Name: electroantennographic bioassay as a screening tool for host plant volatiles
Uploaded: 2012-05-06T14:00:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about Electroantennographic Bioassay as a Screening Tool for Host Plant Volatiles at JoVE.com

Cette recherche a été menée en vertu de l&#39;USDA-ARS CRIS projet 5325-42000-037-00D et avec des résultats de CRADA 58-3K95-7-1198 et TFCA 58-5325-8-419. Les auteurs tiennent à remercier Suterra pour le don de l&#39;(Z, Z) -11,13-hexadecadienal, B. Higbee des discussions productives, et J. Baker pour l&#39;assistance technique.

1. Préparation de composés volatils détecté de la plante hôte pour EAG dépistage <ol><li> Après une identification appropriée et l&#39;authentification des toutes les substances volatiles par GC-MS, effectuer une analyse de chaque bouffée EAG volatile disponibles. Le dépistage initial peut être un nombre répétition faible taux de réponses antennaires (N = 3-5) pour chaque sexe afin de parvenir à une indication de chemoreceptivity relative dans un court laps de temps (tableau 1). </li><l...

<ol>
	<li>Bruce, T. J. A., Wadhams, L. J., Woodcock, C. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Insect+host+location:+a+volatile+situation.">Insect host location: a volatile situation.</a> Trends in Plant Sci. 10, 1360-1385 (2005).</li><li>Unsicker, S. B., Kunert, G., Gershenzon, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Protective+perfumes:+the+role+of+vegetative+volatiles+in+plant+defense+against+herbivores.">Protective perfumes: the role of vegetative volatiles in plant defense against herbivores.</a> Curr. Opin. Plant Biol. 12, 479-485 (2009).</li><li>Norin, T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Semiochemicals+for+insect+pest+management.">Semiochemicals for insect pest management.</a> Pure Appl. Chem. 79, 2129-2136 (2007).</li><li>Beck, J. J., Merrill, G. B., Higbee, B. S., Light, D. M., Gee, W. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=In+situ+seasonal+study+of+the+volatile+production+of+almonds+(Prunus+dulcis)+var.+'nonpareil'+and+relationship+to+navel+orangeworm.">In situ seasonal study of the volatile production of almonds (Prunus dulcis) var. 'nonpareil' and relationship to navel orangeworm.</a> J. Agric. Food Chem. 57, 3749-3753 (2009).</li><li>Beck, J. J., Higbee, B. S., Gee, W. S., Dragull, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Ambient+orchard+volatiles+from+California+almonds.">Ambient orchard volatiles from California almonds.</a> Phytochem. Lett. 4, 199-202 (2011).</li><li>Coffelt, J. A., Vick, K. W., Sonnet, P. E., Doolittle, R. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Isolation+identification,+and+synthesis+of+a+female+sex+pheromone+of+the+navel+orangeworm,+Amyelois+transitella+(Lepidoptera:+Pyralidae).">Isolation identification, and synthesis of a female sex pheromone of the navel orangeworm, Amyelois transitella (Lepidoptera: Pyralidae).</a> J. Chem. Ecol. 5, 955-933 (1979).</li><li>Leal, W. S., Parra-Pedrazzoli, A. L., Kaissling, K. -. E., Morgan, T. I., Zalom, F. G., Pesak, D. J., Dundulis, E. A., Burks, C. S., Higbee, B. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Unusual+pheromone+chemistry+in+the+navel+orangeworm:+novel+sex+attractants+and+a+behavioral+antagonist.">Unusual pheromone chemistry in the navel orangeworm: novel sex attractants and a behavioral antagonist.</a> Naturwissenschaften. 92, 139-146 (2005).</li><li>Kanno, H., Kuenen, L. P. S., Klingler, K. A., Millar, J. G., Carde, R. T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Attractiveness+of+a+four-component+pheromone+blend+to+male+navel+orangeworm+moths.">Attractiveness of a four-component pheromone blend to male navel orangeworm moths.</a> J. Chem. Ecol. 36, 584-591 (2010).</li><li>Takacs, S., Gries, G., Gries, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Semiochemical-mediated+location+of+host+habitat+by+Apanteles+carpatus+(Say)+(Hymenoptera:+Braconidae),+a+parasitoid+of+cloths+moth+larvae.">Semiochemical-mediated location of host habitat by Apanteles carpatus (Say) (Hymenoptera: Braconidae), a parasitoid of cloths moth larvae.</a> J. Chem. Ecol. 23, 459-472 (1997).</li><li>Karimifar, N., Gries, R., Khaskin, G., Gries, G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=General+food+semiochemicals+attract+omnivorous+German+cockroaches,+Blattella+germanica.">General food semiochemicals attract omnivorous German cockroaches, Blattella germanica.</a> J. Agric. Food Chem. 59, 1330-1337 (2011).</li><li>Molyneux, R. J., Schieberle, P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Compound+identification:+a+Journal+of+Agricultural+and+Food+Chemistry+perspective.">Compound identification: a Journal of Agricultural and Food Chemistry perspective.</a> J. Agric. Food Chem. 55, 4625-4629 (2007).</li><li>Marion-Poll, F., Thiery, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Dynamics+of+EAG+responses+to+host-plant+volatiles+delivered+by+a+gas+chromatograph.">Dynamics of EAG responses to host-plant volatiles delivered by a gas chromatograph.</a> Entomol. Exp. Appl. 80, 120-123 (1996).</li><li>Beck, J. J., Higbee, B. S., Merrill, G. B., Roitman, J. N. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Comparison+of+volatile+emissions+from+undamaged+and+mechanically+damaged+almonds.">Comparison of volatile emissions from undamaged and mechanically damaged almonds.</a> J. Sci. Food Agric. 88, 1363-1368 (2008).</li><li>Lucas, P., Renou, M., Tellier, F., Hammoud, A., Audemard, H., Descoins, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Electrophysiology+and+field+activity+of+halogenated+analogs+of+(E,E)-8-10-dodecadien-1-ol,+the+main+pheromone+component+in+codling+moth+(Cydia+pomonella+L.).">Electrophysiology and field activity of halogenated analogs of (E,E)-8-10-dodecadien-1-ol, the main pheromone component in codling moth (Cydia pomonella L.).</a> J. Chem. Ecol. 20, 489-503 (1994).</li><li>Rodriguez-Saona, C., Poland, T. M., Miller, J. R., Stelinski, L. L., Grant, G. G., de Groot, P., Buchan, L., MacDonald, L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Behavioral+and+electrophysiological+responses+of+the+emerald+ash+borer,+Agrilus+planipennis,+to+induced+volatiles+of+Manchurian+ash,+Fraxinus+mandshurica.">Behavioral and electrophysiological responses of the emerald ash borer, Agrilus planipennis, to induced volatiles of Manchurian ash, Fraxinus mandshurica.</a> Chemoecology. 16, 75-86 (2006).</li><li>Burks, C. S., Brandl, D. G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Seasonal+abundance+of+navel+orangeworm+(Leipidoptera:+Pyralidae)+in+figs+and+effect+of+peripheral+aerosol+dispensers+on+sexual+communication.">Seasonal abundance of navel orangeworm (Leipidoptera: Pyralidae) in figs and effect of peripheral aerosol dispensers on sexual communication.</a> J. Insect Sci. 4, 1-8 (2004).</li></ol>

Utilisation des enregistrements électroantennogramme comme un bio-essai pour déterminer les réponses chimioréception d&#39;un insecte cible est assez commun et de nombreuses études utilisant des EAG comme un détecteur pour les effluents d&#39;une chromatographie en phase gazeuse (GC-EAD) peut être trouvé dans la littérature. 9,10 La méthode illustrée fournira un dépistage rapide de quantités équivalentes de composants volatils avec des réplications d&#39;assignation d&#39;confiant de la réacti...

<table border="1"><tbody><tr><td> Nom du réactif </td><td> Entreprise </td><td> Numéro de catalogue </td><td> Commentaires </td></tr><tr><td> Acétophénone </td><td> Alfa-Aesar </td><td> A12727 </td><td> Femme contrôle positif </td></tr><tr><td> (Z, Z) -11,13-Hexadecadienal </td><td> Suterra </td><td></td><td> Homme de contrôle positif </td></tr><tr><td> α-humulène </td><td> Aldrich </td><td> 53675 </td><td> Sesquiterpène </td></tr><tr><td> 2-undécanone </td><td> Aldrich </td><td> U1303 </td><td> Dérivé d&#39;acide gras </td></tr><tr><td> 2-phényl éthanol </td><td> Aldrich </td><td> 77861 </td><td> Benzénoïde </td></tr><tr><td> Pentane </td><td> EMD </td><td> PX0167-1 </td><td> Solvant </td></tr><tr><td> Contrôleur d&#39;acquisition 4-Channel </td><td> Syntech </td><td> JeCAD-4 </td><td></td></tr><tr><td> EAG sonde, pré-amplificateur </td><td> Syntech </td><td> Type de PRG-2 </td><td></td></tr><tr><td> Support d&#39;antenne pour </td><td> Syntech </td><td> Pour PRG-2 </td><td> Électrode fourche </td></tr><tr><td> Contrôleur de stimulation </td><td> Syntech </td><td> CS-55 </td><td> Le débit d&#39;air et de bouffées </td></tr><tr><td> Gel électrode Spectra </td><td> Parker </td><td> 12-02 </td><td></td></tr><tr><td> Disques biologiques sur </td><td> Whatman </td><td> 2017-006 </td><td> 6 mm </td></tr><tr><td> Pipettes Pasteur </td><td> VWR </td><td> 14673-010 </td><td> 5 ¾ &quot;(14,6 cm) </td></tr><tr><td> Parafilm M </td><td> Bemis </td><td> PM-992 </td><td></td></tr></tbody></table>

electroantennographic bioassay as a screening tool for host plant volatiles

Volatiles des plantes jouent un rôle important dans les interactions plantes-insectes. Les insectes herbivores utilisent volatiles végétales, connues sous le nom kairomones, afin de localiser leur plante hôte. 1,2 Quand une plante hôte est un élément important des dommages agronomiques alimentation des produits de base par des insectes ravageurs peuvent causer de graves pertes économiques aux producteurs. En conséquence, kairomones peut être utilisé comme appâts pour attirer ou confondre ces insectes et, par conséquent, offrent une alternative écologique aux pesticides pour lutter contre les insectes. 3 Malheureusement, les plantes peuvent émettre un grand nombre volatiles avec des compositions différentes et des ratios d&#39;émissions dépendent de la phénologie de la marchandise ou l&#39;heure de la journée. Cela rend l&#39;identification de composants biologiquement actifs ou des mélanges de composants volatils un processus ardu. Pour aider à identifier les composants bioactifs des émissions volatiles de la plante hôte, nous comptons les Electroantennographie en laboratoire de dépistage bioessai (EAG). EAG est un outil efficace pour évaluer et enred électrophysiologique des réponses olfactives d&#39;un insecte via leurs récepteurs antennaires. Le processus de sélection EAG peut aider à réduire le nombre de volatiles testés pour identifier les composants bioactifs prometteurs. Cependant, les essais biologiques EAG seulement fournir des informations sur l&#39;activation des récepteurs. Il ne fournit pas d&#39;informations sur le type de comportement de l&#39;insecte le composé provoque, ce qui pourrait être aussi un attractif, le type de répulsif ou l&#39;autre de la réponse comportementale. Volatiles obtenir une réponse significative par EAG, par rapport à un contrôle positif approprié, sont généralement prises à des essais complémentaires pour les réponses comportementales de l&#39;insecte ravageur. Le dispositif expérimental présenté détaille la méthodologie employée pour dépister à base d&#39;amandes volatiles de la plante hôte 4,5 par la mesure des réponses électrophysiologiques antennaires d&#39;un adulte orangeworm insecte ravageur du nombril (Amyelois transitella) à des composants individuels et des mélanges simples de composants via EAG biologique. La méthode utilise deux exantennes circoncis placé à travers un support &quot;fork&quot; de l&#39;électrode. Le protocole a démontré ici présente un rapide, à haut débit méthode standardisée pour volatiles de dépistage. Chaque volatile est à un ensemble, quantité constante d&#39;uniformiser le niveau du stimulus et donc de permettre des réponses antennaires à être représentatives de la chemoreceptivity relative. Le contrôle négatif permet d&#39;éliminer la réponse électrophysiologique à la fois la force du solvant résiduel et mécanique de la bouffée. Le contrôle positif (dans ce acétophénone par exemple) est un composé unique qui a suscité une réponse cohérente à partir du nombril orangeworm mâle et femelle (NOW) papillon. Une norme écomone supplémentaire qui fournit la réponse cohérente et est utilisé pour des études de dosage biologique avec le mâle MAINTENANT papillon est (Z, Z) -11,13-hexdecadienal, un composant aldéhyde de la phéromone sexuelle femelle produite en 6-8.

Watch this Scientific Journal Video about Electroantennographic Bioassay as a Screening Tool for Host Plant Volatiles at JoVE.com

Electroantennographic Bioassay as a Screening Tool for Host Plant Volatiles

Une méthode pour rapidement volatiles écran d&#39;accueil de plantes par la mesure de la réponse électrophysiologique de orangeworm nombril adulte (<em&gt; Amyelois transitella</em&gt;) Antennes à des composants individuels et des mélanges par analyse électroantennographique est démontrée.

Essais biologiques électroantennographique comme outil de dépistage pour les substances volatiles de la plante hôte

Plant volatiles play an important role in plant-insect interactions. Herbivorous insects use plant volatiles, known as kairomones, to locate their host ...

Research

JoVE Journal

Biology

Herbivore-induced Blueberry Volatiles and Intra-plant Signaling

Herbivores induite Volatiles Blueberry et intra-usine de signalisation

Herbivore-induced plant volatiles (HIPVs) are commonly emitted from plants after herbivore attack1,2.  These HIPVs are mainly regulated by the defensive ...

Recherche

Biologie

Fluorescence-microscopy Screening and Next-generation Sequencing: Useful Tools for the Identification of Genes Involved in Organelle Integrity

Fluorescence microscopie dépistage et séquençage de prochaine génération: des outils utiles pour l&#39;identification des gènes impliqués dans des organites intégrité

This protocol describes a fluorescence microscope-based screening of Arabidopsis seedlings and describes how to map recessive mutations that alter the ...

Using SecM Arrest Sequence as a Tool to Isolate Ribosome Bound Polypeptides

Utilisation de la séquence d&#39;arrêt SecM comme un outil pour isoler les polypeptides Ribosome Bound

Extensive research has provided ample evidences suggesting that protein folding in the cell is a co-translational process1-5. However, the exact pathway ...

RNA Catalyst as a Reporter for Screening Drugs against RNA Editing in Trypanosomes

ARN catalyseur en tant que reporter pour le criblage de médicaments contre l&#39;ARN Édition dans trypanosomes

Substantial progress has been made in determining the mechanism of mitochondrial RNA editing in trypanosomes. Similarly, considerable progress has been ...

High-throughput Screening for Chemical Modulators of Post-transcriptionally Regulated Genes

Haut-débit criblage de modulateurs chimique des gènes post-transcriptionnelle réglementées

Both transcriptional and post-transcriptional regulation have a profound impact on genes expression. However, commonly adopted cell-based screening assays ...

A Simple Bioassay for the Evaluation of Vascular Endothelial Growth Factors

Un bioessai simple pour l&#39;évaluation des facteurs de croissance endothélial vasculaire

The analysis of receptor tyrosine kinases and their interacting ligands involved in vascular biology is often challenging due to the constitutive ...

Laser-assisted Microdissection (LAM) as a Tool for Transcriptional Profiling of Individual Cell Types

Laser-assisted Microdissection LAM as a Tool for Transcriptional Profiling of Individual Cell Types

assistée par laser microdissection (LAM) comme outil de profilage transcriptionnel des types cellulaires individuels

The understanding of developmental processes at the molecular level requires insights into transcriptional regulation, and thus the transcriptome, at the ...

A Plate Competition Assay As a Quick Preliminary Assessment of Disease Suppression

Un test de concurrence plaque comme une rapide évaluation préliminaire de la Suppression de la maladie

The goal was to develop and optimize a simple, affordable, and effective bioassay to detect disease suppressive ability of a specific compost against ...

Transposon-insertion Sequencing as a Tool to Elucidate Bacterial Colonization Factors in a Burkholderia gladioli Symbiont of Lagria villosa Beetles

Transposon-insertion Sequencing as a Tool to Elucidate Bacterial Colonization Factors in a Burkholderia gladioli Symbiont of Lagria villosa Beetles

Le séquençage par insertion de transposons comme outil pour élucider les facteurs de colonisation bactérienne dans un symbiote Burkholderia gladioli de coléoptères Lagria villosa

Inferring the function of genes by manipulating their activity is an essential tool for understanding the genetic underpinnings of most biological ...

Detecting Virus and Salivary Proteins of a Leafhopper Vector in the Plant Host

Détection de virus et de protéines salivaires d’un vecteur cicadelle dans la plante hôte

Insect vectors horizontally transmit many plant viruses of agricultural importance. More than one-half of plant viruses are transmitted by hemipteran ...