This work received the financial support of USDA-ARS CRIS project 6604-21000-004-00D, CRIS project 6604-42000-008-00D, and USAID Feed-the-Future program Agreement number 58-0210-3-012. We thank Valerie Orner, LaTanya Johnson, Joseph Powell and Kathy Gray for their technical assistance. Mention of trade names or commercial products in this article is solely for the purpose of providing specific information and does not imply recommendation or endorsement by the US Department of Agriculture.

1. Moleküler Construct ve Fıstık Dönüşüm <ol><li> Beş A. DNA parçalarını birleştirmek f tavus genleri AFL2G_07223 (aflS veya aflJ), AFL2G_07224 (aflR), AFL2G_07228 (aflC / pksA / pksL1), AFL2G_07731 (pes1) ve AFL2G_05027 (aflatoksin akış pompası, aflep). Bunun için, aşağıdaki primerler ve ultramers kullanımı: DIR-1, Kısa Dir1-R, DIR-2-ters, Kısa Dir2-R, DirAll-Nco-Rv ve DirAll-BamEco-Fw, Tablo 1. <ol><li> Üreticinin uygun DNA polimeraz kullanılarak, (94 ° C, 45 saniye 5 döngü, 55 ° C 30 sn, 68 ° C 15 sn, ardından 95 ° C 2 dakika 25 ul reaksiyon) 5 PCR döngü DIR-1 çift iplikli sağlayın talimatlar ve primer Kısa Dir1-R 3 &#39;çıkıntısı CCCGT bırakmak. Bu adımları yineleyin DIR-1 tamamlayıcısı 3 &#39;çıkıntısı ACGGG bırakmak primer Kısa Dir2-R kullanılarak DIR-2-ters çift iplikli yapmak. </li><li> İki 199 bp fragme Arterüreticinin talimatlarına göre T4 DNA Ligase ile NTS. PCR 1.1.1 primerler kullanılarak DirAll-OAKK-Fw ve DirAll-Nco-Rv (Tablo 1) &#39;de gösterildiği gibi elde edilen 393 bp fragmanını amplifiye ve plazmid p2 + 4ENTR yapmak pENTR1A içine, standart teknikler kullanarak ürünü klonlanması. </li><li> PCAPD 29 içine p2 + 4ENTR rekombine plazmid p5XCAPD yapmak için, üreticinin talimatlarına uygun olarak LR klonaz II enzim karışımı kullanılarak (NCBI Erişim KC176455.1) ve kısmen sekanslama ile standart teknikler kullanılarak E. coli DH5α dönüştürmek. Not: Tüm RNAi insert Tablo 1&#39;de gösterilmiştir. </li></ol></li><li> Daha önce rapor edildiği gibi 30 plazmid p5XCAPD Agrobacterium C58C1 30 Dönüşümü ve aşağıdaki gibi yer fıstığı bitkileri transforme etmek için elde edilen bakteri kullanımı: <ol><li> 50 ml LB-Broth 500 ile takviye edilmiş, 30 ° C p5XCAPD barındıran Agrobacterium de büyümek için bu kullanımıug ml -1 streptomisin, 25 ug ml -1 gentamisin, 10 ug ml -1 kanamisin ve 1 OD 260 ulaşana kadar 250 rpm&#39;de kültürü sallayın. </li><li> Bakteriyel süspansiyon 100 mcM 1 saat asetosiringon, ve yeri ile 50 ml AB minimal ortamda 31 10 dakika, tekrar süspansiyon santrifüj (6000 xg) Agrobacterium hücreleri hasat 10-14 gün eski fideler Exp27-1516, koşucu gelen eksplantlar tipi fıstık yetiştiriciliği hattı. Blot 3MM 30 dakika sonra kurutma kağıdı üzerinde eksplantların kuru ve filiz başlatma ortamına (SIM) [MS tuzu 32,% 3 sukroz, 20 uM benzilaminopurin (BAP), 10 uM tidiazuron (TDZ), pH 5.8, 0.3 koyun Üç gün boyunca karanlıkta antibiyotikler olmadan% gellan zamkı]. </li><li> 33 öncesi rapor doku seçimi ve yenilenme yapın. 2 ay boyunca iki haftada transferleri ile, sürgün oluşumu için (500 mcM sefotaksim ve 100 uM kanamisin) SIM dokuları taşıyın. Sonra bir yerdeshoot-uzama ortamına (SEM) üzerine sürgünler genişleyen [5 mcM BAP, 1 uM gibberellik asit (GA 3)], birkaç ay iki haftalık. </li><li> Tek tek filizlerin, 2 cm boyutunda, kök endüksiyon ortamı içinde (RIM) koyun [1/2 MS,% 1.5 sükroz, 5 uM α-naftalen-asetik asit (NAA), 2,5 uM indol-butirik asit (IBA)], Daha sonra fidan ACCLIMATE ve sera aktarabilirsiniz. </li></ol></li></ol> Sessizlik Aflatoksin Sentez Genler için RNAi barındıran Fıstık Bitkiler 2. Kimlik <ol><li> RNAi (daha önce tarif edildiği gibi) 200 ul yıkama dönüşüm sürecine tabi tutulmuştur fıstığı bitkilerinin genç yapraklarından DNA elde etmek için, üreticinin talimatlarına uygun olarak olan bir robot iş istasyonu kullanımı Bitki Mini Kit omurga sahip p5XCAPD (Şekil 1) inşa gen susturma plazmid pCAPD 29. </li><li> Tarif Kümelenme Strateji PCR (STN-PCR) iç içe geçmiş tek tüp ile DNA örnekleri Ekransöndükten 34 seçilebilir marker NPTII algılamak ve RNAi p5XCAPD dan yerleştirin. Klonal bu ilk nesil test için yeterli tohum üretmek için kesim (3-4 düğümleri) PCR pozitif bitkilerden yaymak. <ol><li> DNA dört 2-kat seyreltim kullanarak (50-100 ng ul -1 seyreltme önce), tüm STN-PCR reaksiyonlarında. 5&#39;-AGGCTATTCGGCTATGACTG-3 &#39;ve PCAPD 6446R: 5&#39;-CGTCAAGAAGGCGATAGAAG-3&#39;, ve iç primerler PCAPD 5730F: 5&#39;-ACTGGGCACAACAGACAATC-3 &#39;ve PCAPD 6249R: 5&#39;-ATATTCGGCAAGCAGGCATC- kanamisin için harici primerler PCAPD 5714F kullanımı 3 &#39;. </li><li> 5&#39;-CCTAACAGAACTCGCCGTAA-3 &#39;ve DirAll-Nco-Rv: 5&#39;-ATGCCATGGGGTTATTGGGTGCAGAATGG-3&#39;, ve iç primerler Probe_5027_Fw: 5&#39;-gtatttgtgaccatgtttctg-3 STN-PCR reaksiyonlarında yerleştirin RNAi tespiti için harici primerler 35S-PDSFw kullanımı &#39;ve Probe_7228_Rv: 5&#39;-GGACGGATAGTAAACTGCGG-3&#39;. </li></ol></li><li> STN-PCR pozitif bitkilerden ve aleyhte Hasat fıstık bakla<html> kumanda bitkiler aynı koşullarda büyütülür. KRİTİK ADIM: bitkiler RNAi bitkiler aynı koşullarda ve aynı sezonda yetiştirilen emin kontrolünü sağlayın. Su patlama basınçlı yıkayıcı ile bakla, düşük yoğunlukta veya 35 (Şekil (kahverengi ve siyah, sarı, turuncu,) gruplarında vade kurulu ve ayrı bakla bakla üzerine koyarak mezokarbını rengini, exocarp kaldırmak belirlemek için el ile kazımak 2). </li></ol><img alt="Şekil 2," src="/files/ftp_upload/53398/53398fig2.jpg" /> Analiz için fıstık bakla 2. hazırlanması Şekil. Sol: fıstık belirsiz bir büyüme bitki olarak hasat bulunan değişik fıstık boyutları; Merkez: exocarp su basıncı kaldırılması için metal sepet içinde fıstık yerleştirmek; Sağ: bir fıstık profil kurulu (sarı, turuncu, kahverengi ve siyah) hakkında mezokarbını renk ile vade grupları.98fig2large.jpg &quot;target =&quot; _ blank &quot;&gt; bu rakamın büyük halini görmek için lütfen buraya tıklayınız. 3. Deneysel Kurulum <ol><li> Sarı kabuklar, süreç çıkarın ve ayrı kahverengi tohumlar. . Tablo 2&#39;ye göre deneyde kullanılacak tohumların sayısını hesaplayın fıstık hattı ve örnekleme tarihine başına üç tohum parçaları (1 tohum adet = yarım kotiledon) minimum istatistiksel analiz ve standart hata azaltmak için gerekli olduğunu unutmayın. </li></ol><table fo:keep-together.within-page="1"><tbody><tr height="33"><td height="33" style="height:33px;width:147px;"> Isim </td><td colspan="3" style="width:421px;"> Sekans </td></tr><tr height="124"><td height="124" style="height:124px;"> DIR-1 </td><td colspan="3" style="width:421px;"> 5&#39;- GCCAGCTCAAAAGTGCGATGCACCAAGGAGAAACCGGCCTGTGCT CGGTGTATCGAACGTGGTCTTGCCTGTCAATACATGGTCGTATTTG TGACCATGTTTCTGGTGGCATTGGACCGTCTTGTCATCTCTACAGCC ATTCCCCAGATCACGGACGAATCCCCTGCATCTACGCGCACGCATC ACTTGGGGTACCCGT-3 &#39; </td></tr><tr height="24"><td height="24" style="height:24px;"> Kısa Dir1-R </td><td colspan="3" style="width:421px;"> 5&#39;-Phos-TACCCCAAGTGATGCGTGCGCG-3 &#39; </td></tr><tr height="126"><td height="126" style="height:126px;"> DIR-2-ters </td><td colspan="3" style="width:421px;"> 5&#39;-GGTTATTGGGTGCAGAATGGTAAACCACCCAACAGTACGCGAAATG TCAATTCCAGAGTCCCAAACCTCCCTACCGTGGCCTGGACGGATAG TAAACTGCGGAGCTTGGGAACAAAATCCGCTGTCTGATCGCCGAAG AGAAAGAGTTGCCTTGATTGAGCCGCATCGAGGACAGGTTGTGTTG CTGTTGATAGACGGG-3 &#39; </td></tr><tr height="29"><td height="29" style="height:29px;"> Kısa Dir2-R </td><td colspan="3" style="width:421px;"> 5&#39;-Phos-CTATCAACAGCAACACAACC-3 &#39; </td></tr><tr height="30"><td height="30" style="height:30px;"> DirAll-OAKK-Fw </td><td colspan="3" style="width:421px;"> 5&#39;-CACCGCCAGCTCAAAAGTGCGATGC-3 &#39; </td></tr><tr height="24"><td height="24" style="height:24px;"> DirAll-Nco-Rv </td><td colspan="3"> 5&#39;-ATGCCATGGGGTTATTGGGTGCAGAATGG-3 &#39; </td></tr><tr height="24"><td height="24" style="height:24px;"> DirAll-BamEco-Fw </td><td colspan="3" style="width:421px;"> 5&#39;-ATGGGATCCGAATTCGCCAGCTCAAAAGTGCGATGC-3 &#39; </td></tr><tr height="197"><td height="197" style="height:197px;"> Komple RNAi insert </td><td colspan="3" style="width:421px;"> 5&#39;-GCCAGCTCAAAAGTGCGATGCACCAAGGAGAAACCGGCCTGTGCT CGGTGTATCGAACGTGGTCTTGCCTGTCAATACATGGTC / GTATTTG TGACCATGTTTCTGGTGGCATTGGACCGTCTTGTCATCTCTACAGCC ATTCCCCAGATCACGGACGAAT / CCCCTGCATCTACGCGCACGCAT CACTTGGGGTACCCGTCTATCAACAGCAACACAACCTGTCCTCGAT GCG / GCTCAATCAAGGCAACTCTTTCTCTTCGGCGATCAGACAGCG GATTTTGTTCCCAAGCTCCGCAGTTTACTATCCGTCCA / GGCCACGG TAGGGAGGTTTGGGACTCTGGAATTGACATTTCGCGTACTGTTGGG TGGTTTACCATTCTGCACCCAATAACC-3 &#39; </td&gt; </tr></tbody></table> . Tablo RNAi p5XCAPD inşa PHOS oluşturmak için kullanılan 1. Oligonucleotides ve ultramers: 5 &#39;ucunu fosforile; &quot;/&quot; Beş gen fragmanları kullanılan ayırır; Komple RNAi insert: p5XCAPD oluşturmak için 2 ters tekrarlar olarak kullanılan dizisi. <ol start="2"><li> Onlar steril beher dibini örtecek şekilde tek bir katmanda tüm fıstık tohumları yerleştirin. Tohum kapak ve sonra aynı solüsyon eşit hacimde eklemek için% 75 etanol / su (h / h) çözeltisi ekleyin. 30 saniye süre ile çevre sıcaklığında inkübe ve daha sonra steril deiyonize su (SDW) ile durulayın. </li><li> Şöyle etanol muamele edilmiş tohum içeren bekere% 2 hipoklorit ekleyin: daha sonra, tohum kapak aynı çözeltinin eşit hacimde ilave et ve 5 dakika boyunca inkübasyona kadar% 2 hipoklorit çözeltisi ilave edilir. KRİTİK ADIM: için SDW eşdeğer bir hacmi ile iyice üç kez durulayın kullanılan hipoklorit hacmi (Şekil 3 5 kat). </li></ol><img alt="Şekil 3," src="/files/ftp_upload/53398/53398fig3.jpg" /> 3. Deneysel kurulumu Şekil. En: öncesi ve hipoklorit sonra fıstık tohumu yüzey sterilizasyonu, tohum kat (testa) kaldırılması; Orta: embriyo ve embriyonun yakın bakış çıkarılması, ardından yarısı kotiledon kesti; Bottom: yarım kotiledonlar steril distile su içinde, steril emici üzerine lekeleme kağıt, su agar ve agar yüzeyine yarım kotiledonlarının yerleştirilmesi (kesme tarafı yukarı) üzerine ezik. <a href="https://jove.unicartagenaproxy.elogim.com/files/ftp_upload/53398/53398fig3large.jpg" target="_blank">Bu rakamın büyük halini görmek için lütfen buraya tıklayınız.</a> <ol start="4"><li> İzin yüzeyi sterilize tohumlar 2 saat SDW batmış imbibe. Steril Petri kabı tohumları yerleştirin forseps ile tohum kat kaldırmak kotiledonlar ayırmak ve bir neşter ile embriyolar kaldırmak. Not:Embriyolar atılır ve yeni bitkilerin oluşturulması için de kullanılabilir. </li><li> Bir neşter kullanılarak yarısında her kotiledon kesin. Dehidratasyonu önlemek için, tüm tohumlar işlenir kadar steril su kesme tohum parçalarını tutun. </li><li> Steril su agar içeren Petri kapları hazırladık (% 1.5 agar / su; w / v), her biri üç tane parçaları için. Forseps kullanarak agar küçük ezikler olun, su / agar plaklarına (yukarı kesme yüzü) kısaca steril kağıt havlu üzerinde tohum parçaları aşırı su kurulayın ve ardından tohum parçalarını yerleştirin. </li><li> 10 gün boyunca 25 ° C&#39;de büyütüldü Czapek en agar ortamında aflatoxigenic Aspergillus flavus NRRL 3357 taze kültüründen, bir haemositometre ile sayıldı ul SDW başına 50.000 sporların bir süspansiyon hazırlamak. </li><li> Sporların RNAi (Şekil 4) barındıran tohum dokusunun maruz olsun emin olmak için, iki tarafta akış kaçınarak her yarım kotiledon parçasının kesilen yüzeyler üzerinde spor süspansiyon 2 ul yerleştirin. </li&gt; </ol><img alt="Şekil 4," src="/files/ftp_upload/53398/53398fig4.jpg" /> Aflatoksin analizi için Şekil 4. Aşılama ve inkübasyon. En: Yarım kotiledon, spor süspansiyonu ile aşılama ve Aspergillus 24 saat inkübasyondan sonra yarım kotiledonda misel gelişimini flavus Alt: left:. 48 saatlik inkübasyon% 1.5 agar üzerine; merkezi:% 1.5 agar üzerine 72 saat boyunca inkübasyon; Sağ:. Yanlış deney düzeneği örnek,% 0.5 agar üzerinde 72 saat süreyle inkübasyon <a href="https://jove.unicartagenaproxy.elogim.com/files/ftp_upload/53398/53398fig4large.jpg" target="_blank">bu rakamın büyük halini görmek için lütfen buraya tıklayınız.</a> <ol start="9"><li> Örnekleme kadar karanlıkta 30 ° C&#39;de aşılanır ve non-aşılanmış yarısı kotiledonlar içeren Petri kapları inkübe edin. </li></ol> Aflatoksin Analizi ve Gen İfadesi 4. Örnekleme <ol><li> Örnekleri toplayınHer bir parça (yarım kotiledon) olan çoğaltma, RT-PCR ve aflatoksin analizi için hem de inkübasyon 24, 48 ve 72 saat (isteğe 96 saat), üç kopya halinde. Her örnekleme tarihinde farklı plakalar rastgele örnekler seçin. Bir dokuyu kullanarak, yumuşak şişe veya test tüplerinde tohum parçaları yerleştirmeden önce agar ve aşırı mantar sporları kaldırın. </li><li> Aflatoksin analizi için, -80 ° C de 4 ml bir cam vidalı kapaklı şişe ve mağaza her deney (tek parça) yerleştirin. Not: aflatoksin kimyasal kararlılığı göz önüne alındığında, numuneler (bu deneylerde, genellikle 1-2 ay), birkaç ay boyunca bu durumda saklanabilir. </li><li> RT-PCR yer için zaten her çoğaltmak (tek parça) iki paslanmaz çelik boncuk (2.5 mm çap) ve üç zirkonyum boncuk (2 mm çap) içeren tüpler taşlama 2 ml hazırladı. </li><li> Hemen tüm örnekler (tercihen sıvı azot içinde) dondurma ve işlenene kadar -80 ° C&#39;de muhafaza edin. </li></ol> Bireysel Yarım C 5. Aflatoksin Analiziotyledon Adet <ol><li> A. kullanın flavus Bu analiz için örnekler aşılanmış. Yaklaşık 30 dakika boyunca oda sıcaklığına kadar örnekleri getirmek ekleyin dört hacim (genellikle 2-3 mi, ağırlık / hacim) metanol, (daha sonra hesaplamalar için kayıt tutmak) kapakları kapatmak ve O inkübe bölgesinin / N (~ 16 saat) ajitasyon olmadan karanlık. </li><li> Bir eşleşen 1.5 ml propilen minicolumn bir cam hamuru yerleştirin Al 2 O 3 temel, 200 mg eklemek ve daha önce açıklandığı gibi 36 başka frit ile kap; daha sonra, çıkan olası buharlaşmayı önlemek için yeterince yakın sütununda bir Ultra-Yüksek Performanslı Sıvı Chomatographer (UPLC) bir otomatik numune şişesine koyun. </li><li> Tek kullanımlık bir cam test tüpü (plastik kullanmayın) içinde, aşama 4.1&#39;de elde edilen metanol özü, 0.5 ml, 0.5 ml asetonitril yer ekleyin pipetle karıştırılır ve aşama 4.2&#39;de hazırlanan sütuna 0.5 ml uygulanır. (Baskı uygulamayın) yerçekimi tarafından otomatik numune şişenin içine elüsyon izin verin. Elüsyon genellikle 2-4 dk yakın th alıre flakon hemen septa ile UPLC uyumlu kapak kullanarak. Ortam sıcaklığında şişeleri tutun ve bir UPLC aynı gün bunları analiz. </li><li> Aflatoksin ayrılması için bir eşleştirme UPLC Kuvaterner Solvent Müdürü, UPLC Numune Yöneticisi, UPLC Floresan Dedektörü ile donatılmış bir UPLC enstrüman (A. flavus kullanırken B 1 ve B 2) aflatoksin standartları ile örnek eluatları ve autosampler şişeleri içeren yer otomatik numune şişeleri, ve Cı 18 2.1 mm x 50 mm, 1.7 um kolonu. <ol><li> 0,30 mi dak akış hızında, su / MeOH / CH3CN (64:23:13, hac / hac / hac) karışımı oluşan izokratik mobil faz kullanarak -1. Üreticinin talimatlarına göre 37, aflatoksin konsantrasyonu doğru hesaplanması için bir stabilize temel ayrımı temin kromatogramlar edinin. </li><li> Kitlesel-spektral verileri elde etmek ve yayımlanmış verilere 38 ile karşılaştırarak aflatoksin kimliğini onaylayın. Bir i kullanıntuzağı kütle spektrometresi üzerinde ESI arayüzü ve üreticinin talimatlarına uygun olarak, karşılık gelen yazılım ile donatılmış. </li></ol></li><li> Aflatoksin B 1, B 2 ticari standartlarına karşılık gelen farklı miktarlarda enjekte edilmesiyle elde edilen kalibrasyon eğrilerine atıfta bulunarak aflatoksin konsantrasyonlarını belirlemek, G 1 ve G2 UPLC üretici tarafından önerilen ve yazılım 37 ile belirlendiği gibi. </li><li> Tohum parçaları zaten kuru ağırlığının belirlenmesi için O / N (~ 16 saat), liyofilizasyon için tek tek cam şişelere, metanol ile ekstre edildi. Ardından, içinde ng. Tohum parçasının kuru ağırlığının g -1 aflatoksin konsantrasyonu hesaplayın. </li><li> Verilerin analizi için, oturum açmak için aflatoksin sonuçları dönüştürmek (ng. G -1 +1), ortalama karşılaştırmalar için Tukey testi ile izledi. </li></ol> 6. Gen İfadesi, Örneklerin RT-PCR İşleme <ol><li> Tüpler içerirler taşlama 2 ml alın40 sn için 3100 rpm&#39;de bir bilyalı değirmen homojenleştirici bunları öğütmek (eritilmeden) hemen -80 ° C dondurucu örnekleri ing ve daha sonra üreticinin talimatlarına uygun olarak Trizol kullanılarak RNA ekstraksiyonu geçin. </li><li> 1 yapmak 1 ug RNA ve oligo dT ve rastgele heksamerlerin eşit miktarda kullanarak her numuneden cDNA hazırlayın: cDNA 8 seyreltme ve (daha önce tarif edildiği gibi 39) RT-PCR reaksiyonu için 2 ul kullanın. <ol><li> RNAi uç kullanımı primerlerin sentezlenmesi saptanması için: RT_5X_1_105F: 5&#39;GGTGGCATTGGACCGTCTTG-3 &#39;, RT_5X_1_232R: 5&#39;-CGCATCGAGGACAGGTTGTG-3&#39;; ve RT_5X_2_95F: 5&#39;-CCATGTTTCTGGTGGCATTG-3 &#39;, RT_5X_2_229R: 5&#39;-ATCGAGGACAGGTTGTGTTG-3&#39;. </li><li> Seçilebilir marker, kanamisin ifadesinin saptanması için, kullanım primerler: RT_NPTII_1_6871F: 5&#39;-CTCGCTCGATGCGATGTTTC-3 &#39;, RT_NPTII_1_7004R: 5&#39;-GCAGGATCTCCTGTCATCTC-3&#39;. Aktin-Fw: temizlik geni Actin standardizasyon ve primerler kullan CACATGCCATCCTTCGATTG; Aktin-Rv: CCAAGGCAACATATGCAAGCT 40. </li></ol></li><li> Aktin ifade standardize Delta-delta T C yöntemiyle 41 ile sonuçlarını analiz. Kontrolü üzerinde kat artış gibi sonuçları temsil eder. </li></ol>

The authors have nothing to disclose or any conflicts of interest.

Bitki konakçı bitkiler mikotoksin birikim RNAi aracılı kontrol fizibilitesini gösteren herhangi bir yayın vardır mantar patojenlere gen susması, ancak 27,43 gösterilmiştir RNAi aracılı. Yaprakları yeraltı bakla mantar enfeksiyonu üzerine hiçbir belirti göstermez olarak fıstık bu çalışmalar için biri sınırlayıcı faktör, bireysel bitkilerde no-aflatoksin birikimi fenotip değerlendirmek için bir yöntem eksikliği vardı. Buna ek olarak, aflatoksin değil-normal dağılıma birikimi ve kimyasal analizleri 15,16 için büyük örnekler için ihtiyaç tek bir bitki üzerinde potansiyel RNAi etkisi miktarının engellemiştir. Burada sunulan yöntem, üç kez üç 24 saat-aralığı demonstrasyonların (Tablo 1, Şekil 7) gerçekleştirmek için, beş tohum ile 72 saat deney oluşur. Tohumların en az 100 g sunulan klasik aflatoksin analizi ile karşılaştırıldığında, bir yöntem individua için özellikle uygundurBaşlangıçta iki veya üç bakla daha fazla üretmek fıstık bitkilerin l transgenik olayları. Aflatoksin sentezi, RNA aracılı susturma genetik-Aspergillus flavus ve A. dönüştürerek gösterilmiştir parasiticus. AflR A. aflatoksin üretim ana düzenleyicisi olduğu flavus ve A. parasiticus 44,45, bu bitkilerde RNA aracılı susturma-ilginç bir hedef haline gelir. Ancak, aflR genetik varyasyonlar Aspergillus türleri 46 arasında gösterilmiştir ve bitki konak üretilen RNAi sinyali ile eşleşen mükemmel dizisi yoksa o genetik varyantlar susturmak kaçabilir. Böylece, aflR vektör p5XCAPD içinde susturmak için hedeflerinden biri, ama tek değildi. A. içine aflR geninin ters çevrilmiş tekrarlar flavus ve A. dönüşüm ile parasiticus az veya hiç ürün ve susturma sonuçlandıaflatoksin 47 iyon (McDonald ve ark., 2005b). Ayrıca, susturulması Afld gen A&#39;da kadar% 98 oranında aflatoksin üretimini engelledi flavus ve A. Doğrudan dönüşüm 48 parasiticus. Sistemimizde başarı olasılığını arttırmak için, fıstık A aflatoksin üretiminde yer alan beş genin ters tekrar fragmanları ile transforme edilmiş flavus. Burada aflatoksin sentez yolağındaki birçok gen susturma için hedef p5XCAPD,% 90, aflatoksin B 1 ve B 2 -100% alt seviyeleri kullanılarak hat 288-72 elde olduğu gösterilmiştir ve% 60-100 daha düşük seviyelerde birikmektedir Yarım kotiledonları A ile aşılanmıştır kontrolü kıyasla hat 288-74 flavus, 7 4 Şekil. En önemlisi, bu yöntem parametrik Statis uygulayarak 288-74 kontrol vs deney boyunca çizgiler 288-72 ile aflatoksin birikimi anlamlı farklılık tespittikler, Şekil 7. küçük örneklem büyüklüğü göz önüne alındığında, bu deneyler yüksek çözünürlüklü, yüksek performans ve üç kat daha yüksek hassasiyet beş kat vardır UPLC ile analiz edilmiştir aflatoksin tespit etmek için güçlü bir yöntem kullanılarak ihtiyacını vurgulamak için önemlidir HPLC 49. RNAi ifadesi uç 288-74 sadece 24 saatlik inkübasyon olgunlaşmamış kotiledonlar (sarı) tespit edilmiştir. RNAi insert 24 saat sonra 288-74 olgun kotiledonlannda RT-PCR ile tespit edilmedi, ya da 48 saat, Şekil 6 herhangi vade grubunda. Bu, aynı fenomen diğer RNAi transgenik fıstık hatlarında gözlendi (Arias, RS, 2015 yayınlanmamış), genellikle RNAi transkript sadece 24 saat sonra olgunlaşmamış kotiledonlannda saptandı nerede. RNA örnekleri cDNA sentezi daha önce DNAaz ile muamele edilmiş, veriler Aktin, ekspresyon düzeyinin artması ve gözlenen DNA kirlenme kanıt normalize edildi. DNA örnekleri mevcut olmuştur Should, olması gerektiğiyanı sıra 48 saat örneklerinde tespit, ama sürekli bu durumda değildi oylandı. 35S promoterinin kontrolü altında ekspresyonu, her zaman eşit değildir; çevre şartlarına 50, doku ve gelişim aşamasında 51,52 tipine göre etkilenebilir. Aynı zamanda, RNA girişim yolunda, mRNA çürüme hızı ve siRNA çürüme oranı önemli ölçüde 53 değişebilir. Bu RNA müdahale mekanizması ile mRNA&#39;nın hızlı yıkımı 48 saat inkübasyon de mRNA tespit engel olabilir mümkündür. 48 saatte ifade yokluğu düşük 35S-organizatörü tahrik transkripsiyon nedeniyle olsun, ya da Dicer tarafından dsRNA&#39;nın hızlı bozulmaya cevaplanması gereken kalır. Böylece, yüksek verimlilik sıralaması ile küçük RNA&#39;ların tespiti RNAi 54 üzerinden gerçekleşen süreçlere daha iyi bir fikir verecek Bu deneylerde. Bununla birlikte, esas olarak RNA susturulması Photosynt gelen floem içinden sistemik olarak yayılır yana55 (bu durumda fıstık tohumlarda) lavabolar sükroza, aflatoksin-sentez susturulması insert RNAi yerel ifadesi olmadan tohumlarda oluşabilir kaynaklar nefret ediyorum. Pek çok araştırma tohumlarında aflatoksin birikimini önlemek için gerekli küçük müdahale RNA&#39;lar (siRNA) eşik düzeyini belirlemek için yapılması gereken kalır. Bu RNAi hem mRNA ifadesi (Şekil 6) inşa gerçeğini vurgulamak önemlidir ve aflatoksin B 1 ve B 2 (Şekil 7) birikimi vs olgunlaşmamış (sarı) farklı sonuçlar ortaya koydu. Olgun (kahverengi) kotiledonlar. Fıstık bitkiler yani onlar hasat olgunluk bakla bir dizi, Şekil 2&#39;de sunmak belirsiz bir büyüme var. Ayrıca, farklı vade gruplarından tohumlar, kimyasal bileşiminde farklılık örneğin.,% 2.4 olgunlaşmamış tohumlarda sakaroz ve% 1.9 olarak Aynı alan şartlar altında 56,57 olgun tohumları. Bu durumda, fiili efficienc anlamakAflatoksin birikim RNA aracılı kontrol y ayrı vade gruplarının analiz etmek önemlidir. Yerfıstığı tohumlarının bir doğal savunma üretilen bileşikler ve tohumlar ve çevre koşullarına 58-61 süresine bağlı olarak göreceli miktarlarda çeşitliliğinde değişir fitoaleksinlerin üretim, ve kotiledonlar 62 göre embriyolar, özellikle yüksektir. Embriyolar, aynı zamanda (yayınlanmamış Arias RS) nükleik asitler, kotiledon göre hem DNA ve RNA önemli ölçüde daha yüksek konsantrasyonlarda bulunur. Fıstık tohumu olgunlaştıkça, onların fizyolojisi ve kimyasal bileşimi değişiklikleri 63 meydana gelir. Fungistatik etkinliği 64 ile fıstık testa formu yoğunlaştırılmış tanenler fenolik antioksidanlar; tanen ve fenolik bileşiklerin içeriği vadesi 65 ile arttıkça, bu, aynı zamanda 35 siyah sarı vade aşamalarını yansıtan mezokarbını rengi belirgindir. T Böylece varlığıantimikrobiyal özellikler verilen esta veya deney embriyolar, mantar gelişimini sınırlı ve dolayısıyla bu nedenle de uzaklaştırılmış, RNAi susturma etkisi fazla tahmin olabilir. Ayrıca, testa ve embriyoların kaldırılması embriyo daha fitoaleksinlerin ve daha RNA içeriğine sahip olacak taşıyan yarım kotiledon olarak analiz varyasyon kaynakları sınırlamak yardımcı olur. Vade grupları ve bu deneylerde testa ve embriyonun ayrılmasıyla analizlerine ek olarak, birkaç gözlemler işaret etmek önemlidir: a) sonuçları kadar 96 saat inkübasyon için gösterilmiştir olsa da, en fazla 72 den kullanılması tavsiye edilir Tohumlar 96 saat ile bozulmuş almak gibi saat, tutarlı sonuçlar elde etmek için; ve b) aynı tohum yarım kotiledon, rastgele örneklenmiş olsa da, mükemmel bağımsız örnekler teşkil etmemektedir, oysa RT-PCR ve transjenik olaylar içinde aflatoksin birikimi tohumlar arasındaki minimum değişim göstermiştir. Ayrıca, doğru bir mantar spor, aşı hacmi saymak2 ul s ve yüzüne damlayan kaçınarak kotiledonlarının kesim yüzeyinde sporlarının uygulaması çimlenmiş sporlar bitki dokusuna maruz emin olmak için önemlidir. Tabakalarına su / agar Şekil 4 (alt) son çerçeveye gösterildiği gibi (a / h), daha yumuşak agar sporlarının akış neden olur% 1.5 olmalıdır. ; Bir transgenik olaydan sınırlı durumunu tohum halinde, numune alma yerine, üç kopya elde benzer sonuçlar (yani, Şekil 7), iki kopya halinde yapılabilir Ancak, üç nüsha örnekleri standart hata azaltmaya yardımcı olacaktır. Bu yöntemin tek sınırlama, aflatoksin tespiti ve / veya ölçümü için son derece duyarlı bir sistem (UPLC) gerektirir, fakat aynı zamanda bu daha az hassas olan yöntemlerle aflatoksinler tespit olmamalıdır RNAi etkisini olduğundan fazla tahmin edilmesi ihtimalini azaltır. Sonuç olarak, bu yöntem, ilk kez için çalışma güvenilir yaklaşım sunaraflatoksin denetiminde RNAi etkisi. Az bir hafta tüm kırpma sezonu bir deney için zamanı azaltarak, bu yöntem son derece azaltılması ve / veya aflatoksin ortadan kaldırılmasına yönelik RNAi-fıstık / Aspergillus pathosystem üzerine araştırma hızlandıracaktır.

Yaklaşık 4,5 milyar insan kronik aflatoksin 1, doğada 2 bilinen en güçlü kanserojen maruz kalmaktadır. Bu mikotoksinler mısır, manyok, pirinç, fındık, tahıllar ve baharat dahil olmak üzere dünyanın 3., gıda ürünlerinin% 25 kontamine. 4.. Çocuklarda 5 bodurluk neden Aflatoksin, bağışıklık sistemini bozan 6 insan biyopsi 7,8 hepatoselüler-karsinom% 58&#39;inde mevcuttur ve aflatoksikozis 9,10 periyodik salgınları sırasında yüzlerce kişiyi öldür. Aflatoksin normalde Aspergillus flavus ve A. tarafından üretilen poliketit türetilen mikotoksinler vardır parasiticus; Aflatoksin B 1 ve B 2 A tarafından üretilen f tavus, A., oysa parasiticus, G 1 ve G2 üretir. Bu bileşikler ve UPLC kendi ayrılmasını gösteren bir kromatogram kimyasal yapısı, Şekil 1 &#39;de gösterilmektedir. </strong&gt; <img alt="figür 1" src="/files/ftp_upload/53398/53398fig1.jpg" /> Şekil 1. Aflatoksin ve RNAi takın Üst:. Dört en yaygın poliketit kaynaklı aflatoksin kimyasal yapısı (solda) ve (sağda) kromatogramın örnek: B 1, B 2, G 1 ve G 2, Aspergillus parasiticus, A tarafından üretilen .. flavus B 1 ve B2 Alt üretir: RNAi gen fragmanlarının şematik oklar altında numaraları Aspergillus flavus genomu içinde gen fragmanı erişim numaraları vardır p5XCAPD fıstık transformasyonu için kullanılan yapı; PIV2: Patates intronu; bp: baz çifti; RT_5X_1 ve RT_5X_2. Real-Time PCR primer siteleri <a href="https://jove.unicartagenaproxy.elogim.com/files/ftp_upload/53398/53398fig1large.jpg" target="_blank">bu rakamın büyük halini görmek için lütfen buraya tıklayınız.</a> Hesaplanan 4 dayalı takdirde vadesi fıstık aflatoksin ihracatın Ekonomik kayıplar yalnız $ 450,000,000 ABD doları aşması ng. G -1 Avrupa Birliği&#39;nde 11 insan tüketimi için izin verilen aflatoksin limiti. Aflatoksin 60 yıldır 12 beri bilinmektedir; Birçok tarımsal uygulamalar diğer mantar suşları 13,14 uygulanması da dahil etkisini hafifletmek için geliştirilen olsa ancak, kontrol hiçbir tutarlı bir yöntem var ve dirençli bitki çeşitleri mevcut değildir. Hatta patojen istilası için elverişli koşullar altında, mikotoksin birikimi önceden tahmin edilemez ve normal bir dağılım takip etmez, çünkü aflatoksinler direnç için test bitkisi tohum genetik materyalinin, özellikle zordur. Böylece, deneyler genellikle tohum ve 100-1,700 g çoklu örneklerinin yüzlerce veri 15,16 değişkenliği azaltmak için, geniş dikim alanları gerektirir. RNA enterferans oldu1998 yılında keşfedilen 17; ve &quot;susturma&quot; faydaları halen yeni uygulamalar bir dizi, örn araştırılmaktadır., metastatik meme kanserinde 18, karaciğer kanseri 19, miyeloid lösemi 20 ve böcekler 21 ve nematod 22 karşı bitki koruma karşı insan terapilerde. Bitkilerde, RNA interferans sinyali da bitki konakçıya 25 ile yakın temas halinde olan mantar patojenlere içinde 23,24 susturulması sistemik transkripsiyon sonrası gen için sorumlu olan küçük müdahale RNA (siRNA) ve yüksek moleküler ağırlıklı RNA ile, hücreden hücreye seyahat olabilir. Fungal patojen genlerin bitki aracılı susturma ilgili RNAi etkinliği bu için, birkaç bitki pathosystems tarif edilmiştir, bitkiler (yaprak) havadan bölgelerinde arazlarının görsel incelenmesi marul 26 hastalık miktar, örneğin, Bremia izin oomiset buğday, Puccinia <sumuz 28 p&gt; 27 ve Fusarium. Çok daha zor yapraklar, (tohumlar) işgal organlar toprağın birkaç santim altında enfeksiyon belirtileri gösterdiği gibi fıstık bitkilerde mikotoksin, özellikle aflatoksin kontrol RNAi etkinliğini değerlendirmektir, enfeksiyon oluşumu öngörülemeyen ve sadece kimyasal Analiz aflatoksin varlığı belirleyebilirsiniz. Ayrıca, fıstık her transgenik olay normalde birkaç tohum (bitki başına 4-6) üretir; Bu nedenle, geniş bir alan parsellerde no-aflatoksin birikimi özelliği, tüm kırpma mevsim süren ve tohum yüzlerce kullanarak geleneksel test mümkün değildir. Bir yöntem olup en az bir hafta içinde analiz etmek için burada açıklanan, sadece az sayıda tohum kullanılarak transgenin varlığı ve no-aflatoksin birikimi özelliği için RNAi fıstığı tohumları.

<table><tbody><tr><td>Primers, oligonucleotides</td><td>DNA Technologies, Coralville, IA, USA</td><td>n/a</td><td></td></tr><tr><td>Dneasy Plant Mini Kit</td><td>Qiagen, Valencia, CA</td><td>69106</td><td></td></tr><tr><td>Czapek Dox agar medium</td><td>Oxoid, by Thermo Fisher Scientific, Waltham, MA</td><td>CM0095</td><td></td></tr><tr><td>Agar</td><td>Thermo Fisher Scientific, Waltham, MA</td><td>BP 1423</td><td></td></tr><tr><td>Freezer -80&amp;nbsp;&amp;deg;C</td><td>n/a</td><td>n/a</td><td></td></tr><tr><td>Aluminum Oxide, Al&lt;sub&gt;2&lt;/sub&gt;O&lt;sub&gt;3&lt;/sub&gt;</td><td>Fisher Scientific</td><td>A941</td><td></td></tr><tr><td>SPE Reservoirs 1.5 ml</td><td>Grace Davison Discovery Scientific</td><td>210011</td><td></td></tr><tr><td>Frits for 1.5 ml SPE reservoir</td><td>Grace Davison Discovery Scientific</td><td>211401</td><td></td></tr><tr><td>Autosampler vials</td><td>Waters Corporation, Milford, MA</td><td>186005221</td><td></td></tr><tr><td>Waters Acquity Ultra-Performance Liquid-Chromatography (UPLC) instrument; UPLC-H-Class Quaternary Solvent Manager; UPLC Sample Manager; UPLC Fluorescent detector (FLR); UPLC BEH C18 2.1&amp;nbsp;mm x 50&amp;nbsp;mm, 1.7&amp;nbsp;mm column</td><td>Waters Corporation, Milford, MA</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Finnigan LCQ Advantage MAX ion trap mass spectrometer, with Xcalibur version 1.4 software</td><td>Thermo Electron Corp., San Jose, CA</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Aflatoxin standards, B&lt;sub&gt;1&lt;/sub&gt;, B&lt;sub&gt;2&lt;/sub&gt;, G&lt;sub&gt;1&lt;/sub&gt; and G&lt;sub&gt;2&lt;/sub&gt;</td><td>Sigma-Aldrich, St. Louis, MO</td><td>A6636; A9887; A0138; A0263</td><td></td></tr><tr><td>Systat Software 12.2</td><td>SYSTAT Software Inc., Point Richmond, CA</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Trizol reagent</td><td>Invitrogen, CA</td><td>15596-018</td><td></td></tr><tr><td>SuperScript III First Strand Synthesis Super Mix</td><td>Invitrogen, CA</td><td>11752-050</td><td></td></tr><tr><td>ABI 7500 Real-Time PCR</td><td>Lifetechnologies, Grand Island, NY</td><td>4406984</td><td></td></tr><tr><td>Luria Broth-Miller</td><td>Fisher Scientific</td><td>R453642</td><td></td></tr><tr><td>pENTR1A</td><td>Invitrogen, CA</td><td>A10462</td><td></td></tr><tr><td>LR Clonase II enzyme mix</td><td>Invitrogen, CA</td><td>11791-020</td><td></td></tr><tr><td>T4 DNA Ligase</td><td>NEB Biolabs</td><td>M0202L</td><td></td></tr><tr><td>Gelrite</td><td>Sigma-Aldrich, St. Louis, MO</td><td>G1919</td><td></td></tr><tr><td>Acetosyringone</td><td>Sigma-Aldrich, St. Louis, MO</td><td>D134406</td><td></td></tr><tr><td>QIAcube robot workstation</td><td>Qiagen, Valencia, CA</td><td>9001292</td><td></td></tr><tr><td>Antibiotics: kanamycin, cefotaxime, gentamicin; streptomycin</td><td>Goldbio, St. Louis, MO</td><td>cef.: C-104-25; kan: K-120-5; gent.: G-400-1; strep.: S-150-50</td><td></td></tr><tr><td>Platinum Taq DNA Polymerase High Fidelity</td><td>Invitrogen, CA</td><td>11304-029</td><td></td></tr></tbody></table>

rnai-mediated control of aflatoxins in peanut: method to analyze mycotoxin production and transgene expression in the peanut/aspergillus pathosystem

Birleşmiş Milletler Gıda ve Tarım Örgütü, dünyada gıda ürünlerinin% 25&#39;i aflatoksin ile kontamine olduğunu tahmin ediyor. Bu gıda 100 milyon ton imha veya her yıl insan olmayan tüketimine yönlendiriliyor temsil eder. Aflatoksin normalde tahıllar, fındık, kök bitkiler ve diğer tarım ürünleri mantar Aspergillus flavus ve A. Parasiticus birikmiş güçlü kanserojen vardır. Yer fıstığı bitkilerinde RNA interferans (RNAi) ile beş aflatoksin sentezi genlerinin susturma A ile inokülasyondan sonra aflatoksin birikimini kontrol etmek için kullanılmıştır flavus. Bu genellikle aflatoksin-elverişli koşullarda birkaç tohum ve büyük saha deneyleri geleneksel yöntemleri üretmek daha önce, hiçbir yöntem, bireysel fıstık transgenik olaylarda RNAi etkinliğini analiz etmek için bir seçenek değil var. Alanında, doğal kontamine tohum bulma olasılığı, 1/1 çoğunlukla 1/100 olduğunuBuna ek olarak 000, aflatoksin kontaminasyonu düzgün yayılı değildir. Önerilen yöntem, gerçek zamanlı PCR (RT-PCR) için işlemden küçük parçalar ya da küçük RNA dizilemesi, transjenik olay başına birkaç tohum kullanır ve ultra performanslı sıvı kromatografisi (UPLC) ile aflatoksin birikimi analizi için. RNAi-ifade fıstık hatları 288-72 ve 288-74, 14000 ng kadar birikmiş kontrole kıyasla aflatoksin B 1% 100 azalma (p≤0.01) ve B 2 için geldi. G -1 aflatoksin B 1 aflatoxigenic A ile aşılanmış flavus. Referans olarak, Amerika Birleşik Devletleri&#39;nde insan tüketimine izin verilen aflatoksin maksimum toplam 20 ng olduğunu. G -1. Bu protokol transgenik tohumların fıstık ve değerlendirilmesi için yöntemler aflatoksin RNAi aracılı kontrol uygulanmasını açıklar. Biz fıstık ve diğer ürünlerin yetiştiriciliğinde uygulama bilimin bu önemli alanda hızlı ilerleme getireceğine inanıyorum, Tıp ve insan beslenmesi ve anlamlı büyük gıda bitkileri aflatoksin ve potansiyel olarak diğer mikotoksinler kontrol etmek uluslararası çabalara katkıda bulunacaktır.

Plazmid p5XCAPD pCAPD 29 bir türevi gibi hazırlandı ve yer fıstığı bitkileri transforme için kullanılmıştır; bu vektör, A. aflatoksin sentezi genlerinin beş küçük parçalarının ters çevrilmiş tekrarlar, 70-80 bp, her taşır bir intron (Şekil 1) ile ayrılmış flavus. AFL2G_07224 (aflR), AFL2G_07223 (aflS veya aflJ), AFL2G_05027 (aflatoksin akış pompası, aflep), AFL2G_07228 (aflC / pksA / pksL1) ve AFL2G_07731 (pes1) fragmanları A Şekil 1 tekabül sayılar, yapı için kullanılan . GENİŞ Enstitüsü, Cambridge, MA, ve edebiyat 42 flavus genom açıklama. 99 fıstık hatlarının toplam dönüşüm sürecinden geçmekte sonra yeniden edildi 50 PCR STN-PCR ile tespit kanamisin için pozitifti ve 33 satır PCR pozitif ve üretilen tohumlar vardı. Sadece yedi PCR pozitif hatları klonal yayılır ve presen tarafından test edildiaflatoksin birikimi t yöntem olup, yedi 60 ve% kontrole göre% 100 daha küçüktür aflatoksin birikim arasındaki gösterdi. Burada bu yedi hat iki sonuçlarını göstermektedir. Bireysel transgenik olaylar genellikle birkaç tohum üretmek gibi bir yöntemi hala parametrik istatistiksel analiz yapmak mümkün olurken tohum az sayıda kullanmak için geliştirilmiştir. Numune hazırlama ve deneysel kurulum bir akış şeması, Şekil 5 ve Tablo 1 &#39;de gösterilmiştir. Transjenik tohumların ilk nesil, tipik olarak hemizigot olmasına rağmen, hücre-hücre ve küçük müdahale edici RNA sistemik hareketi (siRNA) oluşturulur beklenmektedir RNA müdahalesi yoluyla bitki boyunca aflatoksin-sentez susturulması görüşmek gerekir. <img alt="Şekil 5," src="/files/ftp_upload/53398/53398fig5.jpg" /> Yöntemin Şekil 5. şematik akış şeması susturulmasında RNAi etkinliğini analiz etmek </strong&gt; yerfıstığı tohumlarda Aspergillus aflatoksin sentez genleri bulunmaktadır. Iş akışının grafik gösterimi gen ifadesinin veya aflatoksin analizi için fıstık numunelerini işleme. <a href="https://jove.unicartagenaproxy.elogim.com/files/ftp_upload/53398/53398fig5large.jpg" target="_blank">Bu rakamın büyük halini görmek için lütfen buraya tıklayınız.</a> STN-PCR ile test edildiğinde RNAi fıstık hatları 288-72 ve 288-74 NPTII seçilebilir yapımcısı varlığını gösterdi, jel bölümleri Şekil 6 (üstte) gösterilir, orijinal görüntüler istek üzerine yazarlarda mevcuttur. Bu iki gen CMR (kloramfenikol dirençli) ve bitkiler üzerindeki etkisi bilinmeyen bir CcdB (toksin) arasında ters çevrilmiş tekrarlar kodlayan yana Plazmid pCAPD bir dönüşüm kontrol olarak kullanılmamıştır. PCR negatif fıstık hat 288-9 ve yenilenme sürecinden geçti ve RNAi hatları gibi aynı koşullarda yetiştirilen diğerleri negatif con olarak kullanıldıtrol. <img alt="Şekil 6," src="/files/ftp_upload/53398/53398fig6.jpg" /> . Şekil transgenikleri 6. tespiti ve RNAi Gerçek Zamanlı ifadesi eklemek Üst: Tek tüp, transgenik fıstık hatları RNAi-288-72 ve 288-74 RNAi-pozitif bitkiler iç içe PCR tespiti. Kontroller: W (su), PP (pozitif bitki), MM (ana mix), p (plazmid p5XCAPD); . kesirler / 2 1/4 1/8 1/16 1 DNA Bottom 2 kat dilüsyonları temsil: Real-Time PCR RNAi ifade tespiti yerleştirin (primer setleri: RT_5X_1, RT_5X_2, Şekil 1&#39;de olduğu gibi, olgunlaşmamış üzerinde ( sarı) ve 24 ve 48 saatten inkübasyon de transgenik hatları (kahverengi) kotiledonlar olgun; gri çizgi: C T = 1 Histogramlar üç biyolojik örneklerin ortalama ve standart hata çubukları (T) temsilÜç teknik tekrarlamalı. RNAi ekin göreceli ölçümü bir iç kontrol ve 5.2.2 ve 5.3 açıklandığı gibi hesaplanan transgen karşılaştırmalı kat ifadesi olarak temizlik geni Aktin göre normalize oldu. <a href="https://jove.unicartagenaproxy.elogim.com/files/ftp_upload/53398/53398fig6large.jpg" target="_blank">Bu rakamın büyük halini görmek için lütfen buraya tıklayınız.</a> Aflatoksin birikimi bitki ev sahibi RNAi aracılı potansiyeli kontrol etkinliğini test etmek için, Aspergillus flavus NRRL 3357 arasında yeni hasat edilmiş conidia embriyo ve testa kaldırılmış olan yarım kotiledon kesik yüzey üzerinde tatbik edilmiştir (Şekil 3, 4). genom dizisi ve p5XCAPD tasarımı için temel oldu edildiği A. flavus NRRL 3357, nazik USDA-ARS-nprVe Dr. Horn tarafından sağlandı. 30 ° C&#39;de 24, 48 ve 72 saat sonra yarım kotiledonun sonuçlanan mantar istilası gösterisi<html> n Şekil 4&#39;te. aşılanmış yarısı kotiledon numuneleri, 72, 48, 24, toplandı kuluçkalamadan 96 saat, ve LC-MS ile dört ana aflatoksin B 1, B 2, G1 ve G 2 UPLC ile analiz ve teyit ; Sonuçlar Şekil 6&#39;da gösterilmektedir. Aflatoksin konsantrasyonları bazı değişiklikler 36 ile geçme yöntemi kullanılarak belirlenmiştir. 96 saat inkübasyon anda, kotiledonları nedeniyle mantar enfeksiyonu çözülmeye başlar. RNAi hat 288-72 olgunlaşmamış kotiledonlarında ve olgun olanları en örnekleme tarihlerde tüm örnekleme tarihlerde kontrole göre aflatoksin anlamlı derecede düşük seviyelere sergiledi. RNAi hattı 288-74 en örnekleme tarihlerde aflatoksin önemli ölçüde daha düşük seviyelerde gösterdi. Tukey testi belirginlik seviyesi, Şekil 7&#39;nin grafiğinde, yıldız işareti ile gösterilir. <html> g7.jpg &quot;/&gt; . Şekil 7. Aflatoksin Aspergillus flavus ile kuluçkadan (24, 48, 72 ve 96 saat), sonra yarım fıstık kotiledonlarında B 1 ve B2 Kontrol: 288-9 transgenik olmayan soyunun tohumu; RNAi: RNAi-288-72 ve 288-74 RNAi-, RNAi p5XCAPD için transgenik tohumlar beş aflatoksin-sentez genleri susturmak için. (A), olgun tohumlarda Aflatoksin B 1 (kahverengi); (B) Aflatoksin B 2 olgun tohumlar; Olgunlaşmamış tohumlarda (sarı) ve olgunlaşmamış tohumlarda (D) Aflatoksin B 2 (C) Aflatoksin B 1. Yinelenen biyolojik numunelerin karşılık gelen standart hata çubukları (T) ile ortalama değerleri temsil edilmektedir. Istatistiksel olarak anlamlı fark Tukey testi *: p ≤ 0.05, **: p ≤ 0.01, ***: p ≤ 0.001.s: //jove.unicartagenaproxy.elogim.com/files/ftp_upload/53398/53398fig7large.jpg &quot;target =&quot; _ blank &quot;&gt; bu rakamın büyük halini görmek için lütfen buraya tıklayınız. Genel olarak, RNAi 288-72 deneyi (24-96 saat kuluçka), aflatoksin B 2 bir% 94 -100% azaltılması ve kontrol ile karşılaştırıldığında aflatoksin B 1 &#39;de% 90 -100% azalma boyunca gösterdi. RNAi 288-74 aflatoksin B 1, Şekil 7&#39;de aflatoksin B 2 ve% 60-% 100 azalma% 63 -100% azalma göstermiştir. RNAi ucun ifade Real-Time PCR tespiti için kullanılan primerler Şekil 1&#39;de gösterilmiştir. Fıstık-tohum kotiledonları kendi doğal savunma mekanizmasını ortadan kaldırmak ve en maruz kalan alanda RNAi potansiyel etkisini tespit edebilmek için, embriyoların olmadan analiz edildi mantar istilası, kotiledonları. C T üzerinden dört kat RNAi ifadesi eklemek RT_5X_1 set primer ile hat 288-74 olgunlaşmamış kotiledon (sarı) tespit oldu </sub&gt; = 1 negatif kontrol eşiği ve RT_5X_2 set primer tarafından 24 saat inkübasyon tüm 19 kat eşiğin üzerinde oldu. Yerfıstığı dönüşümünde kullanılan beş ardışık gen parçacığı arasından en az üç, 5027, 7223 ve 7228 (aflep, aflS / aflJ ve aflC / pksA sırasıyla) RT-PCR ile tespit edilmiştir (Şekil 1, 6). RNAi ucun ifadesi 24 saat sonra ya da 48 saat inkübasyondan, Şekil 6 (alt) olgun veya olmamış kotiledonlannda olgun kotiledonlarında tespit edilmemiştir. <table fo:keep-together.within-page="1"><tbody><tr height="21"><td height="65" rowspan="3" style="height:65px;width:64px;"> Fıstık Hattı </td><td rowspan="3" style="width:64px;"> Örnekleme zamanı </td><td colspan="3" style="width:192px;"> RT-PCR için örnekler </td><td colspan="3" rowspan="2" style="width:192px;"> Aflatoksin analizi için numuneler, (aşılandı) </td><td rowspan="3" style="width:64px;"> Ntohum, toprak rengi </td></tr><tr height="22"><td colspan="3" height="22" style="height:22px;width:192px;"> (non aşılanmış) </td></tr><tr height="22"><td height="22" style="height:22px;width:64px;"> Rep 1 </td><td style="width:64px;"> Rep 2 </td><td style="width:64px;"> Rep 3 </td><td style="width:64px;"> Rep 1 </td><td style="width:64px;"> Rep 2 </td><td style="width:64px;"> Rep 3 </td></tr><tr height="22"><td height="66" rowspan="3" style="height:66px;width:64px;"> RNAi (sarı) </td><td style="width:64px;"> 24 saat </td><td style="width:64px;"> 1 </td><td style="width:64px;"> 1 </td><td style="width:64px;"> 1 </td><td style="width:64px;"> 1 </td><td style="width:64px;"> 1 </td><td style="width:64px;"> 1 </td><td rowspan="3" style="width:64px;"> 4,5 </td></tr><tr height="22"><td height="22" style="height:22px;width:64px;"> 48 saat </td><td style="width:64px;"> 1 </td><td style="width:64px;"> 1 </td><tdstyle = &quot;width: 64px;&quot;&gt; 1 </td><td style="width:64px;"> 1 </td><td style="width:64px;"> 1 </td><td style="width:64px;"> 1 </td></tr><tr height="22"><td height="22" style="height:22px;width:64px;"> 72 saat </td><td style="width:64px;"> 1 </td><td style="width:64px;"> 1 </td><td style="width:64px;"> 1 </td><td style="width:64px;"> 1 </td><td style="width:64px;"> 1 </td><td style="width:64px;"> 1 </td></tr><tr height="22"><td height="22" style="height:22px;width:64px;"> Kontrol </td><td style="width:64px;"> 24 saat </td><td style="width:64px;"> 1 </td><td style="width:64px;"> 1 </td><td style="width:64px;"> 1 </td><td style="width:64px;"> 1 </td><td style="width:64px;"> 1 </td><td style="width:64px;"> 1 </td><td rowspan="3" style="width:64px;"> 4,5 </td></tr><tr height="22"><td height="22" style="height:22px;width:64px;"> (sarı) </td><td style="width:64px;"> 48 saat </td><td style="width:64px;"> 1 </td><td style="width:64px;"> 1 </td&gt; <td style="width:64px;"> 1 </td><td style="width:64px;"> 1 </td><td style="width:64px;"> 1 </td><td style="width:64px;"> 1 </td></tr><tr height="22"><td height="22" style="height:22px;width:64px;"></td><td style="width:64px;"> 72 saat </td><td style="width:64px;"> 1 </td><td style="width:64px;"> 1 </td><td style="width:64px;"> 1 </td><td style="width:64px;"> 1 </td><td style="width:64px;"> 1 </td><td style="width:64px;"> 1 </td></tr></tbody></table> Tablo 2. Küçük örnek kurulum örneği RNAi fıstık tohumları gen ifadesini ve aflatoksin birikimi analiz etmek. Komple ifade analizi ve bir vade grubu için aflatoksin (yani., Sarı), üç örnekleme zamanları (24, 48 ve 72 saat) ile , üç nüsha olarak, 4.5 tohum gerektirir, tablodaki her bir numara yarım kotiledon temsil eder.

Watch this Scientific Journal Video about RNAi-mediated Control of Aflatoxins in Peanut: Method to Analyze Mycotoxin Production and Transgene Expression in the Peanut/Aspergillus Pathosystem at JoVE.c

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

Bu fungus, Aspergillus flavus aflatoksin sentezi genleri sessizleşme RNA-parazit sinyalleri içeren yerfıstığı tohumlarda aflatoksin ve transgen ekspresyonunun analizi için bir yöntem ortaya koymaktadır. Bitkilerde mikotoksin RNAi aracılı kontrolü önceden bildirilmemiştir.

Yerfıstığı aflatoksin RNAi aracılı Kontrol: Yöntem Yerfıstığı Mikotoksin Üretim ve Transgen Anlatım Analiz /<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 ...

rnai-mediated-control-aflatoxins-peanut-method-to-analyze-mycotoxin

Universidad de Cartagena UDEC

Research

JoVE Journal

Environment

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

20.9K Görüntüleme.  United States Department of Agriculture, Agricultural Research Service.  Bu fungus, Aspergillus flavus aflatoksin sentezi genleri sessizleşme RNA-parazit sinyalleri içeren yerfıstığı tohumlarda aflatoksin ve transgen ekspresyonunun analizi için bir yöntem ortaya koymaktadır. Bitkilerde mikotoksin RNAi aracılı kontrolü önceden bildirilmemiştir. 

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

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

Flue gas from power plants can promote algal cultivation and reduce greenhouse gas emissions1. Microalgae not only capture solar energy more efficiently than plants3, but also synthesize advanced biofuels2-4. Generally, atmospheric CO2 is not a sufficient source for supporting maximal algal growth5. On the other hand, the high concentrations of CO2 in industrial exhaust gases have adverse effects on algal physiology. Consequently, both cultivation conditions (such as nutrients and light) and the control of the flue gas flow into the photo-bioreactors are important to develop an efficient &ldquo;flue gas to algae&rdquo; system. Researchers have proposed different photobioreactor configurations4,6 and cultivation strategies7,8 with flue gas. Here, we present a protocol that demonstrates how to use models to predict the microalgal growth in response to flue gas settings. We perform both experimental illustration and model simulations to determine the favorable conditions for algal growth with flue gas. We develop a Monod-based model coupled with mass transfer and light intensity equations to simulate the microalgal growth in a homogenous photo-bioreactor. The model simulation compares algal growth and flue gas consumptions under different flue-gas settings. The model illustrates: 1) how algal growth is influenced by different volumetric mass transfer coefficients of CO2; 2) how we can find optimal CO2 concentration for algal growth via the dynamic optimization approach (DOA); 3) how we can design a rectangular on-off flue gas pulse to promote algal biomass growth and to reduce the usage of flue gas. On the experimental side, we present a protocol for growing Chlorella under the flue gas (generated by natural gas combustion). The experimental results qualitatively validate the model predictions that the high frequency flue gas pulses can significantly improve algal cultivation.

Flue gas from power plants is a cheap CO2 source for algal growth. We have built prototype &#34;flue gas to algal cultivation&#34; systems and described how to scale up the algal cultivation process. We have demonstrated the use of a mass-transfer bio-reaction model to simulate and to design the optimal operation of flue gas for the growth of Chlorella sp. in algal photo-bioreactors.

Bilgisayar simülasyonları ile fotobiyoreaktörler içinde Mikroalgler Büyüme teşvik için Baca Gazı ayarlarını optimize

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

Çevre

Transient Gene Expression in Tobacco using Gibson Assembly and the Gene Gun

In order to target a single protein to multiple subcellular organelles, plants typically duplicate the relevant genes, and express each gene separately using complex regulatory strategies including differential promoters and/or signal sequences. Metabolic engineers and synthetic biologists interested in targeting enzymes to a particular organelle are faced with a challenge: For a protein that is to be localized to more than one organelle, the engineer must clone the same gene multiple times. This work presents a solution to this strategy: harnessing alternative splicing of mRNA. This technology takes advantage of established chloroplast and peroxisome targeting sequences and combines them into a single mRNA that is alternatively spliced. Some splice variants are sent to the chloroplast, some to the peroxisome, and some to the cytosol. Here the system is designed for multiple-organelle targeting with alternative splicing. In this work, GFP was expected to be expressed in the chloroplast, cytosol, and peroxisome by a series of rationally designed 5&#8217; mRNA tags. These tags have the potential to reduce the amount of cloning required when heterologous genes need to be expressed in multiple subcellular organelles. The constructs were designed in previous work11, and were cloned using Gibson assembly, a ligation independent cloning method that does not require restriction enzymes. The resultant plasmids were introduced into Nicotiana benthamiana epidermal leaf cells with a modified Gene Gun protocol. Finally, transformed leaves were observed with confocal microscopy.

This work describes a novel method for selectively targeting subcellular organelles in plants, assayed using the BioRad Gene Gun.

Gibson Meclisi ve Gen Tabancası kullanarak Tütün geçici Gen İfadesi

In order to target a single protein to multiple subcellular organelles, plants typically duplicate the relevant genes, and express each gene separately ...

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

Thermogradient tables were first developed in the 1950s primarily to test seed germination over a range of temperatures simultaneously without using a series of incubators. A temperature gradient is passively established across the surface of the table between the heated and cooled ends and is lost quickly at distances above the surface. Since temperature is only controlled on the table surface, experiments are restricted to shallow containers, such as Petri dishes, placed on the table. Welding continuous aluminum vertical strips or gussets perpendicular to the surface of a table enables temperature control in depth via convective heat flow. Soil in the channels between gussets was maintained across a gradient of temperatures allowing a greater diversity of experimentation. The gusseted design was evaluated by germinating oat, lettuce, tomato, and melon seeds. Soil temperatures were monitored using individual, battery-powered dataloggers positioned across the table. LED lights installed in the lids or along the sides of the gradient table create a controlled temperature chamber where seedlings can be grown over a range of temperatures. The gusseted design enabled accurate determination of optimum temperatures for fastest germination rate and the highest percentage germination for each species. Germination information from gradient table experiments can help predict seed germination and seedling growth under the adverse soil conditions often encountered during field crop production. Temperature effects on seed germination, seedling growth, and soil ecology can be tested under controlled conditions in a laboratory using a gusseted thermogradient table.

Traditional thermogradient tables create a range of temperatures across the surface. Welding gussets perpendicular to the surface of a thermogradient table will control temperature in depth increasing possible research applications.

Bir Körüklü Thermogradient Tablo Toprak Süreçleri Bitki Büyüme değerlendirilmesi ve İzleme Toprak Sıcaklıklar Denetim

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

The production and the evolution of atmospheric organic particulate matter (PM) are insufficiently understood for accurate simulations of atmospheric chemistry and climate. The complex production mechanisms and reaction pathways make this a challenging research topic. To address these issues, an environmental chamber, providing enough residence time and close-to-ambient concentrations of precursors for secondary organic materials, is needed. The Harvard Environmental Chamber (HEC) was built to serve this need, simulating the production of gas and particle phase species from volatile organic compounds (VOCs). The HEC has a volume of 4.7 m3 and a mean residence time of 3.4 h under typical operating conditions. It is operated as a completely mixed flow reactor (CMFR), providing the possibility of indefinite steady-state operation across days for sample collection and data analysis. The operation procedures are described in detail in this article. Several types of instrumentation are used to characterize the produced gas and particles. A High-Resolution Time-of-Fight Aerosol Mass Spectrometer (HR-ToF-AMS) is used to characterize particles. A Proton-Transfer-Reaction Mass Spectrometer (PTR-MS) is used for gaseous analysis. Example results are presented to show the use of the environmental chamber in a wide variety of applications related to the physicochemical properties and reaction mechanisms of organic atmospheric particulate matter.

This paper describes operation procedures for the Harvard Environmental Chamber (HEC) and related instrumentation for measuring gaseous and particle species. The environmental chamber is used to produce and study secondary organic species produced from the organic precursors, especially related to atmospheric organic particulate matter.

Üretim ve Harvard çevre odası organik partikül madde ölçümü

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

Plants possess a powerful system to defend themselves against potential threats by pathogenic fungi. For agriculturally important plants, however, current measures to combat such pathogens have proved too conservative and, thus, not sufficiently effective, and they can potentially pose environmental risks. Therefore, it is extremely necessary to identify host-resistance factors to assist in controlling plant diseases naturally through the identification of resistant germplasm, the isolation and characterization of resistance genes, and the molecular breeding of resistant cultivars. In this regard, there is need to establish an accurate, rapid, and large-scale inoculation method to breed and develop plant resistance genes. The rice blast fungal pathogen Magnaporthe grisea causes severe disease symptoms and yield losses. Recently, M. grisea has emerged as a model organism for studying the mechanisms of plant-fungal pathogen interactions. Hence, we report the development of a plant virulence test method that is specific for M. grisea. This method provides for both spray inoculation with a conidial suspension and wounding inoculation with mycelium cubes or droplets of conidial suspension. The key step of the wounding inoculation method for detached rice leaves is to make wounds on plant leaves, which avoids any interference caused by host penetration resistance. This spray/wounding protocol contributes to the rapid, accurate, and large-scale screening of the pathotypes of M. grisea isolates. This integrated and systematic plant infection method will serve as an excellent starting point for gaining a broad perspective of issues in plant pathology.

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

Here, we present a protocol to test plant virulence with the plant pathogen Magnaporthe grisea. This report will contribute to the large-scale screening of the pathotypes of fungi isolates and serve as an excellent starting point for understanding the resistant mechanisms of plants during molecular breeding.

Bitki enfeksiyon Test: Sprey ve bitki patojeni Magnaporthe Grisea ile aşı yara-aracılı

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

Assessing the Particulate Matter Removal Abilities of Tree Leaves

Based on the conventional cleaning methods (water cleaning (WC) + brush cleaning (BC)), this study evaluated the influence of ultrasonic cleaning (UC) on collecting various sized particulate matter (PM) retained on leaf surfaces. We further characterized the retention efficiency of leaves to various sized PM, which will help to assess the abilities of urban trees to remove PM from ambient air quantitatively. 
Taking three broadleaf tree species (Ginkgo biloba, Sophora japonica, and Salix babylonica) and two needleleaf tree species (Pinus tabuliformis and Sabina chinensis) as the research objects, leaf samples were collected 4 days (short PM retention period) and 14 days (long PM retention period) after the latest rainfall. PM retained on the leaf surfaces was collected by means of WC, BC, and UC in sequence. Then, retention efficiencies of leaves (AEleaf) to three types of the various sized PM, including easily removable PM (ERP), difficult-to-remove PM (DRP), and totally removable PM (TRP), were calculated. Only around 23%-45% of the total PM retained on leaves could be cleaned off and collected by WC. When the leaves were cleaned through WC+BC, the underestimation of the PM retention capacity of different tree species was in the range of 29%-46% for various sized PM. Almost all PM retained on leaves could be removed if UC was supplemented to WC+BC. 
In conclusion, if the UC was complemented after the conventional cleaning methods, more PM on leaf surfaces could be eluted and collected. The procedure developed in this study can be used for assessing the PM removal abilities of different tree species.

The ultrasonic cleaning method was applied to elute the particulate matter (PM) retained on leaf surfaces after PM was eluted by the conventional cleaning methods (water cleaning only or water cleaning plus brush cleaning). The methodology can help to improve the estimation accuracy for PM retention capacity of leaves.

Ağaç partiküler madde kaldırma yeteneklerini değerlendirmek bırakır

Based on the conventional cleaning methods (water cleaning (WC) + brush cleaning (BC)), this study evaluated the influence of ultrasonic cleaning (UC) on ...

Visualizing Efficacy of Pesticides Against Disease Vector Mosquitoes in the Field

Efficacy of public health pesticides targeting nuisance and disease-vector insects such as mosquitoes, sand flies, and filth-breeding flies is not uniform across ecological zones. To best protect public and veterinary health from these insects, the environmental limitations of pesticides need to be investigated to inform effective use of the most appropriate pesticide formulations and techniques. We have developed a research program to evaluate combinations of pesticides, pesticide application equipment, and application techniques in hot-arid desert, hot-humid tropical, warm and cool temperate, and urban locations to derive pesticide use guidelines specific to target insect and environment. To these ends we designed a system of protocols to support efficient, cost-effective, portable, and standardized evaluation of a diverse range of pesticides and equipment across multiple environments. At the core of these protocols is the use of an array of small cages with colony-reared sentinel mosquitoes (adults and immatures) and sand flies (adults), strategically arranged in natural habitats and exposed to pesticide spray. Spatial and temporal patterns of pesticide efficacy are derived from percent mortality in sentinel cages, then mapped and visualized in a geographic information system. Maps of sentinel mortality data may be statistically compared to evaluate relative efficacy of a pesticide across multiple environments, or to study multiple pesticides in a single environment. Protocols may be modified to accommodate a variety of scenarios, including, for example, the vertical orientation of sentinels in canopy habitats or simultaneous testing of ground and aerial application methods.

The efficacy of public health pesticides targeting nuisance and disease-vector insects is not uniform across different ecological zones. Here we present a system of techniques using captive vector insects as sentinels for pesticide efficacy to derive electronic maps supporting the standard evaluation of pesticides across multiple environments.

Pestisitler hastalık vektör sivrisinekler alanında karşı etkinliği görselleştirme

Efficacy of public health pesticides targeting nuisance and disease-vector insects such as mosquitoes, sand flies, and filth-breeding flies is not uniform ...

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

Aflatoxin contamination in food and feed crops is a major challenge worldwide. Aflatoxins, produced by the fungus Aspergillus flavus (A. flavus) are potent carcinogens that substantially reduce crop value in maize and other oil rich crops like peanut besides posing serious threat to human and animal health. Different approaches, including traditional breeding, transgenic expression of resistance associated proteins, and RNA interference (RNAi)-based host-induced gene silencing of critical A. flavus gene targets, are being evaluated to increase aflatoxin resistance in susceptible crops. Past studies have shown an important role of &#945;-amylase in A. flavus pathogenesis and aflatoxin production, suggesting this gene/enzyme is a potential target to reduce both A. flavus growth and aflatoxin production. In this regard, the current study was undertaken to evaluate heterologous expression (under control of the constitutive CaMV 35S promoter) of a Lablab purpureus L. &#945;-amylase inhibitor-like protein (AILP) in maize against A. flavus. AILP is a 36-kDa protein, which is a competitive inhibitor of A. flavus &#945;-amylase enzyme and belongs to the lectin&#8211;arcelin&#8211;&#945;-amylase inhibitor protein family in common bean. In vitro studies prior to the current work had demonstrated the role of AILP in inhibition of A. flavus &#945;-amylase activity and fungal growth. Fungal growth and aflatoxin production in mature kernels were monitored in real time using a GFP-expressing A. flavus strain. This kernel screening assay (KSA) is very simple to set up and provides reliable and reproducible data on infection and the extent of spread that could be quantified for evaluation of germplasm and transgenic lines. The fluorescence from the GFP strain is closely correlated to fungal growth and, by extension, it is well-correlated to aflatoxin values.&#160; The goal of the current work was to implement this previous knowledge in a commercially important crop like maize to increase aflatoxin resistance. Our results show a 35%&#8211;72% reduction in A. flavus growth in AILP-expressing transgenic maize kernels which, in turn, translated into a 62%&#8211;88% reduction in aflatoxin levels.

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

Here we present a protocol to analyze Aspergillus flavus growth and aflatoxin production in maize kernels expressing an antifungal protein.&#160; Using a GFP-expressing A. flavus strain we monitored the infection and spread of the fungus in mature kernels in real time. The assay is rapid, reliable, and reproducible.

Aspergillus flavus büyüme ve transgenik Mısır ifade α-amilaz inhibitörü Lablab purpureus L. gelen aflatoksin üretim inhibisyonu

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

Yabani Yerfıstığı Türlerinin Aflatoksin Birikimine Direnç Açısından Değerlendirilmesi

Non-destructive SPE-UPLC-based Quantification of Aflatoxins and Stilbenoid Phytoalexins in Single Peanut (Arachis spp.) Seeds

Aflatoxins are highly carcinogenic secondary metabolites of some fungal species, particularly Aspergillus flavus. Aflatoxins often contaminate economically important agricultural commodities, including peanuts, posing a high risk to human and animal health. Due to the narrow genetic base, peanut cultivars demonstrate limited resistance to fungal pathogens. Therefore, numerous wild peanut species with tolerance to Aspergillus have received substantial consideration by scientists as sources of disease resistance.
Exploring plant germplasm for resistance to aflatoxins is difficult since aflatoxin accumulation does not follow a normal distribution, which dictates the need for the analyses of thousands of single peanut seeds. Sufficiently hydrated peanut (Arachis spp.) seeds, when infected by Aspergillus species, are capable of producing biologically active stilbenes&#160;(stilbenoids) that are considered defensive phytoalexins. Peanut stilbenes inhibit fungal development and aflatoxin production. Therefore, it is crucial to analyze the same seeds for peanut stilbenoids to explain the nature of seed resistance/susceptibility to the Aspergillus invasion. None of the published methods offer single-seed analyses for aflatoxins and/or stilbene phytoalexins.
We attempted to fulfill the demand for such a method that is environment-friendly, uses inexpensive consumables, and is sensitive and selective. In addition, the method is non-destructive since it uses only half of the seed and leaves the other half containing the embryonic axis intact. Such a technique allows germination and growth of the peanut plant to full maturity from the same seed used for the aflatoxin and stilbenoid analysis. The integrated part of this method, the manual challenging of the seeds with Aspergillus, is a limiting step that requires more time and labor compared to other steps in the method. The method has been used for the exploration of wild Arachis germplasm to identify species resistant to Aspergillus and to determine and characterize novel sources of genetic resistance to this fungal pathogen.

Yazar Gündemi: Aspergillus'a Karşı Genetik Direnci Belirlemek için Fıstık Tohumlarındaki Aflatoksinlerin ve Fitoaleksinlerin Miktar Tayini

We demonstrate a medium-throughput method for quantification of aflatoxins and stilbenoid phytoalexins in single peanut seeds using ultra performance liquid chromatography. This method was specifically developed for the analyses of wild Arachis species challenged by the aflatoxigenic Aspergillus species.

Yerfıstığı aflatoksin RNAi aracılı Kontrol: Yöntem Yerfıstığı Mikotoksin Üretim ve Transgen Anlatım Analiz /

Özet

Daha Fazla Video Keşfet

Bu videodaki bölümler