Summary

Inducida por herbívoros-Volátiles Blueberry y señalización dentro de la planta

Published: December 18, 2011
doi:

Summary

Un método push-pull para la recolección de plantas volátiles se describe. El método permite la comparación de los volátiles inducidos por la alimentación de los herbívoros, metil jasmonato exógenas, y los daños mecánicos. Esta técnica también se utiliza para investigar la respuesta de la volatilidad de las ramas en buen estado a la exposición a los volátiles de las ramas dañadas por herbívoros en las plantas de arándanos.

Abstract

Inducida por herbívoros-volátiles de las plantas (HIPVs) son comúnmente emitidos por las plantas después de 1,2 herbívoro ataque. Estos HIPVs se rigen principalmente por el ácido jasmónico planta defensiva hormona (JA) y su jasmonato de metilo volátiles derivados (MeJA) 3,4,5. En los últimos tres años los investigadores han documentado que HIPVs pueden repeler o atraer a los herbívoros, atraer a los enemigos naturales de los herbívoros, y en algunos casos, pueden inducir o defensas primera planta antes del ataque de herbívoros. En un reciente artículo 6, me informaron que la alimentación de orugas de la polilla gitana, la aplicación exógena MeJA, y el daño mecánico induce la emisión de compuestos volátiles de las plantas de arándanos, aunque de manera diferente. Además, las sucursales de arándanos responder a HIPVs emitida por las ramas vecinas de la misma planta, incrementando los niveles de JA y la resistencia a los herbívoros (es decir, las defensas directas de las plantas), y por las emisiones de cebado volátiles (es decir, las defensas indirectas de las plantas). Resultados similaresIngs se ha informado recientemente de artemisa 7, 8 álamo, y habas 9 ..

Aquí, se describe un método push-pull para la recolección de arándanos volátiles inducidos por herbívoros (lagarta peluda) la alimentación, la aplicación exógena MeJA, y los daños mecánicos. La unidad de recogida volátiles consiste en una cámara de recogida de 4 L volátiles, una guillotina de 2 piezas, un sistema de suministro de aire que purifica el aire de entrada, y un sistema de vacío conectado a una trampa llena de Super-Q absorbente para recoger los volátiles 5,6,10 . Volátiles recogidas en el Super-Q trampas se eluyen con diclorometano y se separan y se cuantificó mediante cromatografía de gases (GC). Este método de recogida de volátiles se utilizó n-6 mi estudio para investigar la respuesta de la volatilidad de las ramas en buen estado a la exposición a los volátiles de las ramas dañadas por herbívoros en las plantas de arándanos. Estos métodos se describen a continuación. En pocas palabras, en buen estado las ramas de arándano están expuestos a HIPVs lado a otrom vecinos ramas dentro de la misma planta. Usando las mismas técnicas descritas anteriormente, los compuestos volátiles emitidos por las ramas después de la exposición a HIPVs se recogen y analizan.

Protocol

1. Inducción local de volátiles: el daño de herbívoros Dos ramas de las plantas de arándanos se embolsan con una manga de poliéster hilado. Seis orugas de la polilla gitana (2 ª -3 ª estadios) se colocan dentro de las bolsas y se les permite alimentarse de las plantas durante 2 días antes de la recolección volátil. Las plantas de control no reciben ningún tipo de orugas. Las emisiones de volátiles se recogen como se describe a continuación (protocolo n ?…

Discussion

El push-pull aparato colección volátiles descrito aquí representa un método estándar para las colecciones del espacio de cabeza de los volátiles de las plantas. Este aparato fue utilizado para determinar la respuesta volátiles de las hojas del arándano a la herbivoría por orugas de la polilla gitana y también me permitió ofrecer nuevas pruebas para el papel de HIPVs en la señalización dentro de la planta.

Los resultados presentados aquí indican que la alimentación de oruga, ex…

Declarações

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

El autor agradece a Robert Holdcraft de asistencia técnica. Este estudio fue financiado en parte por el USDA CSREES especiales Grant (2009-34155-19957) y los fondos de escotilla (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

  1. 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).
  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).
  8. 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).
  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).

Play Video

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).

View Video