Cuantificación de proteínas solubles de la planta y Digestible contenido de hidratos de carbono, utilizando el maíz (Zea mays) como un ejemplar

Resumen

Los protocolos descritos proporcionan una metodología clara y accesible para la medición de proteína soluble y digestible carbohidratos (no estructurales) contenido en los tejidos vegetales. La capacidad de cuantificar estos macronutrientes de dos plantas tiene implicaciones importantes para el avance de los campos de la fisiología vegetal, ecología nutricional, interacciones planta-herbívoro y ecología trófica.

Resumen

Datos elementales se utilizan para inferir la calidad de la planta como un recurso para herbívoros. Sin embargo, la ubicuidad de carbono en biomoléculas, la presencia de compuestos defensivos de plantas que contienen nitrógeno y la variación en sobre correlaciones entre el contenido de proteínas nitrógeno y planta todos limitan la exactitud de estas inferencias. Además, la investigación centrado en planta y/o fisiología de herbívoros requieren un nivel de precisión que se consigue no utilizando generalizado correlaciones. Los métodos presentados aquí ofrecen a los investigadores un protocolo claro y rápido para medir directamente la planta de proteínas solubles y digeribles carbohidratos, los macronutrientes de dos plantas más estrechamente vinculados al funcionamiento fisiológico animal. Los protocolos combinan ensayos colorimétricos bien caracterizados con pasos de digestión específica planta optimizada para proporcionar resultados precisos y reproducibles. Nuestros análisis de maíz diferentes tejidos muestran que estos ensayos tienen la sensibilidad para detectar variación en plantas soluble de la proteína y el contenido de carbohidratos digeribles en múltiples escalas espaciales. Estos incluyen las diferencias entre la planta en crecimiento de regiones y especies o variedades, así como diferencias en el tipo de tejido y diferencias posicionales incluso dentro del mismo tejido dentro de la planta. La combinación de contenido de carbohidratos digeribles y proteína soluble con datos elementales también tiene el potencial para proporcionar nuevas oportunidades en biología vegetal para conectar la nutrición mineral de las plantas con procesos fisiológicos de la planta. Estos análisis también ayudan a generar la proteína soluble y los datos de carbohidratos digestibles necesarios para estudiar ecología nutricional, interacciones planta-herbívoro y dinámica trófica, que a su vez mejorará la fisiología y la investigación ecológica.

Introducción

Biomasa vegetal constituye la base de virtualmente todos tróficas terrestres. Las plantas adquieren elementos nutritivos del suelo a través de sus sistemas de raíces y utilizan luz del sol en sus tejidos foliares para sintetizar biomoléculas. En particular, carbono y nitrógeno se utilizan para crear los hidratos de carbono, las proteínas (formadas por los aminoácidos), y lípidos que son necesarios para construcción biomasa vegetal (cabe señalar que en la planta fisiología que los "macronutrientes" de término a menudo se refiere a los elementos del suelo, tales como N, P, K y S, sin embargo, a lo largo de este trabajo este término se refieren a biomoléculas, como prote....

Protocolo

1. recogida y tratamiento de la planta

1. Recoger y procesar muestras de planta
   1. Después de recoger muestras de plantas, flash congelar muestras de material vegetal de inmersión en nitrógeno líquido con pinzas y conservar a-80 ° C. Si las muestras de plantas recolectadas son demasiado grandes para flash-freeze, enfriar rápidamente las muestras con hielo seco y la transferencia a un congelador de-80 ° C tan pronto como sea posible. El contenido de macronutrientes de material vegetal puede cambiar después de que los tejidos están separados de la planta, por lo que es importante congelar las muestras de la planta tan pronto como sea posible después de la co....

Resultados

Para mostrar la utilidad de estos métodos, hemos analizado el soluble de la proteína y el contenido de carbohidratos digeribles de cuatro diverso campo y tejidos de maíz que sirven como recursos nutricionales potenciales distintos para los insectos herbívoros. Recogimos a mazorcas de maíz de tres regiones agrícolas en los Estados Unidos (Minnesota, Carolina del norte y Texas), que abarca cinco variedades de maíz dulce (es decir, genotipos) y una variedad de maíz de campo como gru.......

Discusión

Mediante la combinación de ensayos colorimétricos establecidos con los protocolos de extracción específica de planta efectiva, los ensayos demostrados aquí proporcionan un método razonable y exacto para la medición de proteínas solubles de la planta y contenido de carbohidratos digeribles. Nuestros resultados usando maíz como exemplar ilustra cómo estos protocolos pueden utilizarse para obtener mediciones precisas a través de diferentes escalas espaciales biológicamente relevantes. Por ejemplo, hemos sido capaces de dete.......

Materiales

Lista de materiales utilizados en este artículo

Nombre	Empresa	Número de catálogo	Comentarios
lector de microplacas (espectrofotómetro)	Bio-Rad	Modelo 680 XR
Bio-Rad Ensayo de proteínas Colorante Reactivo	Bio-Rad	#5000006	450mL

concentrado