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Registro Completo |
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Biblioteca(s): |
Embrapa Clima Temperado. |
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Data corrente: |
04/08/2021 |
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Data da última atualização: |
04/08/2021 |
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Tipo da produção científica: |
Artigo em Periódico Indexado |
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Autoria: |
REISSIG, G. N.; OLIVEIRA, T. F. DE C.; OLIVEIRA, R. P. de; POSSO, D. A.; PARISE, A. G.; NAVA, D. E. |
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Afiliação: |
GABRIELA NIEMEYER REISSIG, UFPEL; THIAGO FRANCISCO DE CARVALHO OLIVEIRA, UFPEL; RICARDO PADILHA DE OLIVEIRA, UFPEL; DOUGLAS ANTÔNIO POSSO, UFPEL; ANDRÉ GEREMIA PARISE, UFPEL; DORI EDSON NAVA, CPACT. |
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Título: |
Fruit herbivory alters plant electrome: evidence for fruit-shoot long-distance electrical signaling in tomato plants. |
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Ano de publicação: |
2021 |
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Fonte/Imprenta: |
Frontiers in Sustainable Food Systems, v. 5, Article 65, July 2021. |
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Idioma: |
Inglês |
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Conteúdo: |
The electrical activity of tomato plants subjected to fruit herbivory was investigated. The study aimed to test the hypothesis that tomato fruits transmit long-distance electrical signals to the shoot when subjected to herbivory. For such, time series classification by machine learning techniques and analyses related to the oxidative response were employed. Tomato plants (cv. ?Micro-Tom?) were placed into a Faraday?s cage and an electrode pair was inserted in the fruit?s peduncle. Helicoverpa armigera caterpillars were placed on the fruit (either green and ripe) for 24 h. The time series were recorded before and after the fruit?s exposure of the caterpillars. The plant material for chemical analyses was collected 24 and 48 h after the end of the acquisition of electrophysiological data. The time series were analyzed by the following techniques: Fast Fourier Transform (FFT), Wavelet Transform, Power Spectral Density (PSD), and Approximate Entropy. The following features from FFT, PSD, and Wavelet Transform were used for PCA (Principal Component Analysis): average, maximum and minimum value, variance, skewness, and kurtosis. Additionally, these features were used in Machine Learning (ML) analyses for looking for classifiable patterns between tomato plants before and after fruit herbivory. Also, we compared the electrome before and after herbivory in the green and ripe fruits. To evaluate an oxidative response in different organs, hydrogen peroxide, superoxide anion, catalase, ascorbate peroxidase, guaiacol peroxidase, and superoxide dismutase activity were evaluated in fruit and leaves. The results show with 90% of accuracy that the electrome registered in the fruit?s peduncle before herbivory is different from the electrome during predation on the fruits. Interestingly, there was also a sharp difference in the electrome of the green and ripe fruits? peduncles before, but not during, the herbivory, which demonstrates that the signals generated by the herbivory stand over the others. Biochemical analysis showed that herbivory in the fruit triggered an oxidative response in other parts of the plant. Here, we demonstrate that the fruit perceives biotic stimuli and transmits electrical signals to the shoot of tomato plants. This study raises new possibilities for studies involving electrical signals in signaling and systemic response, as well as for the applicability of ML to classify electrophysiological data and its use in early diagnosis. MenosThe electrical activity of tomato plants subjected to fruit herbivory was investigated. The study aimed to test the hypothesis that tomato fruits transmit long-distance electrical signals to the shoot when subjected to herbivory. For such, time series classification by machine learning techniques and analyses related to the oxidative response were employed. Tomato plants (cv. ?Micro-Tom?) were placed into a Faraday?s cage and an electrode pair was inserted in the fruit?s peduncle. Helicoverpa armigera caterpillars were placed on the fruit (either green and ripe) for 24 h. The time series were recorded before and after the fruit?s exposure of the caterpillars. The plant material for chemical analyses was collected 24 and 48 h after the end of the acquisition of electrophysiological data. The time series were analyzed by the following techniques: Fast Fourier Transform (FFT), Wavelet Transform, Power Spectral Density (PSD), and Approximate Entropy. The following features from FFT, PSD, and Wavelet Transform were used for PCA (Principal Component Analysis): average, maximum and minimum value, variance, skewness, and kurtosis. Additionally, these features were used in Machine Learning (ML) analyses for looking for classifiable patterns between tomato plants before and after fruit herbivory. Also, we compared the electrome before and after herbivory in the green and ripe fruits. To evaluate an oxidative response in different organs, hydrogen peroxide, superoxide anion, catalase, ... Mostrar Tudo |
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Palavras-Chave: |
Helicoverpa amigera. |
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Thesagro: |
Tomate. |
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Thesaurus Nal: |
Stress response. |
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Categoria do assunto: |
-- |
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URL: |
https://www.alice.cnptia.embrapa.br/alice/bitstream/doc/1133234/1/Artigo-fsufs-05-657401.pdf
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Marc: |
null
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Registro original: |
Embrapa Clima Temperado (CPACT) |
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Biblioteca |
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Origem |
Tipo/Formato |
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Registro |
Volume |
Status |
URL |
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| Registros recuperados : 8 | |
| 1. |  | FERNANDES, T. W. L.; SANTOS, L. B.; DOMITH, B. da C.; CASTRO, C. R. T. de. Richness and abundance soil invertebrates livestock in agroforestry systems. In: CONGRESO FORESTAL DE CUBA, 5.; SIMPOSIO INTERNACIONAL SOBRE SISTEMAS AGROFORESTALES, 6.; ENCUENTRO INTERNACIONAL DE JOVENES INVESTIGADORES, 5., 2011, Havana, Cuba. Annales... Havana: Instituto de Investigaciones Forestais, 2011. 4 p.| Tipo: Artigo em Anais de Congresso |
| Biblioteca(s): Embrapa Gado de Leite. |
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| 2. | | LOPES, C. M.; PACIULLO, D. S. C.; ARAUJO, A. S. DO C.; DOMITH, B. DA C.; SILVA, S. P. DA; GOMIDE, C. A. de M. Características estruturais de Brachiaria decumbens submetida ao sombreamento, na presença ou ausência de calagem e fertilização. In: REUNIÃO ANUAL DA SOCIEDADE BRASILEIRA DE ZOOTECNIA, 48., 2011, Belém. O Desenvolvimento da produção animal e a responsabilidade frente a novos desafios. Viçosa, MG: Sociedade Brasileira de Zootecnia, 2011.| Tipo: Artigo em Anais de Congresso |
| Biblioteca(s): Embrapa Gado de Leite. |
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| 3. | | PACIULLO, D. S. C.; SILVA, D. P. da; DOMITH, B. da C.; MACEDO, C. L.; GOMIDE, C. A. de M.; CASTRO, C. R. T. de. Crescimento e teor de clorofila da Brachiaria decumbens conforme a dose de nitrogenio e o nível de sombreamento. In: CONGRESSO DE ECOLOGIA DO BRASIL, 10.; SIMPÓSIO DE SUSTENTABILIDADE, 1., 2011, São Lourenço, MG. Sustentabilidade: anais. São Paulo: Sociedade de Ecologia do Brasil, 2011.| Tipo: Artigo em Anais de Congresso |
| Biblioteca(s): Embrapa Gado de Leite. |
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| 4. | | PACIULLO, D. S. C.; FERNANDES, P. B.; CARVALHO, C. A. B. DE; GONZAGA, D. R.; DOMITH, B. DA C.; GOMIDE, C. A. de M.; MORENZ, M. J. F. Composição morfológica e acúmulo de forragem de Brachiaria decumbens em sistema silvipastoril e monocultivo. In: CONGRESSO LATINOAMERICANO DE SISTEMAS AGROFLORESTAIS PARA A PRODUÇÃO PECUÁRIA SUSTENTÁVEL, 7., 2012, Belém, PA. Sistemas silvipastoris, o caminho para a economia verde na pecuária mundial. Belém, PA: UFPA, 2012.| Tipo: Artigo em Anais de Congresso |
| Biblioteca(s): Embrapa Gado de Leite. |
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| 5. | | DOMITH, B. da C.; PACIULLO, D. S. C.; FERNANDES.; GOMIDE, C. A. de M.; CARVALHO, C. A. B. de; LEDO, F. J. da S.; PEREIRA, A. V. Composição morfológica e acúmulo de forragem de pastos de capim-elefante anão submetidos à lotação rotacionada In: CASTRO, C. R. T. de; MACHADO, M. A.; GOMES, F. T. Programa Institucional de Iniciação Científica da Embrapa Gado de Leite: produção científica resultante da capacitação de acadêmicos pelo corpo técnico da Unidade no período de 07/2009 a 06/2010. Juiz de Fora: Embrapa Gado de Leite, 2010. p. 59-62.| Tipo: Capítulo em Livro Técnico-Científico |
| Biblioteca(s): Embrapa Gado de Leite. |
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| 7. | | LOPES, C. M.; PACIULLO, D. S. C.; ARAÚJO, S. A. DO C.; SILVA, D. P.; DOMITH, B. DA C.; OLIVEIRA, A. M. S. DE. Morfogênese de Brachiaria decumbens conforme o sombreamento e o uso de calagem e fertilização. In: REUNIÃO ANUAL DA SOCIEDADE BRASILEIRA DE ZOOTECNIA, 48., 2011, Belém. O Desenvolvimento da produção animal e a responsabilidade frente a novos desafios. Viçosa, MG: Sociedade Brasileira de Zootecnia, 2011.| Tipo: Artigo em Anais de Congresso |
| Biblioteca(s): Embrapa Gado de Leite. |
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| 8. | | SILVA, D. P. da; PACIULLO, D. S. C.; LOPES, C. M.; DOMITH, B. da C.; GOMIDE, C. A. de M.; CASTRO, C. R. T. de. Morfogênese da Urochloa decumbens em monocultivo e em sistema silvipastoril submetida ou não à calagem e fertilização. In: WORKSHOP DE INICIAÇÃO CIENTÍFICA DA EMBRAPA GADO DE LEITE, 8., 2011, Juiz de Fora, MG. Anais... Juiz de Fora: Embrapa Gado de Leite, 2011. p. 123-126. (Embrapa Gado de Leite. Documentos, 151).| Tipo: Artigo em Anais de Congresso |
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