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Pest management science2023Dec25Vol.issue()

UVレーザーアジュバント界面活性剤は、トマト植物の血管系へのモバイルdsRNAの送達と、ジャガイモのピジラ類の遺伝子ノックダウンによる生物活性の証拠を促進しました

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文献タイプ:
  • Journal Article
概要
Abstract

背景:二本鎖RNA(DSRNA)バイオ農薬は、ピシリドと植物の宿主の両方に感染する「Candidatus liberibacter」などの病原性細菌の昆虫ベクターの軽減に興味があります。ピリドやリベラバクターの侵入に不可欠な遺伝子のサイレンシングは、死亡率または妨げられた細菌の増殖につながると予想されます。葉の配達は、バイオ農薬の適用に適しています。しかし、キューティクルはdsRNAの貫通を血管系に浸透させます。ここでは、UVレーザーを使用してトマトの葉を傷つけるための条件が確立され、葉や血管系へのdsRNA浸透を促進しました。 結果:選択された補助剤界面活性剤の適用によるUVレーザー治療により、一般にサイズと相関していた100、300、および600ベースペア(BP)DSRNAの血管送達が得られました。100 bpのdsRNAは前処理を必要としませんでしたが、300 bpおよび600 bpのDSRNAはUVレーザー治療のみとそれぞれ血管系に入り、それぞれUVレーザーアジュバント/界面活性剤治療がそれぞれ侵入しました。評価された6つのアジュバント/界面活性剤のうち、植物由来のオイルとアニオン性有機シリコン化合物を組み合わせた油が最も最適に機能しました。トマト血管系におけるDSRNAの局在は、蛍光測定と蛍光共焦点顕微鏡によって記録されました。Planta Delivered DsRNA(200-250bp)の生物学的活性は、ピリドCDC42-およびゲルソリンDSRNAを伴うまたは伴わない有無にかかわらず、UVレーザー - アジュバント/界面活性剤処理後のトマトの葉に3番目の幼虫のピリドを供給することによって決定されました。遺伝子ノックダウンは、定量的なリアルタイムRT-PCR増幅によって定量化されました。IAP後10日で、CDC42とゲルソリン発現のノックダウンはそれぞれ61%と56%であり、トマト血管系に供給されたDSRNAが可動的で生物学的に活性であったことを示しています。 結論:結果は、UVレーザーアジュバント/界面活性剤治療により、植物の血管系にモバイルで生物学的に活性化するDSRNA分子の送達が促進されたことを示した。この記事は著作権によって保護されています。無断転載を禁じます。

背景:二本鎖RNA(DSRNA)バイオ農薬は、ピシリドと植物の宿主の両方に感染する「Candidatus liberibacter」などの病原性細菌の昆虫ベクターの軽減に興味があります。ピリドやリベラバクターの侵入に不可欠な遺伝子のサイレンシングは、死亡率または妨げられた細菌の増殖につながると予想されます。葉の配達は、バイオ農薬の適用に適しています。しかし、キューティクルはdsRNAの貫通を血管系に浸透させます。ここでは、UVレーザーを使用してトマトの葉を傷つけるための条件が確立され、葉や血管系へのdsRNA浸透を促進しました。 結果:選択された補助剤界面活性剤の適用によるUVレーザー治療により、一般にサイズと相関していた100、300、および600ベースペア(BP)DSRNAの血管送達が得られました。100 bpのdsRNAは前処理を必要としませんでしたが、300 bpおよび600 bpのDSRNAはUVレーザー治療のみとそれぞれ血管系に入り、それぞれUVレーザーアジュバント/界面活性剤治療がそれぞれ侵入しました。評価された6つのアジュバント/界面活性剤のうち、植物由来のオイルとアニオン性有機シリコン化合物を組み合わせた油が最も最適に機能しました。トマト血管系におけるDSRNAの局在は、蛍光測定と蛍光共焦点顕微鏡によって記録されました。Planta Delivered DsRNA(200-250bp)の生物学的活性は、ピリドCDC42-およびゲルソリンDSRNAを伴うまたは伴わない有無にかかわらず、UVレーザー - アジュバント/界面活性剤処理後のトマトの葉に3番目の幼虫のピリドを供給することによって決定されました。遺伝子ノックダウンは、定量的なリアルタイムRT-PCR増幅によって定量化されました。IAP後10日で、CDC42とゲルソリン発現のノックダウンはそれぞれ61%と56%であり、トマト血管系に供給されたDSRNAが可動的で生物学的に活性であったことを示しています。 結論:結果は、UVレーザーアジュバント/界面活性剤治療により、植物の血管系にモバイルで生物学的に活性化するDSRNA分子の送達が促進されたことを示した。この記事は著作権によって保護されています。無断転載を禁じます。

BACKGROUND: Double-stranded RNA (dsRNA) biopesticides are of interest for abatement of insect vectors of pathogenic bacteria such as 'Candidatus Liberibacter', which infects both its psyllid and plant hosts. Silencing of genes essential for psyllids, or for Liberibacter invasion, is anticipated to lead to mortality or impeded bacterial multiplication. Foliar delivery is preferred for biopesticide application; however, the cuticle impedes dsRNA penetration into vasculature. Here, conditions were established for wounding tomato leaves using UV-LASER to promote dsRNA penetration into leaves and vasculature. RESULTS: UV-LASER treatment with application of select adjuvants-surfactants resulted in vascular delivery of 100-, 300-, and 600-base pair (bp) dsRNAs that in general were correlated with size. The 100-bp dsRNA required no pre-treatment, while 300-bp and 600-bp dsRNAs entered the vasculature after UV-LASER treatment only, and UV-LASER-adjuvant/surfactant treatment, respectively. Of six adjuvant/surfactants evaluated, the plant-derived oil combined with an anionic organosilicon compound performed most optimally. Localization of dsRNAs in the tomato vasculature was documented by fluorometry and fluorescence confocal microscopy. The biological activity of in planta-delivered dsRNA (200-250bp) was determined by feeding third instar psyllids on tomato leaves post-UV-LASER-adjuvant/surfactant treatment, with or without psyllid cdc42- and gelsolin dsRNAs. Gene knockdown was quantified by quantitative, real-time RT-PCR amplification. At 10-days post-IAP, knockdown of cdc42 and gelsolin expression was 61% and 56%, respectively, indicating the dsRNAs delivered to the tomato vasculature were mobile and biologically active. CONCLUSION: Results indicated that UV-LASER-adjuvant/surfactant treatments facilitated the delivery of mobile, biologically-active dsRNA molecules to the plant vasculature. This article is protected by copyright. All rights reserved.

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