Name: Caracterización de los mecanismos de resistencia Herbívoro: salivazo en Brachiaria Spp. como ejemplo (Video) | JoVE Journal
Uploaded: 2011-06-19T14:00:00.000+00:00
Duration: 6 min 52 s
Description: Aprende a caracterizar mecanismos de resistencia de plantas hospederas contra herbívoros usando Brachiaria spp. y salivazos. Este protocolo de prueba sin elección estima antibiosis y tolerancia para mejorar programas de mejoramiento.

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Esta producción y el trabajo experimental presentado en este documento refleja la ayuda generosa y entusiasta de Reynaldo Pareja amablemente con el apoyo de Lina Aguirre, Gilberto Córdoba, William Mera, Ximena Bonilla, y Viveros Darío. También agradecemos a John Miles y tres revisores anónimos por los comentarios que nos ayudó a mejorar el vídeo y el manuscrito.

1. Plantas <ol><li> Esquejes solo tallo de las plantas maduras se usan como unidades experimentales. Los esquejes se cortan a 10 cm para asegurar la uniformidad del material de siembra. </li><li> Para prevenir la contaminación por patógenos de las plantas, los cortes se lavan en una solución de hipoclorito de sodio al 3% durante 2 minutos y luego enjuagar con agua del grifo thoughroughly. </li><li> Cada corte se siembra en ca. 36 g de suelo estéril en un tubo cilíndrico de PVC (5,3 cm de diámetro exterior de 6,5 cm de altura) sellado en el extremo inferior con un vaso de plástico y cubierto con un manguito de PVC. El corte se mantiene en su lugar por un anillo de espuma colocada en la abertura central del buje. </li><li> Las plantas son fertilizados y regados según sea necesario para mantener la humedad adecuada del suelo. </li><li> Las plantas crecen durante un mes antes de ser cuestionado por los insectos, lo que permite el desarrollo de raíces superficiales, que sirven como lugares de alimentación de las ninfas del salivazo raíz de alimentación del xilema. </li><li> Tubos de PVC con estacas enraizadas se invierten durante 8 días antes de la infestación para estimular aún más el crecimiento de las raíces superficiales, parte de ajustar las diferencias inherentes a la arquitectura de las raíces. Este paso requiere de una fuente artificial de luz, que nos ofrecen para el día 24 ha. Para evitar escapes de confusión de los herbívoros con resistencia a los herbívoros, de cada planta se reproduce con raíces superficiales pocas o ninguna inversión después de este tratamiento son eliminados del experimento. Esta eliminación debe ser poco frecuente, no conduce a la eliminación del genotipo que representan. </li></ol> 2. Los insectos <ol><li> Salivazo adultos son recogidos en el campo, identificaron a las especies, e introdujeron a las jaulas de oviposición en el que se proporcionan follaje de brachiariagrasses susceptibles a alimentarse. Las hembras ponen sus huevos en el suelo contenido en una bandeja de poca profundidad extraíble colocada en el fondo de las jaulas. </li><li> Después de varios días, la tierra está suspendida en el agua y pasa a través de una serie de tamices (42, 60 y malla 150) para recoger los huevos. La suspensión del material tamizado en una solución salina al 30% hace que los óvulos maduros para flotar, dejando tras de óvulos inmaduros y cualquier materia orgánica residual. </li><li> Para prevenir la contaminación por agentes patógenos de insectos, los huevos son desinfectados en una solución de hipoclorito de sodio al 0,5% durante 5 minutos y luego enjuagar con agua destilada. </li><li> Cada planta (unidad experimental) está infestada en la superficie del suelo con seis huevos maduros. Sólo los óvulos maduros cerca de la eclosión se seleccionan para las infestaciones. Se los puede identificar por la presencia de dos puntos rojos en su parte anterior, que corresponde a los ojos de los insectos, marcas de color rosa en su parte posterior, correspondiente al abdomen del insecto, y un opérculo totalmente expandido. </li><li> El éxito de eclosión se confirma cuatro días más tarde, momento en el que cualquier huevo sin eclosionar se sustituye por un salivazo recién nacido de nuestra colonia. </li><li> Las plantas están dispuestos en un diseño de bloques completos al azar con seis repeticiones por genotipo. </li></ol> 3. Evaluaciones <ol><li> El experimento se evalúa ca. 30 días después de la infestación (tiempos exactos varían dependiendo de las especies de insectos estudiados). </li><li> Los daños se califica en una escala de 1 a 5 visual, donde 1 corresponde a ningún daño visible y 5 corresponde a una planta muerta (Figura 1). Daños a las plantas de puntuación proporciona una estimación de la tolerancia. </li></ol><img src="/files/ftp_upload/3047/3047fig1.jpg" alt="Figura 1" data-altupdatedat="1787634011000" data-alt="Figura 1"> Figura 1. Daños escala utilizada para evaluar la tolerancia al salivazo herbivoría en Brachiaria spp. 1 = sin daño detectable, 2 = 0-25% hojas necróticas, 3 = 25-50% de hojas necróticas, 4 = 50-75% de hojas necróticas y 5 = 75-100% de hojas necróticas. <ol start="3"><li> La supervivencia del insecto se evaluó contando los insectos o bien llegar a su estadio final o el estado adulto (Figura 2). La puntuación para la supervivencia del insecto se ofrece una estimación de la antibiosis. </li></ol><img src="/files/ftp_upload/3047/3047fig2.jpg" alt="Figura 2" data-altupdatedat="1787634011000" data-alt="Figura 2"> Figura 2. Salivazo desarrollo de primer estadio (izquierda) a la edad adulta (derecha). Insectos sólo llega por lo menos en su estadio final (flechas) en la fecha de evaluación se consideran como "sobrevivientes". 4. Los resultados representativos Los resultados de un ensayo de híbridos de Brachiaria representante de la detección de resistencia a la reducta salivazo Aeneolamia se presentan en la Figura 3. <img src="/files/ftp_upload/3047/3047fig3.jpg" alt="Figura 3" data-altupdatedat="1787634011000" data-alt="Figura 3"> Figura 3. Los resultados de detección híbridos de Brachiaria resistentes a salivazo Aeneolamia reducta. Consideramos que las plantas resistentes, si su respuesta a la herbivoría cae en la mitad inferior de esta trama. Aumenta antibiosis de derecha a izquierda y aumenta la tolerancia de arriba a abajo. Las flechas señalan nuestros cheques resistentes.

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<li>Lopez, F., Cardona, C., Miles, J. W., Sotelo, G., Montoya, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Screening+for+resistance+to+adult+spittlebugs+%28Hemiptera%3A+Cercopidae%29+in+Brachiaria+spp.%3A+methods+and+categories+of+resistance%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Econ.+Entomol%22%5BJournal%5D)">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>

Discriminar entre los mecanismos de resistencia a los herbívoros pueden iluminar los esfuerzos de mejoramiento de cultivos 3. Resistencia basada en antibiosis fuerte podría, en determinadas circunstancias, crean presiones de selección de biotipos de plagas más agresivas. Por otro lado, la resistencia basada en la tolerancia podría permitir a las poblaciones de plagas para incrementar la tolerancia hasta que finalmente se siente abrumado. Mejoramiento de la resistencia durable, por lo tanto, requiere una cuidadosa consideración de lo que los mecanismos de resistencia que confiere más estabilidad para un determinado cultivo / sistema de plagas [ver Kennedy et al. (1987) para una discusión amplia sobre el tema] 3. Este video de demostración se basa en varios estudios previos diseñados para estimar las contribuciones relativas de antibiosis y tolerancia a la resistencia al salivazo en brachiariagrasses 6-9. En contraste con las pruebas de selección o los experimentos de campo, no hay pruebas de selección asegurar que todas las plantas reciben la presión de los herbívoros mismo, proporcionando así el control de las diferencias que surjan a partir del comportamiento de herbívoros (por ejemplo, la preferencia de acogida, la agregación). Por esta razón, sin embargo, no escogidos no son adecuados para evaluar la resistencia de antixenosis. Crianza artificial de las colonias de insectos es el método preferido para obtener insectos de prueba para los ensayos de detección de resistencia 10. Las colonias son una fuente confiable y uniforme de salivazo de una época conocida por los experimentos que se llevó a cabo en cualquier época del año 11. Puede, sin embargo, será necesario inyectar periódicamente individuos silvestres en la colonia para asegurarse de que la colonia no se desvía genéticamente de las poblaciones de campo pertinente 10. Evaluar la idoneidad de estos herbívoros artificialmente criados, y monitorear posibles cambios en su agresividad a través del tiempo, es importante que todas las proyecciones son los adecuados controles de los niveles de resistencia conocida. Varios parámetros que debe definirse claramente el diseño de un ensayo de resistencia a un examen adecuado. A unos pocos parámetros clave que hemos considerado para diseñar nuestro examen son, entre la edad de las plantas huésped, la especie y etapa de desarrollo del salivazo, el nivel de infestación, y la duración del contacto planta-insecto 8,9,12. Varias rondas de la experimentación y el perfeccionamiento del protocolo puede ser necesario para llegar a una rápida y rentable, ensayo fiable, que predice adecuadamente la resistencia a los herbívoros en el campo.

caracterización de los mecanismos de resistencia herbívoro: salivazo en brachiaria spp. como ejemplo

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

Las plantas pueden resistir el daño de herbívoros a través de tres mecanismos principales: antixenosis, antibiosis y tolerancia 1. Antixenosis es el grado en que se evita la planta cuando el herbívoro es capaz de seleccionar las plantas de otras dos. Antibiosis es el grado en que la planta afecta al buen estado de los herbívoros se alimentan de ella 1. La tolerancia es el grado en que la planta puede soportar o reparar el daño causado por los herbívoros, sin comprometer el crecimiento del herbívoro y la reproducción de uno. La durabilidad de la resistencia a los herbívoros en un entorno agrícola depende en gran medida en el mecanismo de resistencia favorecidos durante los esfuerzos de mejoramiento de los cultivos 3. Se demuestra un experimento sin elección diseñado para estimar la contribución relativa de antibiosis y tolerancia a la resistencia al salivazo en Brachiaria spp. Varias especies de pastos africanos del género Brachiaria son forrajes valiosos y plantas forrajeras en el Neotrópico, pero pueden ser severamente cuestionado por varias especies nativas de salivazo (Hemiptera: Cercopidae). 4 Para evaluar la resistencia al salivazo, las plantas propagadas vegetativamente son por estacas y se dejan crecer durante aproximadamente un mes, lo que permite el crecimiento de las raíces superficiales en los que puede alimentar a salivazo. En ese momento, cada planta es de forma individual desafiados con seis huevos de salivazo cerca de la eclosión. Las infestaciones se les permite el progreso de un mes antes de la evaluación de daños a las plantas y la supervivencia del insecto. Daños a las plantas de puntuación proporciona una estimación de la tolerancia y anotó la supervivencia del insecto se ofrece una estimación de la antibiosis. Este protocolo ha facilitado nuestro objetivo cultivo de plantas para mejorar la resistencia al salivazo en brachiariagrases comerciales 5.

Este vídeo explica los mecanismos de resistencia en las plantas a la herbivoría y demuestra una prueba de no-elección que estima la contribución relativa de antibiosis y tolerancia al salivazo de resistencia en<em&gt; Brachiaria</em&gt; Spp.

Caracterización de los mecanismos de resistencia Herbívoro: salivazo en Brachiaria Spp. como ejemplo

Las plantas pueden resistir el daño causado por los herbívoros a través de tres mecanismos generales: antixenosis, antibiosis y tolerancia1. La antixenosis es el grado en que la planta es...

Hola, mi nombre es Ush Bara y soy entomólogo en el Centro Internacional de Agricultura Tropical. El objetivo general es demostrar mediante un video un método para caracterizar los mecanismos de resistencia de las plantas hospederas a los herbívoros, en apoyo a los esfuerzos colaborativos de nuestras iniciativas de mejoramiento para aumentar la resistencia a las chinches. Como ejemplo, se utilizarán gramíneas en el área.Los insectos espumosos son plagas graves de muchas gramíneas económicamente importantes, incluyendo pasturas tropicales, caña de azúcar y maíz. En las pasturas de los trópicos americanos pertenecientes al género gen, las bacterias son su huésped más importante. Una planta puede resistir el daño causado por herbívoros a través de tres mecanismos amplios.La antiósis, los antibióticos, la intolerancia, los antis, a veces denominada no preferencia, es el grado en que la planta es evitada cuando el insecto volador puede seleccionar entre plantas. La antiósis se detecta típicamente en ensayos de elección, donde los insectos tienen acceso a más de un genotipo. Los antibióticos son el grado en que la planta afecta la aptitud del herbívoro que se alimenta de ella.Por último, la tolerancia es el grado en que la planta puede soportar o reparar los daños causados por el HBO sin comprometer el crecimiento y la reproducción del HBO. Tanto los antibióticos como la tolerancia se detectan mejor en pruebas de elección única, donde los HBO están confinados y, por lo tanto, obligados a alimentarse de una sola planta. Nuestro video demostrará una prueba de elección única diseñada para estimar la intolerancia a los antibióticos, el insecto picudo IV. En las gramíneas en aire, la resistencia del hospedante es una táctica clave de manejo del insecto picudo.Sin embargo, la resistencia basada en antibióticos potentes podría generar presiones selectivas para biotipos de plagas más virulentos. Por otro lado, la resistencia basada en tolerancia permitiría que las poblaciones de insectos picadores continuaran creciendo hasta que sus números abrumaran a la planta. Por lo tanto, la resistencia duradera podría requerir ciertos niveles tanto de antibióticos como de tolerancia.Este protocolo demostrará cómo estimar las contribuciones relativas de cada uno a la resistencia contra el insecto picador. En Aria, los genotipos Aria proceden de una colección del Banco de Germoplasma del Centro Internacional de Agricultura Tropical. Las plantas se propagan vegetativamente a partir de esquejes de tallo individual, tomados de plantas maduras utilizadas como unidades experimentales.Los esquejes se recortan a 10 centímetros para asegurar la uniformidad del material de plantación y prevenir la contaminación por patógenos vegetales. Los esquejes se lavan en una solución de hipoclorito de sodio al 3 % durante dos minutos y luego se enjuagan abundantemente con agua del grifo. Cada esqueje se planta en aproximadamente 36 gramos de suelo estéril en un tubo de PVC sellado con la sección inferior de una taza de espuma de poliestireno y tapado con una brida de PVC.El esqueje se mantiene en su lugar mediante un anillo de espuma colocado en la abertura central del casquillo. Las plantas se fertilizan y se necesita agua para mantener una humedad adecuada del suelo. Las plantas crecerán durante un mes antes de ser expuestas a insectos, lo que permitirá el desarrollo de raíces superficiales, que servirán como sitios de alimentación para las raíces que se alimentan. El encharcamiento NIMS invirtiendo las plantas durante ocho días antes de la infestación estimula aún más el crecimiento de raíces superficiales, ajustando parcialmente las diferencias inherentes en la arquitectura radical. Este paso requiere una fuente artificial de luz, que proporcionamos durante 24 horas al día. Plantas con pocas o ninguna raíz superficial.Después de este tratamiento de inversión, se eliminan del experimento. Treinta días después de la siembra, cada planta se infesta en la superficie del suelo con seis huevos maduros obtenidos de nuestras colonias de chicharros. Para establecer estas colonias, se recolectan chicharros adultos en el campo, se identifican a nivel de especie y se introducen en jaulas apropiadas donde se les proporciona follaje de especies susceptibles para su alimentación. Las hembras ponen sus huevos en el suelo contenido en un recipiente poco profundo colocado en la base de las jaulas.Después de varios días, el suelo se suspende en agua y se pasa a través de una serie de tamices para recolectar los huevos. Suspender el material en una solución salina al 30 % provoca que los huevos maduros floten, dejando atrás los huevos inmaduros en cualquier materia orgánica residual. Para prevenir la contaminación por patógenos de insectos, estos se desinfectan en una solución de hipoclorito de sodio al 0,5 % durante cinco minutos y luego se enjuagan con agua destilada; únicamente se seleccionan para infestaciones los huevos maduros cercanos a la eclosión.Se pueden identificar por la presencia de dos puntos rojos en la parte anterior, correspondientes a los ojos del insecto, marcas rosadas en la parte posterior correspondientes al abdomen del insecto y un a perm completamente expandido. La eclosión exitosa se confirma cuatro días después, momento en el cual cualquier huevo no eclosionado se reemplaza por un bloque de cría neonato.Del ensayo en nuestra colonia. Las plantas se distribuyen en un diseño de bloques completos aleatorizados con seis repeticiones. El experimento se evalúa aproximadamente 30 días después de la infestación.La evaluación del daño en las plantas proporciona una estimación de la tolerancia. Mientras tanto, la evaluación de la supervivencia de los insectos proporciona una estimación de los antibióticos. El daño se califica mediante una escala visual del uno al cinco, donde uno corresponde a ausencia de daño visible y cinco corresponde a la muerte de la planta.A su vez, la supervivencia se evalúa contando los insectos que alcanzan su última muda o su estadio adulto. Para categorizar los mecanismos de resistencia, resulta útil visualizar los resultados mediante un gráfico en el que la supervivencia de los insectos se representa en el eje X y el daño en la planta en el eje Y. La antibiosis aumenta al desplazarse de derecha a izquierda.Por otro lado, la tolerancia aumenta al avanzar de arriba hacia abajo. Consideramos que las plantas son resistentes si la respuesta al herbívoro se encuentra en la mitad inferior de este gráfico. Si esta respuesta se sitúa en el cuadrante izquierdo, el mecanismo de resistencia dominante son los antibióticos.Si la respuesta cae en el cuadrante derecho, el mecanismo de resistencia dominante es la tolerancia. A continuación, se muestra una muestra representativa de nuestros datos de cribado. Los puntos en la parte superior representan plantas susceptibles.Los puntos en el cuadrante inferior izquierdo representan plantas resistentes por antibióticos. Los puntos en el cuadrante inferior derecho representan plantas resistentes por tolerancia. Acabamos de observar una demostración de un ensayo sin opción para estimar las contribuciones relativas de los antibióticos, la intolerancia y la resistencia de la planta a cualquier mecanismo que funcione.Utilizamos la resistencia a la mosca de la espuma en Aria como ejemplo, pero los principios presentados deberían ser relevantes para otros sistemas. Esperamos que nuestro video les sea útil en sus propios esfuerzos. Buena suerte.

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Aprende a caracterizar mecanismos de resistencia de plantas hospederas contra herbívoros usando Brachiaria spp. y salivazos. Este protocolo de prueba sin elección estima antibiosis y tolerancia para mejorar programas de mejoramiento.

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