The Journal of Visualized Experiments (JoVE) is a peer reviewed, PubMed-indexed video journal. Our mission is to increase the productivity of scientific research.
This translation into Arabic was automatically generated through Google Translate.
English Version | Other Languages
Department of Entomology, Rutgers University
This article is a part of JoVE General. If you think this article would be useful for your research, please recommend JoVE to your institution's librarian.
Recommend JoVE to Your LibrarianCurrent Access Through Your IP Address
Current Access Through Your Registered Email Address
Rodriguez-Saona, C. R. Herbivore-induced Blueberry Volatiles and Intra-plant Signaling. J. Vis. Exp. (58), e3440, doi:10.3791/3440 (2011).
وتنبعث عادة المتطايرة الناجمة عن مصنع عاشب (HIPVs) من النباتات بعد هجوم 1،2 عاشب. وتنظم هذه HIPVs أساسا من حمض محطة دفاعية jasmonic هرمون (JA) والمتذبذب jasmonate الميثيل المشتقة (ميجا) 3،4،5. على مدى العقود الماضية الباحثين 3 وقد وثقت أن HIPVs يمكن صد أو جذب الحيوانات العاشبة ، وجذب الأعداء الطبيعية من الحيوانات العاشبة ، وفي بعض الحالات التي يمكن أن تحدث أو دفاعات النبات الوزراء قبل هجوم عاشب. في ورقة حديثة 6 ، ذكرت أن التغذية من يرقات عثة الغجر ، تطبيق ميخيا الخارجية ، والأضرار الميكانيكية حمل الانبعاثات من المواد المتطايرة من النباتات عنبية ، ولو بشكل مختلف. بالإضافة إلى ذلك ، عنبية فروع الاستجابة لHIPVs المنبعثة من الفروع المجاورة للمحطة نفسها من خلال زيادة مستويات JA ومقاومة العواشب (أي دفاعات النبات مباشرة) ، وانبعاثات فتيلة متقلبة (أي دفاعات النبات غير المباشرة). العثور مماثلةوقد أبلغ مؤخرا عن الميرمية بالجلسات 7 ، 8 الحور ، والفاصوليا 9..
هنا ، وأنا أصف طريقة دفع سحب لجمع المواد المتطايرة الناجمة عن عنبية عاشب (عثة الغجر) التغذية ، تطبيق ميخيا الخارجية ، والأضرار الميكانيكية. وحدة جمع متقلبة يتكون من غرفة ل 4 جمع متقلبة ، على مقصلة 2 قطعة ، ونظام لتنقية الهواء إيصال الهواء واردة ، ونظام فراغ متصلة فخ مليئة سوبر س الممتزات لجمع المواد المتطايرة 5،6،10 . وeluted المتطايرة التي تم جمعها في سوبر س الفخاخ مع ثنائي كلورو ميثان وانفصلوا ثم كميا باستخدام غاز الكروماتوغرافي (GC). وقد استخدم هذا الأسلوب لجمع متقلبة ن 6 دراستي للتحقيق في استجابة متقلبة من الفروع التالفة التعرض لالمتطايرة من فروع عاشب المتضررة داخل النباتات عنبية. يتم وصف هذه الأساليب هنا. باختصار ، يتعرض لفروع عنبية التالفة HIPVs جيئة وذهابام الفروع المجاورة في نفس النبات. باستخدام التقنيات نفسها التي وصفها أعلاه ، يتم جمع المواد المتطايرة المنبعثة من الفروع بعد التعرض لHIPVs وتحليلها.
1. المحلية تحريض المتطايرة : الضرر عاشب
2. المحلية تحريض المتطايرة : الأضرار الميكانيكية
3. المحلية تحريض المتطايرة : ميخيا
4. النظامية تحريض المتطايرة : إشارات الداخلية
5. الأوعية الدموية اتصال
6. التعرض لHIPVs : إشارات خارجية
7. التعرض لHIPVs : فتيلة
8. مجموعة من المواد المتطايرة
9. تحليل المواد المتطايرة
10. ممثل النتائج :
وقد تم تحديد اثنين وعشرين من المواد المتطايرة من أوراق التوت (الشكل 6). الشكل 7 يظهر اللوني ممثل أوراق التوت ويترك التالفة التي تضررت من التغذية بواسطة عثة الغجر. زيادة الأضرار الميكانيكية والتغذية من يرقات عثة الغجر المتطايرة محليا من الانبعاثات مقارنة عنبية يترك لضوابط (الشكل 8). مقارنة يرقة التغذية ، والتي يسببها العلاج ميخيا 11 من أصل 17 من المركبات الناجمة عن عثة الغجر (الشكل 9). كان هناك ، ومع ذلك ، لا يوجد دليل على تحريض النظامية من المواد المتطايرة من الأوراق التالفة من النباتات التي تضررت عثة الغجر بعد سبعة أيام الضرر التغذية الأولية (أي عدم وجود إشارات الداخلية) (الشكل 10). بالإضافة إلى ذلك ، بعد أسبوع واحد ، تتحرك ببطء شديدولوحظ منة من الصبغة الحمراء بين فروع النباتات عنبية الشكل (11). كان هناك اتصال بين الأوعية الدموية ارتفاع يترك داخل فرع واحد. ومع ذلك ، كان هناك المتوسطة إلى المنخفضة الربط بين فرعين محاذاة عموديا خلال تبادل لاطلاق النار ، والربط بين فرعين المنخفضة على طرفي نقيض من تبادل لاطلاق النار.
لم يكن هناك فرق بين كميات من المواد المتطايرة المنبعثة من فروع تتعرض لHIPVs مقابل أولئك الذين لا يتعرضون لHIPVs (الشكل 12). ومع ذلك ، HIPVs بمثابة إشارات الدفاعية الخارجية في العنب البري. اليسروع عثة الغجر تتغذى على الأوراق التي سبق تعرضها للHIPVs يستهلك 71 ٪ أقل من المواد ورقة لم بأولئك الذين يتغذون على السيطرة غير معلن يترك (الشكل 13). علاوة على ذلك ، وكانت كميات من المواد المتطايرة التي تنبعث في كمية مساحة الأوراق المستهلكة في HIPV المعرضة للفروع 4 أضعاف بالمقارنة مع فروع غير معلن (الشكل 14) ، مشيرا إلى أن يترك من HIPV السابقين وكانت فروع المطروحة أكثر تجاوبا مع الحيوانات العاشبة (أي أنها كانت معدة).

الشكل 1. يستخدم نظام دفع سحب لجمع المواد المتطايرة من النباتات عنبية. توضع النباتات داخل غرف زجاجية ويتم تمرير الهواء النظيف عليها. وأرفق مرشح يحتوي على مواد الممتزات إلى جانب كل من المجلسين إلى فخ المتطايرة المنبعثة من المصنع. يتم استخدام فراغ لسحب الهواء من داخل الغرفة من خلال التصفية.

والرقم 2. دراسة استجابة جهازية المتطايرة من النباتات عنبية ، تلف إما فروع أقل من يرقات العث عنبية الغجر (الغرفة على اليمين) أو من اليسار (الغرفة اليسار) لم يلحق بها أذى. بعد 2 أيام (يوم 3) ، وجمعت المواد المتطايرة من فروع العليا التالفة من النباتات التالفة وغير التالفة.


الشكل 4 لاختبار ما إذا كانت "تستعد" أوراق من فروع التالفة بعد التعرض لHIPVs ، تكررت التجارب كما هو موضح في الشكل رقم 3 لكنها وضعت اليسروع عثة الغجر على HIPV المعرضة للفروع وغير معلن داخل كل غرفة جمع متقلبة.
ز "بديل =" الشكل 5 "/>
الشكل 5 ، وبعد مجموعات المتقلبة ، يتم حقن عينات من الصعود إلى الكروماتوجرافي الغاز (GC) لتحديد وقياس المواد المتطايرة المنبعثة من محطات عنبية.

وتنبعث الرقم 6. لا يقل عن 22 مركبات من أوراق التوت.

الرقم 7. تحليل اللون نموذجي من عنبية التالفة يترك ويترك التالفة من يرقات عثة الغجر. وتنبعث المتطايرة في كميات قليلة جدا من أوراق التوت غير التالفة. ومع ذلك ، وزيادة انبعاث المواد المتطايرة عند معطوبة يترك من يرقات عثة الغجر ، بشكل كبير.

الرقم 8. يبين الرسم البياني المبالغ لكل من 22 المتطايرة المنبعثة من الأوراق التالفة ، مechanically التي تضررت الأوراق ، والأوراق التالفة من يرقات عثة الغجر. زيادة الضرر اصطناعية لمحاكاة كمية مساحة الورقة إزالتها من يرقات الانبعاثات المتطايرة من أوراق التوت ولكن الاستجابة كانت مختلفة من الاستجابة المضطربة يترك لتغذية عثة الغجر.

الرقم 9. تم اختبار ما إذا كان المسار JA ينظم الانبعاثات المتطايرة في أوراق التوت. تم رش النباتات مع كميات مختلفة من ميخيا. وجدت أن زيادة تركيزات خارجيا ، يطبق ميخيا زيادة انبعاثات المواد المتطايرة من أوراق التوت.

الرقم 10. يبين الرسم البياني لمجموع المبالغ المتطايرة المنبعثة من فروع عنبية السيطرة وغير التالفة من فروع عثة الغجر من النباتات التالفة (الاستجابة الشاملة). وقد تم جمع المواد المتطايرة لللالتل 7 أيام متتالية. لقد وجدت أي تحريض النظامية من المواد المتطايرة حتى 7 أيام بعد الخسائر الاولية لخفض فروع النباتات.

الرقم 11. كنت رودامين - B (أحمر صبغة) لتحديد درجة الربط بين فروع الأوعية الدموية داخل النباتات عنبية. وجدت أن تقريبا. 80 ٪ ، 20 ٪ ، 5 ٪ و 0 ٪ من أوراق من فروع تحتوي على الأصباغ ، وفروع مباشرة فوق الفرع الذي يحتوي على صبغ وفروع في جميع أنحاء فرع تحتوي على الصبغة ، والفروع التي تقع في تبادل لاطلاق النار المختلفة داخل محطة عنبية ، على التوالي ، وكانت ملون تماما مع الصبغة.

الرقم 12. يبين الرسم البياني كمية المواد المتطايرة المنبعثة من فروع تتعرض لفروع HIPVs وغير معلن. لقد وجدت أن التعرض لHIPVs لم يؤثر على الانبعاثات المتطايرة في صهيلمملة فروع عنبية غير التالفة.

الرقم 13. يبين الرسم البياني كمية التغذية من يرقات عثة الغجر على الفروع عنبية تتعرض لفروع HIPVs وغير معلن. استهلكت اليرقات على HIPV المعرضة للفروع أقل كمية من أوراق الشجر ، مقارنة مع تلك الموجودة على الفروع غير معلن.

الرقم 14 ، وعندما تحسب نسبة الانبعاثات في منطقة المستهلكة ، وجدت أن HIPV المعرضة للفروع قد زادت معدلات انبعاث المواد المتطايرة مقارنة مع فروع غير معلن ، مشيرا إلى أن التعرض لHIPVs معبي يترك في فروع عنبية استجابة لزيادة التقلب.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
ووصف دفع سحب جهاز جمع متقلبة هنا يمثل الطريقة القياسية للمجموعات فراغ الرأس من المواد المتطايرة النبات. وقد استخدم هذا الجهاز لتحديد استجابة متقلبة للأوراق التوت إلى الحيوانات العاشبة من يرقات عثة الغجر ، وسمح لي أيضا أن تقدم أدلة جديدة لدور HIPVs في داخل مصنع الإشارات.
عرض نتائج هنا تبين أن التغذية كاتربيلر ، التي تستخدم لميخيا خارجيا ، واصابة الميكانيكية زيادة انبعاثات المتطايرة في موقع الضرر ، وإن كان بشكل مختلف. هذه النتائج تشير إلى أن مسار JA يلعب دورا رئيسيا في تحريض HIPVs في العنب البري.
لم تقم بتحريض HIPV التعرض الانبعاثات المتطايرة. وتستعد فروع ومع ذلك ، HIPV المعرضة للاستجابة لزيادة التقلب التغذية عثة الغجر. قد الاستجابة لHIPVs زيادة في الانبعاثات المتطايرة في غياب العواشب تكبد البيئية فضلا عن كوس الفسيولوجيةTS ، لأن HIPVs قد تقدم معلومات غير موثوق بها لأعداء العواشب الطبيعي. بدلا من ذلك ، قد تكون استراتيجية أكثر تكيفا للنباتات لرئيس الوزراء أنفسهم لاستجابة المتقلبة زادت بعد التعرض للHIPVs. وهذا قد زاد من نسبة الانبعاثات المتطايرة من HIPV المعرضة للأوراق بمثابة الدفاع غير المباشر عن طريق اجتذاب تفضيلي الأعداء الطبيعية من الحيوانات العاشبة أو قد تقوم بدور الدفاع المباشرة منذ عدة المتطايرة الناجمة عن عثة الغجر في العنب البري يمكن أن يكون لها آثار على طارد اليسروع 12.
باختصار ، تبين أن نتائجي يترك من فروع عنبية التالفة نقل المعلومات عن طريق الحشرات الطيارة التي تقلل من الأضرار التغذية والانبعاثات المتطايرة رئيس الوزراء في تلقي أوراق من الفروع المجاورة. هذه النتائج مجتمعة مع تلك من قبل الآخرين تقديم أدلة قوية على أن HIPVs تلعب دورا في داخل المصنع وإظهار المزيد من الإشارات أدوار متعددة الوظائف من HIPVs.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
ليس لدي ما يكشف
المؤلف روبرت Holdcraft بفضل المساعدة التقنية. وقد تم تمويل هذه الدراسة جزئيا من منحة وزارة الزراعة الأميركية الخاصة CSREES (2009-34155-19957) والصناديق يفقس (NJ08192).
| Name | Company | Catalog 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, 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 Inc., Agilent | ||
| 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, Sigma-Aldrich | Bellefonte, PA |