The effect of plant defense phytohormones on caterpillar herbivores

Pour protéger contre l’herbivore des chenilles, les plantes activent la voie de biosynthèse du jasmonate (JA) pour produire la forme bioactive de l'hormones de défense des plantes, la 7-jasmonoyl-L-isoleucine. Cela conduit à la production de nombreux composés défensifs. La plupart des recherches ont porté sur les effets des composés de défense des plantes dépendantes du JA sur des chenilles herbivores. En comparaison, on en sait relativement peu sur les effets de la phytohormone défensive JA et ses intermédiaires dans la voie de biosynthèse sur la chenille herbivore.Cette recherche porte sur la détermination de l'effet des phytohormones de défense dans la voie du jasmonate, telles que l'acide 12-oxo-phytodiénoïque (OPDA) et JA, ainsi que leur précurseur, l'acide linolénique, sur le développement, la mortalité et le poids des chenilles. Les effets sur deux espèces de chenilles ont été comparés. Trichoplusia ni (Hübner) est une chenille spécialiste facultative des plantes de la famille Brassicaceae. Aussi, les chenilles de la légionnaire des betteraves, Spodoptera exigua (Hübner) sont des généralistes, ce qui leur permet de se nourrir de toute une gamme d’espèces végétales.Cette étude a prouvé que l’acide jasmonique et l’OPDA affectaient le développement, les poids et la mortalité des pupes S. exigua et T. ni. Les chenilles qui ont été nourries avec un régime artificiel contenant de l'OPDA ou du JA présentaient un retard de développement par rapport aux chenilles qui ont été nourries avec régime contrôlé (régime artificiel sans phytohormone). Ce délai était temporaire et au 12ème jour, toutes les chenilles atteignaient le stade de chrysalide. Les T. ni mâles étaient plus petits que les femelles lorsqu'ils recevaient un régime artificiel contenant de l'OPDA (4 µg/g) ou de la JA (0.15 µg/g ou 6 µg/g). Également, les mâles T. ni étaient plus petits lorsqu'ils recevaient un régime artificiel par rapport aux chenilles qui ont été nourries avec une régime contrôlé. Les mâles de S. exigua étaient plus gros lorsqu'ils recevaient un régime artificiel contenant de l'OPDA (4 µg/g), de la JA (0.15 µg/g ou 6 µg/g) par rapport aux chenilles qui ont été nourries avec régime contrôlé (régime artificiel sans phytohormone). Les femelles de S. exigua nourries avec un régime artificiel contenant de la JA (0.15 µg/g ou 6 µg/g) étaient plus petites que les chenilles femelles qui ont été nourries avec régime contrôlé (régime artificiel sans phytohormone). L'acide jasmonique était modérément toxique pour les deux espèces de chenilles, mais les autres composés testés ne l'étaient pas. La LD50 de l'acide jasmonique pour les deux espèces de chenilles a été déterminée en effectuant des courbes de mortalité en utilisant des larves de 4ème stade de chaque espèce. La LD50 JA chez les chenilles T. ni et S. exigua est de 3.8 ± 0.7 µg et de 5.8 ± 0.3 µg, respectivement. Par conséquent, les chenilles de S. exigua sont mieux à même de faire face à la JA que les chenilles de T. ni. Il est possible que les espèces généralistes pourraient avoir des mécanismes améliorés pour désintoxiquer ces phytohormones.La glutathion S-transférase (GST) est une enzyme importante pour la détoxification des composés de défense des plantes. L'activité enzymatique de la GST a été comparée entre les chenilles T. ni et S. exigua. L’activité de la GST de S. exigua chenilles était élevée (U/mg de protéine soluble à pH alcalin) lorsque les chenilles étaient nourries avec un régime artificiel contenant de la JA. L’activité de la GST de la chenille T. ni (U/mg de protéine soluble à pH alcalin) était élevée lorsque la chenille était nourrie avec un régime artificiel contenant de l’OPDA ou de la JA. Le pH optimal pour l'activité de la GST était à pH alcalin. Cette recherche approfondit notre compréhension des stratégies de la chenille herbivore pour surmonter les mécanismes de résistance des plantes

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