Name: characterizing herbivore resistance mechanisms: spittlebugs on brachiaria spp. as an example
Uploaded: 2011-06-19T14:00:00
Duration: 6 min 52 s
Description: Watch this Scientific Journal Video about Characterizing Herbivore Resistance Mechanisms: Spittlebugs on Brachiaria spp. as an Example at JoVE.com

זה ייצור עבודה ניסויית המוצג לעיל משקף את לעזור מסור ונלהב של רינאלדו Pareja נתמך על ידי חביב לינה אגירה, ג&#39;ילברטו קורדובה, ויליאם Mera, Ximena Bonilla ו דריו Viveros. אנו מודים גם מיילס ג&#39;ון שלושה סוקרים אנונימיים על הערותיהם שסייעו לנו לשפר את הווידאו ואת כתב היד.

1. צמחים <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> קטעי גזע בודד מצמחים בוגרים משמשים יחידות הניסוי. קטעי הם גזומים עד 10 ס&quot;מ כדי להבטיח אחידות של חומר השתילה. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> כדי למנוע זיהום על ידי פתוגנים צמח, קטעי נשטפים פתרון 3% נתרן hypochlorite דקות 2 ושטף אז thoughroughly עם מי ברז. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> חיתוך כל נטועים CA. 36 גרם של אדמה סטרילית בצינור PVC גלילי (5.3 ס&quot;מ קוטר בחוץ על ידי גובה 6.5 ס&quot;מ) חתם בסוף נמוך עם כוס קלקר, כתרים עם התותב PVC. חיתוך הוא מוחזק במקום על ידי טבעת קצף להציב הפתיחה המרכזי של התותב. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> צמחים הם מופרית והשקה ככל הנדרש כדי לשמור על לחות הקרקע הולם. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> צמחים יגדלו במשך חודש אחד לפני מאוימת על ידי חרקים, המאפשר התפתחות של שורשים שטחיים, המהווים האכלה אתרים עבור שורש העצה האכלה נימפות spittlebug. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> צינורות PVC עם ייחורים מושרשים הם הפוכים עבור ד 8 לפני שריצה כדי לעורר עוד יותר את הצמיחה של השורשים שטחית, התאמה חלקית הבדלים הטבועים ארכיטקטורה שורש. צעד זה דורש מקור אור מלאכותי, אשר אנו מספקים היום 24 חה. כדי למנוע בלבול בורח מן herbivory בהתנגדות אוכלי עשב, צמחים בודדים משכפל עם שורשים שטחיים או לא מעטים לאחר טיפול זה היפוך מסולקות מן הניסוי. חיסול זה צריך להיות נדיר, לא מוביל לחיסול גנוטיפ שהם מייצגים. </li></ol> 2. חרקים <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> Spittlebugs למבוגרים נאספים מן השדה, מזוהה למינים, והציג את כלובי ההטלה שבו הם ניתנים העלווה של brachiariagrasses רגישים ניזונים. הנקבות מטילות את ביציהן באדמה הכלול מגש נשלף רדוד דגש על החלק התחתון של הכלובים. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> אחרי כמה ימים, אדמת מושעה במים עברו סדרה של הנפות (42, 60 ו - 150 רשת) כדי לאסוף את הביצים. השעיית החומר הסתנן בתמיסת מלח 30% גורמת ביצים בוגרת לצוף, והותיר אחריו ביצים בשלה וכל חומר אורגני שיורית. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> כדי למנוע זיהום על ידי פתוגנים חרקים, ביצים הם פתרון וחיטוי ב 0.5% נתרן hypochlorite במשך 5 דקות ולאחר מכן לשטוף עם מים מזוקקים. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> כל צמח הבדיקה (יחידה ניסיונית) הוא שורץ על פני האדמה עם שש ביצים בוגרת. רק ביצים בוגרים קרוב הבקיעה נבחרים מכת. הם יכולים להיות מזוהים על ידי נוכחות של שתי נקודות אדומות בחלק הקדמי שלהם, המתאים לעיניים של חרקים; סימני ורוד בחלק האחורי שלהם, המתאים הבטן של החרק, לבין operculum מלא מורחבת. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> בקיעה מוצלחת היא אישרה 4 ד מאוחר יותר, ובשלב זה כל ביצה שלא נתבקעה מוחלפת spittlebug רך נולד מן המושבה שלנו. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> צמחים מבחן מסודרים עיצוב לחסום אקראי שלם עם שישה משוכפלים לכל גנוטיפ. </li></ol> 3. הערכות <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> הניסוי מוערכת CA. לאחר שריצה 30 ד (פעמים המדויק משתנה בהתאם למין החרק למד). </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> הנזק הוא הבקיע בסולם 1-5 ויזואלית, כאשר 1 מתאים נזק לא גלוי 5 המתאים לצמח מת (איור 1). ניקוד נזק המפעל מספק אומדן של סובלנות. </li></ol><img src="/files/ftp_upload/3047/3047fig1.jpg" alt="איור 1" /> 1. איור נזק בקנה מידה להערכת סובלנות spittlebug herbivory ב Brachiaria spp. 1 = אין נזק לזיהוי; 2 = העלווה נמקי 0-25%, 3 = העלווה נמקי 25-50%, 4 = העלווה נמקי 50-75%, 5 = עלווה נמקי 75-100%. <ol start="3" style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> הישרדות חרקים נבחנת על ידי ספירת חרקים לכת או instar הסופי שלהם או בשלב הבוגר (איור 2). ניקוד להישרדות החרקים מספק אומדן של antibiosis. </li></ol><img src="/files/ftp_upload/3047/3047fig2.jpg" alt="איור 2" /> 2. איור Spittlebug הפיתוח הראשון instar (משמאל) עם אדם מבוגר (מימין). חרקים רק להגיע לפחות instar הסופי שלהם (חיצים) במועד הערכה נחשבים &quot;ניצולים&quot;. 4. נציג תוצאות תוצאות מ ההקרנה נציג assay כלאיים Brachiaria להתנגדות Aeneolamia spittlebug reducta מוצגים באיור 3. <img src="/files/ftp_upload/3047/3047fig3.jpg" alt="איור 3" /> איור 3. תוצאות ההקרנה כלאיים Brachiaria להתנגדות spittlebug Aeneolamia reducta. אנו רואים צמחים עמידים אם תגובתם herbivory נופל בחצי התחתון של העלילה הזאת. Antibiosis מגביר מימין לשמאל וסובלנות מגביר מלמעלה למטה. החיצים מצביעים על בדיקות עמידות שלנו.

<ol>
	<li>Painter, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Insect resistance in crop plants. , (1951).</li><li>Kogan, M., Ortman, E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Antixenosis-a+new+term+proposed+to+define+Painter's+'Nonpreference'+modality+of+resistance.">Antixenosis-a new term proposed to define Painter's 'Nonpreference' modality of resistance.</a> Bull. Entomol. Soc. Am. 24, 175-176 (1978).</li><li>Kennedy, G., Gould, F., Deponti, O., Stinner, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Ecological,+agricultural,+genetic,+and+commercial+considerations+in+the+deployment+of+insect-resistant+germplasm.">Ecological, agricultural, genetic, and commercial considerations in the deployment of insect-resistant germplasm.</a> Environ. Entomol. 16, 327-338 (1987).</li><li>Holmann, F., Peck, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Economic+damage+of+grassland+spittlebugs+(Homoptera+Cercopidae)+in+Colombia:+a+first+approximation+of+impact+on+animal+production+in+Brachiaria+decumbens.">Economic damage of grassland spittlebugs (Homoptera Cercopidae) in Colombia: a first approximation of impact on animal production in Brachiaria decumbens.</a> Neotrop. Entomol. 31, 275-284 (2002).</li><li>Miles, J. W., Cardona, C., Sotelo, G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Recurrent+selection+in+a+synthetic+brachiariagrass+population+improves+resistance+to+three+spittlebug+species.">Recurrent selection in a synthetic brachiariagrass population improves resistance to three spittlebug species.</a> Crop Sci. 46, 1088-1093 (2006).</li><li>Ferrufino, A., Lapointe, S. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Host+plant+resistance+in+Brachiaria+grasses+to+the+spittlebug+Zulia+colombiana.">Host plant resistance in Brachiaria grasses to the spittlebug Zulia colombiana.</a> Entomol. Exp. Appl. 51, 155-162 (1989).</li><li>Lapointe, S. L., Serrano, M. S., Arango, G. L., Sotelo, G., Cordoba, F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Antibiosis+to+spittlebugs+(Homoptera:+Cercopidae)+in+accessions+of+Brachiaria+spp.">Antibiosis to spittlebugs (Homoptera: Cercopidae) in accessions of Brachiaria spp.</a> J. Econ. Entomol. 82, 1764-1766 (1992).</li><li>Cardona, C., Miles, J. W., Sotelo, G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=An+improved+methodology+for+massive+screening+of+Brachiaria+spp.+genotypes+for+resistance+to+Aeneolamia+varia+(Homoptera:+Cercopidae).">An improved methodology for massive screening of Brachiaria spp. genotypes for resistance to Aeneolamia varia (Homoptera: Cercopidae).</a> J. Econ. Entomol. 92, 490-496 (1999).</li><li>Cardona, C., Fory, P., Sotelo, G., Pabon, A., Diaz, G., Miles, J. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Antibiosis+and+tolerance+to+five+species+of+spittlebug+(Homoptera:+Cercopidae)+in+Brachiaria+spp.:+implications+for+breeding+for+resistance.">Antibiosis and tolerance to five species of spittlebug (Homoptera: Cercopidae) in Brachiaria spp.: implications for breeding for resistance.</a> J. Econ. Entomol. 97, 635-645 (2004).</li><li>Smith, C., Khan, Z., Pathak, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Techniques for evaluating insect resistance in crop plants. , (1994).</li><li>Lapointe, S., Sotelo, G., Arango, G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Improved+technique+for+rearing+spittlebugs+(Homoptera:+Cercopidae).">Improved technique for rearing spittlebugs (Homoptera: Cercopidae).</a> J. Econ. Entomol. 82, 1764-1766 (1989).</li><li>Lopez, F., Cardona, C., Miles, J. W., Sotelo, G., Montoya, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Screening+for+resistance+to+adult+spittlebugs+(Hemiptera:+Cercopidae)+in+Brachiaria+spp.:+methods+and+categories+of+resistance.">Screening for resistance to adult spittlebugs (Hemiptera: Cercopidae) in Brachiaria spp.: methods and categories of resistance.</a> J. Econ. Entomol. 102, 1309-1316 (2009).</li></ol>

אין ניגודי אינטרסים הכריז.

אפלייה בין מנגנוני עמידות אוכלי עשב יכולה להאיר גידול יבול המאמצים 3. ההתנגדות מבוססת על antibiosis חזק יכול, בנסיבות מסוימות, ליצור לחצים הבחירה biotypes מזיקים יותר אגרסיביים. מצד שני, התנגדות המבוססת על סובלנות עלולה לאפשר לאוכלוסיות הדברה כדי להגדיל עד סובלנות בסופו של דבר הוא המום. גידול להתנגדות עמיד, ולכן מחייב בחינה זהירה של מה מנגנוני עמידות יהיה להעניק יציבות ביותר לגידול מסוים / מערכת המזיק [ראו קנדי ​​et al. (1987) לדיון מקיף בנושא] 3. זו הפגנה וידאו מבוסס על מחקרים קודמים מספר תוכנן לאמוד את התרומה היחסית של antibiosis וסובלנות להתנגדות spittlebug ב brachiariagrasses 6-9. בניגוד בדיקות בחירה או ניסויי שדה, אין ברירה בדיקות להבטיח כל הצמחים מקבלים את אותו הלחץ אוכלי עשב, ובכך לספק בקרה על ההבדלים הנובעים התנהגות אוכלי עשב (למשל, העדפה המארח, צבירה). מסיבה זו, עם זאת, אין ברירה המבחנים אינם מתאימים כדי להעריך את ההתנגדות antixenosis. גידול מלאכותי מושבות חרקים היא השיטה המועדפת להשיג חרקים מבחן להקרנה מבחני עמידות 10. מושבות לספק מקור אמין ואחיד של spittlebugs בגיל ידוע ניסויים להתנהל בכל עת של השנה 11. יתכן, עם זאת, יש צורך מעת לעת להחדיר אנשים פראיים לתוך המושבה על מנת להבטיח כי המושבה לא לסטות גנטית מאוכלוסיות בתחום הרלוונטי 10. כדי להעריך את כושר אלה אוכלי צמחים, שגדלו באופן מלאכותי, ולעקוב אחר שינויים אפשריים האגרסיביות שלהם לאורך זמן, חשוב כי כל הקרנות כוללות בדיקות מתאימות של רמות התנגדות ידוע. פרמטרים מרובים יש להגדיר בקפידה לעצב assay המתאים ההקרנה התנגדות. כמה פרמטרים מרכזיים שקלנו לעצב הבדיקה שלנו כוללים את גילו של הצמחים המארח, את המין שלב התפתחותי של spittlebugs, רמת נגיעות, ומשך קשר צמחים חרקים 8,9,12. מספר סבבי ניסויים ועידון פרוטוקול עשוי להיות נחוץ כדי להגיע אל מהיר, יעיל וחסכוני assay, אמין כראוי צופה התנגדות אוכלי עשב בשדה.

characterizing herbivore resistance mechanisms: spittlebugs on brachiaria spp. as an example

צמחים יכולים להתנגד נזק אוכלי עשב באמצעות שלושה מנגנונים רחב:, antixenosis antibiosis וסובלנות 1. Antixenosis היא באיזו מידה את המפעל הוא נמנע כאשר אוכלי עשב הוא מסוגל לבחור צמחים אחרים 2. Antibiosis היא המידה שבה הצמח משפיע על הכושר של אוכלי עשב ניזונים זה 1. סובלנות היא המידה שבה הצמח יכול לעמוד או לתקן נזק שנגרם על ידי אוכלי עשב, מבלי להתפשר על צמיחה של אוכלי עשב ורבייה 1. עמידות ההתנגדות אוכלי עשב בסביבה חקלאית תלוי במידה רבה על מנגנון התנגדות העדיפו במהלך הרבייה מאמצים יבול 3. אנו מדגימים את הניסוי אין ברירה שנועדו להעריך את התרומה היחסית של antibiosis וסובלנות להתנגדות spittlebug ב Brachiaria spp. כמה מינים של עשבים אפריקאי של Brachiaria הסוג הם מספוא ערך וצמחי מרעה את Neotropics, אבל הם יכולים להיות אתגר חמור על מינים מקומיים כמה spittlebugs (Hemiptera: Cercopidae). 4 על מנת להעריך את התנגדותם spittlebugs, הצמחים הם vegetatively-מופצות על ידי ייחורים גזע מותר לגדול במשך כחודש, מה שמאפשר את צמיחת השורשים שטחית שבו spittlebugs יכול להאכיל. בשלב זה, כל צמח בנפרד מבחן תגר עם שש ביצים spittlebug ליד הבקיעה. מכת מותר התקדמות במשך חודש לפני הערכת הנזק צמחים הישרדות חרקים. ניקוד נזק המפעל מספק אומדן של סובלנות תוך הבקיע הישרדות חרקים מספק אומדן של antibiosis. פרוטוקול זה יש להקל להשבחת צמחים המטרה שלנו כדי לשפר את עמידות spittlebug ב brachiariagrases מסחרי 5.

Watch this Scientific Journal Video about Characterizing Herbivore Resistance Mechanisms: Spittlebugs on Brachiaria spp. as an Example at JoVE.com

Characterizing Herbivore Resistance Mechanisms: Spittlebugs on Brachiaria spp. as an Example

וידאו זה מסביר מנגנוני עמידות הצמח הפונדקאי herbivory ומדגים מבחן אין ברירה כי הערכות את התרומה היחסית של antibiosis וסובלנות spittlebug ההתנגדות<em&gt; Brachiaria</em&gt; Spp.

אפיון מנגנוני ההתנגדות אוכלי עשב: Spittlebugs על Brachiaria Spp. כדוגמה

Plants can resist herbivore damage through three broad mechanisms: antixenosis, antibiosis and tolerance1. Antixenosis is the degree to which the plant is ...

Research

JoVE Journal

Biology

Characterizing Herbivore Resistance Mechanisms: Spittlebugs on Brachiaria spp. as an Example

Genetic Studies of Human DNA Repair Proteins Using Yeast as a Model System 

מחקרים גנטיים של חלבונים תיקון דנ&quot;א אנושי באמצעות שמרים כמודל למערכת

Understanding the roles of human DNA repair proteins in genetic pathways is a formidable challenge to many researchers.  Genetic studies in mammalian ...

Herbivore-induced Blueberry Volatiles and Intra-plant Signaling

אוכלי עשב הנגרמת נדיפים אוכמניות צמח תוך איתות

Herbivore-induced plant volatiles (HIPVs) are commonly emitted from plants after herbivore attack1,2.  These HIPVs are mainly regulated by the defensive ...

Linking Predation Risk, Herbivore Physiological Stress and Microbial Decomposition of Plant Litter

קישור סיכוני טריפה, מתח פיסיולוגי אוכלי עשב ופירוק מיקרוביאלית המלטת צמח

The quantity and quality of detritus entering the soil  determines the rate of decomposition by microbial communities as well as  recycle rates of ...

RNA Secondary Structure Prediction Using High-throughput SHAPE

חיזוי מבנה המשני RNA באמצעות SHAPE תפוקה גבוהה

Understanding the function of RNA involved in biological processes requires a thorough knowledge of RNA structure. Toward this end, the methodology dubbed ...

Measuring the Osmotic Water Permeability Coefficient (Pf) of Spherical Cells: Isolated Plant Protoplasts as an Example

Measuring the Osmotic Water Permeability Coefficient Pf of Spherical Cells: Isolated Plant Protoplasts as an Example

מדידת אוסמוטי המים החדירות מקדם (P<sub&gt; F</sub&gt;) של תאים כדוריים: Protoplasts צמח מבודד כדוגמה

Studying AQP regulation mechanisms is crucial for the understanding of water relations at both the cellular and the whole plant levels. Presented here is ...

The Infiltration-centrifugation Technique for Extraction of Apoplastic Fluid from Plant Leaves Using Phaseolus vulgaris as an Example

The Infiltration-centrifugation Technique for Extraction of Apoplastic Fluid from Plant Leaves Using Phaseolus vulgaris as an Example

טכניקת ההסתננות-צנטריפוגה להפקת Apoplastic נוזלים מצמח עלים שימוש<em&gt; Vulgaris Phaseolus</em&gt; כדוגמה

The apoplast is a distinct extracellular compartment in plant tissues that lies outside the plasma membrane and includes the cell wall. The apoplastic ...

Comet Assay as an Indirect Measure of Systemic Oxidative Stress

שביט Assay כאמצעי עקיף של מתח מערכתי חמצוני

Higher eukaryotic organisms cannot live without oxygen; yet, paradoxically, oxygen can be harmful to them. The oxygen molecule is chemically relatively ...

Imaging FITC-dextran as a Reporter for Regulated Exocytosis

הדמיה FITC-לתוספי כעיתונאית אקסוציטוזה מוסדר

Regulated exocytosis is a process by which cargo, which is stored in secretory granules (SGs), is released in response to a secretory trigger. Regulated ...

MRM Microcoil Performance Calibration and Usage Demonstrated on Medicago truncatula Roots at 22 T

MRM Microcoil Performance Calibration and Usage Demonstrated on Medicago truncatula Roots at 22 T

כיול ביצועים מיקרוקול MRM ושימוש הפגינו על שורשי truncatula Medicago ב 22 T

This protocol describes a signal-to-noise ratio (SNR) calibration and sample preparation method for solenoidal microcoils combined with biological ...

Exploring m6A and m5C Epitranscriptomes upon Viral Infection: an Example with HIV

Exploring m6A and m5C Epitranscriptomes upon Viral Infection: an Example with HIV

לחקור m6A ו- m5C Epitranscriptomes על זיהום ויראלי: דוגמה עם HIV

The role of RNA modifications in biological processes has been the focus of an increasing number of studies in the last few years and is known nowadays as ...