निस्र्पक herbivore प्रतिरोध तंत्र: Spittlebugs पर Brachiaria एसपीपी. एक उदाहरण के रूप में

Parsa, S., Sotelo, G., Cardona, C. Characterizing Herbivore Resistance Mechanisms: Spittlebugs on Brachiaria spp. as an Example. J. Vis. Exp. (52), e3047, doi:10.3791/3047 (2011).

Antixenosis antibiosis, और सहिष्णुता ^1: संयंत्रों तीन व्यापक तंत्र के माध्यम से herbivore नुकसान का विरोध कर सकते हैं. Antixenosis डिग्री के लिए जो संयंत्र है जब herbivore अन्य ^{पौधों} 2 का चयन करने में सक्षम है बचा है है. Antibiosis डिग्री करने के लिए जो संयंत्र यह ¹ पर खिला herbivore की फिटनेस को प्रभावित करता है. सहिष्णुता जो संयंत्र को झेलने ^या herbivore का विकास और एक प्रजनन समझौता किए बिना herbivore की वजह से नुकसान की मरम्मत , कर सकते हैं डिग्री है. एक कृषि सेटिंग में herbivore प्रतिरोध के स्थायित्व फसल प्रजनन ³ प्रयासों के दौरान इष्ट प्रतिरोध तंत्र पर काफी हद तक निर्भर करता है है.

हम एक नहीं पसंद Brachiaria एसपीपी में spittlebug प्रतिरोध antibiosis और सहिष्णुता के रिश्तेदार योगदान का अनुमान करने के लिए डिज़ाइन प्रयोग को प्रदर्शित करता है. जीनस Brachiaria अफ्रीकी घास की कई प्रजातियों मूल्यवान और Neotropics में फोरेज चराई पौधों रहे हैं, लेकिन वे गंभीर रूप से spittlebugs के कई देशी प्रजातियों (Hemiptera: Cercopidae) के द्वारा चुनौती ^दी जा सकती. 4 करने के लिए spittlebugs उनके प्रतिरोध का आकलन, पौधों vegetatively प्रचार कर रहे हैं स्टेम cuttings द्वारा और लगभग एक महीने के लिए विकसित करने के लिए, जिस पर spittlebugs फ़ीड कर सकते हैं सतही जड़ों के विकास की अनुमति की अनुमति दी. उस बिंदु पर, प्रत्येक परीक्षण संयंत्र व्यक्तिगत सेने के पास छह spittlebug अंडे के साथ चुनौती दी है. Infestations संयंत्र नुकसान और कीट अस्तित्व का मूल्यांकन करने से पहले एक महीने के लिए प्रगति के लिए अनुमति दी जाती है है. स्कोरिंग संयंत्र नुकसान सहिष्णुता के एक अनुमान प्रदान करता है, जबकि कीट अस्तित्व स्कोरिंग antibiosis के एक अनुमान प्रदान करती है. इस प्रोटोकॉल हमारे संयंत्र प्रजनन के उद्देश्य वाणिज्यिक ⁵ brachiariagrases में spittlebug प्रतिरोध को बढ़ाने में मदद की है .

1. संयंत्रों

1. एकल परिपक्व पौधों से स्टेम cuttings प्रयोगात्मक इकाइयों के रूप में उपयोग किया जाता है. कलमों 10 सेमी करने के लिए छंटनी की रोपण सामग्री की एकरूपता सुनिश्चित करने.
2. पादप रोगजनकों द्वारा प्रदूषण को रोकने के के लिए, कलमों को 2 मिनट के लिए एक 3% सोडियम hypochlorite समाधान में धो रहे हैं और फिर पानी के नल के साथ thoughroughly rinsed.
3. प्रत्येक काटने ca में बोया जाता है. एक बेलनाकार पीवीसी ट्यूब में बाँझ मिट्टी के 36 g (6.5 सेमी ऊंचाई से व्यास के बाहर 5.3 सेमी) एक स्टायरोफोम कप के साथ कम अंत में बंद है और एक परमवीर चक्र झाड़ी के साथ छाया. काटने जगह में एक फोम झाड़ी के मध्य उद्घाटन में रखा अंगूठी द्वारा आयोजित किया जाता है.
4. संयंत्रों को निषेचित कर रहे हैं और पानी पिलाया के रूप में पर्याप्त मात्रा में मिट्टी की नमी बनाए रखने की जरूरत है.
5. संयंत्रों कीड़ों द्वारा चुनौती दी जा रहा से पहले एक महीने के लिए विकसित, सतही जड़ों, जो रूट जाइलेम खिला spittlebug nymphs के लिए साइटों को खिला के रूप में सेवा के विकास की अनुमति होगी.
6. जड़ें cuttings के साथ पीवीसी ट्यूबों 8 घ के लिए उल्टे infestation के लिए पहले आगे सतही जड़ों के विकास को प्रोत्साहित, आंशिक रूप से जड़ वास्तुकला में निहित मतभेद के लिए समायोजन. यह कदम प्रकाश की एक कृत्रिम स्रोत है, जो हम 24 हेक्टेयर दिन के लिए प्रदान की आवश्यकता है. Herbivore प्रतिरोध के साथ herbivory से confounding पलायन से बचने के लिए, व्यक्तिगत संयंत्र बहुत कम या कोई सतही जड़ों के साथ replicates के बाद यह उलटा उपचार प्रयोग से समाप्त हो जाते हैं. यह उन्मूलन निराला हो, प्रमुख जीनोटाइप वे प्रतिनिधित्व के उन्मूलन के लिए कभी नहीं करना चाहिए.

2. कीड़े

1. वयस्क spittlebugs क्षेत्र से एकत्र कर रहे हैं, प्रजातियों की पहचान की है, और oviposition पिंजरों जहां वे अतिसंवेदनशील brachiariagrasses के पत्ते प्रदान की जाती हैं पर फ़ीड करने के लिए शुरू. मादा करना मिट्टी में अपने अंडे पिंजरों के तल पर रखा एक उथले हटाने योग्य ट्रे में निहित है.
2. कई दिनों के बाद, मिट्टी, पानी में निलंबित कर दिया है और sieves की एक श्रृंखला (42, 60 और 150 मेष) अंडे लेने के माध्यम से पारित कर दिया. एक 30% नमकीन घोल में sieved सामग्री निलंबित फ्लोट करने के लिए परिपक्व अंडे का कारण बनता है, अपरिपक्व अंडे और किसी भी अवशिष्ट कार्बनिक पदार्थ के पीछे छोड़ने है.
3. कीट रोगजनकों द्वारा प्रदूषण को रोकने, अंडे 5 मिनट के लिए एक 0.5% सोडियम hypochlorite समाधान में विसंक्रमित हैं और फिर आसुत जल के साथ rinsed.
4. प्रत्येक परीक्षण संयंत्र (प्रयोगात्मक यूनिट) छह परिपक्व अंडे के साथ मिट्टी की सतह पर पीड़ित है. केवल परिपक्व अंडे सेने के लिए करीब अंडे infestations के लिए चयन कर रहे हैं. उनके पीछे भाग में गुलाबी निशान, कीट पेट के संगत, और एक पूरी तरह से विस्तार operculum वे उनके पूर्वकाल भाग में दो लाल डॉट्स, कीट की आँखें करने के लिए इसी की उपस्थिति द्वारा पहचान किया जा सकता है.
5. सफल सेने 4 घ के बाद की पुष्टि की है, जो बिंदु पर किसी भी unhatched अंडे हमारी कॉलोनी से एक नवजात शिशु spittlebug द्वारा प्रतिस्थापित किया गया है.
6. टेस्ट पौधों जीनोटाइप प्रति छह अनुकरण के साथ एक यादृच्छिक पूरा ब्लॉक डिजाइन में व्यवस्था कर रहे हैं.

3. मूल्यांकन

1. प्रयोग ca मूल्यांकन है. Infestation के बाद 30 घ (सटीक समय कीड़ों की प्रजाति पर निर्भर करता है अध्ययन बदलती).
2. इस नुकसान की 1 से 5 दृश्य पैमाने पर, जहां एक नहीं दिखाई नुकसान और एक मृत संयंत्र (चित्रा 1) से 5 मेल खाती से मेल खाती है है पर रन है. स्कोरिंग संयंत्र नुकसान सहिष्णुता के एक अनुमान प्रदान करता है.

चित्रा नुकसान 1. पैमाने Brachiaria एसपीपी में spittlebug herbivory सहिष्णुता का आकलन किया. 1 = कोई detectable नुकसान, 2 = 0-25% परिगलित पत्ते, 3 = 25-50% परिगलित पत्ते, 4 = 50-75% परिगलित पत्ते, 5 = 75-100% परिगलित पत्ते.

3. कीट अस्तित्व या तो उनके अंतिम instar या वयस्क मंच (चित्रा 2) तक पहुँचने के कीड़ों की गिनती द्वारा मूल्यांकन किया है. कीट अस्तित्व के लिए स्कोरिंग antibiosis के एक अनुमान प्रदान करती है.

चित्रा 2. Spittlebug पहली instar (बाएं) से (सही) वयस्क विकास. केवल मूल्यांकन की तारीख में कम से कम अपने अंतिम instar (तीर) तक पहुँचने के कीड़ों के रूप में गिने जाते हैं "बचे."

4. प्रतिनिधि परिणाम

Spittlebug Aeneolamia reducta के लिए प्रतिरोध के लिए एक प्रतिनिधि परख स्क्रीनिंग Brachiaria संकर परिणाम से 3 चित्र में प्रस्तुत कर रहे हैं .

चित्रा 3 spittlebug Aeneolamia reducta के लिए प्रतिरोध के लिए Brachiaria संकर स्क्रीनिंग के परिणाम से .. हम पौधों प्रतिरोधी विचार है अगर उनकी प्रतिक्रिया herbivory के लिए इस साजिश के नीचे आधा में गिर जाता है. दाएँ से बाएँ और ऊपर से नीचे तक बढ़ जाती है सहिष्णुता Antibiosis बढ़ जाती है. तीर हमारे प्रतिरोधी चेक पर बिंदु.

Herbivore प्रतिरोध तंत्र के बीच भेदभाव फसल प्रजनन प्रयासों ³ रोशन कर सकते हैं. प्रतिरोध मजबूत antibiosis के आधार पर, कुछ परिस्थितियों के तहत है, और अधिक आक्रामक कीट biotypes के लिए चयन दबाव बना सकता है. दूसरी ओर, सहिष्णुता पर आधारित प्रतिरोध कीट आबादी बढ़ाने के लिए जब तक सहिष्णुता अंततः अभिभूत है अनुमति दे सकता है. टिकाऊ प्रतिरोध के लिए प्रजनन, इसलिए, क्या प्रतिरोध तंत्र एक विशेष / फसल कीट प्रणाली के लिए सबसे अधिक स्थिरता प्रदान [कैनेडी एट अल देखना होगा की सावधानी से विचार की आवश्यकता है. (1987)] ³ विषय पर एक व्यापक चर्चा के लिए.

इस वीडियो में प्रदर्शन कई पिछले ^6-9 brachiariagrasses में spittlebug प्रतिरोध antibiosis और सहिष्णुता के रिश्तेदार योगदान का अनुमान करने के लिए डिज़ाइन अध्ययन पर बनाता है. पसंद परीक्षण या क्षेत्र प्रयोगों के साथ इसके विपरीत में, कोई पसंद परीक्षण को सुनिश्चित करने के सभी पौधों समान herbivore दबाव प्राप्त करते हैं, इस प्रकार herbivore व्यवहार (जैसे, मेजबान वरीयता, एकत्रीकरण) से उत्पन्न होने वाली अंतर के लिए नियंत्रण प्रदान. इस कारण के लिए, तथापि, नहीं - पसंद परीक्षण antixenosis द्वारा प्रतिरोध का आकलन करने के लिए अनुपयुक्त हैं.

कृत्रिम कीट कालोनियों पालन पसंदीदा विधि प्रतिरोध स्क्रीनिंग ¹⁰ assays के लिए परीक्षण कीड़ों प्राप्त है. कालोनियों ^के 11 वर्ष के किसी भी समय आयोजित किया जा प्रयोगों के लिए एक ज्ञात उम्र के spittlebugs एक भरोसेमंद और वर्दी स्रोत प्रदान करते हैं. यह, हालांकि, आवश्यक हो सकता है समय समय पर कॉलोनी में जंगली व्यक्तियों को पानी में डालना करने के लिए सुनिश्चित करें कि कॉलोनी ^{आनुवंशिक} रूप से प्रासंगिक क्षेत्र की आबादी 10 से विचलित नहीं करता. इन कृत्रिम पाला शाकाहारी की फिटनेस का आकलन करने के लिए, और समय के साथ उनकी आक्रामकता में संभव परिवर्तनों पर नजर रखने, यह महत्वपूर्ण है कि सभी चोकर ज्ञात प्रतिरोध स्तरों के उपयुक्त चेक शामिल हैं.

एकाधिक मापदंडों को ध्यान के लिए एक उपयुक्त प्रतिरोध स्क्रीनिंग परख डिजाइन परिभाषित करना चाहिए. कुछ महत्वपूर्ण पैरामीटर हम हमारे परीक्षण डिजाइन करने के लिए माना जाता है मेजबान पौधों की आयु, प्रजातियों और spittlebugs के विकास चरण, infestation के स्तर, ^और संयंत्र कीट 8,9,12 संपर्क की अवधि शामिल है. प्रयोग और शोधन प्रोटोकॉल के कई दौर के एक तेजी से, लागत प्रभावी, विश्वसनीय, परख, कि पर्याप्त रूप से क्षेत्र में herbivore प्रतिरोध भविष्यवाणी तक पहुँचने की जरूरत हो सकता है.

ब्याज की कोई संघर्ष की घोषणा की.

यह उत्पादन और प्रयोगात्मक कार्य प्रस्तुत के साथ साथ Reynaldo Pareja के समर्पित और उत्साही मदद कृपया Lina एगुएर, गिलबर्टो कॉर्डोबा, विलियम मेरा, Ximena Bonilla, और Dario Viveros द्वारा समर्थित को प्रतिबिंबित. हम भी टिप्पणियों कि हमें वीडियो और पांडुलिपि के सुधार में मदद के लिए जॉन मीलों और तीन अनाम समीक्षक धन्यवाद.

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2. Kogan, M., & Ortman, E. Antixenosis-a new term proposed to define Painter's 'Nonpreference' modality of resistance. Bull. Entomol. Soc. Am. 24, 175-176 (1978).
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