ARS News Service
Agricultural Research Service, USDA
Jim Core, (301) 504-1619, jcore@ars.usda.gov 
August 30, 2004

A new method to determine how plants orchestrate rapid, self-protective chemical responses should help researchers understand how crops defend themselves from pest attacks and other stresses.

The simple and accurate method was developed by an Agricultural Research Service scientist and his collaborators at Pennsylvania State University. The method uses readily available chemicals, standards and instrumentation. But no complete protocol existed until now for simultaneously analyzing the interaction between multiple plant hormones, fatty acids, pathogen-derived elicitors and other volatile organic compounds.

The method gives physiologists a way to examine how plants use complex phytohormone interactions, called "signaling crosstalk," to coordinate growth, development and dynamic responses to stress. Causes of plant stress include insect or pathogen attacks, drought or wounds. Instead of just looking at one or two phytohormone signals generated as a response to stress, the method allows researchers to consider the complex signaling networks and interactive effects of numerous plant substances involved in metabolism.

The method was developed by Eric A. Schmelz, a plant physiologist at ARS' Center for Medical, Agricultural and Veterinary Entomology in Gainesville, Fla., and Penn State collaborators James H. Tumlinson and Ralph O. Mumma, entomology professors and Juergen Engelberth, a postdoctoral fellow.

The method uses vapor phase extraction techniques to prepare and analyze plant samples. It requires only a few milligrams of plant tissue and uses gas chromatography to separate samples and mass spectrometry to measure target compounds, according to Schmelz.

Additional findings are reported in the September issue of The Plant Journal.

ARS is the U.S. Department of Agriculture's chief scientific research agency.

Método nuevo descifra señales de las plantas que sufren de tensiones


Servicio Noticiero del Servicio de Investigación Agrícola (ARS siglas en inglés)
Departamento de Agricultura (USDA siglas en inglés)
Jim Core, (301) 504-1619, jcore@ars.usda.gov 
30 de agosto 2004

Un método nuevo para determinar como las plantas rápidamente orquestan respuestas químicas para protegerse debe ayudar a investigadores a comprender como las cosechas se defienden contra ataques por plagas y otras tensiones.

Este método simple y exacto fue desarrollado por un científico del Servicio de Investigación Agrícola (ARS) y sus colaboradores en la Universidad Estatal de Pensilvania. El método utiliza productos químicos y normas que son fácilmente disponibles. La instrumentación es comúnmente disponible, pero hasta ahora no había ningún protocolo completo que permite a los investigadores analizar simultáneamente la interacción entre hormonas múltiples de planta, ácidos grasos, compuestos derivados de patógenos que estimulan una respuesta, y otros compuestos orgánicos volátiles.

El método les da a los fisiólogos la capacidad de examinar como las plantas usan interacciones complejas de fitohormonas, llamadas "intercambio de señales", para coordinar crecimiento, desarrollo, y respuestas dinámicas a tensión. Causas de tensión incluyen ataques por insectos o patógenos, sequía o heridas. En vez de solamente estudiar uno o dos señales de fitohormonas generadas como una respuesta a tensión, el método permite investigadores a considerar las redes complejas de señales y los efectos interactivos de las sustancias numerosas envueltas en el metabolismo de la planta.

La técnica fue desarrollada por Eric A. Schmelz, un fisiólogo de plantas en el Centro para la Entomología Médica, Agrícola y Veterinaria, mantenido por el ARS en Gainesville, la Florida, y colaboradores en la Universidad Estatal de Pensilvania, incluyendo los profesores de entomología James H. Tumlinson y Ralph O. Mumma, junto con Juergen Engelberth, un investigador postdoctoral.

El método utiliza técnicas de extracción en fase de vapor para preparar y analizar las muestras de planta. Esta técnica requiere solamente unos pocos miligramos de tejido de planta y utiliza la cromatografía de gas para separar muestras y la espectrometría de masa para medir los compuestos de interés, según Schmelz.

Hallazgos adicionales son reportados en 'The Plant Journal' (La Revista de Plantas) en la edición de septiembre.

ARS es la agencia principal de investigaciones científicas del Departamento de Agricultura de EE.UU.