Biomasa de Cornops aquaticum (Orthoptera: Acrididae) en humedales del nordeste de Argentina / Biomass of Cornops aquaticum (Orthoptera: Acrididae) in wetlands of Northeast Argentina

The estimation of biomass in insect populations is a key factor to quantify the available resources and energy fluxes in ecosystems food webs. Cornops aquaticum is a common herbivore in Eichhornia plants in wetlands of Northeast Argentina. We aimed to analyse its biomass variation, related to the different grasshopper age categories populations in two host-plants: Eichhornia azurea and Eichhornia crassipes. For this, standard samplings of C. aquaticum populations were carried out with an entomological net of 70cm diameter in two wetlands with E. azurea and E. crassipes, in Corrientes and Chaco Provinces; besides, dry weight was also obtained (directly and indirectly), and a regression model to indirectly estimate the biomass from a linear dimension measure (hind femur length) is proposed. A total of 2 307 individuals were collected and separated in different age categories; their abundance and linear dimension data were obtained. The model proposed was lnDM=lna+b*lnH (where DM=dry mass, a and b are constants and H=hind femur length) (R²=0.97). The population biomass variations of C. aquaticum were due to the relative abundance of each age category and the grasshopper individual dry weight. No significant differences were found between populations biomasses obtained by direct and indirect methods in E. azurea and E. crassipes floating meadows. This model made easier the C. aquaticum biomass calculation for both individuals and the population, and accelerated the processing of high number of samples. Finally, high biomass values of populations and individual age category (especially in adults) emphasize the importance of C. aquaticum as a consumer and a resource for predators on Eichhornia floating meadows food webs. Rev. Biol. Trop. 63 (1): 127-138. Epub 2015 March 01.

La estimación de la biomasa en las poblaciones de insectos, es un factor clave para cuantificar los recursos disponibles y los flujos de energía en las redes tróficas de los ecosistemas. Cornops aquaticum es un herbívoro común en las plantas de Eichhornia en los humedales del nordeste de Argentina. Nuestro objetivo fue analizar la variación de su biomasa en relación a las distintas categorías de edades de la población de este acridio, en dos plantas huésped: Eichhornia azurea y Eichhornia crassipes. Para ello, se realizaron muestreos estándar de las poblaciones de C. aquaticum con una red entomológica de 70cm de diámetro, en dos humedales con E. azurea y E. crassipes en las provincias de Corrientes y Chaco; además, se obtuvo el peso seco de los individuos (de manera directa e indirecta) y, se propuso un modelo de regresión para estimar la biomasa de C. aquaticum de manera indirecta a partir de una medida de dimensión lineal (longitud del fémur posterior). Un total de 2 307 individuos fueron recolectados y separados en distintas categorías de edades; se obtuvo su abundancia y distintas medidas de dimensión lineal. El modelo propuesto fue lnPS=lna+b*lnH (donde PS=peso seco, a y b son constantes y H=longitud del fémur posterior) (R²=0.97). Las variaciones en la biomasa de las poblaciones de C. aquaticum se debieron a la abundancia relativa de cada categoría de edad y al peso seco individual de estos acridios. No hubo diferencias significativas entre la biomasa de las poblaciones de C. aquaticum obtenida por los métodos directo e indirecto en las praderas flotantes de E. azurea y E. crassipes. Este modelo facilita el cálculo de la biomasa individual y poblacional de C. aquaticum y acelera el procesamiento de un gran número de muestras. Finalmente, los valores altos de biomasa poblacional e individual de las categorías de edades (especialmente en adultos) enfatizan la importancia de C. aquaticum como consumidor y como recurso para los depredadores en las redes alimenticias de las praderas flotantes de Eichhornia.

Identification of gene fragments related to nitrogen deficiency in Eichhornia crassipes (Pontederiaceae) / Identificación de fragmentos de genes relacionados con la deficiencia de nitrógeno en Eichhornia crassipes (Pontederiaceae)

Eichhornia crassipes is an aquatic plant native to the Amazon River Basin. It has become a serious weed in freshwater habitats in rivers, lakes and reservoirs both in tropical and warm temperate areas worldwide. Some research has stated that it can be used for water phytoremediation, due to its strong assimilation of nitro- gen and phosphorus, and the accumulation of heavy metals, and its growth and spread may play an important role in environmental ecology. In order to explore the molecular mechanism of E. crassipes to responses to nitrogen deficiency, we constructed forward and reversed subtracted cDNA libraries for E. crassipes roots under nitrogen deficient condition using a suppressive subtractive hybridization (SSH) method. The forward subtraction included 2 100 clones, and the reversed included 2 650 clones. One thousand clones were randomly selected from each library for sequencing. About 737 (527 unigenes) clones from the forward library and 757 (483 unigenes) clones from the reversed library were informative. Sequence BlastX analysis showed that there were more transporters and adenosylhomocysteinase-like proteins in E. crassipes cultured in nitrogen deficient medium; while, those cultured in nitrogen replete medium had more proteins such as UBR4-like e3 ubiquitin- protein ligase and fasciclin-like arabinogalactan protein 8-like, as well as more cytoskeletal proteins, including actin and tubulin. Cluster of Orthologous Group (COG) analysis also demonstrated that in the forward library, the most ESTs were involved in coenzyme transportation and metabolism. In the reversed library, cytoskeletal ESTs were the most abundant. Gene Ontology (GO) analysis categories demonstrated that unigenes involved in binding, cellular process and electron carrier were the most differentially expressed unigenes between the forward and reversed libraries. All these results suggest that E. crassipes can respond to different nitrogen status by efficiently regulating and controlling some transporter gene expressions, certain metabolism processes, specific signal transduction pathways and cytoskeletal construction.

Se ha convertido en una maleza importante en hábitats de agua dulce en ríos, lagos y embalses, tanto en zonas tropicales como templadas de todo el mundo. Algunas investigaciones han indicado que se puede utilizar para la fitorremediación de agua, debido a su fuerte asimilación de nitrógeno y fósforo, y la acumulación de metales pesados, su crecimiento y propagación puede desempeñar un papel importante en la ecología ambiental. Con el fin de explorar el mecanismo molecular de respuesta a la deficiencia de nitrógeno en E. crassipes, se construyeron bibliotecas de cDNA mediante síntesis adelantada y retrasada para raíces de E. crassipes en condiciones de deficiencia de nitrógeno mediante el método de hibridación supresiva sustractiva (SSH). Para este estudio se utilizaron 2 100 clones de síntesis adelantada y 2 650 de síntesis retrasada. De la biblioteca se escogieron al azar mil clones, 737 (527 unigenes) de síntesis adelanta- da y 757 (483 unigenes) de síntesis retrasada que fueron informativos. El análisis BLASTX mostró que había más transportadores y proteínas adenosilhomocisteinasa en E. crassipes cultivadas en un medio deficiente de nitrógeno; mientras que las cultivadas en un medio repleto de nitróge- no tenían más proteínas como UBR4 e3 ubiquitina-proteína ligasa y la proteína arabinogalactano 8 tipo fasciclina, así como otras proteínas del citoesqueleto, incluyendo la actina y la tubulina. Clúster del Grupo Ortológico (COG) también demostró que en la biblioteca de síntesis adelan- tada, la mayoría de los marcadores de secuencia expresada (ESTs) estaban involucrados en el transporte de coenzimas y el metabolismo.