Nicotiana attenuata es una especie de tabaco silvestre conocida con el nombre común de tabaco coyote . Es originaria del oeste de América del Norte desde Columbia Británica hasta Texas y el norte de México, donde crece en muchos tipos de hábitat. Es una hierba anual glandular y escasamente peluda que supera el metro de altura máxima. Las láminas de las hojas pueden tener 10 centímetros (4 pulgadas) de largo, las inferiores ovaladas y las superiores de forma más estrecha, y nacen sobre pecíolos . La inflorescencia lleva varias flores con gargantas tubulares de color rosa o blanco verdoso de2 a 3 centímetros ( 4 ⁄ 5 a 1+1 ⁄ 5 in) de largo, sus bases encerradas en sépalos puntiagudos. La cara de la flor tiene cinco lóbulos en su mayoría blancos. La fruta es una cápsula de aproximadamente 1 centímetro ( 1 ⁄ 2 pulgada) de largo.
Tabaco de coyote | |
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clasificación cientifica | |
Reino: | Plantae |
Clade : | Traqueofitos |
Clade : | Angiospermas |
Clade : | Eudicots |
Clade : | Asterides |
Pedido: | Solanales |
Familia: | Solanáceas |
Género: | Nicotiana |
Especies: | N. attenuata |
Nombre binomial | |
Nicotiana attenuata |
Historia Natural
Introducción
Nicotiana attenuata se ha utilizado como una especie modelo ecológico desde 1994, [1] gracias en gran parte a sus diversas interacciones con una gran cantidad de diferentes plantas, insectos y microorganismos en su hábitat nativo. El trabajo en el Instituto Max Planck de Ecología Química en Jena , Alemania , ha sido fundamental para integrar una caja de herramientas de herramientas genómicas, ecológicas y analíticas junto con el trabajo de campo en el Desierto de la Gran Cuenca para estudiar las interacciones de N. attenuata en su forma nativa. ambiente.
Genoma
El genoma de Nicotiana attenuata tiene ~ 2,26 Gb de largo, [2] significativamente más que la especie modelo de plantas Arabidopsis thaliana . La retención de genes preferenciales después de un evento de duplicación de todo el genoma en el género Nicotiana explica parcialmente este gran tamaño, que es aproximadamente el doble que el de N. obtusifolia (~ 1,23 Gb), una especie estrechamente relacionada. [3]
Depredadores
Dos especies de gusano del cuerno, el gusano del tabaco y el gusano del tomate , utilizan N. attenuata como planta hospedante. Cada una de estas especies responde negativamente a altas concentraciones de nicotina dentro de las hojas de las plantas, y el gusano cuerno del tabaco muestra una reacción más intensa. Las concentraciones de nicotina junto con los insectos depredadores ayudan a determinar en qué parte de la planta prefieren alimentarse los gusanos cuernos. [4]
Defensas contra la herbivoría
Se ha observado que N. attenuata utiliza defensas directas e indirectas contra la herbivoría. Sus principales depredadores son las larvas de la polilla de halcón conocida como gusano cuerno del tabaco ( Manduca sexta ) y gusano cuerno del tomate ( Manduca quinquemaculata ). [5] Cuando estos gusanos comen tricomas en las hojas de tabaco, la planta produce inhibidores de tripsina proteinasa como defensa directa, lo que debilita la capacidad del gusano cuerno para digerir el material vegetal. [6] Como defensa indirecta, cuando las larvas comen las hojas, la planta emite volátiles de hojas verdes (GLV) que atraen a los insectos Geocoris , que son depredadores del gusano. Estos GLV son uno de los muchos volátiles vegetales inducidos por la herbivoría (HIPV) que N. attenuata emite a través de la señalización del ácido jasmónico. Cuando los GLV entran en contacto con la saliva del gusano cuerno, hay un cambio conformacional en los GLV que atrae a los insectos Geocoris y aumenta la depredación de los huevos y las larvas del gusano cuerno. [7] También se ha descubierto que el tabaco silvestre responde a los compuestos orgánicos volátiles (COV) emitidos por otras especies cercanas y se somete a un cebado de defensas. [8]
Otra defensa indirecta que se ha estudiado recientemente es un cambio en el tiempo de floración y la fenología, lo que provocó un cambio en el polinizador de la polinización nocturna a colibríes activos durante el día. Las flores de N. attenuata normalmente se abren al anochecer y quedan expuestas durante la noche donde se produce la polinización de la polinización junto con la oviposición y, por tanto, la futura herbivoría de las larvas de la polinización. La saliva del gusano cuerno provoca una cascada de transducción de ácido jasmónico que conduce a cambios en la fenología de las flores. Las flores reducen las concentraciones de bencil acetona (BA), un volátil que atrae a la polilla de los halcones, y desplazan la apertura de la corola al amanecer, donde prevalece la polinización de colibríes durante el día y disminuye la herbivoría de las larvas de polilla de halcón. [9] Este cambio de flores que abren por la noche a las que abren por la mañana se descubrió utilizando una población nativa de N. attenuata en Utah. Se colocaron cubiertas de malla sobre plantas seleccionadas en diferentes grupos de prueba con gusanos cuernos presentes o ausentes, y a través de una serie de ensayos, la proporción de flores que se abren por la mañana y por la noche después de solo 8 días aumentó significativamente en las plantas con gusanos presentes. [10]
En conjunto, estas defensas directas e indirectas muestran la impresionante plasticidad en el comportamiento de N. attenuata para responder al ataque de herbívoros.
Usos
Esta planta fue utilizada para una gran variedad de propósitos medicinales por muchos grupos nativos americanos y fue fumada ceremonialmente por los Hopi , Apache , Navajo , Paiute y otros grupos. [11]
Entre la gente de Zuni , el humo se sopla sobre el cuerpo para reducir el latido de la mordedura de la serpiente de cascabel. [12] También se fuma ceremonialmente entre ellos. [13]
Referencias
- ^ Baldwin, IT; Staszak-Kozinski, L .; Davidson, R. (1 de septiembre de 1994). "Arriba en el humo: I. Señales de germinación derivadas del humo para la anual posterior al incendio, Nicotiana attenuata torr. Ex. Watson". Revista de Ecología Química . 20 (9): 2345–2371. doi : 10.1007 / BF02033207 . ISSN 0098-0331 . PMID 24242811 . S2CID 31202325 .
- ^ "Nicotiana attenuata Data Hub - El recurso para el genoma del tabaco de coyote" . nadh.ice.mpg.de . Consultado el 12 de enero de 2017 .
- ^ Zhou, Wenwu; Brockmöller, Thomas; Ling, Zhihao; Omdahl, Ashton; Baldwin, Ian T .; Xu, Shuqing (4 de noviembre de 2016). "La evolución de la señalización de defensa temprana inducida por herbívoros fue moldeada por duplicaciones de todo el genoma en Nicotiana" . eLife . 5 : e19531. doi : 10.7554 / eLife.19531 . ISSN 2050-084X . PMC 5115867 . PMID 27813478 .
- ^ Kester, Karen M .; Peterson, Steven C .; Hanson, Frank; Jackson, D. Michael; Severson, RF (1 de marzo de 2002). "Los roles de la nicotina y los enemigos naturales en la determinación de la distribución del sitio de alimentación de las larvas de Manduca sexta L. y Manduca quinquemaculata (Haworth) en el tabaco". Quimioecología . 12 (1): 1–10. doi : 10.1007 / s00049-002-8320-6 . ISSN 0937-7409 . S2CID 29401231 .
- ^ André Kessler, Ian T. Baldwin, Función defensiva de las emisiones volátiles de plantas inducidas por herbívoros en la naturaleza, Ciencia 16 de marzo de 2001: Vol. 291, Edición 5511, págs. 2141-2144 DOI: 10.1126 / science.291.5511.2141
- ^ Jorge A. Zavala, Aparna G. Patankar, Klaus Gase, Dequan Hui, Ian T. Baldwin Plant Physiology marzo de 2004, 134 (3) 1181-1190; DOI: 10.1104 / pp.103.035634
- ^ Schuman y col. eLife 2012; 1: e00007. DOI: 10.7554 / eLife.00007
- ^ Danny Kessler. et al., Current Biology 20, 237–242, 9 de febrero de 2010 ª2010 Elsevier Ltd Todos los derechos reservados DOI 10.1016 / j.cub.2009.11.071
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- ^ Etnobotánica
- ^ Stevenson, Matilda Coxe 1915 Etnobotánica de los indios Zuni. Informe anual SI-BAE # 30 (p. 54)
- ↑ Stevenson, p. 95
enlaces externos
- Tratamiento manual Jepson
- Base de datos de Calflora: Nicotiana attenuata (tabaco de coyote)
- galería de fotos