Neotropical maize genotypes with different levels of benzoxazinoids affect fall armyworm development
Neotropical maize genotypes with different levels of benzoxazinoids affect fall armyworm development
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不同苯并恶嗪类化合物水平的新热带玉米基因型影响草地贪夜蛾的发育
DOI：
10.1111/phen.12392
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发表时间：
2022
影响因子：
1.5
通讯作者：
Michereff M
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Michereff M
植物具有各种防御食草动物的特性，包括挥发性和非挥发性化合物。在玉米植物中，苯并恶嗪类化合物介导对某些食草动物的抗性，其中最丰富的是（2R）‐2‐β‐D‐glucopyranosyloxy‐4‐羟基‐7‐甲氧基‐2H‐1,4‐苯并恶嗪‐3（4H）‐one （DIMBOA‐Glc）及其相应的聚脲2,4‐二羟基‐7‐甲氧基‐2H‐1,4‐苯并恶嗪‐3（4H）‐one （DIMBOA）。这两种化合物已被证明对通才食草动物的幼虫发育有干扰作用，但对专门性食草动物（即食草动物）的影响较小。利用巴西的一个狐尾蛾种群，研究了新热带玉米基因型（Zapalote Chico、Mirt 2A、sint30.tico Spodoptera、L3、BRS 4103和BRS 1040）中组成型苯并恶嗪类物质的含量。(3)研究了不同基因型对紫花苜蓿发育的影响。frugiperdalarvae。结果表明，6种玉米基因型产生不同水平的苯并恶嗪类化合物，其中Mirt 2A和BRS 1040分别产生较高水平的HDMBOA‐Glc和DIMBOA‐Glc。饲喂BRS 1040和Mirt 2A时，S。果蝇幼虫需要额外一周的时间才能化蛹，但这种影响并不影响幼虫的存活率，所有基因型的幼虫存活率都是相同的，而且都很高（bbb70 %）。此外，这些基因型的DIMBOA‐Glc和HDMBOA‐Glc的产生被抑制。果蛾幼虫可以改变玉米防御植物的反应。总之，我们的研究结果表明，新热带玉米基因型产生不同水平的苯并恶嗪类药物，基因型对toS的反应不同。frugiperdaherbivory and。在新热带玉米中，frugiperdais能够应对基于次生代谢物的防御。
Plants are equipped with various defensive attributes against herbivores, including volatile and nonvolatile compounds. In maize plants, benzoxazinoids mediate resistance against some herbivores, with the most abundant being (2R)‐2‐β‐D‐glucopyranosyloxy‐4‐hydroxy‐7‐methoxy‐2H‐1,4‐benzoxazin−3(4H)‐one (DIMBOA‐Glc), and its corresponding aglucone 2,4‐dihydroxy‐7‐methoxy‐2H‐1,4‐benzoxazin‐3(4H)‐one (DIMBOA). Both compounds have been shown to interfere in the larval development of generalist herbivores but are less effective on specialist, that is, grass‐feeding, herbivores. Using a Brazilian population ofSpodoptera frugiperda,we investigated (i) the level of constitutive benzoxazinoids in Neotropical maize genotypes, that is, Zapalote Chico, Mirt 2A, Sintético Spodoptera, L3, BRS 4103 and BRS 1040 (ii) the effect ofS. frugiperdaherbivory on benzoxazinoid levels in these genotypes and (iii) the impact of the genotypes on the development ofS. frugiperdalarvae. The results showed that the six maize genotypes produce different levels of benzoxazinoids, with Mirt 2A and BRS 1040 producing constitutively higher levels of HDMBOA‐Glc and DIMBOA‐Glc respectively compared to the other genotypes. When feeding on BRS 1040 and Mirt 2A,S. frugiperdalarvae took an additional week to pupate, but this effect does not affect larval survival, what was the same and high on all the genotypes (>70%). Furthermore, production of DIMBOA‐Glc and HDMBOA‐Glc in these genotypes was suppressed, suggesting thatS. frugiperdalarvae can alter maize defence plant responses. In summary, our results demonstrate that Neotropical maize genotypes produce varying levels of benzoxazinoids, genotypes respond differently toS. frugiperdaherbivory andS. frugiperdais able to cope with secondary metabolite‐based defence in Neotropical maize.
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