Expression of the maize proteinase inhibitor (<i>mpi</i>) gene in rice plants enhances resistance against the striped stem borer (<i>Chilo suppressalis</i>): effects on larval growth and insect gut proteinases

Vila, Laura; Quilis, Jordi; Meynard, Donaldo; Breitler, Jean Christophe; Marfâ, Victòria; Murillo, Isabel; Vassal, Jean-Michel; Messeguer, Joaquima; Guiderdoni, Emmanuel; Segundo, Blanca San

doi:10.1111/j.1467-7652.2004.00117.x

Cited by 77 publications

(59 citation statements)

References 48 publications

Supporting

Mentioning

Contrasting

Unclassified

Order By: Relevance

“…Although the level of StPin1A in the hemizygous cotton plants was ≈1,000-fold lower than NaPI the presence of StPin1A still improved protection against insects in field trials. Combinations of PIs that target different classes of digestive proteases have shown promising results in planta (34,35), but individual inhibitors also have been reported to improve plant resistance to insects (36,37).…”

Section: Discussionmentioning

confidence: 99%

Coexpression of potato type I and II proteinase inhibitors gives cotton plants protection against insect damage in the field

Dunse

Stevens

Lay

et al. 2010

Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A.

133

View full text Add to dashboard Cite

Potato type I and II serine protease inhibitors are produced by solanaceous plants as a defense mechanism against insects and microbes. Nicotiana alata proteinase inhibitor (NaPI) is a multidomain potato type II inhibitor (pin II) that is produced at high levels in the female reproductive tissues of the ornamental tobacco, Nicotiana alata. The individual inhibitory domains of NaPI target the major classes of digestive enzymes, trypsin and chymotrypsin, in the gut of lepidopteran larval pests. Although consumption of NaPI dramatically reduced the growth and development of a major insect pest, Helicoverpa punctigera, we discovered that surviving larvae had high levels of chymotrypsin activity resistant to inhibition by NaPI. We found a potato type I inhibitor, Solanum tuberosum potato type I inhibitor (StPin1A), was a strong inhibitor of the NaPI-resistant chymotrypsin activity. The combined inhibitory effect of NaPI and StPin1A on H. armigera larval growth in the laboratory was reflected in the increased yield of cotton bolls in field trials of transgenic plants expressing both inhibitors. Better crop protection thus is achieved using combinations of inhibitors in which one class of proteinase inhibitor is used to match the genetic capacity of an insect to adapt to a second class of proteinase inhibitor.chymotrypsin | resistance | Lepidoptera

show abstract

Section: Discussionmentioning

confidence: 99%

Coexpression of potato type I and II proteinase inhibitors gives cotton plants protection against insect damage in the field

Dunse

Stevens

Lay

et al. 2010

Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A.

133

View full text Add to dashboard Cite

show abstract

“…As plantas podem usar os inibidores de proteases como defesa direta contra os insetos, constitutiva ou induzida, inibindo as enzimas proteásicas nos intestinos de suas pragas (CARLINI e GROSSI-DE-SÁ, 2002;LAWRENCE e KOUNDAL, 2002). Assim, a inibição de proteases irá diminuir a biodisponibilidade de aminoácidos para a síntese de proteínas necessárias ao crescimento e desenvolvimento do inseto, acarretando, dessa forma, sua morte (HILDER et al, 1987;RYAN, 1990;VILA et al, 2005). Pilon et al (2006) verificaram que lagartas alimentadas com uma dieta contendo inibidores de proteases tiveram desenvolvimento reduzido em relação às lagartas alimentadas com a mesma dieta sem o inibidor.…”

Section: Introductionunclassified

Inibidores de proteases de hospedeiros nativos e exóticos e sua ação em intestinos de lagartas de Thyrinteina leucoceraea

Marinho

Oliveira²,

Guedes³

et al. 2008

Rev. Árvore

View full text Add to dashboard Cite

1RESUMO -Os insetos podem causar perdas consideráveis aos seus hospedeiros, entretanto alguns deles habitam em plantas sem causar-lhes danos. Por exemplo, Thyrinteina leucoceraea, herbívoro da entomofauna brasileira, pode ser encontrado na goiabeira, hospedeiro nativo da família Myrtaceae, sem que cause danos severos a essa planta. Os Eucalyptus ssp., entretanto, são hospedeiros exóticos (também da família Myrtaceae) no Brasil, vindos da Austrália, os quais sofrem ataques das lagartas de T. leucoceraea, que se tornaram pragas severas dessas plantas. Sabe-se que as plantas podem se defender contra o ataque de herbívoros e que um dos seus mecanismos de defesa pode ser a produção de inibidores de proteases, que possuem a capacidade de diminuir o desenvolvimento dos insetos e podem levá-los à morte. Baseado no desempenho da lagarta de T. leucoceraea nesses dois hospedeiros e na possibilidade de defesa da planta, o objetivo deste trabalho foi verificar a produção de inibidores de proteases por plantas de eucalipto e de goiaba quando atacadas por essas lagartas, bem como observar a resposta bioquímica no intestino das lagartas a esses inibidores. Notou-se que as plantas de eucalipto produzem mais inibidores de proteases que as goiabeiras. O bom desenvolvimento de T. leucoceraea em plantas de eucalipto, apesar da alta concentração de inibidores de proteases, pode ser devido ao aumento da atividade enzimática nos intestinos das lagartas quando alimentadas com essa planta. Os dados evidenciaram que T. leucoceraea desenvolveu uma adaptação aos inibidores de proteases produzidos pelo eucalipto, por meio do aumento das atividades de serino-proteases e cisteíno-proteases.Palavras-chave: Thyrinteina leucoceraea, plantas de eucalipto e de goiaba e adaptação. PROTEINASE INHIBITORS OF NOVEL AND NATIVE HOST PLANTS AND THEIR ACTION IN MIDGUT OF Thyrinteina leucoceraea CATERPILLARS

show abstract

“…Ovaj odgovor može ukazivati na adaptaciju na hranu koja je deficitarna u nekim esencijalnim nutrijentima i/ili sadrži štetne količine drugih (Coudron & Kim, 2004). Pokazan je veliki diverzitet i različita ekspresija gena za aminopeptidaze lepidoptera zavisno od prisustva različitih proteaznih inhibitora biljaka (Vila et al, 2005;Angelucci et al, 2008;Zhang et al, 2009;Crava et al, 2010). Mada je poznavanje nutrigenomike insekata još uvek nepotpuno, jasno je da je odgovor insekatskog genoma ima sposobnost finog podešavanja u odgovoru na dijetu (Yocum et al, 2006).…”

Section: Odgovori Insekata Na Variranje Proteina I Ugljenih Hidrata Uunclassified

“…Pokazan je veliki diverzitet insekatskih aminopeptidaza u odgovoru na ishranu različitim povoljnim i nepovoljnim biljkama domaćinima, kao i različita ekspresija gena u odgovoru na proteazne inhibitore (Angellucci et al, 2008;Crava et al, 2010;Zhang et al, 2009). Kod Helicoverpa armigera i Cillio suppressalis pokazano je značajno povećanje aktivnosti aminopeptidaza na nepovoljnim biljkama domaćinima i smanjenje aktivnosti serinskih proteaza (tripsina i himotripsina), što može omogućiti izbegavanje toksičnih efekata usled nutritivnog disbalansa i regulaciju nivoa enzima u zavisnosti od sastava dijete (Vila et al, 2005;.…”

Section: Aklimacija/aklimatizacija I Adaptacija Na Temperaturni I Nutunclassified

Effect of temperature and food quality on variability of fitness components and physiology of digestion in the gypsy moth larvae Lymantria dispar L.

Janković-Tomanić¹

View full text Add to dashboard Cite

Belgrade, 2012 REZIMETemperatura i kvalitet hrane utiču na performansu larvi gubara, Lymantria dispar L. nezavisno ili u međusobnoj interakciji. Strategije preživljavanja larvi gubara u temperaturno kao i nutritivno heterogenoj sredini obuhvataju različite tipove reverzibilne i ireverzibilne fenotipske plastičnosti, koje preko uticaja na usvajanje i raspodelu resursa utiču na osobine životne istorije i rezistentnost prema ekstremnim uslovima životne sredine. U cilju ispitivanja efekata temperature i kvaliteta hrane, tj. sadržaja proteina i ugljenih hidrata u hrani na komponente adaptivne vrednosti, kao i ekspresiju genetičke varijabilnosti, larve gubara su izložene delovanju tri različite temperature (suboptimalna, optimalna i supraoptimalna) i 4 kombinacije hranljivog sastava dijete, koje su se međusobno razlikovale kako u ukupnom sadržaju proteina i ugljenih hidrata, tako i u njihovom međusobnom odnosu. U istim eksperimentalnim uslovima ispitivana je uloga procesa varenja, odnosno aktivnosti digestivnih enzima u usklađivanju odnosa i količine unetih nutienata sa potrebama organizma na različitim temperaturama. Takođe, ispitan je uticaj nutritivne vrednosti i balansiranosti hrane na senzitivnost gubara prema stresnim temperaturama.Nepovoljne temperature i nizak sadržaj proteina u hrani, kao i disbalans proteina u odnosu na ugljene hidrate, smanjuju performansu larvi gubara. Uticaji temperature i kvaliteta hrane na komponente adaptivne vrednosti: preživljavanje, trajanje razvića, masu i relativnu brzinu rasta, uglavnom su međusobno nezavisni.Pokazano je da povišena temperatura smanjuje preživljavanje i trajanje razvića larvi ali dovodi do povećanja relativne brzine rasta. Nutritivni sastav hrane nije uticao na preživljavanje, ali je nizak sadržaj proteina u hrani dovodio do produžavanja razvića, smanjenja mase i relativne brzine rasta larvi. Relativna brzina rasta larvi je bila manja i pri visokom sadržaju ugljenih hidrata u hrani, dok je smanjenje mase larvi na hrani sa niskim sadržajem proteina bilo veće ako je i sadržaj ugljenih hidrata bio nizak.Ako se larve hrane dijetom sa visokim sadržajem proteina dolazi do smanjenja aktivnosti proteolitičkih enzima, ukupnih proteaza i tripsina, dok se u uslovima niskog sadžaja proteina i visokog sadržaja ugljenih hidrata smanjuje aktivnost karbohidraza, α-amilaze i α-glikozidaze. Temperatura i hrana deluju nezavisno na aktivnost elastaze i tripsina, α-glikozidaze i kiselih fosfataza, dok je za aktivnost ukupnih proteaza, leucin aminopeptidaze, α-amilaze, lipaze i alkalne fosfataze pokazana značajna interakcija temperature i nutritivnog sastava dijete. Promena aktivnosti ukupnih proteaza sa porastom temperature sastoji se u povećanju aktivnosti na nutritivno najsiromašnijoj i smanjivanju aktivnosti na nutritivno najbogatijoj hrani, dok se promena aktivnosti α-amilaze u odgovoru na povećanje temperature sastoji u povećanju aktivnosti na hrani sa niskim sadržajem ugljenih hidrata. Odgovor lipaze i kiselih fosfataza na nizak sadržaj proteina i visok sadržaj ugljenih hidrata...

show abstract

Expression of the maize proteinase inhibitor (mpi) gene in rice plants enhances resistance against the striped stem borer (Chilo suppressalis): effects on larval growth and insect gut proteinases

Abstract: SummaryThe maize proteinase inhibitor ( mpi ) gene was introduced into two elite japonica rice

Cited by 77 publications

References 48 publications

Coexpression of potato type I and II proteinase inhibitors gives cotton plants protection against insect damage in the field

Coexpression of potato type I and II proteinase inhibitors gives cotton plants protection against insect damage in the field

Inibidores de proteases de hospedeiros nativos e exóticos e sua ação em intestinos de lagartas de Thyrinteina leucoceraea

Effect of temperature and food quality on variability of fitness components and physiology of digestion in the gypsy moth larvae Lymantria dispar L.

Contact Info

Product

Resources

About