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Estoy tratando de identificar esta planta

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Estoy tratando de identificar este arbusto de arco mediano que crece hasta aproximadamente 1,5 m de alto x 2 m de ancho en el clima subtropical de los jardines botánicos de Mt Coot-tha en Brisbane, Australia. Desafortunadamente, no había ninguna etiqueta con él. La inflorescencia mide unos 3 cm de ancho, es de color amarillo verdoso y está formada por muchas florecillas en forma de tentáculo. No creo que sea una planta nativa de Australia.


Parece una combretácea o una especie relacionada con ella.


¿Alguien puede identificar este organismo? Lo siento si este no es el lugar correcto para publicar esto, también lo pondré en r / biology. Estoy tratando de identificar esto para un artículo que estoy escribiendo sobre un humedal local aquí en Tampa, FL (Lettuce Lake Park)

Probablemente necesite flores o frutas botánicas para conocer la especie. Justicia americana (Sauce de agua americano) crece en ese tipo de hábitat, pero podría ser una hierba acuática o quizás una juncia. Hay un subreddit r / whatsthisplant pero también necesitan más información. Los pastos y plantas similares florecen. Si no puede identificar la especie, entonces tal vez podría decir que hay pastos acuáticos y juncos, y hay (o, ya sabe, para un artículo científico, & # x27ll usarán frases secas como & quot; se observó la presencia de especímenes de Poaceae y Cyperaceae & quot; , pero oy vey, ¡dejemos que & # x27s se salga de ese tipo de fraseo!)

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Solía ​​monitorear las comunidades de plantas de humedales en esa área (incluida esta ubicación) para un antiguo cliente.

El césped de la foto no es fácilmente identificable sin estructuras reproductivas (la mayoría de los pastos no lo son) pero existen básicamente dos posibilidades reales:

Maidencane (Panicum hemitomon) poco después de la emergencia de la estación húmeda; si ese es el caso, esta hierba se volverá mucho más alta (2-3 pies más en esta área, dependiendo de cómo fluctúe la profundidad del agua entre ahora y octubre).

Dicanthelium (Dicanthelium sp.): Dentro de este género, y en esta área, la identificación de especies es casi imposible sin estructuras reproductivas. Un miembro de este género no será mucho más alto de lo que se muestra en la foto.


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Abstracto

En entornos naturales, las plantas están expuestas a una microbiota diversa con la que interactúan de formas complejas. Si bien las interacciones planta-patógeno se han estudiado intensamente para comprender los mecanismos de defensa en las plantas, muchos microbios y comunidades microbianas pueden tener efectos beneficiosos sustanciales en su planta huésped. Dichos efectos beneficiosos incluyen una mejor adquisición de nutrientes, crecimiento acelerado, resiliencia frente a patógenos y mejor resistencia frente a condiciones de estrés abiótico como el calor, la sequía y la salinidad. Sin embargo, los efectos beneficiosos de las cepas bacterianas o los consorcios sobre su hospedador son a menudo específicos de la especie y el cultivo, lo que representa un obstáculo para su aplicación general. Sorprendentemente, muchas de las señales que desencadenan las respuestas inmunitarias de las plantas son molecularmente muy similares y, a menudo, idénticas en microbios patógenos y beneficiosos. Por lo tanto, no está claro qué determina el resultado de una interacción particular microbio-huésped y qué factores permiten a las plantas distinguir los beneficiosos de los patógenos. Para desentrañar la compleja red de interacciones genéticas, microbianas y metabólicas, incluidos los eventos de señalización que median las interacciones microbio-huésped, se necesitarán enfoques completos de biología de sistemas cuantitativos.


Cindy Malone - regulación genética y epigenética de la expresión génica

Profesor y Director del Programa de Investigación de Puentes a Células Madre de CSUN-UCLA
Doctor. Universidad de California, Los Angeles
correo electrónico: [email protected]
Teléfono: 818-677-6145
Fax: 818-677-2034
Oficina: Chaparral Hall 5421
Sitio web de Malone

Mi programa de investigación se centra en la regulación genética o el proceso de activación y desactivación de los genes. Controlar cuándo y dónde se activan y desactivan los genes es fundamental para el funcionamiento normal de las células. Sin este estricto control de la expresión genética, los organismos no se desarrollarían adecuadamente ni serían capaces de sustentar la vida. El estudio de la regulación genética es una parte fundamental de la búsqueda de tratamientos más efectivos para una amplia gama de enfermedades, incluidas las cardiopatías, la diabetes, los trastornos autoinmunitarios y el cáncer. Usando técnicas estándar de biología molecular, diseccionamos tanto los factores genéticos como los factores epigenéticos que afectan la expresión de varios promotores de genes diferentes. Los factores genéticos involucrados en la regulación de genes incluyen activadores y represores transcripcionales cuya interacción con los promotores y potenciadores de genes está dictada por la secuencia de ADN, o cambios en la secuencia de ADN que ocurren a través de mutaciones. Los factores epigenéticos implicados en la regulación génica consisten en modificaciones químicas del ADN, como la metilación de CpG, y modificaciones de la cromatina, como la acetilación de histonas, pero no implican cambios en la secuencia del ADN.


Parte 2: Respuestas de Nicotiana attenuata al ataque de un herbívoro tolerante a la nicotina

00: 00: 13.05 Mi nombre es Ian Baldwin y estoy encantado, aquí, de presentar la Parte 2 en una
00: 00: 18.15 historia sobre cómo estudiar las interacciones ecológicas de las plantas en la era de la genómica.
00: 00: 24.18 Soy director del Instituto Max Planck de Ecología Química.
00: 00: 28.16 Y en la Parte 2, aquí, estaré hablando de Nicotiana attenuata, la planta correcta.
00: 00: 35.12 aquí, es la capacidad de poder responder al ataque de un herbívoro tolerante a la nicotina.
00: 00: 42.12 Y solo quiero recordarles que esta es la Parte 2 de una serie de tres partes y en la tercera
00: 00: 48.04 parte Hablaré de la perspectiva de la planta sobre el sexo, las semillas y los microbios.
00: 00: 54.24 En la Parte 1, hablé sobre cómo surgió el Instituto Max Planck de Ecología Química
00: 01: 03.01 y cómo encaja en la rica historia del campo de las interacciones planta-herbívoro, y
00: 01: 06.24 cómo Ernst Stahl, en 1888, realmente inició el campo.
00: 01: 11.19 También hablé sobre el proceso de entrenamiento de biólogos de campo habilitados para el genoma y cómo hacerlo.
00: 01: 18.05 cómo están tratando de fitomorfizarse y comprender qué están haciendo las plantas con
00: 01: 23.00 esta increíble destreza química que tienen, y cómo usan esos químicos para
00: 01: 28.10 resolver problemas ecológicos.
00: 01: 30.09 También presenté el enfoque de "preguntar al ecosistema", que combina tanto el campo como el laboratorio
00: 01: 36.02 estudios de plantas transgénicas, e introdujo el importante proceso de silenciar genes para
00: 01: 43.15 comprender su función a nivel darwiniano en un contexto organísmico.
00: 01: 55.05 Estos experimentos de campo se llevan a cabo con estas plantas modificadas genéticamente en su
00: 01: 59.16 hábitat nativo en una reserva natural en los desiertos del suroeste de los Estados Unidos,
00: 02: 05.14 en Utah, en colaboración con la Universidad Brigham Young.
00: 02: 10.04 Lo que quiero hacer aquí en la Parte 2 es hablar sobre esta interacción particular que se está desarrollando
00: 02: 15.24 para ti aquí mismo.
00: 02: 17.22 Esta es una interacción de la planta que trabajamos, Nicotiana attenuata, y la polilla halcón,
00: 02: 25.24 Manduca sexta y Manduca quinquemaculata.
00: 02: 28.23 Es una interacción notable filmada aquí en cámara rápida, afortunadamente, por el
00: 02: 35.03 equipo de Volker Arzt de la película Kluge Pflanzen, y fueron tan amables por dejarnos usar su
00: 02: 40.09 tomas descartadas.
00: 02: 41.09 Esta es una interacción notable porque la planta está repleta de uno de los
00: 02: 47.01 compuestos más tóxicos para los seres humanos, y para casi cualquier animal con un neuromuscular
00: 02: 52.17 cruce, es decir, nicotina.
00: 02: 54.11 Ahora, muchos de nosotros hemos tenido una relación adictiva con la nicotina como fumadores, pero si algún fumador
Si alguna vez hubiera intentado comer una planta de Nicotiana, te darías cuenta de lo venenosa que es esta planta.
00: 03: 08.21 La nicotina envenena la unión neuromuscular, el receptor de acetilcolina llamado nicotínico
00: 03: 15.07 receptor de acetilcolina, y ese receptor media cómo se mueven los músculos.
00: 03: 21.03 Ahora, si fueras una planta y quisieras diseñar una defensa química que envenenaría
00: 03: 28.09 animales que se mueven con músculos, este sería un compuesto de defensa ideal para producir.
00: 03: 33.17 Y esto es exactamente lo que tienen Nicotiana attenuata y algunas de las otras plantas de tabaco.
00: 03: 38.08 hecho - han desarrollado esta molécula.
00: 03: 40.07 Ahora, esta molécula evolucionó a partir de dos vías metabólicas primarias, la vía NAD y la
00: 03: 45.21 vía de la poliamina, que produjo los dos anillos que contienen nitrógeno y luego son
00: 03: 50.16 fusionados para formar la molécula. la molécula de nicotina.
00: 03: 55.11 La nicotina se sintetiza, como dije, a partir de estas dos vías primarias, y su biosíntesis.
00: 04: 00.02 ha sido elaborado por varios investigadores a lo largo del tiempo.
00: 04: 03.07 Pero lo que es más reciente es su comprensión de la historia evolutiva de este biosintético
00: 04: 08.08 vía.
00: 04: 09.08 Y esto fue hecho recientemente por Shuqing Xu en nuestro departamento y varios de sus colegas.
00: 04: 15.17 en el grupo de informática que participa en el ensamblaje del genoma de Nicotiana attenuata,
00: 04: 21.03 que se encuentra actualmente en revisión.
00: 04: 22.13 Y lo que Shuqing Xu y sus colegas descubrieron fue que umm. todos los genes que son
00: 04: 28.02 involucrados en la biosíntesis de nicotina son genes que forman parte de una triplicación completa del genoma
00: 04: 35.13 evento que sucedió con las solanáceas, es decir, todas las plantas que son del grupo de plantas
00: 04: 42.03 que se llaman plantas solanáceas: patatas, tomates, berenjenas.
00: 04: 48.06 Todos pasaron por un evento de triplicación del genoma.
00: 04: 50.22 A esas copias adicionales de los genes se les otorgó el privilegio evolutivo de poder
00: 04: 56.02 para ser combinados en cosas nuevas además de sus vías metabólicas primarias.
00: 05: 00.09 Y las patatas, los tomates y el tabaco producían nicotina, pero los tomates y las patatas
00: 05: 06.24 producirlos en niveles mucho más bajos, aproximadamente tres órdenes de magnitud más bajos que el tabaco
00: 05: 11.12 plantas.
00: 05: 12.20 La notable capacidad de las plantas de tabaco para producir enormes cantidades de nicotina, para realmente
00: 05: 17.21 hacerlo defensivo, y fumable, tiene que ver con la capacidad de la planta para haber acorralado
00: 05: 25.11 la biosíntesis de esas vías hacia las raíces, y haber fusionado los dos anillos en
00: 05: 30.16 de una manera muy eficiente y canalizar una gran cantidad de nitrógeno reducido en la vía biosintética.
00: 05: 36.08 Eso se describe en este documento que se encuentra actualmente en revisión.
00: 05: 39.24 Ahora, la biosíntesis de nicotina se puede inhibir silenciando un solo gen.
00: 05: 45.14 Este gen, aquí, putrescina metiltransferasa, que hemos silenciado por ARNi y hemos podido
00: 05: 51.13 para producir plantas que estén relativamente libres de nicotina.
00: 05: 55.01 Y cuando haces una planta que está relativamente libre de nicotina y la llevas de vuelta a
00: 05: 59.06 el hábitat nativo y plantarlo en algunos hábitats naturales, te das cuenta de lo efectivo que es esto
00: 06: 04.00 la defensa es.
00: 06: 05.00 Porque todos los ciervos, todos los conejos, todos los ardillas del vecindario se enteran, y
00: 06: 11.11 aquí hay un ejemplo de una ardilla que está llegando, ha cavado un túnel especial debajo
00: 06: 16.13 esta planta libre de nicotina y la está tirando hacia sus madrigueras.
00: 06: 20.00 Entonces, sin nicotina, las plantas se vuelven bastante indefensas y quedan desnudas.
00: 06: 27.13 de su floema por conejos y otros mamíferos. los mamíferos los navegan y, por lo general, no
00: 06: 32.17 duran mucho.
00: 06: 34.16 Ahora, Manduca sexta, que estaba devorando, devorando esas plantas en ese primer video que mostré
00: 06: 39.21 usted, puede hacerlo porque lo es. bueno, básicamente tiene el récord mundial de
00: 06: 45.14 tolerancia a la nicotina.
00: 06: 47.00 Si compara el LD50, la dosis letal a la que el 50% de una población experimental
00: 06: 52.15 muere - te das cuenta de que incluso el ser humano más duro, [desconocido], fumador de cartón al día
00: 07: 00.23 todavía tiene un LD50 que es 750 veces más bajo que el de Manduca sexta, que es aproximadamente
00: 07: 08.18 1500 miligramos por kilogramo que es capaz de tolerar.
00: 07: 12.11 Ahora, se sabe desde los años 60 que la tolerancia a la nicotina de Manduca sexta se basa en
00: 07: 19.11 una fisiología que le permite excretar toda la nicotina que ingiere sin ningún aparente
00: 07: 26.04 metabolismo en. o cualquier efecto aparente en su sistema nervioso.
00: 07: 30.22 Cómo lo hace es todavía un área de descubrimiento muy activa, pero, cuando miramos a una oruga
00: 07: 38.05 comiendo una planta, nos ha interesado preguntarle a la oruga, transcriptómicamente, qué
00: 07: 44.10 ¿está haciendo dentro de su intestino para poder manejar esas muchas dosis humanas de dosis letales?
00: 07: 50.22 de nicotina que ingiere casi cada hora.
00: 07: 55.00 Y cuando le preguntas a la oruga, transcriptómicamente, siempre hay un citocromo P450
00: 08: 02.09 que se regula constantemente en proporción directa a la cantidad de nicotina que
00: 08: 06.00 es ingerido por la oruga.
00: 08: 07.07 Y este es un citocromo P450 con un nombre largo y complicado llamado 6B46.
00: 08: 14.11 Y puede ver que se regula a un alto nivel cuando come plantas que contienen nicotina.
00: 08: 18.15 y regula negativamente cuando come plantas sin nicotina.
00: 08: 22.02 Entonces, para entender qué estaba haciendo este gen en particular en la oruga y por qué
00: 08: 28.04 siendo regulado al alza cada vez que la oruga comía una planta con alto contenido de nicotina, dos
00: 08: 33.13 los científicos del departamento, Pavan Kuma y Sagar Pandi, diseñaron un procedimiento que permitió
00: 08: 44.06 el estudio de este gen en particular para que ocurra en el ambiente natural tanto del insecto
00: 08: 48.21 y la planta.
00: 08: 50.03 Y lo que hicieron fue tomar ese gen, hacer un contrato de doble hebra, que es
00: 08: 53.14 representado aquí en amarillo en la planta, lo transfirió a la planta para que se
00: 08: 58.10 expresando esta pieza de doble hebra del gen que querían silenciar, y luego
00: 09: 03.23 lo plantaron en Utah y dejaron que las orugas en libertad se alimentaran de ellos.
00: 09: 09.16 Y, en ese proceso de alimentarse de estas plantas en particular, la oruga ingiere doble hebra
00: 09: 15.04 y luego el gen de la oruga se silencia.
00: 09: 18.19 Y en esos genes silencian a las orugas pudieron entender la función de ese
00: 09: 24.22 citocromo P450 particular, que se regula al alza durante el proceso de defensa.
00: 09: 31.08 Y lo que descubrieron fue realmente notable, pero déjeme mostrarlo. primero mostrarte algunos datos
00: 09: 35.04 sobre cuán efectivo es este proceso de ARNi mediado por plantas.
00: 09: 40.08 Aquí en el eje y están los niveles de transcripción del gen en particular que están buscando.
00: 09: 44.21 en los diversos tejidos de la oruga.
00: 09: 47.15 Y quiero que se concentre particularmente en el intestino medio, que muestra que las orugas comen
00: 09: 54.18 Las plantas que contienen nicotina tienen niveles muy altos de esa transcripción.
00: 09: 58.14 Pero si las orugas se alimentan de una planta sin nicotina, los niveles de transcripción son bastante bajos.
00: 10: 04.07 Pero si las orugas se están alimentando de uno de estos PMRi.
00: 10: 08.03 Plantas PMRi que expresan una construcción bicatenaria de ese citocromo P450, y
00: 10: 14.15 plantas contienen niveles normales altos de nicotina, es de esperar que los niveles de transcripción
00: 10: 19.16 ser así de alto, pero en cambio son tan bajos.
00: 10: 22.21 Y son tan bajos porque esa planta está silenciando el gen. por el alimento de la planta,
00: 10: 31.01 y las orugas están ingiriendo ese gen y ese proceso de ARNi está ocurriendo básicamente
00: 10: 36.19 orugas de vida libre en el campo.
00: 10: 39.15 Es una notable herramienta experimental que nos permite estudiar las interacciones planta-insecto en la naturaleza.
00: 10: 45.04 usando herramientas genéticas para manipular no solo la planta, sino también los insectos que se alimentan
00: 10: 50.01 en la planta.
00: 10: 51.04 Ahora, lo notable de esta historia es que en realidad fue una araña lobo ocurriendo
00: 10: 56.04 en el hábitat natural de la planta que nos dijo la función de este gen en particular en
00: 11: 03.12 la oruga.
00: 11: 05.09 Y ahora les voy a mostrar una serie de videos y aquí hay un video de una araña lobo
00: 11: 09.14 atacando una planta libre de nicotina y puedes ver en ese video que simplemente se la tragó
00: 11: 14.21 arriba.
00: 11: 15.21 Entonces, si la oruga se está alimentando de una planta sin nicotina, no contiene nicotina y el lobo
00:11: 21.05 La araña lo encuentra como alimento.
00: 11: 23.21 Ahora, aquí está, en el siguiente video, una araña atacando a una oruga que se alimenta de uno
00: 11: 30.01 de estas plantas PMRi.
00:11: 31.14 Ahora, recuerde que están llenos de nicotina pero están silenciando este gen en particular.
00: 11: 36.17 en la oruga.
00: 11: 37.18 Y puedes ver en este video que la oruga es atacada y devorada como si no tuviera nicotina,
00:11: 44.06 y esto fue descubierto por los dos científicos que habían colocado orugas en las plantas.
00:11: 51.04 en el campo, alimentándolos de estas plantas particulares que silencian el gen en
00:11: 55.05 la oruga, y todas las orugas desaparecieron por la noche.
00:11: 58.12 Y la araña lobo caza de noche y así es como encontraron a la araña lobo.
00: 12: 02.18 Ahora, este es el momento clave, la observación clave que les permitió entender lo que estaba pasando.
00: 12: 08.09 en adelante, porque en el siguiente video aquí hay una araña atacando una planta que contiene nicotina, eso es
00: 12: 17.01 una planta de tipo salvaje vector vacía normal, y puedes ver que todo lo que hizo fue subir y palpitar
00: 12: 22.21 la araña. la oruga y luego inmediatamente retrocedió.
00:12: 26.06 ¿Y qué estaba pasando en esa palpitación, ese pequeño momento en que la oruga se
00: 12: 31.07 evaluado por la araña y la araña decidió, oh.
00:12: 33.15 No voy a comerme esto, fue que la oruga lo hizo, a través de sus espiráculos. orugas
00:12: 40.16 tienen 17 espiráculos, son básicamente los pulmones de la oruga. las orugas tienen
00:12: 46.06 todos estos tubos y así es como intercambian aire. y por el espiráculo la oruga
00:12: 51.01 está inflando una carga de nicotina en la cara de la oruga. en la cara de
00: 12: 57.06 la araña atacante.
00:12: 58.06 Y es por eso que la araña atacante saltó lejos.
00: 13: 01.11 Y lo que está haciendo este gen es mediar en ese proceso, de una manera que realmente no entendemos.
00: 13: 06.08 bioquímicamente, lo que permite que la oruga básicamente desvíe una gran cantidad de. alguna porción
00: 13: 11.13 de esa enorme cantidad de nicotina que fluye a través de su intestino, que está excretando
00: 13: 15.02, pero luego lo mueve a los espiráculos y lo usa a la defensiva cuando llega una araña.
00: 13: 20.03 se levanta y dice, ¿eres buena comida?
00: 13: 23.23 y lo repele, ¿de acuerdo?
00:13: 26.10 Entonces, eso te muestra que, en realidad, la oruga, aunque excreta la mayor parte de su nicotina,
00: 13: 32.16 lo está usando a la defensiva, está cooptando solo una pequeña fracción de lo que está pasando por su
00:13: 36.19 instinto para sus propios propósitos defensivos.
00: 13: 38.09 Pero, ahora, lo que les voy a decir, durante el resto de esta charla, es lo que sucede cuando
00:13: 43.20 la planta reconoce que está siendo atacada por esa oruga tolerante a la nicotina en particular.
00: 13: 50.21 Porque ese proceso de reconocimiento da como resultado seis cambios en la planta que involucran
00: 13: 58.07 cómo la planta se enfrenta a una oruga que ha atravesado una de sus principales defensas
00: 14: 04.00 y tiene que pensar en algo más que hacer con este tipo que se lo va a comer, y
00: 14: 08.18 eso va a hacer el almuerzo.
00: 14: 10.08 Y ese proceso de reconocimiento comienza aquí mismo.
00:14: 13.15 Y si miras directamente al borde de la hoja cortada, puedes ver un poco de verde viscoso
00:14: 18.10 cosas que la oruga deja en el borde de la hoja.
00: 14: 21.19 Ahora, resulta que no está haciendo eso intencionalmente, eso es solo parte del proceso de comer, es
00: 14: 25.13 parte de sus secreciones orales, eso es parte del proceso de masticar las hojas para ser
00: 14: 29.06 capaz de digerirlo, pero en esas secreciones orales hay un grupo de compuestos que se llaman grasas
00: 14: 35.07 conjugados de aminoácidos y ácidos.
00: 14: 36.24 FAC es como los llamamos, y las estructuras de esos FAC están aquí.
00:14: 41.11 Son moléculas muy simples, son solo ácidos grasos esterificados en aminoácidos.
00:14: 45.16 Hay dos de ellos, hay cinco ácidos grasos y forman básicamente ocho estructuras diferentes,
00: 14: 50.04 y esas ocho estructuras son lo que la planta usa para decir, ajá, estoy siendo atacado por Manduca
00: 14: 57.24 sexta y sé que es resistente a la nicotina de una forma u otra.
00: 15: 00.23 Y esos son.
00: 15: 01.23 Estoy antropomorfizando, pero ese es básicamente el mensaje.
00: 15: 04.20 Ahora, lo que voy a hacer. esto es, por cierto. este aminoácido de ácido graso se conjuga
00: 15: 09.06 fueron descubiertos por Rayko Halitschke en su tesis y publicados en 2001.
00: 15: 13.14 Lo que voy a hacer ahora es llevarte a través de esas seis capas de defensa, evasión y
00: 15: 19.24 tolerancia que atraviesa la planta cuando reconoce esto. que esta siendo atacado
00: 15: 27.01 por esto. esta oruga en particular.
00: 15: 31.00 Y esas seis capas son tanto una regulación hacia arriba como hacia abajo de las defensas directas, un montón de
00: 15: 35.23 defensas indirectas, una interacción entre defensas indirectas y directas, respuestas de tolerancia,
00: 15: 41.07 y respuestas de evitación.
00: 15: 43.02 Entonces, síganme y revisaremos este extraordinario diario. viaje de que
00: 15: 47.23 le sucede a la planta mientras reorganiza su metabolismo, fisiología, para lidiar con el hecho
00:15: 54.19 que tiene un depredador con el que realmente tiene que lidiar.
00: 15: 58.11 Está bien.
00: 15: 59.11 Ahora, primero quiero hablar un poco sobre el proceso de reconocimiento.
00: 16: 02.15 Entonces, umm. hemos podido, porque tenemos estos aminoácidos de ácidos grasos sintéticos
00: 16: 08.23 conjugados, tenemos los elicitores. podemos iniciar la interacción entre plantas
00: 16: 14.05 y sus respuestas sin tener que tener una oruga.
00: 16: 17.06 Entonces, simplemente tomamos una rueda de patrones y agregamos estas secreciones orales para escupir al
00: 16: 21.10 hojas, a los agujeros que se hacen en las hojas con la rueda de patrón, y que provoca un
00: 16: 25.05 conjunto muy complicado de respuestas de señalización.
00:16: 28.14 No hemos identificado al elicitor. los. el receptor todavía para el elicitor.
00: 16: 32.03 Conocemos el elicitor: esos son los FAC, el receptor es desconocido, pero eso provoca
00: 16: 38.12 una red de señalización muy complicada que involucra quinasas MAP, quinasas SIP y WIP,
00: 16: 43.19 la cascada de señalización de jasmonato, y mucha modulación de esa señalización de jasmonato
00: 16: 50.11 cascada a través de otras quinasas, la activación de CDP quinasas también, y la percepción
00: 16: 59.04 por otros receptores, LecRK, que básicamente implica una regulación de la señalización del jasmonato.
00: 17: 06.05 Y, debido a que las orugas no se cepillan las mandíbulas cuando comen una planta, también
00: 17: 11.14 contienen bacterias y otros tipos de señales bacterianas, y la planta debe asegurarse de que
00: 17: 16.18 está activando una cascada de señalización de jasmonato y no una cascada de señalización de salicilato, así que
00: 17: 22.17 toda esta señalización tiene que ver con poder asegurarse de que la oruga no
00:17: 28.09 falsifica la planta con sus señales bacterianas, pero genera un jasmonato limpio y agradable.
00: 17: 35.07 respuesta, que activa cinco de las seis capas que ahora les voy a hablar
00: 17: 39.10 sobre.
00:17: 41.03 Eso fue mucho trabajo, y ese trabajo fue realizado por algunos líderes de grupo notables.
00: 17: 48.00 y un número notable de estudiantes talentosos de los que desearía poder hablar en mayor
00: 17: 52.16 detalle - pero aquí están sus fotos.
00: 17: 55.13 También ilustra otro mensaje importante que quiero mencionar en esta charla y que
00: 17: 59.17 es esa interacción entre mecanismo y función, que si comprendes los detalles por los cuales
00: 18: 06.00 estas respuestas surgen, tienes las mismas herramientas que puedes manipular genéticamente
00: 18: 11.13 para poder crear plantas que no pueden mostrar la respuesta, y todos esos pasos
00: 18: 17.00 en esas vías de señalización han sido herramientas muy útiles para permitirnos poder manipular
00: 18: 22.23 algunos aspectos de estas seis respuestas en diferentes combinaciones, y probarlos funcionalmente en
00: 18: 27.15 el campo, en el hábitat real en el que evolucionó la planta.
00:18: 31.23 Ahora, permítanme revisar las seis respuestas.
00: 18: 34.00 La primera respuesta fue la regulación hacia arriba y hacia abajo de estas, lo que llamamos, defensas directas.
00: 18: 39.07 Ahora, las defensas directas básicamente se pueden clasificar en dos grupos.
00: 18: 43.05 Son toxinas, cosas que envenenan a los animales que comen plantas, sin envenenar
00: 18: 49.10 la planta demasiado, y están específicamente dirigidas contra las cosas que son diferentes entre
00: 18: 54.15 los animales y las plantas, como el sistema nervioso, las plantas no tienen un sistema nervioso, por lo que es
00: 18: 58.19 es realmente fácil para las plantas producir venenos para el sistema nervioso que no son tóxicos para ellas, pero que sí lo son.
00:19: 04.18 muy tóxico para los animales que quieren comerlos.
00: 19: 07.01 Entonces, además de las toxinas, también hay otro tipo de defensa directa que se llama digestibilidad.
00: 19: 12.08 reductores.
00: 19: 13.08 Básicamente están interfiriendo con la razón principal por la que una oruga quiere comerse una planta.
00: 19: 18.11 en primer lugar, que es convertir la proteína de la oruga. proteína vegetal en oruga
00: 19: 23.23 proteína, para convertir en oruga. Sustancias energéticas vegetales como glucosa, sacarosa y almidón.
00: 19: 30.02 en sustancias energéticas que la oruga puede usar.
00:19: 33.11 Entonces, ese proceso de digestibilidad se puede interferir de muchas formas diferentes.
00: 19: 40.00 Interfiriendo con todos los pasos de la ingestión y la digestión. por ejemplo, hay proteasas
00: 19: 45.06 inhibidores de los que vamos a hablar un poco, hay taninos e inhibidores de amilasa
00: 19: 48.11 que básicamente están afectando las enzimas digestivas que separan las proteínas vegetales y
00:19: 52.21 almidones, y ponerlos a disposición para ser absorbidos. absorbido por las tripas de las orugas.
00:19: 57.24 Pero también hay abrasivos, cosas que desgastan las mandíbulas y los dientes de los herbívoros,
00: 20: 02.20 porque, ya sabes, si un herbívoro no tiene un par de dientes, un par de mandíbulas o
00: 20: 08.18 un conjunto de dientes, no puede masticar una planta.
00: 20: 10.24 Y las plantas se llenan de sílice y otros tipos de abrasivos que simplemente se desgastan
00: 20: 15.18 los dientes.
00: 20: 16.18 Y no hay manera más fácil de matar de hambre a un ungulado que desgastar sus dientes, y las plantas lo hacen.
00: 20: 22.17 eso todo el tiempo.
00: 20: 23.17 Ahora, solo quiero hablar sobre la regulación a la baja, así como la regulación al alza, porque el
00: 20: 28.09 Lo primero que sucede cuando la planta reconoce esos FAC es que la planta tiene un
00: 20: 34.02 el etileno explota y apaga el mismo gen que silenciamos para hacer una planta libre de nicotina.
00: 20: 38.24 Y esa es de hecho la razón por la que lo hicimos, porque aprendimos de la oruga cómo
00:20: 43.17 estaba cerrando la biosíntesis de nicotina en la planta.
00: 20: 48.02 Y está muy claro, ahora, que dado que la oruga está cooptando una cierta porción de la nicotina
00: 20: 53.13 para su propia defensa, es muy probable que la planta esté regulando a la baja su producción de nicotina, así que
00: 20: 59.00 que la planta. por lo que la oruga no puede apropiarse de la nicotina extra que produce.
00:21: 02.23 Si fuera un ciervo o un conejo produciendo. haciendo el daño en lugar de una Manduca sexta
00: 21: 08.14 larvas, la producción de nicotina se operaría 5 o 6 veces y el. ya sabes, la planta
00:21: 14.17 se llenaría aún más de nicotina de lo que ya está, de modo que una sola hoja
00: 21: 20.00 contienen la misma cantidad de nicotina que media caja de cigarrillos [desconocidos].
00:21: 24.13 Entonces, ese proceso masivo de regulación al alza básicamente se detiene y el. la planta
00: 21: 30.01 está regulando a la baja la producción de nicotina cuando sabe que está siendo atacada por una sustancia resistente a la nicotina.
00: 21: 34.10 oruga.
00: 21: 35.10 Está bien.
00:21: 36.10 Luego produce un montón de otros tipos de compuestos, muchos de los cuales no teníamos idea.
00:21: 41.06 lo que hicieron.
00:21: 42.06 Y solo quiero hablar brevemente sobre un grupo de compuestos llamados glucósidos diterpénicos.
00:21: 47.03 Este es un trabajo realizado por un estudiante de doctorado que está terminando lo suficiente, Sven Heiling, y está
00:21: 51.06 Hicimos un hermoso trabajo analítico caracterizando estas moléculas que eran básicamente desconocidas.
00:21: 56.15 Había 46 de ellos en Nicotiana attenuata y básicamente se producen en el cloroplasto.
00: 22: 05.23 por lo que se llama la vía MEP y la vía DOX, para producir un diterpeno de la columna vertebral básica
00:22: 13.02 estructura, y esa estructura de diterpeno de la columna vertebral está representada allí.
00:22: 17.10 Se hidroxila y luego se envía a la planta y se decora más con enzimas que
00:22: 24.11 agrégueles diferentes tipos de azúcares, hablaré de eso un poco más tarde.
00:22: 29.12 Pero, debido a que esta es una vía metabólica secundaria, la principal enzima que está involucrada allí,
00: 22: 35.22 este NaGGPPS que está resaltado en negrita, allí también tiene tres copias, por eso
00: 22: 43.12 viaje. el evento de duplicación del genoma y, si silencia el que está dedicado a
00:22: 48.04 la producción de estas vías, puede eliminar completamente todo el biosintético
00: 22: 52.03 vía mediante un paso de silenciamiento génico.
00:22: 54.20 Entonces, al silenciar ese gen en particular, podemos hacer plantas libres de DTG y si se alimenta
00: 23: 01.07 a las orugas, puedes ver que las orugas básicamente pudieron aumentar
00:23: 06.19 su tasa de crecimiento casi se quintuplica cuando se alimentan de estas plantas sin DTG.
00:23: 11.19 Entonces, aunque no teníamos idea de que eran tóxicos o defensivos cuando miramos
00:23: 17.07 las estructuras y descubrimos sus estructuras, cuando las silenciamos y producimos plantas que
00:23: 21.05 fueron donde las orugas libres de DTG nos dijeron eso, oh. esto es realmente bastante desagradable
00:23: 26.17 compuesto de defensa.
00:23: 28.18 Y lo que Sven ha podido hacer es identificar todas las diferentes enzimas que están involucradas
00: 23: 33.22 en decorarlos con azúcares de varios tipos, glucosa y ramnosa, aquí y luego
00:23: 40.18 además están malonadas, y eso es lo que genera esos 48 diferentes.
00:23: 43.19 48 estructuras diferentes.
00:23: 44.20 Ahora, resulta que si miras el. la caca de una oruga, el excremento que
00:23: 50.04 sale del busi. el otro extremo de la oruga después de que está comiendo hojas, Spoorthi
00:23: 54.15 Poreddy, que es un estudiante de doctorado que acaba de terminar, junto con Sven y Jianciai Li, han
00:23: 59.21 he estado descubriendo que hay una dinámica muy interesante que está sucediendo en la oruga
00: 24: 06.13 intestino, ya que está tratando de eliminar grupos de azúcar particulares de estos DTG, de una manera que no
00: 24: 13.07 para exponer la columna vertebral tóxica, que también es tóxica para la planta, pero tampoco elimina todos
00: 24: 18.00 de ellos, que produce otros compuestos tóxicos.
00:24: 21.07 Entonces, esta es una historia que está en curso, vamos. todavía estamos trabajando en ello, pero hay
00:24: 25.22 este maravilloso dúo digestivo que ocurre cuando la oruga está eliminando ciertos azúcares
00: 24: 31.03 moléculas y poniéndolas de nuevo, y volviendo a poner otras moléculas para protegerlas y
00:24: 36.02 desintoxicar esta molécula a medida que pasa, un ejemplo de defensas directas.
00:24: 41.03 Ahora, quiero cambiar a defensas indirectas.
00:24: 45.05 Ahora, las defensas indirectas se basan en un concepto que probablemente todos los políticos conocen.
00:24: 51.06 Ahora, aquí está el escenario básico.
00:24: 53.22 Aquí está la planta.
00:24: 54.22 Y el plan es atacado por Manduca sexta, que es su enemigo, ¿no?
00:24: 59.02 Ahora, Manduca sexta es, a su vez, atacada por otros depredadores que se muestran aquí,
00:25: 04.22 Hay seis de ellos aquí mismo, y por supuesto son los depredadores de los herbívoros.
00:25: 11.11 Ahora, cualquiera sabe que el enemigo de tu enemigo es tu amigo.
00:25: 17.02 Y esa es la base de cómo funcionan las defensas indirectas.
00: 25: 22.09 Las defensas indirectas, en contraste con las defensas directas, son señales o rasgos que la planta
00: 25: 29.24 productos que ayudan a los depredadores o parasitoides a encontrar y alimentarse de los herbívoros que se alimentan
00: 25: 37.02 en ellos.
00:25: 38.23 Y eso es lo que luce esa defensa indirecta. cómo funciona eso.
00: 25: 41.23 Ahora, la forma en que funciona en Nicotiana attenuata es que, cuando Manduca sexta comienza a alimentarse
00: 25: 47.06 en una planta de attenuata, la planta la reconoce de esos FAC que están en la oruga
00: 25: 52.07 escupe y activa una serie de factores de transcripción, y activa la producción de
00:25: 57.05 un ramo hermoso y volátil, como un Chanel No. 5 que se libera no solo del ataque.
00: 26: 02.14 hoja pero toda la planta.
00:26: 04.15 Y básicamente solo produce esta señal que incluye varias moléculas, la mayoría
00: 26: 10.00 importante de los cuales es un sesquiterpeno llamado trans-alfa-bergamoteno y trans-alfa-bergamoteno
00: 26: 15.22 atrae a este pequeño depredador que está aquí abajo llamado Geocoris pallens, un pequeño depredador
00: 26: 20.13 que vive en el suelo de la planta, y básicamente está escuchando, oliendo en
00:26:25.06 el aire, y cuando detecta esa molécula, sabe que hay una oruga alimentándose
00:26: 29.17 una planta en alguna parte.
00:26: 30.23 Pero ese pequeño Geocoris también necesita información local.
00:26: 34.18 Una vez que llega a una planta, la planta es grande, la oruga podría estar en cualquier parte de la planta,
00: 26: 39.07 y utiliza otros compuestos como estos volátiles de hojas verdes en la parte superior, y
00: 26: 43.12 en particular. particularmente el cambio en un doble enlace en los volátiles de hojas verdes
00: 26: 47.23 que le da información local y permite que Geocoris pueda localizar dónde
00:26: 52.22 en la planta que está alimentando esa oruga en particular.
00:26: 55.07 Y, cuando llega a la oruga, simplemente hunde su pico dentro de la oruga.
00:27: 00.17 y lo chupa y lo hace muchas veces.
00:27: 04.03 Así que este proceso es como llamar a la policía.
00:27: 08.12 No tiene que hacer nada más que simplemente proporcionar información precisa y honesta sobre
00:27: 14.20 dónde se alimenta una oruga, cómo está siendo atacada y luego los depredadores
00:27: 19.05 tómalo desde allí.
00:27: 21.10 Es una maravillosa forma evolutivamente estable de lidiar con la defensa debido a la evolución.
00:27: 26.19 El lazo coevolutivo entre la planta y el herbívoro se rompe por este vínculo depredador.
00:27: 33.04 Ahora, descubrimos que gracias a la brillantez, realmente, del estudiante de posgrado en el grupo,
00:27: 38.23 Andre Kessler, que ahora es profesor en Cornell, inventó un ensayo de depredación que permitió
00:27: 44.04 nosotros para monitorear el comportamiento de este depredador en el campo bajo condiciones naturales.
00:27: 48.13 Y el ensayo de depredación fue maravillosamente simple.
00:27: 51.00 Simplemente pegó huevos de esta Manduca en la parte inferior de las hojas y usó esos huevos.
00:27: 59.03 como monitor de si el depredador había llegado a la planta o no.
00:28: 02.24 El depredador es un depredador muy asustadizo.
00:28: 05.16 Se llama el bicho de los ojos grandes. tiene ojos grandes, presta atención a muchas cosas,
00:28: 10.03 no puedes caminar y ver, se escapa. por lo que necesita una forma indirecta de saber si
00:28: 14.06 o no ha existido.
00: 28: 15.21 Y sin embargo, cuando el depredador se alimenta, puedes ver que succiona el huevo y se va
00: 28: 19.23 el huevo en un buen estado detrás, y pegando huevos en la planta puedes ver cuántos depredadores
00:28: 27.06 vinieron y visitaron la planta.
00:28: 29.01 Y ese ensayo de depredación nos había permitido determinar los factores de transcripción.
00: 28: 32.17 que regulan la producción de volátiles, qué volátiles son importantes, la larga y corta distancia
00:28: 36.12 señales, todos los detalles de este proceso en particular.
00:28: 39.14 Ahora, resulta que estas defensas indirectas no funcionan solas, trabajan en sinergia con
00:28: 46.09 las defensas directas.
00:28: 48.04 Entonces, cuando el servicio. cuando la oruga ataca una planta y hace que la planta
00:28: 52.16 producen este maravilloso ramo volátil que funciona como una llamada de alarma, trayendo
00:28: 57.24 en depredadores desde largas distancias, que luego atacarán a las orugas, hay
00:29: 03.05 También están sucediendo otras cosas, a saber, que la planta también está produciendo compuestos que son
00:29: 08.24 interfiriendo con el proceso digestivo.
00:29: 11.06 Y estos son los inhibidores de proteasa en los que trabajó Jorge Zavala, y los inhibidores de proteasa.
00:29:16 Aquí hay un inhibidor de proteasa de siete dominios. y lo que hacen es intervenir. interactuar
00: 29: 20.16 con las enzimas digestivas del intestino de la oruga y evita que la oruga digiera,
00: 29: 25.06 lo que significa que la oruga puede comer y comer y comer pero no crece, porque es
00:29: 28.15 no obteniendo los nutrientes.
00: 29: 30.03 Ahora, cuando una oruga pasa por las etapas de pequeña a grande, se vuelve bonita
00:29: 36.01 inmune a este depredador, porque es una oruga del tamaño de una salchicha al final y prácticamente
00:29:41 00 puede burlarse de este pequeño depredador que está tratando de atacarlo.
00:29: 44.21 Pero si la planta mantiene a la oruga en una etapa agradable, pequeña y vulnerable por más tiempo, la
00:29: 49.20 La defensa indirecta del depredador funciona mucho mejor.
00:29: 52.14 Entonces, es la sinergia entre las defensas directas e indirectas lo que realmente ayuda a dañar el.
00:29: 58.02 reducir la población de orugas.
00: 30: 01.05 Ahora, hay otro tipo de sinergia que ocurre también, y esto se describe muy
00: 30: 05.08 muy bien en algunos videos de Mary Schuman, que finge ser una depredadora de Geocoris,
00: 30: 10.22 un alfiler azul en el trasero de la oruga.
00: 30: 13.02 Y pueden ver, en una oruga que se alimenta de una planta de tipo silvestre, una planta de tipo silvestre que
00: 30: 17.11 lleno de defensas, se comporta con bastante lentitud, no se mueve en absoluto cuando está pinchando
00: 30: 23.17, ella lo toma con las pinzas, no se mueve, simplemente cuelga flácido como
00: 30: 28.01 un clavo de puerta.
00: 30: 29.02 Ahora, recuerde que esta oruga está gastando mucha energía metabólica desintoxicando el
00: 30: 34.13 defensas que están en las hojas, las defensas directas.
00: 30: 39.01 Y no tiene mucha energía para defenderse cuando es atacado por depredadores.
00: 30: 45.00 Compare eso cuando Mary intenta pinchar una oruga que se está alimentando de un inhibidor de proteasa
00: 30: 50.21 planta - tiene mucha energía.
00: 30: 52.11 Está golpeando, golpeando, y se defiende bastante bien.
00: 30: 56.24 Y ese es otro ejemplo de la sinergia entre las defensas directas e indirectas, es que
00: 31: 04.00 las orugas que se alimentan de plantas tóxicas están letárgicas.
00: 31: 06.15 Están teniendo que gastar mucha energía desintoxicando todos esos metabolitos que están atravesando
00: 31: 11.22 ellos, y eso los ralentiza y los hace mucho más vulnerables a sus depredadores.
00: 31: 18.00 Nos olvidamos con tanta frecuencia porque comemos plantas indefensas en nuestro suministro normal de alimentos, hicimos
00: 31: 24.09 los indefensos a través de nuestras prácticas agrícolas, que olvidamos que comer nativos
00: 31: 28.11 plantas que están llenas de químicos es realmente un trabajo duro y metabólicamente exigente.
00:31: 34.24 Ahora, hay otro tipo de defensa directa. defensa indirecta de la que quiero hablarte.
00:31: 39.08 Y esa es una defensa indirecta que ocurre en los tricomas, que son estos pequeños pelos.
00: 31: 43.03 en la superficie de las hojas, y puedes ver como una pequeña gota que aparece aquí desde
00:31: 47.11 esta ampliación de un tricoma en la superficie de una hoja atenuada.
00:31: 50.22 Ahora, en el tricoma está. es un tipo particular de compuesto llamado azúcar acílico.
00: 31: 55.18 Ahora, se pensaba que los azúcares acílicos eran defensas directas, toxinas, y hay una buena cantidad de
00: 32: 01.00 evidencia de que son sustancias pegajosas que atrapan insectos y los atan.
00:32: 06.13 Pero. y esto en realidad fue trabajado por primera vez por Alexander Weinhold en el grupo, y
00:32: 11.23 Alexander caracterizó las estructuras de estas cosas, y que estos ácidos azúcares básicamente
00: 32: 17.02 consiste en una molécula de sacarosa y luego en cada uno de los grupos hidroxilo de la sacarosa
00:32: 21.10 la molécula se esterifica como un ácido graso pequeño de cadena corta.
00:32: 26.03 Aquí están las características de estos cortos. ácidos grasos de cadena corta, y estos de cadena corta
00:32: 31.06 Los ácidos grasos huelen a vómito de bebé. son una especie de olor desagradable y ese es el
00:32:36.15 razón por la que Alexander comenzó el proyecto al principio, porque tenía que
00:32: 40.08 cuida de la colonia de orugas, y siempre pensó que las orugas olían
00:32: 44.15 bastante malo, y. y notó que cuando se alimentaban de estas hojas eran de
00:32: 51.03 Por supuesto que comer azúcares.
00:32: 53.02 Y cuando llevamos estas plantas al campo. llevó plantas al campo y notó lo que
00:32: 57.03 las orugas lo hicieron cuando nacieron por primera vez de su huevo, notamos que estas. estas
00:33: 01.05 Los azúcares acílicos no son defensivos en absoluto, de hecho son la primera comida de una oruga.
00:33: 05.11 Una oruga sale del huevo y comienza a lamerlos. estos tops como si fueran
00:33: 10.07 pequeñas piruletas, y obtienen su primera comida, y, en el proceso de conseguirlo
00:33:15 En la primera comida, terminan teniendo un olor corporal.
00:33:19.00 Y el olor corporal proviene de comer esos ácidos azúcares y tener esos grupos de ácidos grasos.
00:33:24 16 desesterificar y desprenderse del cuerpo.
00:33: 27.09 Y entonces la oruga comienza a oler a esos ácidos grasos de vómito de bebé que están esterificados.
00:33: 33.12 a esos azúcares.
00:33: 34.13 Ahora, estábamos muy interesados ​​en saber si el olfato atraía o no la atención de
00:33: 39.11 depredadores que estaban en las plantas.
00:33: 41.04 Y entonces miramos todos los depredadores que ocurren en las plantas y ninguno de ellos se preocupó.
00:33: 45.03 esto. estos olores de vómito de bebé: no parecían responder más a las orugas que
00:33: 48.23 estaban perfumados o no perfumados.
00:33: 50.02 Entonces, investigamos un poco más.
00:33: 52.08 Pero resulta que hubo otra cosa que estos compuestos le hicieron a una oruga.
00: 33: 58.21 olor corporal.
00:33: 59.24 No solo cambió el olor corporal, sino que también cambió el olor de su caca.
00:34: 04.24 Había una oruga haciendo caca allí.
00:34: 07.03 Y la caca, cuando sucede, cuando cae, generalmente cae de acuerdo con las leyes de la gravedad.
00:34: 16.03 Se cae.
00:34: 17.03 No siempre golpea el ventilador como. como dice la metáfora.
00:34: 20.20 Y la oruga, cuando hace caca, produce una caca fresca, olorosa y olorosa que cae
00:34: 27.14 directamente en el suelo, y esto es Utah, donde el suelo está caliente, con frecuencia 50 grados,
00: 34: 32.16 y esos son ácidos grasos de cadena corta, por lo que se volatilizan inmediatamente, y después de cinco
00:34:36 20 minutos más o menos se vuelven sin olor y ya no tienen ese olor.
00:34: 41.01 Pero durante cinco minutos, cuando la caca fresca ha caído al suelo, está proporcionando una hermosa
00:34: 46.01 información a otro grupo de depredadores.
00:34: 49.23 Y esos son los depredadores que caminan por el suelo, las lagartijas y las hormigas,
00:34: 54.19 y resulta que las lagartijas y las hormigas usan esa información volátil para saber
00:34: 59.07 que, vaya, hay una oruga encima de ellos, simplemente pueden trepar por la planta.
00:35: 03.03 Y puede tomar excremento fresco y excremento seco, o simplemente puede aislar el. ese. ese.
00: 35: 09.07 esos ácidos grasos y haz tu propio pequeño perfume, que estará disponible en duty-free
00: 35: 13.19 tiendas pronto, y llámalo el olor de la oruga, y puedes rociarlo en el suelo y rociar
00:35: 17.16 en palos frente a los hormigueros, y las hormigas vendrán cargando después de que hayas
00:35: 21.23 los roció, buscando orugas.
00:35: 24.06 Y así, al final, estos tricomas bien pueden ser la primera comida para la oruga, y
00:35: 32.05 son deliciosas piruletas azucaradas, pero en el proceso de perfumar sus cuerpos y perfumar
00:35: 38.10 su excremento, en realidad resultan ser piruletas malignas porque los etiquetan como depredadores.
00:35: 43.16 Y ese es solo otro ejemplo de cómo una planta está utilizando defensas indirectas para proteger
00:35: 49.22 ellos mismos.
00:35: 51.00 Tienen formas muy inteligentes de atraer depredadores.
00:35: 54.07 Y esa fue la cuarta capa.
00:35: 55.23 Ahora, voy a ir a la quinta capa, ahora, y la quinta capa activada por esos grasos
00: 36: 02.06 conjugados de aminoácidos que están en la saliva de la oruga.
00: 36: 05.07 En la quinta capa hay una capa de respuestas de tolerancia que activa la planta.
00:36: 10.15 Habíamos hablado antes en la Parte 1 sobre cómo una planta es una máquina de crecimiento, fijando carbono
00:36: 15.23 dióxido, tomando ese dióxido de carbono, produciendo un montón de metabolitos para el crecimiento, la reproducción,
00: 36: 21.03 almacenamiento y defensa, pero al mismo tiempo también es posible usarlo para hacer la planta
00:36: 28.10 Más tolerante al ataque de herbívoros.
00:36: 31.07 Ahora, hasta este trabajo, todo el asunto de la tolerancia era más o menos un concepto sin rasgos,
00:36: 36.01 algo que podrías ver en poblaciones de plantas, pero no algo que realmente puedas
00:36: 40.02 Clave hasta un rasgo en particular.
00:36: 42.05 Y aquí hemos podido concretarlo en un rasgo en particular.
00:36: 45.06 Y vino, de nuevo, de una observación de campo.
00:36: 47.09 La observación de campo fue que las plantas atacaban a las orugas, después de que las plantas habían envejecido y
00:36: 53.04 se secaron, y luego hubo otra lluvia, con frecuencia refloraron, produjeron
00:36: 58.00 nuevas flores después de una lluvia, pero las plantas que no fueron atacadas por las orugas no lo hicieron.
00: 37: 02.15 haz esta refloración.
00:37: 03.16 Entonces, esa fue una observación interesante.
00:37: 05.12 Y te preguntaste, ¿de dónde sacaron los recursos estas plantas atacadas por orugas?
00: 37: 09.14 a reflorar?
00:37: 10.20 Esta es una planta anual que debería haber apagado la vida, hecho todas las flores que podría haber hecho,
00: 37: 14.22 y senectó y se dio por vencido.
00:37: 16.07 Pero eso no es lo que estaban haciendo.
00:37: 17.21 Y creo que la respuesta viene en la historia de vida de las orugas que se alimentan de ellas.
00:37: 23.20 Las orugas pasan por dos etapas.
00:37: 25.08 Tienen el escenario de la máquina de comer, que se muestra aquí mismo, donde Manduca.
00:37: 29.24 Manduca sexta es simplemente una larva que intenta consumir la mayor cantidad de material vegetal posible,
00:37: 33.18 pero luego se convierte en crisálida y muda en esta hermosa polilla, y se convierte en una máquina sexual.
00:37: 39.21 Y, como máquina sexual, ya no se come a la oruga. comiendo la planta más.
00:37: 44.09 Y eso significa que la oruga está fuera de sí. fuera de las preocupaciones de la planta,
00: 37: 49.13 y la planta, si había esperado y almacenado recursos en otro lugar, podía reflorar
00:37: 55.05 y comenzar todo el proceso de nuevo sin que se pierdan los tejidos.
00:37: 58.24 Y esto es lo que está sucediendo.
00: 38: 00.19 Cuando. y este es un trabajo realizado por Jens Schwachtje, y su proyecto de doctorado, y descubrió que
00:38: 06.24 los FAC en la saliva de la oruga, provocan un bunkering de fotoasimilados en las raíces.
00:38: 13.20 Ahora, una planta es una máquina de crecimiento, ¿verdad?
00:38: 15.22 Está asimilando el dióxido de carbono del aire y, normalmente, los estaría arreglando.
00:38: 20.24 ese dióxido de carbono en sacarosa y enviándolo desde las hojas de origen hasta las hojas hundidas para
00:38: 25.17 cultivar más área de hojas para hacer más una máquina de crecimiento, eso es lo que normalmente hacen las plantas.
00: 38: 30.00 Pero si están haciendo más una máquina de crecimiento, también están haciendo más hojas para la oruga.
00: 38: 34.03 para comer, grrr.
00:38: 35.03 Entonces, debes detener ese proceso.
00:38: 37.12 Y cuando tienes una oruga en la planta, o pones FAC en una planta, y no
00:38: 42.18 importa en qué parte de la planta, la planta, en lugar de tomar ese CO2 fijo y enviarlo
00:38: 48.07 a las hojas jóvenes que se hunden, las amontona debajo del suelo.
00:38: 51.15 Y eso. y Jens pudo demostrar esto con algunos hermosos experimentos en colaboración
00:38: 56.04 con la fitosfera Julich, que tiene un sincrotrón, es capaz de producir dióxido de carbono C-11.
00: 39: 01.09 C-11 tiene una vida media de 15 minutos, así que tienes que estar cerca del sincrotrón
00: 39: 05.14 - no puede enviarlo muy lejos - y le permite ver particiones a muy corto plazo
00:39: 10.21 de carbono en una planta después de que se fija y dónde se mueve y dónde se mueve.
00:39: 15.14 Y aquí están algunos de los datos del trabajo de Jens.
00:39: 17.23 Pudo demostrar eso. es el transporte de CO2 marcado con C-11 a las hojas jóvenes, y
00: 39: 26.03 puedes ver que se va. cuando simplemente enrollas y riegas una planta. y tu tratas el
00:39: 31.14 heridas con agua. el dióxido de carbono fijo sube por la planta, pero si agrega saliva a
00:39: 36.18 la herida baja.
00:39: 39.08 Y son los FAC específicos en ese asador lo que hace que baje.
00:39: 45.13 Y también pudo demostrar que hay una subunidad particular de una quinasa SnRK que
00: 39: 49.24 está regulando eso.
00: 39: 51.01 Esta es esta subunidad GAL83 que está regulada a la baja por los FAC.
00:39: 55.06 Y esa es una especie de. el regulador maestro de sumidero-fuente, el elemento genético que. ese
00: 40: 01.21 está provocando esta respuesta.
00:40: 04.15 Y ese bunkering, habiendo puesto ese carbono bajo tierra en las raíces, permite que el
00:40: 09.13 plantar para reflorar, hacer flores más grandes, después de que la oruga se haya ido.
00:40: 14.21 Entonces, en muchos sentidos, este nivel, esta respuesta, este número cinco, es un hombre. es el tipo
00:40: 21.12 de respuesta que Mahatma Gandhi tendría contra un depredador.
00:40: 25.17 Simplemente mantienes un perfil bajo y lo dejas pasar, y no te involucras en una pelea, solo creces de nuevo.
00: 40: 32.18 y poder empezar de nuevo.
00: 40: 36.17 Está bien.
00:40: 37.24 La sexta capa y la última capa es probablemente la capa más intrigante.
00:40: 42.19 Es un tipo de evitación de este herbívoro y es una respuesta de evitación que tiene.
00: 40: 50.11 tiene que lidiar con un problema de historia natural bastante común que. que tienen todos los organismos.
00:40: 55.16 Y es que algunas de sus interacciones son con buenos y otras con malos.
00: 40: 59.00 chicos, ya veces el bueno y el malo son parte del mismo genoma.
00: 41: 03.00 Entonces, esta polilla es un buen tipo, es un polinizador para la planta, pero pone huevos que son
00:41: 09.05 chicos malos, que se convierten en pequeños herbívoros que a veces se convierten en herbívoros muy grandes,
00:41: 13.12 que son muy desastrosos para la planta.
00:41: 16.00 Y la sexta respuesta tiene que ver con. lidiar con este herbívoro tratando con
00:41: 22.07 su madre, su polinizador.
00:41: 24.21 Ahora, les dije en la sesión 1 que esta es una planta que atrae a ese polinizador al producir
00:41: 32.23 un compuesto llamado bencilacetona, que está representado arriba de la flor, y.
00:41: 37.16 y lo que Danny Kessler descubrió es que cuando la polilla se siente atraída por ese
00:41: 44.22 estructura de la bencilacetona, no solo es atraída por el néctar,
00:41: 50.09 y luego oviposita.
00:41: 51.17 Entonces, la nectarización y la ovaposición son procesos vinculados cuanto más son nectados y más visitados.
00:41: 58.16 por este polinizador, más huevos aparecen en la planta.
00:42: 02.08 Los huevos, por supuesto, se convierten en herbívoros y, por lo tanto, más servicios de polinización
00:42:06 20 conseguir, podrías terminar obteniendo más herbívoros, si los otros tipos de defensas de los que he hablado
00:42: 11.12 acerca de antes no son efectivos para limpiar a esos herbívoros y deshacerse de ellos.
00:42: 16.13 Ahora, pudimos silenciar la producción de bencilacetona y cuando lo hacemos, sabemos que,
00:42: 21.23 si la planta no produce bencilacetona, se ignora prácticamente en términos de polinizador.
00:42: 27.19 actividad, y también actividad de ovaposición por parte de la polilla.
00:42: 32.05 Y Danny Kessler, que es un fotógrafo notable pero también un observador notable de la naturaleza
00:42:39.06 historia, notó que atacaba a las plantas, cuando miraba esto. hagámoslo de nuevo en
00:42: 43.18 esta transición día noche. que las plantas comenzaban a producir un tipo diferente
00:42:49.18 de flor después de que fueron atacados.
00:42: 52.07 Estaban produciendo sus flores nocturnas normales, pero luego comenzaron, cuando fueron atacados,
00:42: 55.18 produciendo un tipo diferente de flor que en realidad solo se abría por la mañana.
00:42: 59.24 Ahora, aquí está la diferencia entre la flor abierta por la mañana en la parte inferior y la flor abierta por la noche.
00: 43: 05.12 en la parte superior.
00:43: 06.21 La flor normal es la flor abierta de noche, la que está aquí.
00:43: 10.18 Y puedes ver que se abre en la primera noche abierta, y se abre y huele y atrae
00:43: 15.22 la polilla, y luego se cierra un poco durante el día, y luego se abre de nuevo y atrae
00:43: 19.24 la polilla de nuevo por segunda noche.
00:43: 22.04 La flor que abre por la mañana permanece cerrada esa primera noche.
00:43: 25.22 No huele.
00:43: 27.04 Y no atrae polillas.
00:43: 29.04 Y luego se abre un poco a la mañana siguiente, y atrae a un diferente
00:43: 35.13 polinizador, y este es el polinizador, un colibrí.
00:43: 39.10 Y el colibrí tiene una característica muy bonita de que pone huevos de colibrí, no de oruga.
00:43: 46.08 huevos.
00:43: 47.12 Y cambiando su sistema sexual a un polinizador diferente, pidiendo un tipo diferente de
00:43: 53.20 cartero para traerle gametos, la planta básicamente ha resuelto su problema de herbívoros.
00:44: 00.21 Y eso es bastante notable.
00:44: 03.07 Entonces, lo que he hecho es contarles todos estos cambios que ocurren en la planta cuando
00:44: 10.10 Percibe estos compuestos aquí que están en la saliva de la planta. la saliva del
00: 44: 15.13 oruga mientras mastica. en la planta, y provoca esta muy compleja evasión de defensa
00:44: 20.14 y respuestas de tolerancia.
00:44: 22.10 Y lo que también te he dicho, espero. básicamente hay tres mensajes detrás de este notable
00:44: 28.22 transición que ocurre en las plantas cuando ve estos factores de escupir.
00:44: 33.04 La primera, por supuesto, es que la defensa directa no es la única forma de lidiar con los herbívoros,
00: 44: 37.10 y la mayoría de nuestras prácticas agrícolas relacionadas con la protección de nuestras tierras de cultivo tienen que ver
00:44: 42.01 con defensas directas - insecticidas que matan directamente la prensa de cultivo. las plagas de los cultivos.
00:44: 48.10 Ahora, como hemos aprendido de esta historia, hay muchas otras formas de lidiar con su herbívoro.
00:44: 53.14 Y deberíamos pensar en cómo incorporar algunas de esas muchas otras formas en nuestro cultivo.
00:44:58.11 sistemas, porque algunos de ellos pueden ser mucho más estables evolutivamente que simplemente usar
00:45: 02.22 defensas directas solo.
00: 45: 05.10 El segundo mensaje principal para llevar a casa que quiero recibir de esto es esta interacción del
00: 45: 09.08 importancia de conocer el mecanismo para que puedas usar mecanismos para poder manipular
00: 45: 14.20 función.
00:45: 16.12 Y cuando puede manipular la función, puede comenzar a preguntar, de manera imparcial, qué es
00:45: 21.03 que sucede en la naturaleza entre plantas e insectos, y todos los demás interactuantes.
00:45: 26.23 Y el tercer mensaje principal que quiero que obtengas de esto es que puedes observar una terrible
00:45: 32.02 mucho con solo mirar.
00:45: 33.15 Ahora, esta pequeña tautología es algo de Yogi Berra, pero creo que se aplica de manera muy convincente.
00:45: 40.14 a la biología hoy en día, porque no enseñamos a nuestros estudiantes cómo mirar, particularmente no es natural.
00: 45: 49.06 interacciones, más.
00:45: 50.06 Esto no es parte de nuestros programas de entrenamiento biológico.
00:45: 53.08 Y gran parte de la innovación que les acabo de mostrar proviene de la historia natural simple.
00: 46: 00.11 observaciones.
00: 46: 01.23 Está bien.
00:46: 03.11 Entonces, en la tercera parte. ese fue el final de la segunda parte, en la tercera parte estoy
00:46: 08.02 voy a hablar sobre semillas, sexo y microbios.
00:46: 11.08 En la Parte 1, les dije que esta es una planta que persigue incendios, produce semillas que
00:46: 16.13 tener que vivir en el banco de semillas durante cientos de años antes de que llegue el próximo incendio,
00:46: 21.09 y voy a hablar sobre cómo usa el sexo para obtener el mejor material genético, para ser
00:46: 25.24 capaz de sobrevivir a ese largo período de. mientras espera el próximo evento de germinación,
00:46: 33.08 y también cómo recluta microbios cuando decide hacerlo. para. germinar en oportunista
00:46: 39.08 mutualismos para ayudar a protegerlo contra todo tipo de tensiones que difícilmente podrías predecir
00:46: 43.14 si hubiera estado en el banco de semillas durante cientos de años.
00:46: 46.07 Entonces, quiero agradecerle su atención, pero particularmente quiero agradecer tanto a los
00:46: 51.04 organizaciones de financiación que hacen posible este trabajo, la financiación paciente a largo plazo de
00:46:56.00 la Sociedad Max Planck, y las subvenciones que recibimos de estas maravillosas agencias que
00:47: 01.02 son tan poco burocráticos en su administración y realmente promueven la ciencia impulsada por la curiosidad
00:47: 06.12 de la mejor manera posible.
00:47: 07.23 Quiero agradecer a la gente de la Universidad Brigham Young, particularmente al Dr. Larry StClair,
00:47: 12.22 Ken Packard y Heriberto Madrigal, que hacen esta maravillosa interacción con ese
00:47: 17.23 notable trabajo universitario, y nos permite usar su Lytle Ranch Preserve como laboratorio.
00:47: 24.09 para estudiar, para el sitio de estas interacciones de campo.
00:47: 27.01 Y quiero hablar.
00:47: 28.01 Quiero agradecer a todas las personas que han proporcionado las impresionantes imágenes y películas, los talentosos
00:47: 34.13 fotógrafos y. y las personas del grupo que han ayudado a apoyar y hacer que algunas de estas
00:47: 39.07 diapositivas.
00:47: 40.07 Y, en particular, Erna Buffie y Volker Arzt, que son realmente maestros en traducir
00:47: 47.22 ciencia, haciendo hermosas películas, y nos permitió usar muchas de sus tomas descartadas de su
00:47: 53.03 películas en esta presentación.
00:47: 55.08 Y a ti, por tu atención.


Identificar

Identificar correctamente tales tendencias significa poder planificar con anticipación y luego aprovechar el mayor interés.

Los reporteros Sapien y Sanders trabajaron con Willis para identificar a varios comandantes de alto rango de la policía de Nueva York que habían sido promovidos una y otra vez a pesar de los largos registros de quejas civiles graves.

Primero, el equipo trabajó para identificar si habían asignado las URL más relevantes para las palabras clave.

Sin embargo, si los científicos pueden identificar un correlato inmunológico de protección, "y puede demostrar que los niños lo obtienen con la vacuna, eso es aún más satisfactorio", dijo O'Leary.

Los fondos debían transferirse a la CPUC trimestralmente, pero la CPUC no trató de identificar si algo de ese dinero estaba pendiente.

Tenemos miles de usuarios que se identifican a sí mismos como transexuales y son miembros bienvenidos de la comunidad de Grindr.

Le encanta el hecho de que, al igual que en Grindr, los usuarios pueden identificarse como transgénero.

Pero lo más probable es que estuviera relacionado con la forma en que los sacerdotes se identifican con los pobres frente a los abusos del gobierno y delictivos.

Ciertamente, mi instinto es identificarme con la policía, sin importar las circunstancias.

Los otros son difíciles de identificar, ya que reaccionaron con otras moléculas portadoras de oxígeno en el suelo.

Por lo general, no se intenta identificar más que el bacilo tuberculoso y el gonococo.

De todos modos, no sabía cómo identificar al general Maxgregor cuando llegara.

En algunos casos, se pueden utilizar pruebas adecuadas para identificar cosas en las que la descripción del testamento es ambigua.

La cosa legada debe describirse con suficiente claridad para identificarla, no se requiere nada más.

Sin embargo, ambos lo dejaron pasar y nadie en toda la escuela intentó identificarlo.


Identificar las plantas silvestres del oeste de América del Norte

Para apreciar las plantas del oeste de América del Norte, uno debe intimar con los paisajes en los que viven. Deje que Mountain Nature Network sea su fuente para las plantas del oeste de América del Norte.

Aprenda a identificar plantas. Las Montañas Rocosas tienen una fabulosa diversidad de vida vegetal. Deje que Mountain Nature Network lo ayude a aprender las habilidades para convertirse en un experto e identificar estas plantas.

Identificar una planta. Mountain Nature Network ofrece más formas de identificar las plantas de las Montañas Rocosas que cualquier otro sitio web. Ningún libro se puede comparar con la sencillez que encontrará aquí.

Busque avistamientos recientes. Nuestra base de datos de avistamientos le permite buscar avistamientos de cualquiera de nuestra creciente lista de plantas. Esto puede ayudarlo a reducir el desafío de encontrar una nueva especie para su lista de vida.

Registre sus avistamientos. También vale la pena registrar cualquier avistamiento que valga la pena tener. Utilice nuestra base de datos interactiva de avistamientos para registrar sus avistamientos, ver su lista de vida y contribuir al trabajo de los investigadores que estudian las plantas de las Montañas Rocosas.


Carbohidratos

Los carbohidratos son el tipo más común de compuesto orgánico. A carbohidrato es un compuesto orgánico como el azúcar o el almidón, y se utiliza para almacenar energía. Como la mayoría de los compuestos orgánicos, los carbohidratos están formados por pequeñas unidades repetidas que forman enlaces entre sí para formar una molécula más grande. En el caso de los carbohidratos, las pequeñas unidades repetidas se denominan monosacáridos. Los carbohidratos contienen solo carbono, hidrógeno y oxígeno.

Monosacáridos y disacáridos

A monosacárido es un azúcar simple como la fructosa o la glucosa. La fructosa se encuentra en las frutas, mientras que la glucosa generalmente resulta de la digestión de otros carbohidratos. Glucosa(C6H12O6) se utiliza para obtener energía en las células de la mayoría de los organismos y es un producto de la fotosíntesis.

La fórmula general para un monosacárido es:

dónde norte puede ser cualquier número mayor que dos. Por ejemplo, en glucosa norte es 6, y la fórmula es:

Otro monosacárido, la fructosa, tiene la misma fórmula química que la glucosa, pero los átomos están dispuestos de manera diferente. Las moléculas con la misma fórmula química pero con átomos en una disposición diferente se denominan isómeros. Compare las moléculas de glucosa y fructosa enFigura debajo. ¿Puedes identificar sus diferencias? Las únicas diferencias son las posiciones de algunos de los átomos. Estas diferencias afectan las propiedades de los dos monosacáridos.

Molécula de sacarosa. Esta molécula de sacarosa es un disacárido. Está compuesto por dos monosacáridos: glucosa a la izquierda y fructosa a la derecha.

Si dos monosacáridos se unen, forman un carbohidrato llamado disacárido. Un ejemplo de disacárido es la sacarosa (azúcar de mesa), que consta de los monosacáridos glucosa y fructosa (Figura encima). Los monosacáridos y disacáridos también se denominan sencillo azúcares. Proporcionan la principal fuente de energía para las células vivas.

Polisacáridos

A polisacárido es un carbohidrato complejo que se forma cuando los azúcares simples se unen en una cadena. Los polisacáridos pueden contener solo unos pocos azúcares simples o miles de ellos. Los carbohidratos complejos tienen dos funciones principales: almacenar energía y formar estructuras de los seres vivos. Algunos ejemplos de carbohidratos complejos y sus funciones se muestran en Mesa debajo. ¿Qué tipo de carbohidrato complejo usa su propio cuerpo para almacenar energía?


Identificación de la familia DCL en Gossypium

Las secuencias del genoma de tres especies de algodón, G. arboreum (Genoma de ensamblaje BGI-CGB v2.0), G. raimondii (Datos de ensamblaje JGI v2.0) y G. hirsutum acc. TM-1 (genoma de ensamblaje NAU-NBI v1.1), se descargaron de las bases de datos Phytozone (http://www.phytozone.net/) y CottonGen (https://www.cottongen.org/). Se obtuvieron datos de la secuencia de proteínas tipo dicer para A. thaliana y O. sativa desde el archivo General Feature Format (GFF) Arabidopsis Information Resource (TAIR versión 10, http://www.arabidopsis.org) y de Rice Genome Annotation Project Database (RGAP versión 7, http://rice.plantbiology.msu.edu/index.shtml). Los nombres e ID de los genes se enumeran en el archivo adicional 1 y en el archivo adicional 2: Tabla S1).

Las propiedades físico-químicas de las proteínas DCL del algodón se predijeron utilizando la herramienta ExPASy Compute pI / Mw (http://au.expasy.org/tools/pi_tool.html Bjellqvistetal Bjellqvistetal, 1993).

Análisis de ubicación cromosómica y construcción de árboles filogenéticos

Las ubicaciones de los DCL en los cromosomas se evaluaron utilizando el software Mapinspect (http://www.softsea.com/review/MapInspect.html) utilizando la posición inicial y final de cada marco de lectura abierto obtenido de la base de datos del genoma. .

Se construyó un árbol filogenético utilizando la alineación MUSCLE (Comparación de secuencia múltiple por Log-Expectation) y el método de unión de vecinos (NJ) en el software MEGA 7.0 [72], con la prueba de arranque de 1000 réplicas. Se realizó una búsqueda de palabras clave de la base de datos Phytozome v12.1 (https://phytozome.jgi.doe.gov/pz) y la base de datos del Centro Nacional de Información Biotecnológica - NCBI (https://www.ncbi.nlm.nih.gov) además se realizó para obtener los genes DCL en diferentes organismos vegetales.

Análisis de intrón-exón y dominio de la familia DCL

Se utilizó el servidor de visualización de estructura genética (http://gsds.cbi.pku.edu.cn/index.php) para analizar la estructura intrón-exón comparando el CDS del algodón DCL genes con sus correspondientes secuencias genómicas [45, 73]. SMART (http://smart.embl-heidelberg.de) identificó los dominios conservados en las DCL.

Materiales vegetales

Dos algodón americano (upland) G. hirsutum cultivares se utilizaron para la DCL ensayos de expresión e infección viral: acc. FiberMax966 (FM966) (Aventis Crop Science, Australia) y acc. Delta Opal (DO) (Delta and Pine Land Co., Estados Unidos). Las semillas fueron amablemente provistas por IMA, Instituto Matogrossense do Algodão, Primavera do Leste, estado de Mato Grosso, Brasil. Las plántulas se cultivaron en condiciones de invernadero a 28 +/− 2 ° C como se describió anteriormente [49].

Para órgano de algodón DCL expresión, se recolectaron muestras de hojas, brotes, flores y raíces de plantas independientes a los 30 días después de la germinación (dag) de cada algodón acc. FM y DO. Las muestras se congelaron inmediatamente en N líquido2 y almacenados a -80 ° C hasta la extracción de ARN.

Inoculación de áfidos de plantas e infección por virus.

Algodón (Gossypium hirsutum) plantas de cultivares acc. FM966 (susceptible a la enfermedad del azul del algodón) y acc. DO (resistente a la enfermedad del azul del algodón) cultivados en el invernadero y en la etapa de 30 dag se infectaron con Virus del enano del enrollamiento de la hoja del algodón (CLRDV, polerovirus, Luteoviridae familia) por pulgones virulíferos (Aphis gossypii Glover) como se describió anteriormente [56]. Se inocularon hojas completamente desarrolladas de plantas con la misma edad de ambos cultivares con pulgones no virulíferos (pulgones libres de virus). Los áfidos se restringieron en el sitio de inoculación mediante cintas adhesivas de doble cara (3MM Co.) y se sacrificaron 24 h después de la inoculación con insecticida. Los pulgones se restringieron a los sitios de inoculación en las hojas inoculadas rodeando el sitio de inoculación con un toque de doble cara.

Las hojas sistémicas, localizadas 3-4 hojas por encima de la hoja inoculada, se recolectaron a las 24 h post-infección (hpi) y 5, 15 y 25 días post-infección (dpi) con pulgones CLRDV o pulgones no virulíferos. Las hojas de la misma posición de las plantas no infectadas se utilizaron como controles sin inocular. Hojas de 3 a 5 plantas inoculadas independientes componían cada réplica biológica. Las muestras se almacenaron a -80 ° C hasta el aislamiento del ARN y el análisis de expresión.

Todas las muestras recuperadas de inoculados libres de áfidos, infectados con CLRDV y sin inocular se analizaron para la detección de CLRDV mediante un ensayo de RT-PCR anidado que amplifica la secuencia de la proteína de la cubierta viral a continuación [53]. Se utilizaron plantas infectadas susceptibles a CLRDV como control.

RT-PCR cuantitativa en tiempo real (RT-qPCR)

El ARN total se aisló usando el kit de ARN Invisorb Spin Plant (Invitek Molecular Co., Alemania). La calidad y concentración de cada muestra de ARN se determinó mediante electroforesis en gel de agarosa y usando un espectrofotómetro NanoDrop 2000 (Thermo Fisher Scientific Co.). Solo se utilizaron muestras de ARN con una relación de 260/280 nm entre 1,8-2,1 y una relación de 260/230 ≥ 2,0. La transcripción inversa de la primera hebra del c-DNA se realizó con el kit de síntesis de cDNA Revertaid First Strand (Thermo Fisher Scientific Co.) de acuerdo con las instrucciones del fabricante. Se trató un microgramo de ARN total de cada muestra con ADNasa I (Fermentas Co.) y se sintetizaron ADNc añadiendo 100 µM de cebador oligo dT24V. G. hirsutum DCL Los cebadores inversos y directos se diseñaron utilizando el cebador NCBI-BLAST (archivo adicional 2: Tabla S2). Se utilizó Maxima SYBR Green / ROX qPCR Master Mix (Thermo Fisher Scientific Co.) para realizar RT-qPCR en un sistema de PCR en tiempo real rápido 7500 (Applied Biosystems), de acuerdo con las instrucciones del fabricante. Las condiciones de ciclo fueron 10 min a 95 ° C para la desnaturalización inicial, seguido de 40 ciclos de desnaturalización a 95 ° C durante 15 sy recocido / extensión a 60 ° C durante 30 s. Algodón GhmiR390 y GhPP2A (subunidad catalítica de la fosfatasa 2A) se utilizaron como genes de referencia para el análisis de DCL expresión en diferentes órganos, los resultados se obtuvieron mediante el método △ CT y se utilizó el método 2 - △ △ CT para analizar DCL expresión durante la infección viral y / o la inoculación de áfidos [51, 52]. Algodón GhmiR390 y GhPP2A (PROTEÍNA FOSFATASA 2), que se identificaron previamente como los mejores genes de referencia para los estudios de algodón infectado con CLRDV [74], se utilizaron para normalizar los niveles de expresión de ADNc. Las reacciones se prepararon en un volumen total de 20 μL, que contenían 10 μL de mezcla maestra verde SYBR, 2 μL de plantilla de ADNc, 6 μL de ddH2O, y 2 μL de cada cebador para obtener una concentración final de 10 μM. Se realizaron tres réplicas biológicas y se analizaron tres réplicas técnicas por muestra de ADNc.

Para mostrar la expresión de DCL en cada órgano, un mapa de calor de la DCL El patrón de expresión se estableció mediante el análisis del método de agrupamiento completo utilizando la distancia euclidiana y se calculó en el entorno del software R. Los resultados de DCL Cts se muestran en Archivo adicional 2: Tabla S3.

Secuenciación de sviRNA de CAV mediante secuenciación profunda

Se utilizaron hojas de algodón infectadas con el virus de la antocianosis del algodón (CAV) obtenidas en el estado de Mato Grosso, Brasil, para la extracción de ARN total y la purificación y secuenciación de ARN pequeño mediante la plataforma Illumina siguiendo los procedimientos descritos por [54].

Análisis estadístico

DCL Los niveles de expresión relativa determinados para las diferentes muestras bajo ataque de herbívoros y / o infección por virus se compararon con estos controles: plantas no tratadas (control) x plantas inoculadas con áfidos para análisis de expresión de herbívoros, y simulacro (plantas inoculadas con áfidos libres de virus) x CLRDV-áfido plantas inoculadas para la infección viral utilizando la prueba ANOVA paramétrica unidireccional en PAG ≤ 0.05 y PAG ≤ 0,01. Para comprobar si los diferentes niveles de expresión relativa de DCL, de FM y DO, son estadísticamente significativos, se utilizó la prueba T-student.

Región promotora cis-análisis de elementos activos

Para la identificación de elementos reguladores cis presentes en DCL de G. hirsutum, Se descargaron secuencias aguas arriba de 1500 nucleótidos del codón estrella ATG del sitio web de CottonGen (https://www.cottongen.org) y se predijeron los elementos cis con el software PlantCARE (http://bioinformatics.psb.ugent.be/webtools/plantcare/ html /).


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