Växtätare-inducerad Blåbär Flyktiga och intra-anläggning Signaling
Summary
En push-pull metoden för att samla in växter flyktiga ämnen beskrivs. Metoden möjliggör en jämförelse av flyktiga inducerad av växtätande utfodring, exogena metyl jasmonate och mekaniska skador. Denna teknik används också för att undersöka flyktiga svar oskadade grenar exponering för flyktiga ämnen från växtätare-skadade filialer inom blåbär växter.
Abstract
Växtätare-inducerad växt flyktiga ämnen (HIPVs) ofta ut från växter efter växtätare attack 1,2. Dessa HIPVs huvudsakligen regleras av den defensiva växthormonet jasmonic syra (JA) och dess flyktiga derivat metyl jasmonate (Meja) 3,4,5. Under de senaste tre decennierna har forskare dokumenterat att HIPVs kan avvärja eller locka växtätare, locka naturliga fiender växtätare, och i vissa fall kan framkalla eller prime försvar anläggning innan det växtätare attack. I en nyligen papper 6, rapporterade jag att utfodring av larver zigenare fjäril, exogena Meja program och mekanisk skada förmå utsläpp av flyktiga ämnen från blåbär växter, om än annorlunda. Dessutom blåbär grenar svara på HIPVs avges från närliggande grenar av samma växt genom att öka nivåerna av JA och motstånd mot växtätare (dvs direkt växt försvar), och genom grundmålning flyktiga utsläpp (dvs. indirekta anläggning försvar). Liknande hittamöten har nyligen rapporterats för Sagebrush 7, poppel 8 och limabönor 9 ..
Här beskriver jag en push-pull metoden för att samla in blåbär flyktiga inducerad av växtätande (zigenska malen) utfodring, exogena Meja program och mekaniska skador. De flyktiga kollektionen består av en 4 L flyktiga uppsamlingsbehållaren, ett 2-delat giljotinen, en luft leverans system som renar inkommande luft, och ett vakuumsystem är ansluten till en fälla fylld med Super-Q adsorbent för att samla flyktiga 5,6,10 . Flyktiga ämnen samlas i Super-Q fällor elueras med diklormetan och därefter separeras och kvantifieras med hjälp av gaskromatografi (GC). Denna flyktiga insamlingsmetoden användes n min studie 6 att undersöka flyktiga svar oskadade grenar exponering för flyktiga ämnen från växtätare-skadade filialer inom blåbär växter. Dessa metoder beskrivs här. Kortfattat är oskadade blåbär grenar utsätts för HIPVs tillbakam närliggande grenar inom samma anläggning. Genom att använda samma tekniker som beskrivs ovan, är flyktiga ämnen som avges från grenar efter exponering för HIPVs samlas in och analyseras.
Protocol
Discussion
Den push-pull-flyktiga samling apparat som beskrivs här är en standardmetod för headspace samlingar av växter flyktiga ämnen. Denna apparat användes för att fastställa den flyktiga svar blåbär blad för att herbivori av larver zigenska mal och även tillät mig att ge nya bevis för rollen som HIPVs i handeln inom anläggning signalering.
De resultat som presenteras här visar att larv utfodring, exogent-tillämpad Meja och mekaniska såra ökat flyktiga utsläpp på platsen för s…
Declarações
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Författaren tackar Robert Holdcraft för tekniskt stöd. Denna studie har finansierats delvis av en USDA CSREES Special Grant (2009-34155-19957) och fonder lucka (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).
