Les analyses et les choix non-choix pour tester la résistance de A. thaliana d'insectes broyeurs

Biology
 

Summary

La résistance des plantes aux insectes herbivores mâcher peut être testée à plusieurs égards. Ici, nous montrons comment mettre en place un choix et une expérience non-choix avec la plante modèle Arabidopsis thaliana pour identifier la résistance contre les parasites des espèces Pieris rapae.

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De Vos, M., Jander, G. Choice and No-Choice Assays for Testing the Resistance of A. thaliana to Chewing Insects. J. Vis. Exp. (15), e683, doi:10.3791/683 (2008).

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Abstract

Les larves du papillon du chou blanc petits sont un parasite en milieu agricole. Cette espèce chenille se nourrit de plantes de la famille des choux, qui comprennent de nombreuses cultures comme le chou, le brocoli, les choux de Bruxelles élevage des insectes etc a lieu sur les plantes de chou dans les serres. Au moins deux cages sont nécessaires pour l'élevage de Pieris rapae. Un pour les larves et l'autre pour contenir les adultes, les papillons. Afin d'étudier le rôle des hormones végétales et de produits chimiques toxiques dans les plantes une résistance à cet insecte ravageur, nous démontrons deux expériences. Premièrement, la détermination du rôle de l'acide jasmonique (JA - une hormone végétale souvent indiqué dans la résistance aux insectes) dans la résistance à la mastication des insectes Pieris rapae. Caterpillar croissance peut être comparée sur les plantes de type sauvage et mutants déficients dans la production de JA. Cette expérience est considérée comme "No Choice", car les larves sont contraints de survivre sur une seule plante qui synthétise ou est déficient en JA. Deuxièmement, nous démontrons une expérience qui étudie le rôle des glucosinolates, qui sont utilisées comme oviposition (ponte) des signaux. Ici, nous utilisons Arabidopsis WT et mutants déficients dans la production de glucosinolates dans un "choix" expérience dans laquelle les papillons femelles sont autorisés à choisir pour pondre leurs oeufs sur des plantes de génotype soit. Cette vidéo montre le montage expérimental pour les deux dosages ainsi que des résultats représentatifs.

Protocol

Aucune expérience du choix:

  1. Soigneusement placer la plante Arabidopsis d'intérêt dans une tasse en plastique. Dans ce cas: Col-0 (WT) et un mutant déficience dans la production de JA. Assurez-vous de limiter les dommages aux feuilles. Pour cela j'utilise le dos de ce pinceau.
  2. Utilisez un pinceau fin pour prendre une larve fraîchement écloses de la colonie sur le chou.
  3. Placez délicatement la larve sur les plantes d'Arabidopsis.
  4. Larve de poids au jour 4, 7, 10. ASTUCE: Faites pousser vos plants dans des conditions de jours courts (8 h de lumière) pour augmenter la croissance végétative (1 larve peut remplir son cycle de vie complet sur une plante).

Expérience choix:

  1. Deux usines sont sélectionnés, un de chaque génotype. Le mieux est de faire pousser des plantes dans le même pot, afin de limiter les autres facteurs, tels que des effets plateau, etc
  2. Placez les plantes dans une cage papillon.
  3. Sélectionnez une femelle fertile. J'ai l'habitude de prendre un féminin qui est activement à pondre dans la colonie d'élevage.
  4. Communiqué de la femelle dans la cage avec le choix de deux usines pendant 24 heures.

Astuce 1: Pour éliminer un effet d'apprentissage, ne pas réutiliser les femelles pour les tests de choix ultérieurs.

ASTUCE 2: On ne peut comparer les plantes qui ont un phénotype de croissance similaires. Sinon, vous pourriez monter une feuille de chaque génotype sur le dessus d'une fiole Erlenmeyer et de comparer leur attrait pour une femelle.

S'il vous plaît visitez examens annuels de biologie végétale pour plus d'informations sur ce protocole et l'immunité des plantes aux insectes herbivores.

Comments

6 Comments

  1. I thought you did an excellent job, nice and clear explainations, good transitions and summary.

    Reply
    Posted by: Anonymous
    June 14, 2008 - 3:06 PM
  2. 1. perhaps you could explain why you use  arabidopsis instead of cabbage. My assumption is that much work, including sequencing of the genome, had been done on the arabidopsis so you were able to add-remove genetic components you wanted to test for. ². how long is a generation of the cabbage butterfly? 3. Choice experiment. Why did you not use multiple larvae released into cage with the two types of arabidopsis? Some what confusing because there were two different growth stages and two different stimuli tested for in the same testing 4. Excellent job of editing and presenting. It fit nicely on the video   Jay

    Reply
    Posted by: Anonymous
    July 6, 2008 - 8:00 AM
  3. Dear Jay, Thank you for your comments. Let me answer your questions and give you some additional information on the life cycle of Pieris rapae. 1. Larvae of the small white butterfly will feed from almost all cruciferous plants. We use Arabidopsis thaliana because of its short generation time, small size and above all its sequenced genome and vast number of available mutants. These mutants allow us to unravel the defense responses during the host-insect interaction. As demonstrated in the video, we show that jasmonic acid plays a major role in the plant's defensive capacities towards Pieris rapae. Interestingly, we also show that glucosinolates, whose breakdown products are toxic to many generalist caterpillars, are used as by Pieris rapae female butterflies (specialist on cruciferous plants) as oviposition cues. We have recently published a paper in Plant Physiology (March ²008) on this topic. ². Pieris rapae life cycle. The development of Pieris rapae strongly depends on the temperature and ranges from 5-7 weeks. We rear our insects at ²3C. Eggs hatch in 3-7 days; Larvae have 5 larval stages (L1-L5; ~ 10-14 day); Pupae (7-14 days); Adults (~14-²0 days). Under our rearing conditions eggs hatch in 5 days, complete larval development until pupation takes 1² days, pupa take ~7 days to eclosion, adult life is ~² weeks. 3. Using the video we wanted to show different experimental set-ups for testing plant-insect interaction. A choice test (preference) will give you additional insights that are not necessarily displayed in a no-choice test (edibility). There are other possibilities for choice tests, including the one you mentioned. The results obtained with this approach, e.g. leaf area eaten, are hard to quantify and rather subjective. Therefore, we mostly use the no-choice set-up to determine the effect on caterpillar performance. Martin 

    Reply
    Posted by: Anonymous
    July 7, 2008 - 11:05 AM
  4. The demo was very clear to me, but the music was .........
    Maybe you should point out in the video, that these experiments have to repeated.

    Reply
    Posted by: Birgid B. S.
    July 7, 2009 - 2:13 AM
  5. I had a question regarding the increase of weight of the Caterpillar.well the readings are taken on 4,7,10 day.The coi1 plants if are consumed earlier ,how come the weight is increased,if no plant material is left till 10th day?

    Reply
    Posted by: Anonymous
    January 14, 2012 - 11:19 PM
  6. I love this vedio and may you tag this vedio to me

    Reply
    Posted by: Anonymous
    March 16, 2012 - 11:44 PM

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