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

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.