Name: inhibition of aspergillus flavus growth and aflatoxin production in transgenic maize expressing the &#945;-amylase inhibitor from lablab purpureus l.
Uploaded: 2019-02-15T15:00:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about Inhibition of Aspergillus flavus Growth and Aflatoxin Production in Transgenic Maize Expressing the Î±-amylase Inhibitor from Lablab purpureus L. at JoVE.co

Мы благодарим Дэвида Майнтс, Университет штата Арканзас за его помощь в разработке и анализе трансгенных кукурузы во время ранних поколений. Эта работа получила финансовую поддержку проекта USDA-ARS Сири 6054-42000-025-00D. Торговые наименования или коммерческих продуктов в этой статье упоминаются исключительно с целью предоставления конкретной информации и не подразумевает рекомендации или одобрения Министерством сельского хозяйства. Политики равных возможностей занятости (РВЗ) USDA-ARS мандатов равных возможностей для всех лиц и запрещает дискриминацию во всех аспектах кадровой политики, практики и операций Агентства.

1. плазмидные конструкции и кукурузы преобразования
<ol><li>PCR усиливает Lablab AILP вставить с помощью грунтовки, 5'-TATCTAGAACTAGTGATTACCATGGCTCC-3 "и 5'-ATACTGCAGGATTGCATGCAGAGTAGTACTG-3». Условия PCR включают первоначальный денатурации шаг на 98 ° C за 30 s (шаг 1), а затем денатурации на 98 ° C 10 s (шаг 2), отжиг при температуре 55 ?...

<ol>
	<li>Ismaiel, A., Papenbrock, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Mycotoxins:+Producing+fungi+and+mechanisms+of+phytotoxicity.">Mycotoxins: Producing fungi and mechanisms of phytotoxicity.</a> Agriculture. 5 (3), 492-537 (2015).</li><li>Mitchell, N., Bowers, E., Hurburgh, C., Wu, F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Potential+economic+losses+to+the+USA+corn+industry+from+aflatoxin+contamination.">Potential economic losses to the USA corn industry from aflatoxin contamination.</a> Food Additives &amp; Contaminants: Part A. 33 (3), 540-550 (2016).</li><li>Umesha, S., Manukumar, H. M., Chandrasekhar, B., Shivakumara, P., Shiva Kumar, J., Raghava, S., Avinash, P., Shirin, M., Bharathi, T. R., Rajini, S. B., Nandhini, M., Vinaya Rani, G., Shobha, M., Prakash, H. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Aflatoxins+and+food+pathogens:+Impact+of+biologically+active+aflatoxins+and+their+control+strategies.">Aflatoxins and food pathogens: Impact of biologically active aflatoxins and their control strategies.</a> Journal of the Science of Food and Agriculture. , (2016).</li><li>Brown, R. L., Menkir, A., Chen, Z. Y., Bhatnagar, D., Yu, J., Yao, H., Cleveland, T. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Breeding+aflatoxin-resistant+maize+lines+using+recent+advances+in+technologies+-+a+review.">Breeding aflatoxin-resistant maize lines using recent advances in technologies - a review.</a> Food Additives &amp; Contaminants - Part A Chemistry, Analysis, Control, Exposure &amp; Risk Assessment. 30 (8), 1382-1391 (2013).</li><li>Abbas, H., Accinelli, C., Shier, W. T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Biological+control+of+aflatoxin+contamination+in+U.S.+crops+and+the+use+of+bioplastic+formulations+of+Aspergillus+flavus+biocontrol+strains+to+optimize+application+strategies.">Biological control of aflatoxin contamination in U.S. crops and the use of bioplastic formulations of Aspergillus flavus biocontrol strains to optimize application strategies.</a> Journal of Agricultural and Food Chemistry. 65, 7081-7087 (2017).</li><li>Udomkun, P., Wiredu, A. N., Nagle, M., M&#252;ller, J., Vanlauwe, B., Bandyopadhyay, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Innovative+technologies+to+manage+aflatoxins+in+foods+and+feeds+and+the+profitability+of+application+&#8211;+A+review.">Innovative technologies to manage aflatoxins in foods and feeds and the profitability of application &#8211; A review.</a> Food Control. 76, 127-138 (2017).</li><li>Dohroo, N. P., Bhardwaj, S. S., Shyram, K. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Amylase+and+invertase+activity+as+influenced+by+Pythium+pleroticum+causing+rhizome+rot+of+ginger.">Amylase and invertase activity as influenced by Pythium pleroticum causing rhizome rot of ginger.</a> Plant Disease Research. 2, 106-107 (1987).</li><li>Singh, R., Saxena, V. S., Singh, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Pectinolytic,+cellulolytic,+amylase+and+protease+production+by+three+isolates+of+Fusarium+solani+variable+in+their+virulence.">Pectinolytic, cellulolytic, amylase and protease production by three isolates of Fusarium solani variable in their virulence.</a> Indian Journal of Mycology and Plant Pathology. 19, 22-29 (1989).</li><li>Fakhoury, A. M., Woloshuk, C. P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Amy1,+the+&#945;-amylase+gene+of+Aspergillus+flavus:+Involvement+in+aflatoxin+biosynthesis+in+maize+kernels.">Amy1, the &#945;-amylase gene of Aspergillus flavus: Involvement in aflatoxin biosynthesis in maize kernels.</a> Phytopathology. 89 (10), 908-914 (1999).</li><li>Bluhm, B. H., Woloshuk, C. P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Amylopectin+induces+Fumonisin+B1+production+by+Fusarium+verticillioides+during+colonization+of+maize+kernels.">Amylopectin induces Fumonisin B1 production by Fusarium verticillioides during colonization of maize kernels.</a> Molecular Plant-Microbe Interactions. 18 (12), 1333-1339 (2005).</li><li>Gilbert, M. K., Majumdar, R., Rajasekaran, K., Chen, Z. Y., Wei, Q., Sickler, C. M., Lebar, M. D., Cary, J. W., Frame, B. R., Wang, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=RNA+interference-based+silencing+of+the+a-amylase+(amy1)+gene+in+Aspergillus+flavus+decreases+fungal+growth+and+aflatoxin+production+in+maize+kernels.">RNA interference-based silencing of the a-amylase (amy1) gene in Aspergillus flavus decreases fungal growth and aflatoxin production in maize kernels.</a> Planta. 247 (6), 1465-1473 (2018).</li><li>Chen, Z. Y., Brown, R. L., Russin, J. S., Lax, A. R., Cleveland, T. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+corn+trypsin+inhibitor+with+antifungal+activity+inhibits+Aspergillus+flavus+&#945;-amylase.">A corn trypsin inhibitor with antifungal activity inhibits Aspergillus flavus &#945;-amylase.</a> Phytopathology. 89 (18944733), 902-907 (1999).</li><li>Fakhoury, A. M., Woloshuk, C. P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Inhibition+of+growth+of+Aspergillus+flavus+and+fungal+&#945;-amylases+by+a+lectin-like+protein+from+Lablab+purpureus.">Inhibition of growth of Aspergillus flavus and fungal &#945;-amylases by a lectin-like protein from Lablab purpureus.</a> Molecular Plant-Microbe Interactions. 14 (8), 955-961 (2001).</li><li>Mirkov, T. E., Wahlstrom, J. M., Hagiwara, K., Finardi-Filho, F., Kjemtrup, S., Chrispeels, M. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Evolutionary+relationships+among+proteins+in+the+phytohemagglutinin-arcelin-a-amylase+inhibitor+family+of+the+common+bean+and+its+relatives.">Evolutionary relationships among proteins in the phytohemagglutinin-arcelin-a-amylase inhibitor family of the common bean and its relatives.</a> Plant Molecular Biology. 26 (4), 1103-1113 (1994).</li><li>Kim, Y. H., Woloshuk, C. P., Cho, E. H., Bae, J. M., Song, Y. S., Huh, G. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Cloning+and+functional+expression+of+the+gene+encoding+an+inhibitor+against+Aspergillus+flavus+a-amylase,+a+novel+seed+lectin+from+Lablab+purpureus+(Dolichos+lablab).">Cloning and functional expression of the gene encoding an inhibitor against Aspergillus flavus a-amylase, a novel seed lectin from Lablab purpureus (Dolichos lablab).</a> Plant Cell Reports. 26 (4), 395-405 (2007).</li><li>Frame, B., Main, M., Schick, R., Wang, K., Thorpe, T. A., Yeung, E. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Ch.+22.">Ch. 22.</a> Plant Embryo Culture. 710, 327-341 (2011).</li><li>Rajasekaran, K., Sickler, C. M., Brown, R. L., Cary, J. W., Bhatnagar, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Evaluation+of+resistance+to+aflatoxin+contamination+in+kernels+of+maize+genotypes+using+a+GFP-expressing+Aspergillus+flavus+strain.">Evaluation of resistance to aflatoxin contamination in kernels of maize genotypes using a GFP-expressing Aspergillus flavus strain.</a> World Mycotoxin Journal. 6 (2), 151-158 (2013).</li><li>Rajasekaran, K., Sayler, R. J., Sickler, C. M., Majumdar, R., Jaynes, J. M., Cary, J. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Control+of+Aspergillus+flavus+growth+and+aflatoxin+production+in+transgenic+maize+kernels+expressing+a+tachyplesin-derived+synthetic+peptide,+AGM182.">Control of Aspergillus flavus growth and aflatoxin production in transgenic maize kernels expressing a tachyplesin-derived synthetic peptide, AGM182.</a> Plant Science. , 150-156 (2018).</li><li>Shu, X., Livingston, D. P., Franks, R. G., Boston, R. S., Woloshuk, C. P., Payne, G. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Tissue-specific+gene+expression+in+maize+seeds+during+colonization+by+Aspergillus+flavus+and+Fusarium+verticillioides.">Tissue-specific gene expression in maize seeds during colonization by Aspergillus flavus and Fusarium verticillioides.</a> Molecular Plant Pathology. 16 (4), 662-674 (2015).</li><li>Savary, S., Ficke, A., Aubertot, J. -. N., Hollier, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Crop+losses+due+to+diseases+and+their+implications+for+global+food+production+losses+and+food+security.">Crop losses due to diseases and their implications for global food production losses and food security.</a> Food Security. 4, 519-537 (2012).</li><li>Damalas, C. A., Eleftherohorinos, I. G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Pesticide+exposure,+safety+issues,+and+risk+assessment+indicators.">Pesticide exposure, safety issues, and risk assessment indicators.</a> International Journal of Environmental Research and Public Health. 8 (5), 1402-1419 (2011).</li><li>Kowalska, A., Walkiewicz, K., Kozie&#322;, P., Muc-Wierzgo&#324;, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Aflatoxins:+Characterisitcs+and+impact+on+human+health.">Aflatoxins: Characterisitcs and impact on human health.</a> Post&#281;py Higieny i Medycyny Do&#347;wiadczalnej (Online). 71, 315-327 (2017).</li><li>Rajasekaran, K., Cary, J. W., Cotty, P. J., Cleveland, T. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Development+of+a+GFP-expressing+Aspergillus+flavus+strain+to+study+fungal+invasion,+colonization,+and+resistance+in+cottonseed.">Development of a GFP-expressing Aspergillus flavus strain to study fungal invasion, colonization, and resistance in cottonseed.</a> Mycopathologia. 165 (2), 89-97 (2008).</li><li>Punt, P., Dingemanse, M. A., Kuyvenhoven, A., Soede, R. D., Pouwels, P. H., van den Hondel, C. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Functional+elements+in+the+promoter+region+of+the+Aspergillus+nidulans+gpdA+gene+encoding+glyceraldehyde-3-phosphate+dehydrogenase.">Functional elements in the promoter region of the Aspergillus nidulans gpdA gene encoding glyceraldehyde-3-phosphate dehydrogenase.</a> Gene. 93 (1), 101-109 (1990).</li><li>Lee, L. W., Chiou, C. H., Klomparens, K. L., Cary, J. W., Linz, J. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Subcellular+localization+of+aflatoxin+biosynthetic+enzymes+Nor-1,+Ver-1,+and+OmtA+in+time-dependent+fractionated+colonies+of+Aspergillus+parasiticus.">Subcellular localization of aflatoxin biosynthetic enzymes Nor-1, Ver-1, and OmtA in time-dependent fractionated colonies of Aspergillus parasiticus.</a> Archives of Microbiology. 181 (3), 204-214 (2004).</li><li>Bhatnagar, D., Cary, J. W., Ehrlich, K., Yu, J., Cleveland, T. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Understanding+the+genetics+of+regulation+of+aflatoxin+production+and+Aspergillus+flavus+development.">Understanding the genetics of regulation of aflatoxin production and Aspergillus flavus development.</a> Mycopathologia. 162, 155-166 (2006).</li><li>Williams, W. P., Krakowsky, M. D., Scully, B. T., Brown, R. L., Menkir, A., Warburton, M. L., Windham, G. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Identifying+and+developing+maize+germplasm+with+resistance+to+accumulation+of+aflatoxins.">Identifying and developing maize germplasm with resistance to accumulation of aflatoxins.</a> World Mycotoxin Journal. 8 (2), 193-209 (2015).</li><li>Broekaert, W. F., van Parijs, J., Leyns, F., Joos, H., Peumans, W. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+chitin-binding+lectin+from+stinging+nettle+rhizomes+with+antifungal+properties.">A chitin-binding lectin from stinging nettle rhizomes with antifungal properties.</a> Science. 245 (4922), 1100-1102 (1989).</li><li>Vanparijs, J., Broekaert, W. F., Goldstein, I. J., Peumans, W. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Hevein-an+antifungal+protein+from+rubber-tree+(Hevea+brasiliensis)+latex.">Hevein-an antifungal protein from rubber-tree (Hevea brasiliensis) latex.</a> Planta. 183, 258-264 (1991).</li><li>Gozia, O., Ciopraga, J., Bentia, T., Lungu, M., Zamfirescu, I., Tudor, R., Roseanu, A., Nitu, F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Antifungal+properties+of+lectin+and+new+chitinases+from+potato+tubers.">Antifungal properties of lectin and new chitinases from potato tubers.</a> Comptes Rendus de l'Academie des Sciences - Series III. 316 (8), 788-792 (1993).</li><li>Wisessing, A., Choowongkomon, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Amylase+inhibitors+in+plants:+Structures,+Functions+and+Applications.">Amylase inhibitors in plants: Structures, Functions and Applications.</a> Functional Plant Science and Biotechnology. 6 (1), 31-41 (2012).</li><li>Tyagi, B., Trivedi, N., Dubey, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=a-amylase+inhibitor:+A+compelling+plant+defense+mechanism+against+insect/pests.">a-amylase inhibitor: A compelling plant defense mechanism against insect/pests.</a> Environment &amp; Ecology. 32 (3), 995-999 (2014).</li><li>Powers, J. R., Culbertson, J. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=In+vitro+effect+of+bean+amylase+inhibitor+on+insect+amylases.">In vitro effect of bean amylase inhibitor on insect amylases.</a> Journal of Food Protection. 45, 655-657 (1982).</li><li>Gatehouse, A. M. R., Fenton, K. A., Jepson, I., Pavey, D. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+effects+of+a-amylase+inhibitors+on+insect+storage+pests:+Inhibition+of+a-amylase+in+vitro+and+effects+on+development+in+vivo.">The effects of a-amylase inhibitors on insect storage pests: Inhibition of a-amylase in vitro and effects on development in vivo.</a> Journal of the Science of Food and Agriculture. 37, 727-734 (1986).</li><li>Blanco-Labra, A., Chagolla-Lopez, A., Martinez-Gallardo, N., Valdes-Rodriguez, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Further+characterization+of+the+12-kDa+protease+a-amylase+inhibitor+present+in+maize+seeds.">Further characterization of the 12-kDa protease a-amylase inhibitor present in maize seeds.</a> Journal of Food Biochemistry. 19, 27-41 (1995).</li><li>Abdollahi, A., Buchanan, R. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Regulation+of+aflatoxin+biosynthesis:+Induction+of+aflatoxin+production+by+various+carbohydrates.">Regulation of aflatoxin biosynthesis: Induction of aflatoxin production by various carbohydrates.</a> Journal of Food Science. 46, 633-635 (1981).</li><li>Liu, J., Sun, L., Zhang, N., Zhang, J., Guo, J., Li, C., Rajput, S. A., Qi, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Effects+of+nutrients+in+substrates+of+different+grains+on+aflatoxin+B1+production+by+Aspergillus+flavus.">Effects of nutrients in substrates of different grains on aflatoxin B1 production by Aspergillus flavus.</a> BioMed Research International. 2016, (2016).</li><li>Uppala, S. S., Bowen, K. L., Woods, F. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Pre-harvest+aflatoxin+contamination+and+soluble+sugars+of+peanut.">Pre-harvest aflatoxin contamination and soluble sugars of peanut.</a> Peanut Science. 40 (1), 40-51 (2013).</li></ol>

Потери урожая сельскохозяйственных культур вследствие патогенов и вредителей является глобальной проблемой20. В настоящее время применение синтетических фунгицидов и пестицидов является преобладающим средством для контроля патогенов растений и вредителей, но остаточн?...

Контаминации, грибковых родов Aspergillus, фузариозу, Penicilliumи Alternaria является одной из основных проблем продовольствия и кормов культур во всем мире1,2,3. Среди этих Фитопатогенные грибов Aspergillus имеет наивысший негативное воздействие на стоимость урожая и здоровье человека и животных. Aspergillus flavus (A. flavus) это оппортунистическая завод возбудителя, который заражает нефти богатых культур, таких как кукуруза, хлопковое и арахиса и производит мощный канцерогенов, афлатоксинов, а также многочисленные токсичных вторичных метаболитов (SMs). Кукуруза является важной пищей и кормить культур выращивается во всем мире и очень чувствительны к загрязнению A. flavus. Экономические последствия загрязнения афлатоксином теряет и снижение стоимости в кукурузы может быть как $686.6 млн в год в США2 с прогнозируемые изменения глобального климата, воздействие афлатоксинов может привести к большей экономических потерь кукурузы с оценки как высокого как $1,68 млрд в год в ближайшем будущем2. С учетом экономических и медицинских последствий афлатоксинов в организме человека и животных, управления афлатоксина до сбора урожая кукурузы может быть наиболее эффективным способом предотвратить загрязнение афлатоксина в пищевых продуктах и кормить продуктов.
Основные управления до сбора урожая подход для сопротивления афлатоксина в кукурузы, которая широко используется в последние несколько десятилетий является главным образом путем селекции, которая требует значительного количества времени4. Недавно биоконтроль добился определенных успехов в сокращении афлатоксина в больших масштабах поля приложения5,6. Помимо биоконтроль применение передовых молекулярных инструменты, такие как «Хост индуцированной сайленсинга генов» (HIGS) через RNAi и трансгенных выражение сопротивления связанных белков добился определенных успехов в сокращении роста A. flavus и афлатоксина производство в небольших масштабах лабораторных и полевых исследований. Эти подходы являются в настоящее время осуществляется оптимизация Помимо выявления новых потенциальных A. flavus гена цели для будущих манипуляции.
Помимо генов, которые непосредственно участвуют в микотоксинов в качестве потенциальных целей стратегий трансгенных контроля было показано грибковых амилаз играть решающую роль в обеспечении успешного производства патогенеза и образование микотоксинов во время ранних стадиях хост завод инфекции. Несколько примеров Pythium pleroticum (возбудителя имбиря корневища гнилью), фузариозу Солани (возбудителя увяданию цветная капуста), где положительные корреляции между патогенности и α-амилазы выражение и деятельности были замечены 7,8. Ингибирование активности α-амилазы через Нокаут гена или нокдаун подходы отрицательно сказывается на грибковые роста и токсинного производства. Α-амилазы нокаут мутантов A. flavus был не в состоянии производить афлатоксинов при выращивании на крахмал субстрата или degermed кукурузы ядра9. Аналогичным образом в Fusarium verticillioides штамма нокаут α-амилазы не производить Фумонизин B1 (микотоксинов) во время инфекции кукурузы ядра10. В более недавнем исследовании Гилберт et al. (2018) показали, что на основе RNAi сбить A. flavus α-амилазы выражения через HIGS значительно сократить производство роста и афлатоксина A. flavus во время кукурузы ядра инфекции11 .
Специфичные ингибиторы активности α-амилазы также дали аналогичные результаты, полученные от вниз регуляцию экспрессии α-амилазы. Первый доклад по вопросу о роли ингибитор α-амилазы в грибковых сопротивления пришли из изоляции и характеристика ингибитор трипсина α-амилазы 14-кДа из кукурузы линии устойчивы к A. flavus12. Дальнейшего скрининга нескольких сотен видов растений Фахури и Woloshuk привели к выявлению 36 kDa белок α-амилазы ингибиторы как (AILP) из семян бобов гиацинт, пурпурный Lablab L.13. Пептид последовательность AILP напоминала лектинов, принадлежащих к семейству Лектин arcelin-α-амилазы ингибиторы сообщили в общем бин14,15. Очищенный AILP не проявляют любой ингибиторная активность на млекопитающих трипсина и далее в пробирке характеристика показали значительное торможение роста A. flavus и конидиальная всхожесть13. Доклады, представленные здесь ясно показывает α-амилазы может служить цели управления подходов к ограничению возбудителей болезней или вредителей, которые зависят от мобилизации крахмала (через активности α-амилазы) и приобретения растворимых сахаров в качестве источника энергии во время их патогенные взаимодействие с растений-хозяев.
Альфа амилаза, как известно, быть критическим в A. flavus патогенности9,10,11и с учетом важности AILP как мощным анти-A. flavus агент (α-амилазы ингибирование/опровергнут)13, Мы создали трансгенных растений кукурузы, выражая Lablab AILP гена под учредительного CaMV 35S промоутер. Целью было расследовать если гетерологичных выражение этой α-амилазы ингибиторы в кукурузу эффективна против A. flavus патогенеза и афлатоксина производства во время кукурузы ядра инфекции. Наши результаты показывают, что трансгенных кукурузы ядра, выражая AILP значительно сократить производство роста и афлатоксина A. flavus во время ядра инфекции.

<table>
	<tbody>
		<tr>
			<td>Agar</td>
			<td>Caisson</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Amazing Marine Goop</td>
			<td>Eclectic Products</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>C1000 Touch CFX96 Real-Time System</td>
			<td>Bio-Rad</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Corning&#160;Falcon Tissue Culture Dishes, 60 mm</td>
			<td>Fisher Scientific</td>
			<td>08-772F</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Eppendorf&#160;5424 Microcentrifuge</td>
			<td>Fisher Scientific</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Erlenmeyer flask with stopper, 50 mL</td>
			<td>Ace Glass</td>
			<td>6999-10</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Ethanol</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>FluoroQuant Afla</td>
			<td>Romer Labs</td>
			<td>COKFA1010</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Fluted Qualitative Filter Paper Circles, 15 cm</td>
			<td>Fisher Scientific</td>
			<td>09-790-14E</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Force Air Oven</td>
			<td>VWR</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>FQ-Reader</td>
			<td>Romer Labs</td>
			<td>EQFFM3010</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Geno/Grinder 2010</td>
			<td>OPS Diagnostics</td>
			<td>SP 2010-115</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Innova 44 Incubator Shaker</td>
			<td>Brunswick Scientific</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>iScript cDNA Synthesis Kit</td>
			<td>Bio-Rad</td>
			<td>1708890</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>liquid Nitrogen</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Low Form Griffin Beakers, 100 mL</td>
			<td>DKW Life Sciences</td>
			<td>14000-100</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Methanol</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Methylene Chloride</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Nexttec 1-step DNA Isolation Kit for Plants</td>
			<td>Nexttec</td>
			<td>47N</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Nikon Eclipse E600 microscope with Nikon DS-Qi1 camera</td>
			<td>Nikon</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Nikon SMZ25 stereomicroscope with C-HGFI Episcopic Illuminator and Andor Zyla 4.2 sCMOS camera</td>
			<td>Nikon</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Nunc Square BioAssay Dishes</td>
			<td>ThermoFisher Scientific</td>
			<td>240835</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Phire Plant Direct PCR Kit</td>
			<td>ThermoFisher Scientific</td>
			<td>F130WH</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Polycarbonate Vials, 15 ml</td>
			<td>OPS Diagnostics</td>
			<td>PCRV 15-100-23</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Potato Dextrose Broth</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Snap Cap, 22 mm</td>
			<td>DKW Life Sciences</td>
			<td>242612</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Sodium Phosphate dibasic heptahydrate</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Sodium Phosphate monobasic</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Spectrum Plant Total RNA Kit</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>STRN50</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Stainless Steel Grinding Balls, 3/8&#39;&#39;</td>
			<td>OPS Diagnostics</td>
			<td>GBSS 375-1000-02</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Stir Plate</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Synergy 4 Fluorometer</td>
			<td>Biotek</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>T100 Thermal Cycler</td>
			<td>Bio-Rad</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Triton X-100</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>T-9284</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>V8 juice</td>
			<td>Campbell&#39;s</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Whatman Qualitative Grade Plain Sheets, Grade 3</td>
			<td>Fisher Scientific</td>
			<td>09-820P</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Wrist-Action Shaker</td>
			<td>Burrell Scientific</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

inhibition of aspergillus flavus growth and aflatoxin production in transgenic maize expressing the &#945;-amylase inhibitor from lablab purpureus l.

Серьезной проблемой во всем мире является загрязнение афлатоксина в пищевых и кормовых культур. Афлатоксины, производимые гриба Aspergillus flavus (A. flavus) являются мощными канцерогенами, которые существенно снижают стоимость урожая кукурузы и богатых культур других нефти как арахисовое помимо представляет серьезную угрозу для здоровья человека и животных. Различные подходы, включая традиционной селекции, трансгенных выражение сопротивления связанных белков и РНК-интерференции (RNAi)-на основе подавления экспрессии гена хост индуцированной из критических A. flavus гена целевых объектов, оцениваются для увеличения афлатоксин сопротивление в восприимчивых культур. Последние исследования показали, что важная роль α-амилазы в производстве A. flavus патогенеза и афлатоксин, предлагая этот ген/фермент является потенциальной мишенью для снижения роста A. flavus и производства афлатоксина. В этой связи текущее исследование было проведено для оценки гетерологичных выражение Lablab пурпурный л α-амилазы ингибиторы как белка (AILP) в кукурузы против A. flavus(под контролем учредительного промотора 35S CaMV). AILP — 36 kDa белок, который конкурентный ингибитор фермента α-амилазы A. flavus и принадлежит к семейству белков Лектин arcelin-α-амилазы ингибиторы в общем бин. Исследования in vitro до текущей работы продемонстрировал роль AILP в ингибирование активности α-амилазы A. flavus и роста плесени. Микоз и производство афлатоксина в зрелых ядра были мониторинг в режиме реального времени с помощью GFP-выражая A. flavus штамм. Это ядро отбора пробы (КСА) очень проста в настройке и предоставляет данные надежных и воспроизводимых на инфекции и масштабов распространения, которые могут быть количественно для оценки зародышевой плазмы и трансгенных линий. Флуоресценции от штамма GFP тесно взаимосвязанных чтобы грибковые роста и, путем расширения, это хорошо коррелированных афлатоксина ценностям.  Цель работы текущего было осуществлять предыдущие знания в коммерчески важных культур, как кукуруза для увеличения сопротивления афлатоксина. Наши результаты показывают снижение 35-72% A. flavus роста в AILP-выражая трансгенных кукурузы ядра, которые, в свою очередь, переведены на 62% – 88% снижение уровня афлатоксина.

Кукурузы трансформации и молекулярных скрининг трансгенных растений
Незрелых зародышей кукурузы Hi-II линий были преобразованы с помощью Agrobacterium tumefaciens EHA101 штамма, содержащий последний завод назначения вектора выражения ...

Watch this Scientific Journal Video about Inhibition of Aspergillus flavus Growth and Aflatoxin Production in Transgenic Maize Expressing the Î±-amylase Inhibitor from Lablab purpureus L. at JoVE.co

Inhibition of Aspergillus flavus Growth and Aflatoxin Production in Transgenic Maize Expressing the &#945;-amylase Inhibitor from Lablab purpureus L.

Здесь мы представляем протокол для анализа роста Aspergillus flavus и производство афлатоксина в кукурузы ядра, выражая противогрибковые белка.  Мониторинг с помощью GFP-выражая A. flavus штамм мы инфекции и распространению гриба в зрелых ядра в режиме реального времени. Assay, быстрых, надежных и воспроизводимых.

Ингибирование роста Aspergillus flavus и афлатоксина производства трансгенных кукурузы выражая α-амилаза ингибиторов от Lablab пурпурный л

Aflatoxin contamination in food and feed crops is a major challenge worldwide. Aflatoxins, produced by the fungus Aspergillus flavus (A. flavus) are ...

Здесь мы представляем простой анализ скрининга ядра для анализа роста aspergillus flavus и производства афлатоксина в ядрах кукурузы, выражающий противогрибковый белок. Используя зеленый флуоресцентный белок, выражающий штамм Aspergillus flavus, мы отслеживаем инфекцию и распространение гриба в зрелых ядрах в режиме реального времени. Этот простой анализ обеспечивает надежное средство оценки способности ядра кукурузы противостоять инфекции Aspergillus flavus и выработке афлатоксина.Результаты этого лабораторного анализа, выполненные в контролируемых условиях на зрелых ядрах, хорошо коррелируют с результатами инфекции в полевых условиях. Демонстрация процедуры будет д-р Rajtilak Majumdar, postdoc из нашей лаборатории, наряду с Кристин Sickler и Дэвид Амбросио, биологические науки техников также из нашей лаборатории. Для начала, клей 20 двух мм оснастки шапки в чашке Петри для создания KSA шапки.Пусть клей высохнуть в течение 48 часов, прежде чем использовать крышки. В биологической безопасности шкаф спрей квадратный биоанализ лоток с 70% этанола в воде. Дайте подносу высохнуть.Добавьте стерильную хроматографическую бумагу в сухой лоток. Спрей девять из KSA шапки с 70%этанола и дайте им высохнуть. Затем поместите колпачки на поднос биоанализа.Для каждой трансгенной линии кукурузы, тестируют, выберите 20 неповрежденных ядер и поместите их в 50 мл центрифуги трубки. Используя настольный стерео микроскоп, выберите только неповрежденные ядра для анализа. Поврежденные ядра более восприимчивы к атаке Аспергиллуса и производят больше афлатоксина, тем самым искажая результаты и не представляя истинные противогрибковые или противомикробные черты сорта.Добавьте 70% этанола в каждую трубку. Пусть ядра стерилизовать в течение четырех минут, а иногда и мягко встряхивая их. После этого аккуратно слейте этанол и аккуратно промойте ядра в стерильной деионизированной воде три раза.Получить шестидневную культуру Aspergillus flavus пятно 70 выражая GFP выросли на V8 среды. Добавьте 20 мл стерильной 0,02%Triton X-100 в деионизированную воду. И использовать стерильную петлю, чтобы соскребать споры.Пипетка с инокулума и передать его в 300 мл стерильного стакана. Приготовьте пятикратное разбавление 0,02%Triton X-100 и используйте гемоцитометр для выполнения подсчета спор. Разбавить снова, если это необходимо, чтобы получить 100 мл с концентрацией четыре миллиона спор на мл.Слейте инокулум в пустой стакан. Поместите ядра в стерильный стакан 300 мл с баром для перемешивания и перемешайте в течение трех минут. Используя типсы, перенесите ядра в блюдо bioassay, убедившись, что поместите только одно ядро в каждую крышку.Добавьте 30 мл деионизированной воды на дно каждого лотка биоанализа. И инкубировать при 31 градусе по Цельсию в течение семи дней. После семи дней прививки с A.flavus, сфотографировать четыре ядра, которые были назначены для микроскопического анализа и фотографии.Затем используйте мягкую ткань и деионизированную воду для очистки внешней поверхности ядер. Выполните продольные секции ядер и сразу же сделайе фотографии под флуоресцентным микроскопом. Чтобы подготовить ядра к анализу, очистите внешние части оставшихся ядер мягкой тканью и деионизированной водой.Поместите четыре ядра, которые составляют один респ, в 15 мл винт крышка поликарбонат флакон, содержащий два шара из нержавеющей стали. Немедленно заморозить флаконы в жидком азоте и хранить при 80 градусах по Цельсию, пока не будет готов приступить к дальнейшей обработке и анализу. Когда он будет готов, удалите ядра из морозильной камеры и используйте гомогенизатор, чтобы измельчить их при 1500 об/мин в течение трех минут.Используйте те же наземные материалы для анализа GFP, определения афлатоксина и молекулярного анализа, чтобы все значения были репрезентативными для образцов. Хотя рекомендуется как минимум три репликации, больше всегда лучше в зависимости от наличия ядер хорошего качества. В этом исследовании незрелые эмбрионы кукурузы HI-II линии преобразуются с помощью Agrobacterium tumefaciens EHA101 штамм, содержащий конечный вектор назначения растений, выражающих lablab purpureus AILP гена под контролем 35S промоутер из вируса мозаики цветной капусты.Усиление ПЦР целевого гена AILP показало 548 bp ампликон, наблюдаемый только в трансгенных линиях кукурузы. Ген AILP показал экспрессию в трансгенных линиях, в то время как в контрольных растениях не наблюдалось экспрессии АИЛП. Ранняя стадия прорастания спор подвергаются воздействию экстрактов сырого листа из молодых трансгенных растений кукурузы в течение 20 часов.Высокая полная длина спор, подверженных трансгенным экстрактам листьев, показывает снижение на 58-80% по сравнению с отрицательным контролем. Используемый штамм A.flavus содержит репортера GFP, который позволяет осуществлять мониторинг и количественную оценку грибкового роста в режиме реального времени. Значительное снижение флуоресценции GFP наблюдается в трансгенных ядрах АИЛП по сравнению с изогенным отрицательным контролем.Значительное снижение наблюдается в грибковых роста для линий AILP четыре и пять, 69% и 72% соответственно. Другие линии показывают снижение на 35-60% по сравнению с ядрами управления. Снижение содержания афлатоксина в ядрах АИЛП было отмечено на 62-88% по сравнению с контролем.Линия 4, как представляется, имеет самое низкое содержание афлатоксина на уровне 486 нг на г, а затем другие линии, которые имели содержание в диапазоне от 640 до 1498 нг на г в ядрах. После этой процедуры, дополнительные методы могут быть выполнены, такие как использование флюорометра для количественной оценки GFP и как его грибковый рост. Иммунобазированные коммерческие комплекты или HPLC или EPLC могут быть использованы для выполнения количественной оценки афлатоксина.Наличие KSA обеспечивает быстрое и простое средство определения устойчивости к загрязнению афлатоксином. Различные линии разведения кукурузы можно быстро оценить с помощью этой техники. Хотя анализ скрининга ядра не опасен, оператор должен защитить себя от воздействия спор Aspergillus flavus, использовать надлежащее защитное оборудование.

Research

JoVE Journal

Environment

Inhibition of Aspergillus flavus Growth and Aflatoxin Production in Transgenic Maize Expressing the &#945;-amylase Inhibitor from Lablab purpureus L.

Mass Production of Genetically Modified Aedes aegypti for Field Releases in Brazil

Mass Production of Genetically Modified Aedes aegypti for Field Releases in Brazil

Массовое производство генетически модифицированных Aedes aegypti для полевых релизов в Бразилии

New techniques and methods are being sought to try to win the battle against mosquitoes. Recent advances in molecular techniques have led to the ...

Determination of Microbial Extracellular Enzyme Activity in Waters, Soils, and Sediments using High Throughput Microplate Assays

Определение микробной внеклеточной ферментативной активности в вод, почв и донных отложений с использованием высокой пропускной MICROPLATE Анализы

Much of the nutrient cycling and carbon  processing in natural environments occurs through the activity of extracellular  enzymes released by ...

Optimize Flue Gas Settings to Promote Microalgae Growth in Photobioreactors via Computer Simulations

Оптимизация дымовых Настройки Газовые поощрять микроводорослей рост в фотобиореакторы через компьютерных вычислений

Flue gas from power plants can promote algal cultivation and reduce greenhouse gas emissions1. Microalgae not only capture solar energy more efficiently ...

Methods for Facilitating Microbial Growth on Pulp Mill Waste Streams and Characterization of the Biodegradation Potential of Cultured Microbes

The kraft process is applied to wood chips for separation of lignin from the polysaccharides within lignocellulose for pulp that will produce a high ...

RNAi-mediated Control of Aflatoxins in Peanut: Method to Analyze Mycotoxin Production and Transgene Expression in the Peanut/Aspergillus Pathosystem

RNAi-mediated Control of Aflatoxins in Peanut: Method to Analyze Mycotoxin Production and Transgene Expression in the Peanut/Aspergillus Pathosystem

РНК-интерференции-опосредованного управления афлатоксинов в арахисовом: метод анализа микотоксинов, производство и трансгенных выражение в Арахис /<em&gt; Aspergillus</em&gt; Pathosystem

The Food and Agriculture Organization of the United Nations estimates that 25% of the food crops in the world are contaminated with aflatoxins. That ...

Extraction and Analysis of Microbial Phospholipid Fatty Acids in Soils

Добыча и анализ микробных фосфолипидов жирных кислот в почвах

Phospholipid fatty acids (PLFAs) are key components of microbial cell membranes. The analysis of PLFAs extracted from soils can provide information about ...

A Gusseted Thermogradient Table to Control Soil Temperatures for Evaluating Plant Growth and Monitoring Soil Processes

A Таблица складками термоградиентный для управления температуры почвы для оценки роста растений и мониторинга почвенных процессов

Thermogradient tables were first developed in the 1950s primarily to test seed germination over a range of temperatures simultaneously without using a ...

Production and Measurement of Organic Particulate Matter in the Harvard Environmental Chamber

Производство и измерение органических частиц в зале окружающей среды Гарвардского

The production and the evolution of atmospheric organic particulate matter (PM) are insufficiently understood for accurate simulations of atmospheric ...

The Plant Infection Test: Spray and Wound-Mediated Inoculation with the Plant Pathogen Magnaporthe Grisea

The Plant Infection Test: Spray and Wound-Mediated Inoculation with the Plant Pathogen Magnaporthe Grisea

Завод инфекции тест: Спрей и Рана опосредованной прививка с завода возбудителя Magnaporthe мурены

Plants possess a powerful system to defend themselves against potential threats by pathogenic fungi. For agriculturally important plants, however, current ...

High-throughput, Microscale Protocol for the Analysis of Processing Parameters and Nutritional Qualities in Maize (Zea mays L.)

High-throughput, Microscale Protocol for the Analysis of Processing Parameters and Nutritional Qualities in Maize Zea mays L.

Высок объём, микромасштабной протокол для анализа обработки параметров и питательными качествами в кукурузы (Zea mays L.)

Maize is an important grain crop in the United States and worldwide. However, maize grain must be processed prior to human consumption. Furthermore, whole ...