Analys av flyktiga organiska ämnen för tidig detektion av Fusarium circinatum
SND-ID: 2022-134-1. Version: 1. DOI: https://doi.org/10.5878/hc9w-7694
Citering
Skapare/primärforskare
Ida Nordström - Sveriges lantbruksuniversitet, Institutionen för sydsvensk skogsvetenskap
Forskningshuvudman
Sveriges lantbruksuniversitet - Institutionen för sydsvensk skogsvetenskap
Diarienummer hos huvudman
SLU.ess.2022.IÄ-2
Beskrivning
Fusarium circinatum, en svampart som orsakar dödlig sjukdom på många tallarter, kan orsaka signifikanta ekonomiska och ekologiska förluster, särskilt om den skulle bli mer etablerad i Europa. Verktyg, som möjliggör tidig detektion och provtagning av många prover samtidigt, kan öka vår beredskap och initiera förebyggande åtgärder mot nya patogener. Den här studien syftade till att utveckla ett sådant verktyg baserat på analys av flyktiga organiska ämnen (VOCs) för att kunna detektera F. circinatum på olika tallarter. VOCs som utsöndrades från fyra olika Fusariumarter (Fusarium circinatum, Fusarium graminearum, Fusarium bulbicola och Fusarium oxysporum f.sp. pini) kultiverade på Elliott's media agar (in vitro), och tre tallarter (Pinus radiata, Pinus sylvestris, Pinus pinea) inokulerade med antingen i) Fusarium circinatum eller ii) steril lösning (in vivo). De fyra Fusarium-arterna kultiverades på identiskt media och analyserades för att jämföra deras respektive VOCs-profiler, medan tallplantorna analyserades med syfte att avgöra huruvida Fusarium circinatum-inokulerade plantors VOCs-profiler ku
... Visa mer..Denna beskrivna pipeline kunde särskilja sjuka från friska tallplantor av arterna Pinus radiata och Pinus sylvestris. I Pinus radiata kunde detta göras redan innan plantan visade några symtom, vilket understryker möjligheten för detta verktyg att identifiera latent infekterade men ännu visuellt symtomfria tallplantor. Pinus pinea, som anses vara relativt resistent mot F. circinatum, förblev symtomfri och visade inga förändringar i VOCs-profil under analysperioden på 28 dagar. I en separat analys av in vitro-VOCs från fyra Fusarium-arter så kunde vi visa att även mycket nära besläktade Fusarium-arter kan särskiljas baserat enbart på deras respektive VOCs-profiler. Resultaten underbygger ytterligare potentialen för volatilomics att användas för tidig upptäckt av sjukdomar och sjukdomsdiagnostik.
GC-MS-data samlades både in vitro (svamparter odlade på identisk media) och in vivo (tallplantor inokulerade med Fusarium circinatum alt. steril lösning). Via denna GC-MS-data kunde vi jämföra vilka volatila ämnen som utsöndrades från varje enskilt prov och på så vis avgöra om dessa "kemiska fingeravtryck" av volatila ämnen skiljde sig mellan olika svamparter, respektive mellan inokulerade och friska tallplantor. Varje enskild datafil beskriver således alla kemiska föreningar som kan detekteras med hjälp av våra instrument (se allmän beskrivning), deras masspektra, relativa mängd och deras respektive retentionstid. Någon sortering av dessa kemiska föreningar har inte gjorts, ej heller någon annan bearbetning av rådatan som publiceras.
Datasetet inkluderar GC-MS data i enlighet med Mass Spectrometry Development Kit (MSDK)-datamodellen i NetCDF-format. Filer kan läsas i programvaror som använder MSDK, exempelvis AMDIS eller MZMine. Se https://msdk.github.io/ för fler möjligheter.
Det finns 5 eller 6 replikat för varje tidpunkt och tallart som ingick i in vivo-analyserna. För in vitro-analyserna finns 3 replikat per Fusarium-art/blank media och tidpunkt.
Alla in vivo-filer är namngivna enligt "#DAABB*" där:
# = dagar sedan inokulering (7, 14 eller 28)
D = Days
AA = Tallart (Sy=Pinus sylvestris, Ra=Pinus radiata, Pi=Pinus pinea)
BB = Inokuleringsagent (Fc=Fusarium circinatum, Mo=Mock, dvs steril lösning)
* = Replikatnummer (1-6)
Exempel: 14DPiFc4.CDF = Mätning gjord 14 dagar efter inokulering, Pinus pinea inokulerad med F. circinatum, replikat nummer 4.
Alla in vitro-filer är namngivna enligt AAAA#* utom media blank som heter emabl#* där:
AAAA = Fusariumart (fcir=Fusarium circinatum, fgra=Fusarium graminearum, foxy=Fusarium oxysporum f.sp. pini, fbul=Fusarium bulbicola)
# = dagar sedan inokulering (7, 14 eller 21)
* = replikatnummer (1-3)
Exempel: fcir72.CDF = Fusarium circinatum, mätning gjord 7 dagar sedan inokulering, replikat nummer 2 Visa mindre..
Data innefattar personuppgifter
Nej
Språk
Geografisk utbredning
Geografisk beskrivning: Ej relevant då studien aldrig involverade fast planterade plantor, och inga fältprover insamlats.
Ansvarig institution/enhet
Institutionen för sydsvensk skogsvetenskap
Forskningsområde
Teknik (Standard för svensk indelning av forskningsämnen 2011)
Kemi (Standard för svensk indelning av forskningsämnen 2011)
Mikrobiologi (Standard för svensk indelning av forskningsämnen 2011)
Skogsvetenskap (Standard för svensk indelning av forskningsämnen 2011)