Name: study on the metabolism of six systemic insecticides in a newly established cell suspension culture derived from tea (camellia sinensis l.) leaves
Uploaded: 2019-06-15T14:00:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about Study on the Metabolism of Six Systemic Insecticides in a Newly Established Cell Suspension Culture Derived from Tea Camellia Sinensis L. Leaves at JoVE.com

Dette arbeidet ble støttet av den nasjonale nøkkel forskning & Development program (2016YFD0200900) i Kina, National Natural Scientific Foundation i Kina (nr. 31772076 og nr. 31270728), Kina postdoktor Science Foundation (2018M630700), og Open Fund of State Key laboratorium te Plant biologi og utnyttelse (SKLTOF20180111).

1. Tea Callus kultur
Merk: sterile blader er avledet fra in vitro-dyrket plantlet linjer først utviklet i forskningsgruppen17. Alle prosedyrer opp til § 5 ble utført i en steril laminær Flow hette, med unntak av kulturen tid i en inkubator.
<ol><li>Juster pH i de to mediene (Murashige og Skoog [MS] basal medium og Gamborg ' s B5 flytende medium) til 5,8 før autoklavering (121 ° c, 20 min).</li>
	<li>Skjær langs midten venen av en steril blad med saks, og derett...

<ol>
	<li>Zhao, Y., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Tentative+identification,+quantitation,+and+principal+component+analysis+of+green+pu-erh,+green,+and+white+teas+using+UPLC/DAD/MS.">Tentative identification, quantitation, and principal component analysis of green pu-erh, green, and white teas using UPLC/DAD/MS.</a> Food Chemistry. 126 (3), 1269-1277 (2011).</li><li>Alcazar, A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Differentiation+of+green,+white,+black,+Oolong,+and+Pu-erh+teas+according+to+their+free+amino+acids+content.">Differentiation of green, white, black, Oolong, and Pu-erh teas according to their free amino acids content.</a> Journal of Agricultural and Food Chemistry. 55 (15), 5960-5965 (2007).</li><li>Kopjar, M., Tadic&#180;, M., Piliz&#711;ota, V. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Phenol+content+and+antioxidant+activity+of+green,+yellow+and+black+tea+leaves.">Phenol content and antioxidant activity of green, yellow and black tea leaves.</a> Chemical and Biological Technologies in Agriculture. 2 (1), 1-6 (2015).</li><li>Chen, H., Yin, P., Wang, Q., Jiang, Y., Liu, X. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+modified+QuEChERS+sample+preparation+method+for+the+analysis+of+70+pesticide+residues+in+tea+using+gas+chromatography-tandem+mass+spectrometry.">A modified QuEChERS sample preparation method for the analysis of 70 pesticide residues in tea using gas chromatography-tandem mass spectrometry.</a> Food Analytical Methods. 7 (8), 1577-1587 (2014).</li><li>Hou, R. Y., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Alteration+of+the+Nonsystemic+Behavior+of+the+Pesticide+Ferbam+on+Tea+Leaves+by+Engineered+Gold+Nanoparticles.">Alteration of the Nonsystemic Behavior of the Pesticide Ferbam on Tea Leaves by Engineered Gold Nanoparticles.</a> Environmental Science &amp; Technology. 50 (12), 6216-6223 (2016).</li><li>Abdel-Gawad, H., Mahdy, F., Hashad, A., Elgemeie, 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=Fate+of+C-14-Ethion+insecticide+in+the+presence+of+deltamethrin+and+dimilin+pesticides+in+cotton+seeds+and+oils,+removal+of+ethion+residues+in+oils,+and+bioavailability+of+its+bound+residues+to+experimental+animals.">Fate of C-14-Ethion insecticide in the presence of deltamethrin and dimilin pesticides in cotton seeds and oils, removal of ethion residues in oils, and bioavailability of its bound residues to experimental animals.</a> Journal of Agricultural and Food Chemistry. 62 (51), 12287-12293 (2014).</li><li>Fang, Q., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Degradation+Dynamics+and+Dietary+Risk+Assessments+of+Two+Neonicotinoid+Insecticides+during+Lonicerajaponica+Planting,+Drying,+and+Tea+Brewing+Processes.">Degradation Dynamics and Dietary Risk Assessments of Two Neonicotinoid Insecticides during Lonicerajaponica Planting, Drying, and Tea Brewing Processes.</a> Journal of Agricultural and Food. 65 (8), 1483-1488 (2017).</li><li>Pan, R., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Dissipation+pattern,+processing+factors,+and+safety+evaluation+for+dimethoate+and+its+metabolite+(omethoate)+in+tea+(Camellia+sinensis).">Dissipation pattern, processing factors, and safety evaluation for dimethoate and its metabolite (omethoate) in tea (Camellia sinensis).</a> PloS One. 10 (9), e0138309 (2015).</li><li>Pavlic, M., Haidekker, A., Grubwieser, P., Rabl, W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Fatal+intoxication+with+omethoate.">Fatal intoxication with omethoate.</a> International Journal of Legal Medicine. 116 (4), 238-241 (2002).</li><li>Mohapatra, S., Ahuja, A. K., Deepa, M., Sharma, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Residues+of+acephate+and+its+metabolite+methamidophos+in/on+mango+fruit+(Mangifera+indica+L.).">Residues of acephate and its metabolite methamidophos in/on mango fruit (Mangifera indica L.).</a> Bulletin of Environmental Contamination and Toxicology. 86 (1), 101-104 (2011).</li><li>Phugare, S. S., Gaikwad, Y. B., Jadhav, J. P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Biodegradation+of+acephate+using+a+developed+bacterial+consortium+and+toxicological+analysis+using+earthworms+(Lumbricus+terrestris)+as+a+model+animal.">Biodegradation of acephate using a developed bacterial consortium and toxicological analysis using earthworms (Lumbricus terrestris) as a model animal.</a> International Biodeterioration &amp; Biodegradation. 69, 1-9 (2012).</li><li>Ford, K. A., Casida, 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=Comparative+metabolism+and+pharmacokinetics+of+seven+neonicotinoid+insecticides+in+spinach.">Comparative metabolism and pharmacokinetics of seven neonicotinoid insecticides in spinach.</a> Journal of Agricultural and Food Chemistry. 56 (21), 10168-10175 (2008).</li><li>Frear, D. S., Swanson, H. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Metabolism+of+cisanilide+(cis-2,5-Dimethyl-1-Pyrrolidinecarboxanilide)+by+Excised+Leaves+and+Cell+Suspension+Cultures+of+Carrot+and+Cotton.">Metabolism of cisanilide (cis-2,5-Dimethyl-1-Pyrrolidinecarboxanilide) by Excised Leaves and Cell Suspension Cultures of Carrot and Cotton.</a> Pesticide Biochemistry and Physiology. 5, 73-80 (1975).</li><li>Sandermann, H., Scheel, D., Trenck, T. H. V. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Use+of+plant+cell+cultures+to+study+the+metabolism+of+environmental+chemicals.">Use of plant cell cultures to study the metabolism of environmental chemicals.</a> Ecotoxicology and Environmental Safety. 8 (2), 167-182 (1984).</li><li>Karmakar, R., Bhattacharya, R., Kulshrestha, G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Comparative+metabolite+profiling+of+the+insecticide+thiamethoxam+in+plant+and+cell+suspension+culture+of+tomato.">Comparative metabolite profiling of the insecticide thiamethoxam in plant and cell suspension culture of tomato.</a> Journal of Agricultural and Food Chemistry. 57 (14), 6369-6374 (2009).</li><li>Lichtner, F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Phloem+mobility+of+crop+protection+products.">Phloem mobility of crop protection products.</a> Australian Journal of Plant Physiology. 27, 609-614 (2000).</li><li>Sun, J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Shoot+basal+ends+as+novel+explants+for+in+vitro+plantlet+regeneration+in+an+elite+clone+of+tea.">Shoot basal ends as novel explants for in vitro plantlet regeneration in an elite clone of tea.</a> Journal of Horticultural Science &amp; Biotechnology. 87 (1), 71-76 (2012).</li><li>Meng, M. T., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Uptake,+Translocation,+Metabolism,+and+Distribution+of+Glyphosate+in+Nontarget+Tea+Plant+(Camellia+sinensis+L).">Uptake, Translocation, Metabolism, and Distribution of Glyphosate in Nontarget Tea Plant (Camellia sinensis L).</a> Journal of Agricultural and Food Chemistry. (65), 7638-7646 (2017).</li><li>Hou, R. Y., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Effective+Extraction+Method+for+Determination+of+Neonicotinoid+Residues+in+Tea.">Effective Extraction Method for Determination of Neonicotinoid Residues in Tea.</a> Journal of Agricultural and Food Chemistry. 61, 12565-12571 (2013).</li><li>Karmakar, R., Kulshrestha, G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Persistence,+metabolism+and+safety+evaluation+of+thiamethoxam+in+tomato+crop.">Persistence, metabolism and safety evaluation of thiamethoxam in tomato crop.</a> Pest Management Science. 65 (8), 931-937 (2009).</li><li>Dauterman, W. C., Viado, G. B., Casida, J. E., O'Brien, R. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Persistence+of+Dimethoate+and+Metabolites+Following+Foliar+Application+to+Plants.">Persistence of Dimethoate and Metabolites Following Foliar Application to Plants.</a> Journal of Agricultural and Food Chemistry. 8 (2), 115-119 (1960).</li><li>Lucier, G. W., Menzer, 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=Nature+of+oxidative+metabolites+of+dimethoate+formed+in+rats,+liver+microsomes,+and+bean+plants.">Nature of oxidative metabolites of dimethoate formed in rats, liver microsomes, and bean plants.</a> Journal of Agricultural and Food Chemistry. 18 (4), 698-704 (1970).</li><li>Yang, G. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Construction of Camellia sinensis Cell Suspension Culture and Primary Study on Kineties. , (2004).</li><li>Jiao, W., et al. <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+the+Metabolic+Behaviors+of+Six+Systemic+Insecticides+in+a+Newly+Established+Cell+Suspension+Culture+Derived+from+Tea+(L.)+Leaves.">Comparison of the Metabolic Behaviors of Six Systemic Insecticides in a Newly Established Cell Suspension Culture Derived from Tea (L.) Leaves.</a> Journal of Agricultural and Food Chemistry. 66, 8593-8601 (2018).</li><li>Mustafa, N. R., Winter, D. W., Iren, F. V., Verpoorte, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Initiation,+growth+and+cryopreservation+of+plant+cell+suspension+cultures.">Initiation, growth and cryopreservation of plant cell suspension cultures.</a> Nature Protocols. 6, 715-742 (2011).</li><li>Zhong, J. J., Bai, Y., Wang, S. J. <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+plant+growth+regulators+on+cell+growth+and+ginsenoside+saponin+production+by+suspension+cultures+of+Panax+quinquefolium.">Effects of plant growth regulators on cell growth and ginsenoside saponin production by suspension cultures of Panax quinquefolium.</a> Journal of Biotechnology. 45, 227-234 (1996).</li><li>Grover, A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Production+of+monoterpenoids+and+aroma+compounds+from+cell+suspension+cultures+of+Camellia+sinensis.">Production of monoterpenoids and aroma compounds from cell suspension cultures of Camellia sinensis.</a> Plant Cell, Tissue and Organ Culture. 108, 323-331 (2012).</li><li>Lei, P. D., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Prevent+Browning+of+Axillary+Buds+in+vitro+Culture+of+Camellia+sinensis.">Prevent Browning of Axillary Buds in vitro Culture of Camellia sinensis.</a> Chinese Agricultural Science Bulletin. 28, 190-193 (2012).</li><li>Hou, X., Guo, W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+effect+of+various+nitrogen+sources+on+the+growth+and+nitrate+assimilation+indicator+of+suspension+roselle+cell.">The effect of various nitrogen sources on the growth and nitrate assimilation indicator of suspension roselle cell.</a> Guihaia. 18, 169-172 (1998).</li><li>Shimabukuro, R. H., Walsh, W. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Xenobiotic+Metabolism+in+Plants:+In+vitro+Tissue,+Organ,+and+Isolated+Cell+Techniques.">Xenobiotic Metabolism in Plants: In vitro Tissue, Organ, and Isolated Cell Techniques.</a> ACS Symposium Series. 97 (1), 3-34 (1979).</li></ol>

Denne artikkelen presenterer den detaljerte prosessen med å etablere en modell av plantevernmidler metabolisme i te plante vev, inkludert valg av explants, fastsettelse av celle levedyktighet, og etablering av en te-celle suspensjon kultur med høy metabolske Aktivitet. Alle deler av et plante vev kan brukes til å initiere Callus i et sterilisert miljø25. Tea bladene ble valgt for Callus innvielse i denne studien, ikke bare fordi bladene til en tendens til å være mindre forurenset enn delene ...

Te er en av de mest brukte alkoholfrie drikkevarer i verden1,2. Te er produsert fra bladene og knopper av woody flerårig Camellia Sinensis L. te planter dyrkes i store plantasjer og er mottakelige for mange insekt skade3,4. Organofosfor og neonicotinoid insektmidler blir ofte brukt som systemiske insektmidler5 for å beskytte te planter fra planter som whiteflies, Leaf Hoppers, og noen Lepidoptera arter6,7. Etter påføring blir disse insektmidler absorbert eller translocated inn i anlegget. Innenfor anlegget, kan disse systemiske insektmidler bli forvandlet gjennom hydrolyse, oksidasjon eller reduksjon reaksjoner av plante enzymer. Disse transformasjon produkter kan være mer Polar og mindre giftig enn den overordnede forbindelser. Imidlertid, for noe organophosphates, det bioactivities av noe produktene er høyere. For eksempel er acephate metaboliseres til mer giftig methamidophos8,9, og dimethoate i omethoate10,11. Plant metabolske studier er derfor viktig for å bestemme skjebnen til en plantevernmidler innenfor en plante12.
Plante vev kulturer har vist seg å være en nyttig plattform for å undersøke plantevernmidler metabolisme, med identifiserte metabolitter ligner de som finnes i intakt planter13,14,15. Bruken av vev kulturer, spesielt celle suspensjon kulturer, har flere fordeler. For det første kan eksperimenter utføres uten mikroorganismer, og dermed unngår forstyrrelser av plantevernmidler transformasjon eller degradering av mikrober. For det andre gir vev kultur konsistent materiale til bruk når som helst. For det tredje er metabolitter lettere å trekke ut fra vev kulturer enn fra intakt planter, og vev kulturer ofte har færre interring forbindelser og lavere kompleksitet av forbindelser. Endelig kan vev kulturer lettere brukes til å sammenligne en rekke plantevernmidler metabolisme i et enkelt eksperiment16.
I denne studien ble en celle suspensjon avledet fra bladene av sterile dyrket te plantlet vellykket etablert. Den te celle suspensjon kulturen ble deretter brukt til å sammenligne spredning atferd av seks systemiske insektmidler.
Denne detaljerte protokollen er ment å gi noen veiledning slik at forskerne kan etablere en plante vev kultur plattform nyttig for å studere metabolsk skjebne xenobiotics i te.

<table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0" style="width:674px;" width="673">
	<tbody>
		<tr height="38">
			<td height="38" style="height:38px;width:188px;">Acetamiprid (99.8%)</td>
			<td style="width:188px;">Dr. Ehrenstorfer</td>
			<td style="width:175px;">46717</td>
			<td style="width:123px;">CAS No: 135410-20-7</td>
		</tr>
		<tr height="19">
			<td height="19" style="height:19px;width:188px;">Acetonitrile (CAN, 99.9%)</td>
			<td style="width:188px;">Tedia</td>
			<td style="width:175px;">AS1122-801</td>
			<td style="width:123px;">CAS No: 75-05-8</td>
		</tr>
		<tr height="38">
			<td height="38" style="height:38px;width:188px;">Agar</td>
			<td style="width:188px;">Solarbio Science &#38; Technology</td>
			<td style="width:175px;">A8190</td>
			<td style="width:123px;">CAS No: 9002-18-0</td>
		</tr>
		<tr height="38">
			<td height="38" style="height:38px;width:188px;">Clothianidin (99.8%)</td>
			<td style="width:188px;">Dr. Ehrenstorfer</td>
			<td style="width:175px;">525</td>
			<td style="width:123px;">CAS No: 210880-92-5</td>
		</tr>
		<tr height="19">
			<td height="19" style="height:19px;width:188px;">Dimethoate (98.5%)</td>
			<td style="width:188px;">Dr. Ehrenstorfer</td>
			<td style="width:175px;">109217</td>
			<td style="width:123px;">CAS No: 60-51-5</td>
		</tr>
		<tr height="38">
			<td height="38" style="height:38px;width:188px;">Imidacloprid (99.8%)</td>
			<td style="width:188px;">Dr. Ehrenstorfer</td>
			<td style="width:175px;">91029</td>
			<td style="width:123px;">CAS No: 138261-41-3</td>
		</tr>
		<tr height="38">
			<td height="38" style="height:38px;width:188px;">Imidaclothiz (99.5%)</td>
			<td style="width:188px;">Toronto Research Chemical</td>
			<td style="width:175px;">I275000</td>
			<td style="width:123px;">CAS No: 105843-36-5</td>
		</tr>
		<tr height="38">
			<td height="38" style="height:38px;width:188px;">Kinetin (KT, &#62;98.0%)</td>
			<td style="width:188px;">Solarbio Science &#38; Technology</td>
			<td style="width:175px;">K8010</td>
			<td style="width:123px;">CAS No: 525-79-1</td>
		</tr>
		<tr height="19">
			<td height="19" style="height:19px;width:188px;">Omethoate (98.5%)</td>
			<td style="width:188px;">Dr. Ehrenstorfer</td>
			<td style="width:175px;">105491</td>
			<td style="width:123px;">CAS No: 1113-02-6</td>
		</tr>
		<tr height="38">
			<td height="38" style="height:38px;width:188px;">Polyvinylpolypyrrolidone (PVPP)</td>
			<td style="width:188px;">Solarbio Science &#38; Technology</td>
			<td style="width:175px;">P8070</td>
			<td style="width:123px;">CAS No: 25249-54-1</td>
		</tr>
		<tr height="19">
			<td height="19" style="height:19px;width:188px;">Sucrose</td>
			<td style="width:188px;">Tocris Bioscience</td>
			<td style="width:175px;">5511</td>
			<td style="width:123px;">CAS No: 57-50-1</td>
		</tr>
		<tr height="38">
			<td height="38" style="height:38px;width:188px;">Thiamethoxam (99.8%)</td>
			<td style="width:188px;">Dr. Ehrenstorfer</td>
			<td style="width:175px;">20625</td>
			<td style="width:123px;">CAS No: 153719-23-4</td>
		</tr>
		<tr height="38">
			<td height="38" style="height:38px;width:188px;">Triphenyltetrazolium Chloride (TTC, 98.0%)</td>
			<td style="width:188px;">Solarbio Science &#38; Technology</td>
			<td style="width:175px;">T8170</td>
			<td style="width:123px;">CAS No: 298-96-4</td>
		</tr>
		<tr height="39">
			<td height="39" style="height:39px;width:188px;">2,4-Dichlorophenoxyacetic Acid (2,4-D, &#62;98.0%)</td>
			<td style="width:188px;">Guangzhou Saiguo Biotech</td>
			<td style="width:175px;">D8100</td>
			<td style="width:123px;">CAS No: 94-75-7</td>
		</tr>
		<tr height="77">
			<td height="77" style="height:77px;width:188px;">chiral column</td>
			<td style="width:188px;">Agilent CYCLOSIL-B</td>
			<td>112-6632</td>
			<td style="width:123px;">Chromatography column (30 m &#215; 0.25 mm &#215; 0.25 &#956;m)</td>
		</tr>
		<tr height="58">
			<td height="58" style="height:58px;width:188px;">Gas chromatography (GC)</td>
			<td style="width:188px;">Shimadu</td>
			<td>2010-Plus</td>
			<td style="width:123px;">Paired with Flame Photometric Detector (FPD)&#160;&#160;</td>
		</tr>
		<tr height="58">
			<td height="58" style="height:58px;width:188px;">High-performance liquid chromatography (HPLC)</td>
			<td>Agilent</td>
			<td>1260</td>
			<td style="width:123px;">Paired with Ultraviolet detector (UV)</td>
		</tr>
		<tr height="58">
			<td height="58" style="height:58px;width:188px;">HSS T3 C18 column</td>
			<td style="width:188px;">Waters</td>
			<td>186003539</td>
			<td style="width:123px;">Chromatography column (100 mm &#215; 2.1 mm &#215; 1.8 &#956;m)</td>
		</tr>
		<tr height="96">
			<td height="96" style="height:96px;width:188px;">Ultra-high-performance liquid chromatography (UPLC)</td>
			<td style="width:188px;">Agilent</td>
			<td>1290-6545</td>
			<td style="width:123px;">Tandem quadrupole time-of-flight mass spectrometer (QTOF)</td>
		</tr>
		<tr height="58">
			<td height="58" style="height:58px;width:188px;">Ultra-high-performance liquid chromatography (UPLC)</td>
			<td style="width:188px;">Thermo Scientific</td>
			<td>Ultimate 3000-Q Exactive Focus</td>
			<td style="width:123px;">Connected to a Orbitrap mass spectrometer</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

study on the metabolism of six systemic insecticides in a newly established cell suspension culture derived from tea (camellia sinensis l.) leaves

En plattform for å studere insektmiddel metabolisme bruker in vitro vev av te anlegget ble utviklet. Leaves fra steril te plantlets ble indusert å danne løse Callus på Murashige og Skoog (MS) basal Media med anlegget hormoner 2, 4-dichlorophenoxyacetic acid (2, 4-D, 1,0 mg L-1) og KINETIN (KT, 0,1 mg l-1). Callus dannet etter 3 eller 4 runder med subculturing, hver varig 28 dager. Loose Callus (ca 3 g) ble deretter inokulert i B5 flytende medier som inneholder samme plantehormoner og ble kultivert i en risting inkubator (120 RPM) i mørket ved 25 ± 1 ° c. Etter 3 − 4 subkulturer, en celle suspensjon avledet fra Tea Leaf ble etablert på et under kultur forhold som spenner mellom 1:1 og 1:2 (suspensjon mor væske: fersk medium). Ved hjelp av denne plattformen, seks insektmidler (5 μg mL-1 hver thiamethoxam, imidacloprid, acetamiprid, imidaclothiz, dimethoate, og omethoate) ble lagt inn i te blad-avledet celle suspensjon kultur. Metabolismen av insektmidler ble sporet ved hjelp av flytende kromatografi og gass kromatografi. Å validere nytten av te celle suspensjon kultur, metabolitter av thiamethoxan og dimethoate tilstede i behandlet cellekulturer og intakt planter ble sammenlignet ved hjelp av masse massespektrometri. I behandlede te cellekulturer, syv metabolitter av thiamethoxan og to metabolitter av dimethoate ble funnet, mens i behandlet intakt planter, bare to metabolitter av thiamethoxam og en av dimethoate ble funnet. Bruken av en celle suspensjon forenklet metabolsk analyse i forhold til bruk av intakt te planter, spesielt for en vanskelig matrise som te.

Induksjon av Callus fra bladene høstet fra felt-dyrket te trær og fra blader excised fra te plantlets vokst in vitro i et sterilt miljø ble sammenlignet ved å måle forurensning, Browning, og induksjon etter 28 dager med dyrking på MS Media ( Figur 1a). Callus vekst ble registrert ved 20, 37, 62 og 90 dager med kultur (figur 1B). Callus avledet fra in vitro-vokst bladene viste mer energisk vekst enn den Callus avledet fra fe...

Watch this Scientific Journal Video about Study on the Metabolism of Six Systemic Insecticides in a Newly Established Cell Suspension Culture Derived from Tea Camellia Sinensis L. Leaves at JoVE.com

Study on the Metabolism of Six Systemic Insecticides in a Newly Established Cell Suspension Culture Derived from Tea Camellia Sinensis L. Leaves

Dette arbeidet presenterer en protokoll for å etablere en celle suspensjon kultur avledet fra te (Camellia Sinensis L.) blader som kan brukes til å studere metabolismen av eksterne forbindelser som kan tas opp av hele planten, slik som insektmidler.

Studier på metabolismen av seks systemiske insektmidler i en nylig etablert Cell suspensjon kultur avledet fra Tea (Camellia Sinensis L.) Blader

A platform for studying insecticide metabolism using in vitro tissues of tea plant was developed. Leaves from sterile tea plantlets were induced to form ...

Te er en av de mest populære drikkene over hele verden. Plantevernmidler brukes noen ganger til å beskytte teplanter mot. Noen systemiske plantevernmidler kan gjøres for dette av enzymer i tea tree.Og deretter integrert gjennom oksidasjon, hydrolyse eller reduksjonsreaksjoner. Plantecellesuspensjonskulturer kan brukes som en, lett å studere plantemetabolisme atferd av plantevernmidler. Denne metoden har flere fordeler.For det første kan den opereres på forhold med frie mikroorganismer, og dermed unngå forstyrrelsen av plantevernmiddelforringelsen forårsaket av mikrober. For det andre kan det gi konstant materiale for oss når som helst. Til slutt kan den også brukes enkelt til å sammenligne teorier om plantevernmiddelatferd på et enkelt eksperiment.I denne studien etablerer vi tecellefjæringskulturer fra variable farger av teblader. Den optimale kulturstatusen til cellesuspensjoner ble deretter brukt til å sammenligne spredningsatferden til seks plantevernmidler. Dette eksperimentet vil bli utført av Jiao Weiting og Ge Guoqin.Dette er våre testerile planteunger som fungerer som kilden til explant. Klipp langs den midterste fløyen av et sterilt blad ved hjelp av saks. Og deretter, del hver halvdel i små biter på ca 0,3 ganger 0,3 centimeter i en petriskål.Plasser de sterile utskredene på MS synsmedium som inneholder 2, 4D og KT. Seks explants kan plasseres i en 300 milliliter kolbe. Kultur bladet explants ved en konstant temperatur på 25 grader Celsius i mørket. Etter 28 dager velger du den første generasjonen indusert callus og overfører deretter til fersk kolbe.Få løs og variabel callus etter tre til fire subkulturer. Klipp opp de store, variable og løse hard huder fra det faste mediet i små biter ved hjelp av et sterilt kirurgisk blad under sterile forhold. Vi er omtrent tre gram av de små bitene av en callus.Plasser callus i B5 som inneholder 2, 4D og KT. Kultur flytende celle suspensjon ved en konstant temperatur i risting inkubatoren i mørket. Etter syv til ti dager med kultivering, fjern kulturkolbe, og la dem stå i noen minutter. Ta det overnaturlige som sediment her vil tvinge kulturen til friskt medium.Fjern de utfelte store calluses. Få den endelige velstelte cellesuspensjonskulturen etter fire til tre subkultursykluser på 28 dager hver. Hold en prøve av levende celler på hundre grader celsius i ti minutter som kontrollcellen før levedyktighet farging.Sentrifuger all cellefjæringskultur i åtte minutter ved 6 000 G.Fjern supernatanten før du suspenderer cellene i 5 milliliter PBS-buffer og rister den i ett minutt for hånd. Tilsett 2,5 milliliter av TTC-løsningen og rist for hånd igjen. Inkuber blandingen i en time i en stående inkubator ved 13 grader Celsius.Legg til en aliquot av fire hundre mikroliter på visning for å sterilisere lagerløsningen til alle neonicotinoider Thiamethoxam, Acetimoprid, Imidakloprid og Imideproxase. Alt til organisk første fase. Dimethoate og omethoate inn i cellesuspensjonskulturene henholdsvis.Kulturprøver av cellesuspensjoner med insektmidler ved konstant temperatur, og risting av inkubatorhastighet. Ta prøvene på forskjellige dager. For å teste prøven som inneholder en neonicotinoid, fjern en 1 milliliter aliquot av den homogene cellekulturen.Plasser den i et 1,5 milliliter plast sentrifugerør, og sentrifuge den på 4000 G i to minutter. Send supernatanten gjennom en 0,22 mikrometerfiltermembran før analyse av HPLC-UV og UPLC QTOF. For å teste prøven, fortsett i den organiske første fasen.Fjern en 500 mikroliter aliquot av cellekulturen og legg i en 35 milliliter sentrifuge rør eller 1,5 milliliter plast sentrifuge rør. Tilsett 0,1 gram natriumklorid og fem milliliter ekstrakt løsemiddel i 35 milliliter sentrifugerør av de 500 mikroliterprøvene. Vortex blandingen i ett minutt.Og så la dem hvile i 10 minutter. Ta 2,5 milliliter supernatant inn i et 10 milliliter glassrør og fordampe til nesten tørrhet ved hjelp av en nitrogenfordamper ved 14 grader Celsius. Oppløs rester med en milliliter aceton.Vortex i ett minutt, send den gjennom en 0,22 mikrometerfiltermembran før analyse av GC-FPD. Sett fem planter i fire liters plastpotter i femten dager. Tilsett null mikrogram per milliliter eller 100 mikrogram per milliliter av Thiamethoxam eller dimethoaxe i plastpotter, henholdsvis.Forbered den intakte planteprøven i henhold til den forrige metoden, med unntak av pre-soaking og analyser deretter av Orbitrap massespektrometri. Bruk en HPLCUV til å oppdage innholdet og metabolske produkter av Thiamethoxam og Acetimoprid ved bølgelengder på 254 nanometer, og av Imidakloprid og Imideproxase ved 270 nanometer. Oppdag innholdet i dimethoate og omethoate av GC-FPD ved hjelp av en rørformet kolonne.Oppdag metabolitter av insektmidler i cellekultur ved hjelp av UPRC QTOF med en Carbon-18-kolonne. Oppdag metabolitter av insektmidler i testplanteekstrakt ved hjelp av UPLC Orbitrap massespektrometri. Callus av en steril plantlet har lavere forurensning, men høyere induktivitet som callus fra plukket te blader.Callus avledet fra sterile blader var alltid lyse gulaktig, mens callus avledet fra plukket blader var hvit med brune flekker. Når KT konsentrasjon var 0,1 mg per liter, callus var gulaktig i farge og løs i tekstur. Veksten av callus var den høyeste, opp til 61,5% når konsentrasjonen av 2, 4-D var ett mg per liter med konsentrasjonen av KT var 0,5 milligram per liter.Vekstdataene til callus var den beste og veksten av callus var den høyeste nådde 46,9%Derfor var den beste kombinasjonen av plantehjemnt ett mg per liter 2, 4-D og 0,1 mg per liter KT for te callusvekst. Callus dekket helt bladene av den fjerde subkulturen, og når subkultursyklusen var 28 dager. Callus hadde vokst kraftig med gulaktig farge og løs tekstur og ingen.Etter å ha sammenlignet bruttodata av callus og fargen på celle suspensjon, B5 flytende medium var mer egnet for celle suspensjon kultur. OD-verdien av cellesuspensjonskulturen ble brukt til å representere mengden cellevekst. I løpet av de 75 dagene med dyrking hadde forholdet mellom 15 gram per 40 milliliter en OD-verdi betydelig høyere enn for de to andre forholdene.Celle levedyktighet i te celle suspensjon kultur ble testet av TTC farging. Den fargeløse TTC-forbindelsen kan konverteres til rød formadin ved dehydrogenase i mitokondrier av levende celler, men fargen kan ikke endres i døde celler. Og dette er hele prosessen med å etablere en tecellesuspensjonskultur.Dette er den første komparative studien av metabolismen av forskjellige plantevernmidler i te ved hjelp av en cellesuspensjonskulturteknikk. Flere plantevernmidler metabolitter ble identifisert, og noen av dem ble videre undersøkt i holdt teplanter. Denne nye metoden kan tjene som modell for plantevernmidler metabolske studier i te eller andre planter.

Research

JoVE Journal

Biochemistry

Study on the Metabolism of Six Systemic Insecticides in a Newly Established Cell Suspension Culture Derived from Tea (Camellia Sinensis L.) Leaves

A Method for Measuring Metabolism in Sorted Subpopulations of Complex Cell Communities Using Stable Isotope Tracing

En metode for å måle metabolismen i sortert subpopulasjoner av komplekse Cell Communities Bruke stabile isotoper Tracing

Mammalian cell types exhibit specialized metabolism, and there is ample evidence that various co-existing cell types engage in metabolic cooperation. ...

Time-resolved ElectroSpray Ionization Hydrogen-deuterium Exchange Mass Spectrometry for Studying Protein Structure and Dynamics

Time-løst elektrospray-ionisering Hydrogen-deuterium Veksling massespektrometri for å studere Protein struktur og dynamikk

Intrinsically disordered proteins (IDPs) have long been a challenge to structural biologists due to their lack of stable secondary structure elements. ...

Isolation of Intermediate Filament Proteins from Multiple Mouse Tissues to Study Aging-associated Post-translational Modifications

Isolering av mellomproduktfilamentproteiner fra flere musvæsker til studie aldringsassosierte posttranslatoriske modifikasjoner

Intermediate filaments (IFs), together with actin filaments and microtubules, form the cytoskeleton &#8211; a critical structural element of every cell. ...

Detection and Visualization of DNA Damage-induced Protein Complexes in Suspension Cell Cultures Using the Proximity Ligation Assay

Deteksjon og visualisering av DNA-skadeinducerte proteinkomplekser i suspensjoncellekulturer ved bruk av næringslysanalysen

The DNA damage response orchestrates the repair of DNA lesions that occur spontaneously, are caused by genotoxic stress, or appear in the context of ...

A Simple Method for High Throughput Chemical Screening in Caenorhabditis Elegans

A Simple Method for High Throughput Chemical Screening in Caenorhabditis Elegans

En enkel metode for høy gjennomstrømning kjemiske Screening i Caenorhabditis Elegans

Caenorhabditis elegans is a useful organism for testing chemical effects on physiology. Whole organism small molecule screens offer significant advantages ...

Mapping Metabolism: Monitoring Lactate Dehydrogenase Activity Directly in Tissue

Kartlegging metabolisme: Overvåking laktat Dehydrogenase aktivitet direkte i vev

Mapping enzymatic activity in space and time is critical for understanding the molecular basis of cell behavior in normal tissue and disease. In situ ...

Small-Scale Colorimetric Assays of Intracellular Lactate and Pyruvate in the Nematode Caenorhabditis elegans

Small-Scale Colorimetric Assays of Intracellular Lactate and Pyruvate in the Nematode Caenorhabditis elegans

Småskala kolorimetrisk analyser av intracellulær laktat og Pyruvate i Rundormer Caenorhabditis elegans

Lactate and pyruvate are key intermediates of intracellular energy metabolic pathways. Monitoring the lactate/pyruvate ratio in cells helps to determine ...

Dissipative Microgravimetry to Study the Binding Dynamics of the Phospholipid Binding Protein Annexin A2 to Solid-supported Lipid Bilayers Using a Quartz Resonator

Dissipative Microgravimetry å studere Binding dynamikken i Phospholipid bindende Protein Annexin A2 til Solid-støttet Lipid Bilayers bruker et Quartz-Resonator

The dissipative quartz crystal microbalance technique is a simple and label-free approach to measure simultaneously the mass uptake and viscoelastic ...

Cell Fractionation of U937 Cells in the Absence of High-speed Centrifugation

Celle fraksjoneres av U937 celler i fravær av høyhastighets sentrifugering

In this protocol we detail a method to obtain subcellular fractions of U937 cells without the use of ultracentrifugation or indiscriminate detergents. ...