Prezentace se nahrává, počkejte prosím

Prezentace se nahrává, počkejte prosím

Biotesty u bezobratlých Elektrofyziologické metody Klasické uspořádání elektroantenografie na tykadlech hmyzu (obecně použitelná metoda, neposkytuje zcela.

Podobné prezentace


Prezentace na téma: "Biotesty u bezobratlých Elektrofyziologické metody Klasické uspořádání elektroantenografie na tykadlech hmyzu (obecně použitelná metoda, neposkytuje zcela."— Transkript prezentace:

1 Biotesty u bezobratlých Elektrofyziologické metody Klasické uspořádání elektroantenografie na tykadlech hmyzu (obecně použitelná metoda, neposkytuje zcela specifické odpovědi, je možné získat odpověď zvýšením dávek, velmi používaná metoda pro analytické účely)

2 Spojení plynová chromatografie – elektroantenografie (GC-EAG, GC-EAD) hmyzí tykadlo jako selektivní detektor

3 Biotesty u bezobratlých Pro testování těkavých stimulů se užívají olfaktometry. V n-výběrovém testu se pozorují a porovnávají reakce na kontrolní, neutrální, negativní a pozitivní stimuly. Pozoruje se pohyb testovaného objektu ve směru jednotlivých látek. Klasické uspořádání testu antibakteriálních ůčinků (testovaná látka je nanesena na papír a přiložena na plotnu s bakteriální kulturou) Y- olfaktometr

4 Biotesty u bezobratlých Pro testy se vytvářejí různé “figuríny” (dummy)  umělé listy a jiné části rostlin pro studium interakcí rostlin a hmyzu  konspecifičtí a heterospecifičtí jedinci pro studium sociálního chování  umělé samice pro studium sexuálního chování Test ovipozice běláska na umělém listě (polyuretan impregnovaný testovaným extraktem z listu rostlin)

5 Biotesty u bezobratlých Trubicový olfaktometr tzv. větrný tunel (wind tunnel) Sleduje se a vyhodnocuje průběh a intenzita navozeného chování. Např. pro sexuální feromon: aktivace, ne/orientovaný let, nalezení zdroje a pokusy o kopulaci s terčíkem Původní uspořádáni Cardeho a spol. (testovaná látka je nanesena na nosič a umístěna vlevo, hmyz vypouštěn v pravé části)

6 Biotesty u bezobratlých Test pro stopovací feromony: Stopy 1 a 2 se “napíší” testovanou látkou a sleduje se pohyb např. mravenců po stopě

7 Biotesty u savců Velmi komplikované a náročné, problémy s učením, odpovědi podle přání experimentátora (primáti), u člověka nákladné

8 Návrhy a vyhodnocení biotestů Věnovat zvýšenou pozornost návrhu a plánování biotestu  jasně kladené otázky  jednoduché uspořádání testu, kontrolované environ. podmínky  dostatek experimentálních zvířat ve stejném vývojovém stádiu  dostatek opakování  nezávislé veličiny!  dokumentace průběhu, digitalizace, pozdější vyhodnocení  nutnost používat negativních a pozitivních kontrol (zamezení kontaminace a eliminace neodpovídajících zvířat)  chybějící body a opakování, volba statistických metod Přes veškerou opatrnost dochází k omylům a k publikování aktivit u neaktivních látek.

9 Čmeláci primitivní sociální struktura primitivní sociální struktura jednoletý vývoj jednoletý vývoj přezimuje oplozená matka přezimuje oplozená matka na jaře založení hnízda na jaře založení hnízda dělnice pečují o potomstvo dělnice pečují o potomstvo v létě vývoj pohlavních jedinců v létě vývoj pohlavních jedinců námluvy a páření ve volné přírodě námluvy a páření ve volné přírodě loňská matka, dělnice a samci na podzim umírají loňská matka, dělnice a samci na podzim umírají

10 Chemické signály čmeláků signály samečků: · značkovací feromony (námluvy čmeláků, lákání samiček) signály samiček: · sexuální feromon panenských královen (námluvy čmeláků, lákání samečků) · mateří tlumicí látka (brání vývoji vaječníků u dělnic) signály dělnic: · dominance · orientace v hnízdě samec matka (královna) čmelák zemní

11 Námluvy samečků vyčkáváníní u hnízdačíhánípatrolování DRUHY POUŽÍVAJÍCÍ FEROMON DRUHY NEPOUŽÍVAJÍCÍ FEROMON

12 Značkovací feromony samců čmeláků

13 Lokalita výskytu čmeláka klamavého

14 Čmelák klamavý, Bombus confusus překopulační strategie - číhání (pozorovatelna) překopulační strategie - číhání (pozorovatelna) morfologická adaptace – velké oči morfologická adaptace – velké oči literatura – druh výhradně opticky orientovaný literatura – druh výhradně opticky orientovaný samec B. confusus na pozorovatelně

15 Extrakt labiální žlázy min

16 Hlavní složky sekretu

17 Poloha dvojné vazby

18 Z-Konfigurace dvojné vazby (FT-IR)

19 Důkaz funkčnosti labiální žlázy Srovnání obsahových látek: Srovnání obsahových látek: v extraktu labiální žlázy v extraktu labiální žlázy v head-space vzorku označené pozorovatelny v head-space vzorku označené pozorovatelny v oplachu označené pozorovatelny v oplachu označené pozorovatelny v head-space vzorku a oplachu rostlin ve sledované lokalitě v head-space vzorku a oplachu rostlin ve sledované lokalitě

20

21 Značkování samců 42 samců individuálně označeno 42 samců individuálně označeno Značkování – pozorovatelny i sousední vegetace (stébla) Značkování – pozorovatelny i sousední vegetace (stébla) Pozorovatelny: suché květy Pozorovatelny: suché květy Čas značkování: ráno, trvání asi 18 min Čas značkování: ráno, trvání asi 18 min Počet značek jednoho samce: Počet značek jednoho samce: značkování samce B. confusus

22 Territoria dvou samců B. confusus

23 Závěr B. confusus není druh výhradně opticky orientovaný B. confusus není druh výhradně opticky orientovaný Samci produkují sekret v labiální žláze Samci produkují sekret v labiální žláze Sekret používají k označení pozorovatelny a okolí Sekret používají k označení pozorovatelny a okolí B. confusus je svým chováním podobný ostatním druhům, které používají strategii číhání B. confusus je svým chováním podobný ostatním druhům, které používají strategii číhání K výzkumu jsme použili metody: extrakce, head- space, GC-MS, derivatizace DMDS, GC-FTIR, biologická pozorování. K výzkumu jsme použili metody: extrakce, head- space, GC-MS, derivatizace DMDS, GC-FTIR, biologická pozorování.

24 Použití biotestů k lokalizaci aktivních látek ve směsích Identifikace sexuálního feromonu klíněnky jírovcové, (Cameraria ohridella) a jeho možné použití k ochraně jírovců Cameraria ohridella Deschka et Dimić 1986 (Lepidoptera: Gracillariidae) pochází z Makedonie a je nebezpečným škůdcem žijícím na jírovci maďalu, Aesculus hippocastanum (L). V České republice se vyskytuje od roku 1994, kdy byla pozorována na jihu Moravy. Nyní je kalamitně zasaženo celé území a jírovce maďaly jsou vážně ohroženy.

25 Biologie klíněnky: čtyři generace / rok přezimuje jako kukla první generace březen / duben Typické poškození listů na jírovci maďalu

26 Doba volání samiček C. ohridella

27 A)Pomocí EAG (kombinatorní přístup): Zadečky volajících samiček byly vypreparovány a extrahovány hexanem. Pořadí EAG odpovědí na nasycené látky: R-OH < R-Ac < 12:Ald < 14:Ald Identifikace sexuálního feromonu klíněnky EAG mapa 14:Ald monoenů:

28 B) Chemický přístup: Ze 150 samic jsme nezískali věrohodné hmotnostní spektrum. Výrazný EAG a GC - EAD signál na tykadle samce Identifikace sexuálního feromonu klíněnky

29 Důkaz přítomnosti aldehydové skupiny Na standardy alkoholů a acetátů žádná reakce. Na extrakty samiček bylo pů- sobeno PFBHA v MeOH. Také v EAG jsme pozorovali vymizení aktivity. Větrný tunel: PFBHA

30 pouze 12:Ac, 14:Ald a 14:OH mají podobné KI jako EAD píku feromonu (9E)-14:Ald s výraznou EAG aktivitou má jiné KI než feromon KI píku v EAD měřeného na DB-1 a DB-5 ukazují na konjugaci dvojných vazeb Identifikace sexuálního feromonu klíněnky C) Kovátsovy indexy (KI):

31 Závěry z exp. A - B: (9E)-14:Ald má jiný KI a mnohem nižší EAG a behaviorální aktivity než feromon feromon by mohl být tetradekadienal (TDDA) s dvojnými vazbami okolo C - 9 => připravit všechny izomery 7,9-, 8,10- a 9,11-TDDA (a/nebo směsi jejich geometrických izomerů) a testovat je na GC - EAD Chemická syntéza EZ izomerů a jejich izomerizace Identifikace sexuálního feromonu klíněnky

32 D) GC - EAD připravených izomerů: 8,10-TDDA EAG připravených směsí TDDA: 9,11- < 7,9- << 8,10 GC - EAD záznamy: Ve směsi izomerů 8,10-TDDA má vysokou aktivitu pouze EZ KI a EAD odpovědi 8E,10Z-TDDA jsou totožné s přírodním extraktem Identifikace sexuálního feromonu klíněnky

33 Experimenty se syntetickým feromonem ve větrném tunelu (n = 25 samců, denní, v době hod., 0,4 m/s)

34 Polní testy syntetického feromonu klíněnky 1 st generation2 nd generation Delta lapáky, lepové vložky denně měněny Nasycená lepová vložka (420 samců) (n = 3)

35 Závěry: pomocí EAG mapování a Kováčových retenčních indexů byl určen (8E,10Z)-tetradeka-8,10-dienal jako sexuální feromon klíněnky jírovcové a byl připraven v laboratoři chromatografické, EAG a behaviorální vlastnosti připraveného feromonu a přírodní látky (extrahované z volajících samic) jsou identické syntetická látka je specifickým atraktantem v lapácích pro samce klíněnky jírovcové

36 Přínos chemie přírodních látek pro rozvoj organické syntézy Proč syntéza? ● průkaz struktury ● určení stereochemie a absolutní konfigurace ● příprava přírodní látky ve větším množství pro další studium ●příprava analogů ●výzva pro svou složitost Zisky pro organickou chemii ● metodika organické syntézy ● nové reakce a transformace ● pokrok v plánování syntéz


Stáhnout ppt "Biotesty u bezobratlých Elektrofyziologické metody Klasické uspořádání elektroantenografie na tykadlech hmyzu (obecně použitelná metoda, neposkytuje zcela."

Podobné prezentace


Reklamy Google