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

Denne forskningen ble gjennomført under USDA-ARS SFI Prosjekt 5325-42000-037-00D og med resultater fra CRADA 58-3K95-7-1198 og TFCA 58-5325-8-419. Forfatterne ønsker å takke for Suterra for gave (Z, Z) -11,13-hexadecadienal, B. Higbee for produktive diskusjoner, og J. Baker for teknisk assistanse.

1. Utarbeidelse av flyktige Detected fra vertsplanten for EAG Screening <ol><li> Etter hensiktsmessig identifisering og autentisering av alle flyktige via GC-MS, utføre EAG puff analyse av hver tilgjengelig flyktig. Innledende screening kan være en lav replikere rekke antennal svar (N = 3-5) for hvert kjønn for å oppnå en indikasjon på relativ chemoreceptivity i løpet av kort tid (tabell 1). </li><li> Forbered en løsning av hvert flyktig på en 5 mg / ml konsentrasjon i pentan. Tett forsegle o...

<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>

Bruk av electroantennogram innspillinger som et bioassay å bestemme chemoreception reaksjoner fra et mål insekt er ganske vanlig og tallrik studier utnytte EAG som en detektor for avløpsvann fra en gass kromatogram (GC-EAD) finnes i litteraturen. 9,10 Metoden viste vil gi en rask screening av tilsvarende mengder flyktige komponenter med høy replications for trygg tildeling av den relative respons. Den AutoSpike program i Syntech programvare er et godt program for screening flyktige siden det er i stand ti...

<table border="1"><tbody><tr><td> Navn på reagensen </td><td> Firma </td><td> Katalognummer </td><td> Kommentarer </td></tr><tr><td> Acetophenone </td><td> Alfa-Aesar </td><td> A12727 </td><td> Kvinne positiv kontroll </td></tr><tr><td> (Z, Z) -11,13-Hexadecadienal </td><td> Suterra </td><td></td><td> Mann positiv kontroll </td></tr><tr><td> α-Humulene </td><td> Aldrich </td><td> 53675 </td><td> Sesquiterpene </td></tr><tr><td> 2-Undecanone </td><td> Aldrich </td><td> U1303 </td><td> Fettsyre derivat </td></tr><tr><td> 2-phenylethanol </td><td> Aldrich </td><td> 77861 </td><td> Benzenoid </td></tr><tr><td> Pentan </td><td> EMD </td><td> PX0167-1 </td><td> Løsemiddel </td></tr><tr><td> 4-Channel oppkjøp kontrolleren </td><td> Syntech </td><td> JegDAC-4 </td><td></td></tr><tr><td> EAG probe, pre-forsterker </td><td> Syntech </td><td> Type PRG-2 </td><td></td></tr><tr><td> Antenne holder </td><td> Syntech </td><td> For PRG-2 </td><td> Fork elektrode </td></tr><tr><td> Stimulus controller </td><td> Syntech </td><td> CS-55 </td><td> Luftstrøm og puffs </td></tr><tr><td> Spectra elektrodegel </td><td> Parker </td><td> 12-02 </td><td></td></tr><tr><td> Bioassay plater </td><td> Whatman </td><td> 2017-006 </td><td> 6 mm </td></tr><tr><td> Pasteur pipets </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

Plant flyktige spiller en viktig rolle i plante-insekt interaksjoner. Plantespisende insekter bruker plante flyktige, kjent som kairomones, for å finne sin vertsplanten. 1,2 Når en vertsplanten er en viktig agronomisk vare fôring skade av insekter kan påføre alvorlige økonomiske tap til dyrkere. Følgelig kan kairomones brukes som oktenol å lure eller forvirre disse insektene, og dermed tilby et miljøvennlig alternativ til sprøytemidler for insekt kontroll. 3 Dessverre kan plantene avgi et stort antall flyktige med varierende komposisjoner og forhold til utslipp avhengig av hvilke fenologi av varen eller tiden på dagen. Dette gjør identifisering av biologisk aktive komponenter eller blandinger av flyktige komponenter en krevende prosess. For å identifisere de bioaktive komponentene i vertsplanten flyktige utslipp vi benytter laboratoriet-basert screening bioassay electroantennography (EAG). EAG er et effektivt verktøy for å evaluere og registd elektrofysiologisk de olfactory svarene av et insekt via sine antennal reseptorer. Den EAG screening prosessen kan bidra til å redusere antallet av flyktige testet for å identifisere lovende bioaktive komponenter. Men EAG bioassay bare gi informasjon om aktivering av reseptorer. Det gir ikke informasjon om hvilken type insekt atferd forbindelsen utløser, noe som kan være som en tiltrekkende, frastøtende eller annen type atferdsresponsen. Flyktige fremlokkende en betydelig respons ved EAG, relativt til en passende positiv kontroll, er vanligvis tatt på ytterligere testing av atferdsmessige reaksjoner på insekt pest. Den eksperimentelle designen presenteres vil detalj metodikken brukt til å skjerme mandel-baserte vertsplanten flyktige 4,5 ved måling av elektrofysiologiske antennal svarene av en voksen insekt skadedyr navlen orangeworm (Amyelois transitella) til enkeltkomponenter og enkle blandinger av komponenter via EAG bioassay. Metoden benytter to excised antenner plassert over en &quot;gaffel&quot; elektrode holder. Protokollen viste her presenterer en rask, high-throughput standardisert metode for screening flyktige. Hver volatile er på et sett, konstant mengde som å standardisere stimulans nivå og dermed tillate antennal svar til være en indikasjon på den relative chemoreceptivity. Den negative kontrollen bidrar til å eliminere den elektrofysiologisk respons til både rester av løsemidler og mekanisk kraft av puff. Den positive kontrollen (i dette tilfellet acetophenone) er en enkelt stoff som har utløst en konsekvent reaksjon fra mannlige og kvinnelige navlen orangeworm (NOW) møll. En ekstra semiochemical standard som gir konsistent respons og brukes for bioassay studier med den mannlige NÅ møll er (Z, Z) -11,13-hexdecadienal, en aldehyd komponent fra det kvinnelige-produserte sex feromon. 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

En metode for å raskt skjermen vertsplanten flyktige ved måling av elektrofysiologisk respons av voksen navlen orangeworm (<em&gt; Amyelois transitella</em&gt;) Antenner til enkeltkomponenter og blandinger via electroantennographic analyse er demonstrert.

Electroantennographic bioassay som et screeningverktøy for vertsplanten flyktige

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

Herbivore-indusert Blueberry flyktige og Intra-plante signaleringsprotokoll

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

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

Fluorescens-mikroskopi Screening og neste generasjons sekvensering: Nyttige verktøy for identifikasjon av gener involvert i Organelle Integrity

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

Bruke SecM Arrest sekvens som et verktøy for å isolere ribosom Innbundne polypeptider

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

RNA Catalyst som reporter for Screening narkotika mot RNA Redigering i trypanosomer

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

Høy gjennomstrømming Screening for kjemi modulatorer av Post-transcriptionally Regulerte Gener

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

En enkel Bioassay for Evaluering av vaskulær endotelial vekstfaktorer

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

Laser-assistert mikrodisseksjon (LAM) som et verktøy for Transkripsjonell Profilering av individuelle celletyper

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

En Plate konkurranse analysen som en rask foreløpig vurdering av sykdom undertrykkelse

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

Transposoninnsetting Sekvensering som et verktøy for å belyse bakteriekoloniseringsfaktorer i en Burkholderia gladioli Symbiont av Lagria villosa Beetles

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

Påvisning av virus- og spyttproteiner av en bladhoppervektor i planteverten

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