Molecular interactions between an insect predator and its herbivore prey on transgenic potato expressing a cysteine proteinase inhibitor from rice
Notice bibliographique
Résumé
Transgenic plants expressing resistance to herbivorous insects may represent a safe and sustainable pest control alternative if they do not interfere with the natural enemies of target pests. Here we examined interactions between oryzacystatin I (OCI), a proteinase inhibitor from rice genetically engineered into potato (Solanum tuberosum cv. Kennebec, line K52) to increase resistance to insect herbivory, and the insect predator Perillus bioculatus. This stinkbug is a relatively specialized predator of caterpillars and leaf-beetle larvae, and may also include plant sap in its predominantly carnivorous diet. One of its preferred prey is Colorado potato beetle (Leptinotarsa decemlineata), a major target of insect resistance development for potato field crops. Gelatin/sodium dodecyl sulphate-polyacrylamide gel electrophoresis (SDS-PAGE) confirmed that a major fraction of proteinase (gelatinase) activity in P. bioculatus extracts is OCI-sensitive. Among five gelatinolytic bands detected, the slowest-moving one (proteinase I) was inhibited strongly by purified OCI expressed in Escherichia coli or by OCI-transgenic potato extracts, while three other proteinases were partly sensitive to these treatments. There was also evidence of slight inhibition of proteinase I by untransformed potato foliage, suggesting the presence of a natural inhibitor related to OCI at low level in potato foliage. Interestingly, only about 50% of the maximum potential activity of proteinase I was recovered in extracts of P. bioculatus feeding on L. decemlineata larval prey on a diet of OCI-potato foliage, indicating that the predator was sensitive to OCI in the midgut of its prey. However, P. bioculatus on OCI-prey survived, grew and developed normally, indicating ability to compensate prey-mediated exposure to the OCI inhibitor. Confinement of P. bioculatus to potato foliage provided no evidence that potato plant-derived nutrition is a viable alternative to predation, restriction to potato foliage in fact being inferior to free water for short-term survival of nonfeeding first-instar larvae. These results support the view that OCI, an effective inhibitor of a substantial fraction of digestive enzymatic potential in P. bioculatus, should not interfere with its predation potential when expressed in potato plants fed to its prey at a maximum level of approximately 0.8% of total soluble proteins in mature foliage.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».