Planteæder-induceret Blueberry Flygtige stoffer og intra-anlæg Signaling
Summary
En push-pull-metoden til indsamling af anlægget flygtige stoffer er beskrevet. Metoden giver mulighed for en sammenligning af flygtige stoffer som følge af planteædende fodring, eksogene methyl jasmonate, og mekaniske skader. Denne teknik er også brugt til at undersøge flygtige reaktion ubeskadiget grene af eksponering for flygtige stoffer fra planteædere-beskadigede grene inden blåbær planter.
Abstract
Planteæder-induceret plante flygtige (HIPVs) er almindeligt udsendes fra anlæg efter planteæder angreb 1,2. Disse HIPVs er primært reguleret af den defensive planten hormon jasmonic syre (JA) og flygtige afledte methyl jasmonate (MeJA) 3,4,5. I løbet af de sidste 3 årtier forskere har dokumenteret, at HIPVs kan afvise eller tiltrække planteædere, tiltrække de naturlige fjender planteædere, og i nogle tilfælde kan fremkalde eller prime plante forsvar forud for planteæder angreb. I et nyligt papir 6, rapporterede jeg, at fodring af sigøjner møl larver, eksogene MeJA ansøgning, og mekaniske skader inducere emissioner af flygtige stoffer fra blåbær planter, men anderledes. Hertil kommer, reagere blåbær grene til HIPVs udsendes fra nabolandet grene af den samme plante ved at øge niveauet af JA og modstand mod planteædere (dvs. direkte plante forsvar), og ved priming flygtige emissioner (dvs. indirekte plante forsvar). Tilsvarende findersomheder er blevet rapporteret for nylig for bynke 7, poppel 8 og lima bønner 9 ..
Her vil jeg beskrive en push-pull-metoden til indsamling af blåbær flygtige induceret af planteædende (sigøjner-møl) fodring, udefrakommende MeJA program og mekaniske skader. De flygtige kollektionen består af en 4 L flygtige kollektion kammer, en 2-piece guillotine, en luft delivery system, der renser indkommende luft, og et vakuum-system er tilsluttet en fælde fyldt med Super-Q adsorbent til at indsamle flygtige 5,6,10 . Flygtige stoffer indsamlet i Super-Q fælder elueres med dichlormethan og derefter adskilles og kvantificeres ved hjælp af gaskromatografi (GC). Dette flygtige samling metode blev anvendt n mit studie 6 for at undersøge de volatile reaktion ubeskadiget grene af eksponering for flygtige stoffer fra planteædere-beskadigede grene inden blåbær planter. Disse metoder er beskrevet her. Kort fortalt, er ubeskadigede blåbær grene udsat for HIPVs tilbagem nabo grene inden for den samme plante. Ved hjælp af samme teknik som beskrevet ovenfor, er flygtige stoffer afgives fra grene efter udsættelse for HIPVs indsamlet og analyseret.
Protocol
Discussion
Push-pull flygtige samling apparatur beskrevet her repræsenterer en standardmetode for headspace samlinger af plante-flygtige stoffer. Dette apparat blev brugt til at bestemme flygtige reaktion blåbær blade til herbivory af sigøjner møl, larver og også givet mig mulighed for at levere nye beviser for den rolle, HIPVs i samhandelen inden for plante signalering.
Resultaterne præsenteres her viser, at Caterpillar fodring, eksogent-anvendte MeJA, og mekaniske sårede øget flygtige emissi…
Declarações
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Forfatteren takker Robert Holdcraft til teknisk bistand. Denne undersøgelse blev finansieret delvist af en USDA CSREES særligt tilskud (2009-34155-19957) og luge midler (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
- Dicke, M., Van Loon, J. J. A. Multitrophic effects of herbivore-induced plant volatiles in an evolutionary context. Entomol. Exp. Appl. 97, 237-237 (2000).
- 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).
- 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).
- 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).
- 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).
- Karban, R. Damage-induced resistance in sagebrush: volatiles are key to intra- and interplant communication. Ecology. 87, 922-922 (2006).
- 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).
- Heil, M., Bueno Silva, J. C. Within-plant signaling by volatiles leads to induction and priming of an indirect plant defense in nature. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 104, 5467-5467 (2007).
- Turlings, T. C. Exploitation of herbivore-induced plant odors by host-seeking parasitic wasps. Science. 250, 1251-1251 (1990).
- Makovic, I. Volatiles involved in the nonhost rejection of Fraxinus pennsylvanica by Lymantria dispar larvae. J. Agric. Food Chem. 44, 929-929 (1996).
