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Título

Percepción do risco de herbivoría en dous piñeiros de interese forestal: cambios na química defensiva

Otros títulosPerception of biotic risk in the neighbourhood by young pine trees of two forestry species: changes in the concentration of chemical defences
Percepción del riesgo de herbivoría en dos pinos de interés forestal: cambios en la química defensiva
AutorDiz Diz, Beatriz
DirectorZas Arregui, Rafael ; Sampedro Pérez, Luis
Palabras clavePinus pinaster
Pinus radiata
Hylobius abietis
VOCs
Chemical defences
Priming
Herbivory
Agresiones biológicas
Emisora
Receptora
Agresións biolóxicas
Fecha de publicación28-may-2013
EditorCSIC - Misión Biológica de Galicia (MBG)
CitaciónPercepción do risco de herbivoría en dous piñeiros de interese forestal: cambios na química defensiva (2013)
Resumen[EN] Most plants deliver continuously complex admixtures of volatile organic compounds (VOCs) to the surrounding atmosphere that may change in response to biotic aggressions. Recent papers have shown that those induced VOC’s could serve for within-plant signalling of distant tissues, also for attracting herbivore predators and parasitoids, but also may be perceived by other plants in the neighbourhood as danger signals activating their defensive system. Little is know about these defensive abilities in Maritime Pine (P. pinaster) and Radiata Pine (P. radiata), two pine species with major relevance for forestry in northern Spain. Here we studied the ability of pine saplings of those species (‘receptor’ plants) growing during 40 days in experimental greenhouses for perceiving the herbivory suffered by neighbour plants (‘emitters’) by the large pine weevil (Hylobius abietis), and for changing their defensive phenotypes accordingly. In particular, we quantified the content on non-volatile resin and total polyphenolics in the needles and in the upper and lower part of the stems of receptor plants just after the growing period (constitutive) and after being exposed by herbivory by the weevil for 5 days (induced defences). Constitutive defences in the stem showed a marked within-plant distribution pattern, with more resin in the upper part a more polyphenolics in the lower part of the stem in both pine species. We found a significant 66% increase in the constitutive concentration of non-volatile resin in the upper part of P. radiata saplings grown in presence of herbivory in their neighbourhood. However we did not found changes in polyphenolics or other tissues in P. radiata neither in P. pinaster. Plants growing in the neighbourhood of attacked plants showed significant or marginally significant induced susceptibility responses when exposed to real herbivory, with lower levels of chemical defences than naive plants. Taken together, our results suggest that young pine trees can perceive biotic interactions in their surrounding environment, and that herbivory in the neighbourhood may modify defensive phenotype and the plasticity of defensive system in response to further attacks. However, our results do not allow to conclude about a generalized pattern of response across species or tissues and further research is needed in this field.
[ES] Las plantas liberan continuamente complejas mezclas volátiles al aire y la composición de estas emisiones puede variar dependiendo de si la planta fue atacada y de la naturaleza específica del atacante. Estudios recientes demostraron que los compuestos orgánicos volátiles (VOCs) emitidos tras episodios de herbivoría pueden ser utilizados por las plantas para transmitir información a tejidos distantes, pueden ser percibidos por antagonistas de los herbívoros, y mismo pueden ser percibidos por las plantas vecinas indicándoles la existencia de riesgo, desencadenando cambios antes de un posible ataque y aumentando su resistencia en consecuencia. Tanto el pino del país (P. pinaster) como el pino insigne (P. radiata) son dos especies que adquirieron una gran importancia económica en el sector forestal gallego en los últimos tiempos por lo que, la comprensión de su comportamiento defensivo frente a agresiones biológicas, en particular en la edad juvenil, puede ser de utilidad para reducir las pérdidas económicas debidas a la herbivoría en estos géneros. En el presente trabajo de investigación se estudió si plántulas de P. pinaster y P. radiata (receptoras) pueden modificar sus características defensivas cuando crecen en la vecindad de plantas atacadas por el coleóptero Hylobius abietis (emisoras). En particular, cuantificamos el contenido de resina no volátil y polifenoles totales en el tallo superior, inferior y acículas en las dos especies. En las plantas emisoras se observó un incremento significativo de las defensas químicas en P. pinaster, pero no en P. radiata. La herbivoría en plantas vecinas tuvo como consecuencia un incremento significativo de un 66% en la concentración constitutiva de resina en la parte superior del tallo de P. radiata en relación a plantas que crecieron sin herbivoría en la vecindad. Sin embargo no se observó efecto en otros tejidos, en el contenido de polifenoles totales, ni en P. pinaster. Las plantas que crecieron en presencia de vecinas atacadas por H. abietis mostraron respuestas significativas o marginalmente significativas de susceptibilidad inducida una vez que fueron expuestas a herbivoría real, en comparación con plantas que crecieron sin herbivoría en la vecindad. Las concentraciones de defensas constitutivas son diferentes en la parte superior e inferior del tallo de pinos juveniles, con más resina en la parte superior y más polifenoles en la inferior en las dos especies estudiadas. De forma conjunta, los resultados sugieren que los pinos podrían percibir los cambios bióticos en su entorno, y que la herbivoría en plantas vecinas puede modificar de alguna manera el sistema defensivo y la capacidad de respuesta frente a ataques posteriores de los pinos jóvenes. Sin embargo, los resultados no permiten concluir ni generalizar sobre el tipo de respuesta.
[GL] As plantas liberan continuamente complexas mesturas volátiles ó aire e a composición destas emisións pode variar dependendo de si a planta foi atacada e da natureza específica do atacante. Estudos recentes demostraron que os compostos orgánicos volátiles (VOCs) emitidos tras episodios de herbivoría poden ser empregados polas plantas para transmitir información á tecidos distantes, poden ser percibidos por antagonistas dos herbívoros, e mesmo poden ser percibidos polas plantas veciñas indicándolles a existencia de risco, desencadeando cambios antes de un posible ataque e aumentando a súa resistencia en consecuencia. Tanto o piñeiro do país (P. pinaster) como o piñeiro insigne (P. radiata) son dúas especies que adquiriron unha gran importancia económica no sector forestal galego nos últimos tempos polo que, a comprensión do seu comportamento defensivo fronte a agresións biolóxicas, en particular na idade xuvenil, pode ser de utilidade para reducir as perdas económicas debidas á herbivoría nestes xéneros. No presente traballo de investigación estudouse se plántulas de P. pinaster e P. radiata (receptoras) poden modificar as súas características defensivas cando crecen na veciñanza de plantas atacadas polo gurgullo Hylobius abietis (emisoras). En particular, cuantificamos o contido de resina non volátil e polifenois totais no talo superior, inferior e acículas nas dúas especies. Nas plantas emisoras observouse un incremento significativo das defensas químicas en P. pinaster, pero non en P. radiata. A herbivoría en plantas veciñas tivo como consecuencia un incremento significativo dun 66% na concentración constitutiva de resina na parte superior do talo de P. radiata en relación a plantas que creceron sen herbivoría na veciñanza. Sen embargo non se observou efecto noutros tecidos, no contido de polifenois totais, nin en P. pinaster. As plantas que creceron en presenza de veciñas atacadas por H. abietis mostraron respostas significativas ou marxinalmente significativas de susceptibilidade inducida unha vez que foron expostas a herbivoría real, en comparación con plantas que creceron sen herbivoría na veciñanza. As concentracións de defensas constitutivas son diferentes na parte superior e inferior do talo de piñeiros xuvenís, con máis resina na parte superior e máis polifenois na inferior nas dúas especies estudadas. De xeito conxunto, os resultados suxiren que os piñeiros poderían percibir os cambios bióticos no seu entorno, e a herbivoría en plantas veciñas pode modificar de algún xeito o sistema defensivo e a capacidade de resposta fronte a ataques posteriores dos piñeiros xóvenes. Sen embargo, os resultados non permiten concluír nin xeneralizar sobre o tipo de resposta.
Descripción90 páginas.- Memoria presentada para el Proyecto fin de carrera en la Escuela Universitaria de Ingeniería Técnica Forestal de Pontevedra, Universidad de Vigo.
URIhttp://hdl.handle.net/10261/168276
Aparece en las colecciones: (MBG) Tesis
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