Root Colonization by Fungal Entomopathogen Systemically Primes Belowground Plant Defense against Cabbage Root Fly = La colonization de la raíz por hongo entomopatogeno prepara sistémicamente las defensas subterraneas de la planta en contra de la mosca de la raíz de la col
Abstract:
Entomopathogenic fungi infect insects via spores but also live inside plant tissues as endophytes. Frequently, colonization by entomopathogens provides plants with increased resistance against insects, but the mechanisms are little understood. This study investigated direct, local, and systemic root-mediated interactions between isolates of the fungus Metarhizium brunneum and larvae of the cabbage root fly (CRF) Delia radicum attacking Brassica napus plants. All fungal isolates infected CRF when conidia were present in the soil, leading to 43–93% mortality. Locally, root-associated M. brunneum isolates reduced herbivore damage by 10–20% and in three out of five isolates caused significant insect mortality due to plant-mediated and/or direct effects. A split-root experiment with isolate Gd12 also demonstrated systemic plant resistance with significantly reduced root collar damage by CRF. LC-MS analyses showed that fungal root colonization did not induce changes in phytohormones, while herbivory increased jasmonic acid (JA) and glucosinolate concentrations. Proteinase inhibitor gene expression was also increased. Fungal colonization, however, primed herbivore-induced JA and the expression of the JA-responsive plant defensin 1.2 (PDF1.2) gene. We conclude that root-associated M. brunneum benefits plant health through multiple mechanisms, such as the direct infection of insects, as well as the local and systemic priming of the JA pathway.
Resumen:
Los hongos entomopatógenos infectan a los insectos a través de esporas, pero también viven en el interior de los tejidos vegetales como endófitos. Con frecuencia, la colonización por entomopatógenos proporciona a las plantas una mayor resistencia contra los insectos, pero los mecanismos son poco conocidos. Este estudio investigó las interacciones directas, locales y sistémicas mediadas por la raíz entre los aislamientos del hongo Metarhizium brunneum y las larvas de la mosca de la raíz de la col (CRF) Delia radicum que atacan las plantas de Brassica napus. Todas las cepas del hongo infectaron a la CRF cuando las conidias estaban presentes en el suelo, provocando una mortalidad del 43-93%. Localmente, las cepas de M. brunneum asociados a la raíz redujeron el daño de los herbívoros en un 10-20% y tres de las cinco cepas causaron una mortalidad significativa de los insectos debido a efectos mediados por la planta y/o directos. Un experimento de raíz dividida con la cepa Gd12 también demostró la resistencia sistémica de la planta con una reducción significativa del daño en el cuello de la raíz por parte de CRF. Los análisis de LC-MS mostraron que la colonización de la raíz por el hongo no indujo cambios en las fitohormonas, mientras que la herbivoría aumentó las concentraciones de ácido jasmónico (JA) y glucosinolato. También aumentó la expresión de genes inhibidores de proteinasas. La colonización fúngica, sin embargo, aumentó el ácido jasmónico inducido por los herbívoros y la expresión del gen de la defensina vegetal 1.2 (PDF1.2) que responde al ácido jasmónico. Concluimos que M. brunneum asociado a las raíces beneficia la salud de las plantas a través de múltiples mecanismos, como la infección directa de los insectos, así como el Priming local y sistémica de la vía de JA.
Citación recomendada (normas APA)
Catalina; Lohaus PosadaVergara, "Root Colonization by Fungal Entomopathogen Systemically Primes Belowground Plant Defense against Cabbage Root Fly = La colonization de la raíz por hongo entomopatogeno prepara sistémicamente las defensas subterraneas de la planta en contra de la mosca de la raíz de la col", Colombia:Journal of Fungi, 2022. Consultado en línea en la Biblioteca Digital de Bogotá (https://www.bibliotecadigitaldebogota.gov.co/resources/3711688/), el día 2025-05-21.
¡Disfruta más de la BDB!
Explora contenidos digitales de forma gratuita, crea tus propias colecciones, colabora y comparte con otros.
Selecciona las Colecciones en las que vas a añadir el contenido
Para consultar los contenidos añadidos busca la opción
Tus colecciones en el menú principal o en
Mi perfil.
Mis colecciones
Cargando colecciones
Compartir este contenido
Root Colonization by Fungal Entomopathogen Systemically Primes Belowground Plant Defense against Cabbage Root Fly = La colonization de la raíz por hongo entomopatogeno prepara sistémicamente las defensas subterraneas de la planta en contra de la mosca de la raíz de la col
