Summary

Herbivores induite Volatiles Blueberry et intra-usine de signalisation

Published: December 18, 2011
doi:

Summary

Une méthode push-pull pour la collecte des plantes volatils est décrite. La méthode permet une comparaison des composés volatils induite par l'alimentation des herbivores, le jasmonate de méthyle exogène, et les dommages mécaniques. Cette technique est également utilisée pour étudier la réponse volatiles de branches intactes à l'exposition aux composés volatils à partir de branches endommagées par des herbivores dans les plants de bleuets.

Abstract

Volatiles des plantes induite par les Herbivores (HIPVs) sont communément émis par les plantes, après 1,2 attentat herbivore. Ces HIPVs sont principalement réglementés par l'acide jasmonique hormones végétales défensives (JA) et ses dérivés méthyl jasmonate volatiles (MeJa) 3,4,5. Au cours des dernières décennies les chercheurs ont démontré que les trois HIPVs peut repousser ou attirer les herbivores, d'attirer les ennemis naturels des herbivores et, dans certains cas, ils peuvent induire ou de défense des plantes Premier avant l'attaque des herbivores. Dans un document récent 6, j'ai signalé que l'alimentation par des chenilles de la spongieuse, l'application exogène Meja, et les dommages mécaniques induisent des émissions de composés volatils à partir des plants de bleuets, quoique différemment. En outre, les succursales de répondre aux bleuets HIPVs émis par les branches voisines de la même plante en augmentant les niveaux de JA et la résistance aux herbivores (c'est à dire, les défenses des plantes directe), et par les émissions d'amorçage volatils (ie, les défenses des plantes indirecte). Similaires à trouverIngs ont été rapportés récemment pour armoise 7, 8 peupliers, et les haricots de Lima 9 ..

Ici, je décris une méthode push-pull pour la collecte de bleuets volatiles induits par des herbivores (spongieuse) l'alimentation, l'application exogène Meja, et les dommages mécaniques. L'unité de collecte volatile compose d'une chambre de 4 L de collecte volatiles, une guillotine 2-pièces, un système de livraison de l'air qui purifie l'air entrant, et un système d'aspiration relié à un piège rempli de Super-Q adsorbant pour recueillir volatiles 5,6,10 . Volatiles recueillies en Super-Q pièges sont élués avec du dichlorométhane, puis séparés et quantifiés à l'aide chromatographie en phase gazeuse (GC). Cette méthode de collecte volatile a été utilisé mon étude n 6 pour étudier la réponse volatiles de branches intactes à l'exposition aux composés volatils à partir de branches endommagées par des herbivores dans les plants de bleuets. Ces méthodes sont décrites ici. Brièvement, intact branches de bleuets sont exposés à HIPVs BOFM branches voisines dans la même usine. En utilisant les mêmes techniques décrites ci-dessus, les volatiles émises par les branches après une exposition à HIPVs sont recueillies et analysées.

Protocol

1. L'induction locale de volatiles: les dommages herbivore Deux branches de plants de bleuets sont emballés avec un manchon de polyester filé. Six chenilles spongieuse (2 e -3 e stades larvaires) sont placés à l'intérieur du sac et a permis de se nourrir de plantes pour 2 jours avant la collecte volatiles. Les plantes de contrôle ne reçoivent pas de chenilles. Émissions volatiles sont collectées que décrit ci-dessous (protocole n ° 7) au jour <stron…

Discussion

Le push-pull appareil de collecte de volatiles décrit ici représente une méthode standard pour les collections headspace de volatiles des plantes. Cet appareil a été utilisé pour déterminer la réponse volatiles des feuilles de bleuets à l'herbivorie par les chenilles spongieuse et m'a aussi permis de fournir de nouvelles preuves du rôle de HIPVs dans les échanges intra-usine de signalisation.

Les résultats présentés ici montrent que l'alimentation chenille, exogène…

Declarações

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

L'auteur remercie Robert Holdcraft d'assistance technique. Cette étude a été financée en partie par une subvention de l'USDA CSREES spéciaux (2009-34155-19957) et les fonds de trappe (NJ08192).

Materials

Name of the reagent Company Catalogue number Comments
Volatile collection chambers Analytical Research Systems, Inc. VCC-G6X12DT-1P Gainesville, FL
Air compressor, 20 gal, oil free, 2 hp Westward 3JR71 Sold by Grainger, Inc.
Air delivery system Analytical Research Systems, Inc. VCS-ADS-4AFM4C Gainesville, FL
Air collection system Analytical Research Systems, Inc. VCS-MVCS-4CX1P Gainesville, FL
Vacuum pump 100-150V, ¼ hp Gast Manufacturing, Inc. 4F740 Sold by Grainger, Inc.
Methyl jasmonate Sigma-Aldrich J2500 St. Louis, MO
Tween-20 Sigma-Aldrich 93773 St. Louis, MO
Rhodamine-B Sigma-Aldrich   St. Louis, MO
Plastic spray bottles, 2 oz Setco Inc.   Cranbury, NJ
Spun polyester sleeves Rockingham Opportunities Corp.   Reidsville, NC
Super-Q volatile collection traps Analytical Research Systems, Inc. VCT-1/4X3-SPQ Gainesville, FL
Scion Image Software Scion Corporation   Frederick, MD
Dichloromethane Sigma-Aldrich 270997  St. Louis, MO
Gas chromatograph HP 6890 Hewlett Packard    
Gas chromatograph Varian 3400 Varian    
n-octane Sigma-Aldrich 296988 St. Louis, MO
Mass spectrometer MAT 8230 Finnigan   San Jose, CA
HP-1 GC column Agilent Technologies   Palo Alto,
CA
MDN-5S GC column Supelco, Inc.   Bellefonte, PA

Referências

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  2. Mumm, R., Dicke, M. Variation in natural plant products and the attraction of bodyguards involved in indirect plant defense. Can. J. Zool. 88, 628-628 (2010).
  3. Hopke, J. Herbivore-induced volatiles: the emission of acyclic homoterpenes from leaves of Phaseolus lunatus and Zea mays can be triggered by a β-glucosidase and jasmonic acid. FEBS Lett. 352, 146-146 (1994).
  4. Rodriguez-Saona, C. Behavioral and electrophysiological responses of the emerald ash borer, Agrilus planipennis, to induced volatiles of Manchurian ash, Fraxinus mandshurica. Chemoecology. 16, 75-75 (2006).
  5. Rodriguez-Saona, C. Herbivore induced volatiles in the perennial shrub, Vaccinium corymbosum, and their role in inter-branch signaling. J. Chem. Ecol. 35, 163-163 (2009).
  6. Karban, R. Damage-induced resistance in sagebrush: volatiles are key to intra- and interplant communication. Ecology. 87, 922-922 (2006).
  7. Frost, C. J. Within-plant signalling by volatiles overcomes vascular constraints on systemic signalling and primes responses against herbivores. Ecol. Lett. 10, 490-490 (2007).
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  9. Turlings, T. C. Exploitation of herbivore-induced plant odors by host-seeking parasitic wasps. Science. 250, 1251-1251 (1990).
  10. Makovic, I. Volatiles involved in the nonhost rejection of Fraxinus pennsylvanica by Lymantria dispar larvae. J. Agric. Food Chem. 44, 929-929 (1996).
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Citar este artigo
Rodriguez-Saona, C. R. Herbivore-induced Blueberry Volatiles and Intra-plant Signaling. J. Vis. Exp. (58), e3440, doi:10.3791/3440 (2011).

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