«Супер-вредитель» колорадский жук обладает генетическими ресурсами, чтобы уклоняться от атак фермера

Прочитано: 157 раз(а)
1 Звезда2 Звезды3 Звезды4 Звезды5 Звезд (1 голосов, среднее: 5,00 из 5)
Loading ... Loading ...


Колорадский жук выработал устойчивость к более чем 50 видам инсектицидов, что сделало его «супер-вредителем», наносящим ущерб картофелю по всему миру.

Новое исследование показывает, что жук добился этого подвига в основном благодаря тому, что обратился к глубокому пулу разнообразия в своем геноме, что позволило различным популяциям в США быстро выработать устойчивость практически ко всему, что люди бросили на него.

Богатство разнообразия этого вредителя и арсенал существующих генов устойчивости , вероятно, затруднит борьбу с ним в будущем, независимо от того, какие новые инсектициды разработают исследователи. Но новое понимание геномных ресурсов вредителя может помочь ученым разработать системы управления, которые будут держать его под контролем.

«Этот жук был одним из первых, кто подвергся химической атаке в современную эпоху, и он очень успешно эволюционировал после этих атак», — говорит Шон Шовилль, профессор энтомологии Университета Висконсин-Мэдисон, который руководил новым анализом. «Что касается других насекомых, которых мы надеемся контролировать, из изучения этого вредителя можно извлечь уроки. Какие механизмы использует это насекомое, чтобы обойти эти инсектициды?»


Вместе со своими сотрудниками из UW-Madison и других учреждений Шовилл опубликовал свои выводы 19 января в журнале Molecular Biology and Evolution.

Команда Шовилла впервые секвенировала геном колорадского жука в 2018 году. С тех пор они исследовали геном, чтобы понять, как насекомое может так быстро преодолевать новые инсектициды. Для этого они секвенировали несколько десятков жуков со всех концов США. Эти региональные популяции различаются по тому, к каким пестицидам они устойчивы и откуда они произошли, что может дать ключ к разгадке эволюционной истории вредителя.

Ученые обнаружили, что эти различные региональные группы развивались так быстро, потому что их родительские популяции уже обладали генетическими ресурсами , необходимыми для преодоления инсектицидов.

«Хорошо известно, что развивающиеся гены участвуют в устойчивости к насекомым. Но что интересно, разные популяции изменяют разные части генов или разные гены одним и тем же путем», — говорит Шовилль. Этот похожий, но не идентичный путь к устойчивости в разных популяциях известен как повторная эволюция.

Эта быстрая эволюция , основанная на богатстве существующего генетического разнообразия , противоречит более старой модели эволюции, которая предполагала, что редкие мутации должны медленно возникать в популяции. В то время как новые мутации действительно развиваются и могут способствовать устойчивости к инсектицидам, быстрая реакция картофельного жука на новые химические вещества в разных частях страны может быть объяснена только его существующим разнообразием.

Полученные данные являются неприятными новостями для фермеров и ученых, надеющихся переломить ситуацию с нападениями картофельного жука. Кажется маловероятным, говорит Шовилль, что даже совершенно новый инсектицид сможет долго сдерживать вредителя.

Но, вооружившись знаниями о том, как колорадский жук уклонился от наших атак, будущие исследования могут помочь разработать творческие стратегии, чтобы не отставать от этого врага.

«Более сложные модели могут помочь нам узнать, как различные методы управления влияют на эволюцию жука. Это может позволить нам изменить наш стиль управления, чтобы замедлить его», — говорит Шовилль.

«Супер-вредитель» колорадский жук обладает генетическими ресурсами, чтобы уклоняться от атак фермера



Новости партнеров