Jasmonates (JAs) play a major role in plant defense against herbivores while some caterpillar species use effectors in their labial saliva to suppress the induction of JA-mediated defense responses. On the other hand, activation of plant defense is associated with slowed plant growth which is controlled by gibberellins (GA) and growth repressor DELLA proteins. Recent studies have shown that DELLA proteins play an important role in plant stress response and are involved in the crosstalk between JA and GA pathways. However, the role of DELLA proteins in plant-insect interactions remains unclear. In this study, wild-type Arabidopsis, wild-type sprayed with GA and a quadruple-della Arabidopsis mutant (quad-della) were subject to herbivory by beet armyworm Spodoptera exigua caterpillars with either intact or impaired labial salivary secretions. Wild-type Arabidopsis, Arabidopsis + GA and the quad-della mutant showed a JA burst in response to herbivory. This was reflected in increased transcript levels of the JA-dependent gene markers, such as AtPDF1.2, AtLOX2 and AtVSP2. A caterpillar saliva-specific pattern of JA hormone levels (JA, JA-isoleucine, OPDA) were observed in the wild-type background but not in the quad-della mutant, suggesting that DELLAs are involved in plant response to caterpillar saliva, probably by mediating the crosstalk between JA- and salicylic acid (SA)-dependent pathways. Additionally, high constitutive expression of the SA pathway marker gene AtPR1 was observed in the quad-della mutant but not in wild-type Arabidopsis, which indicates that DELLAs play a role in maintaining the homeostasis of SA signalling by repressing its constitutive induction. / Les Jasmonates (JAs) font une partie importante dans la défense des plantes contre les herbivores. Certaines espèces de chenilles utilisent des effecteurs dans leur salive labiale pour supprimer l'induction de réponses de défense induites par les JAs. En revanche, l'activation de défense de la plante est associée au ralentissement de la croissance des plantes. La croissance des plantes est contrôlée par les gibbérellines (GA) et les répresseurs de la croissance, les protéines DELLA. Des études récentes ont montré que les protéines DELLA font partie de la réponse des plantes au stress et participent à la diaphonie entre les voies métaboliques du JA et GA. Cependant, le rôle des protéines DELLA reste incertain. Dans cette étude, Arabidopsis type sauvage, Arabidopsis type sauvage traités avec une pulvérisation du GA, et le mutant quadruple-della (quad-della) souffert des attaques par le herbivore Spodoptera exigua. Les chenilles sont normales ou avec les facultés affaiblies dans les glandes salivaires. Les trois groupes des plantes ont montré une explosion du JA en réponse aux herbivores. Cette réponse a été reflétée dans les niveaux de transcription des gènes dépendant de JA, comme AtPDF1.2, AtLOX2 et AtVSP2. Un motif spécifique à la salive des niveaux des hormones JA (JA, JA-isoleucine, OPDA) a été observé dans le type sauvage mais pas dans les mutants. Ce résultat suggère que DELLAs sont impliquées dans la réponse de la plante à la salive probablement par la médiation de la diaphonie entre les voies métaboliques du JA et du acide salicylique (SA). Ailleurs, une forte expression du gène AtPR1, qui est partie de la voie d'SA, a été observé dans le mutant quad-della. Ce résultat suggère que DELLAs sont impliquées dans l'homéostasie de la signalisation de SA en réprimant son expression constitutive.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:LACETR/oai:collectionscanada.gc.ca:QMM.119706 |
| Date | January 2013 |
| Creators | Lan, Zhiyi |
| Contributors | Jacqueline Bede (Internal/Supervisor) |
| Publisher | McGill University |
| Source Sets | Library and Archives Canada ETDs Repository / Centre d'archives des thèses électroniques de Bibliothèque et Archives Canada |
| Language | English |
| Detected Language | French |
| Type | Electronic Thesis or Dissertation |
| Format | application/pdf |
| Coverage | Master of Science (Department of Plant Science) |
| Rights | All items in eScholarship@McGill are protected by copyright with all rights reserved unless otherwise indicated. |
| Relation | Electronically-submitted theses. |
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