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

Это производство и экспериментальные работы, представленные здесь, отражают преданных и восторженных помощью Рейнальдо Пареха любезно поддерживается Лина Агирре, Жилберто Кордова, Уильям Мера Ксимена Бонилья, и Дарио Виверос. Мы также благодарим Джона Майлза и три анонимных рецензентов за комментарии, которые помогли нам улучшить видео и рукописи.

1. Растения <ol><li> Одноместный черенки вытекают из взрослых растений используют в качестве экспериментальной единицы. Черенки обрезают на 10 см, чтобы обеспечить единообразие посадочного материала. </li><li> Для предотвращения загрязнения патогенов растений, черенки промывают в 3% раствор гипохлорита натрия в течение 2 мин, а затем промыть thoughroughly с водопроводной водой. </li><li> Каждый резки посадили в ок. 36 г стерильной почве в цилиндрическую трубу ПВХ (5,3 см Внешний диаметр от 6,5 см высотой) запечатанный в нижней части с пенополистирола чашка, максимум с втулкой из ПВХ. Резка проводится на месте с помощью пены кольца помещен в центральное отверстие втулки. </li><li> Растения оплодотворяются и поливают по мере необходимости для поддержания адекватного уровня влажности почвы. </li><li> Растения будут расти в течение одного месяца, прежде чем оспорено насекомых, позволяя развитию поверхностных корней, которые служат в качестве места для кормления корневой ксилемы грудью нимф spittlebug. </li><li> ПВХ трубы с укоренившиеся черенки обращены на 8 дней до начала заражения, чтобы стимулировать дальнейший рост поверхностные корни, частично с поправкой на врожденные различия в корне архитектуры. Этот шаг требует искусственного источника света, которые мы предоставляем на 24 часа в сутки. Чтобы избежать смешанных побег из herbivory с травоядное сопротивление, отдельного растения повторяет с мало или совсем нет поверхностные корни после этой инверсии лечения исключаются из эксперимента. Это исключение должно быть редко, никогда не приводит к устранению генотип которых они представляют. </li></ol> 2. Насекомые <ol><li> Взрослый spittlebugs собираются с поля, чтобы определить виды, и ввел в яйцекладки клетки, где они предусмотрены листвы восприимчивых brachiariagrasses питаться. Самки откладывают яйца в почву, содержащиеся в мелкой съемный лоток помещается на дне клетки. </li><li> После нескольких дней, почва, взвешенных в воде и пропускают через ряд сит (42, 60 и 150 меш) для сбора яиц. Приостановка просеивается материал в 30% солевой раствор приводит к тому, зрелых яйцеклеток плавать, оставляя за собой незрелые яйца и остаточных органических веществ. </li><li> Для предотвращения порчи насекомыми патогенные микроорганизмы, яйца дезинфицируют в 0,5% раствор гипохлорита натрия в течение 5 мин, затем ополаскивают дистиллированной водой. </li><li> Каждый тест завод (экспериментальные единицы) зараженных на поверхности почвы с шестью зрелые яйца. Только зрелые яйца близка к штриховки выбраны для инвазии. Они могут быть идентифицированы по наличию двух красных точек в передней части, соответствующие глаз насекомого; розовый знаков в их задней части, соответствующие животе насекомых, а также полностью расширена крышечкой. </li><li> Успешное вылупление подтверждено 4 дней спустя, и в этот момент какой-либо невылупившиеся яйцо заменяется новорожденного spittlebug из нашей колонии. </li><li> Испытание заводы расположены в рандомизированных полный дизайн блока с шестью репликаций в генотипе. </li></ol> 3. Оценки <ol><li> Эксперимент оценивается ок. 30 дня после заражения (точное время зависит от видов насекомых изучал). </li><li> Ущерб оценивается по 1 до 5 визуальной шкале, где 1 соответствует никаких видимых повреждений и 5 соответствует мертвых растений (рис. 1). Подсчет очков повреждения растений позволяет оценить толерантность. </li></ol><img src="/files/ftp_upload/3047/3047fig1.jpg" alt="Рисунок 1" /> Рисунок 1. Повреждение шкале, используемой для оценки толерантности к spittlebug herbivory в Brachiaria sрр. 1 = не обнаружено повреждений, 2 = 0-25% некротических листвы; 3 = 25-50% некротические листья, 4 = 50-75% некротических листвы; 5 = 75-100% некротических листвы. <ol start="3"><li> Насекомые выживания оценивается путем подсчета насекомых идущие либо их окончательного возраста или взрослого на стадии (рис. 2). Подсчет очков для борьбы с насекомыми выживания позволяет оценить антибиоз. </li></ol><img src="/files/ftp_upload/3047/3047fig2.jpg" alt="Рисунок 2" /> Рисунок 2. Spittlebug развития от первой стадии (слева) для взрослых (справа). Только насекомых достижения по крайней мере их окончательной стадии (стрелки) на дату оценки учитываются как &quot;пострадавших&quot;. 4. Представитель результаты Результаты анализа представитель скрининга Brachiaria гибридов на устойчивость к spittlebug Aeneolamia reducta представлены на рисунке 3. <img src="/files/ftp_upload/3047/3047fig3.jpg" alt="Рисунок 3" /> Рисунок 3. Результаты скрининга Brachiaria гибридов на устойчивость к spittlebug Aeneolamia reducta. Мы считаем, растений, устойчивых, если их ответ на herbivory падает в нижнюю половину этого участка. Антибиоз увеличивается справа налево и терпимости увеличивается сверху вниз. Стрелки указывают на наши устойчивые проверок.

<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>

Нет конфликта интересов объявлены.

Дискриминация одним из механизмов, травоядное сопротивление может осветить селекции сельскохозяйственных культур усилий 3. Сопротивление на основе сильной антибиоз может, при определенных обстоятельствах, создавать давления отбора для более агрессивных биотипов вредителя. С другой стороны, сопротивления, основанного на толерантности может позволить популяций вредителей увеличиваться до терпимости в конечном итоге подавлен. Разведение для прочного сопротивления, следовательно, требует тщательного рассмотрения того, что механизмы сопротивления придало бы самой стабильности для конкретной культуры / вредителя системы [см. Кеннеди и соавт. (1987) для всестороннего обсуждения на эту тему] 3. Это видео демонстрации основывается на нескольких предыдущих исследований, направленных на оценку относительного вклада антибиоз и толерантность к spittlebug сопротивления в brachiariagrasses 6-9. В отличие от выбора тестов или полевых экспериментов, нет выбора, тесты гарантировать, что все растения получают одинаковое давление травоядных, обеспечивая тем самым контроль за разницы, возникающие от травоядных поведение (например, хост предпочтение, агрегация). По этой причине, однако, нет выбора, тесты непригодны для оценки сопротивления antixenosis. Искусственное разведение насекомых колонии является предпочтительным методом для получения тест на устойчивость насекомых скрининга 10. Колонии обеспечивают надежную и равномерную источник spittlebugs из известного возраста для экспериментов, которые будут проводиться в любое время года 11. Это может быть, однако, необходимо периодически влить диких особей в колонии, чтобы колония не отклоняется от генетически соответствующие поля 10 популяций. Для оценки пригодности этих искусственно воспитал травоядных животных, и отслеживать возможные изменения в их агрессивность с течением времени, важно, что все показы включают подходящий проверки известных уровней сопротивления. Несколько параметров должны быть тщательно определены для разработки соответствующего анализа скрининга сопротивления. Несколько ключевых параметров, которые мы рассмотрели в дизайне нашего теста включают возраст растений-хозяев, виды и стадии развития spittlebugs, заражение уровне, и длительность растительного насекомых контакт 8,9,12. Несколько раундов экспериментов и протокол уточнения могут быть необходимы для достижения к быстрому и экономически эффективной, надежной, анализа, адекватно предсказывает травоядных сопротивления в поле.

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

Растения могут противостоять травоядных ущерб через три широкие механизмы: antixenosis, антибиоз и толерантности 1. Antixenosis это степень, в которой завод избегать при травоядное животное может выбрать другие растения 2. Антибиоз это степень, в которой растение влияет на пригодность травоядных кормления на ней 1. Толерантность степени, в которой растение может выдержать или ремонта повреждений, вызванных травоядное животное, без ущерба для роста травоядных и воспроизводства 1. Прочность сопротивление в травоядное сельскохозяйственного назначения зависит в большой степени от сопротивления механизм выступает в селекции сельскохозяйственных культур усилий 3. Мы показываем, нет выбора, эксперимент предназначен для оценки относительного вклада антибиоз и толерантность к spittlebug сопротивления в Brachiaria sрр. Несколько видов африканских трав рода Brachiaria ценные корма и пастбищные растения в Неотропической, но они могут быть серьезно нарушали несколько местных видов spittlebugs (Hemiptera: Cercopidae) 4. Для оценки их устойчивости к spittlebugs, растения вегетативно-распространялся стеблевыми черенками и позволено расти в течение примерно одного месяца, что позволяет роста поверхностных корней, на которых spittlebugs может кормить. В этот момент каждый тест завод индивидуально оспаривается с шестью spittlebug яйца возле штриховки. Инвазии могут прогрессировать в течение одного месяца до оценки ущерба растений и насекомых выживания. Подсчет очков повреждения растений позволяет оценить толерантность в то время как скоринг насекомых выживания позволяет оценить антибиоз. Этот протокол способствовал нашей селекции растений целью повышения spittlebug сопротивления в коммерческих brachiariagrases 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

Это видео объясняет механизмы принимающих устойчивости растений к herbivory и демонстрирует не альтернативный тест, что оценки относительного вклада антибиоз и толерантность к spittlebug сопротивления в<em&gt; Brachiaria</em&gt; Sрр.

Характеризуя травоядным механизмы сопротивления: Spittlebugs на Brachiaria Sрр. как пример

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 

Генетические исследования белков человека Ремонт ДНК Использование дрожжей в качестве модельной системы

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

Травоядным вызванных Blueberry Летучие и Внутризаводское сигнализации

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

Образцы хищничества риска, травоядным физиологический стресс и микробного разложения растительного опада

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

РНК предсказание вторичной Структура Использование высоких-пропускная способность SHAPE

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

Измерение осмотического водопроницаемость Коэффициент (P<sub&gt; F</sub&gt;) Из сферических ячеек: изолированные протопласты растений в качестве примера

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

Инфильтрации центрифугирования Техника для извлечения апопластической Жидкость из листьев растений, используя<em&gt; Phaseolus обыкновенная</em&gt; Как пример

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

Комет в качестве косвенного измерения системных окислительного стресса

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

Imaging FITC-декстран репортером для регулируемых экзоцитоз

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

MRM Microcoil Производительность калибровки и использования продемонстрированы на Medicago truncatula Корни на 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

Изучение эпитранскриптомов m6A и m5C при вирусной инфекции: пример с ВИЧ

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 ...