Генетические уязвимости обнаружены у клещей Varroa — главных врагов пчёл
Клещи Varroa destructor, кажущиеся неистребимыми, опустошили популяции медоносных пчёл и являются основной причиной синдрома разрушения пчелиных семей (CCD).
Учёные из Университета штата Мичиган обнаружили генетические «дыры» в броне этих вредителей, что потенциально может сократить или уничтожить их популяцию. Результаты работы, опубликованные в журнале Insect Science, выявили четыре гена, критически важных для выживания клещей, и два, напрямую влияющих на их размножение.
«Клещ Varroa — худшая угроза здоровью медоносных пчёл в мире, — заявил энтомолог Закари Хуанг. — Они выработали устойчивость ко многим пестицидам, поэтому нам срочно необходимо изучить и нацелиться на эти гены для разработки лучших методов контроля».
Клещ питается гемолимфой пчёл и переносит смертельные вирусы. Его жизненный цикл состоит из двух фаз: форетической (питание на взрослых пчёлах) и репродуктивной, которая происходит в запечатанной ячейке сот, где клещи откладывают яйца на развивающуюся личинку пчелы.
Способность одновременно ослаблять пчёл и распространять болезни делает клещей Varroa главным подозреваемым в глобальном сокращении популяций медоносных пчёл.
Контроль над такими вредителями достигается либо их уничтожением, либо снижением их репродуктивной способности. Команда использовала РНК-интерференцию для идентификации ключевых генов, воздействие на которые может дать такой эффект. Учёные вводили клещам двуцепочечную РНК (dsRNA).
Интерференция снижает транскрипцию конкретного гена — первый шаг в превращении фрагмента ДНК в белок. Этот процесс, известный как «нокаут гена», уже успешно применялся для снижения успешности спаривания и количества яиц у клещей крупного рогатого скота.
С помощью этого подхода команда выявила два гена, вызывающих высокую смертность у клещей Varroa: Da и Pros26S. Ген Da привёл к гибели более 96% клещей. Также были идентифицированы четыре гена, контролирующих размножение: RpL8, RpL11, RpP0 и RpS13.
Предыдущие исследования показали, что комбинацию dsRNA можно скармливать пчёлам на уровне всей колонии. Клещи Varroa поглощают этот «генетический коктейль» через пчелиную гемолимфу, и их популяция сокращается. Будущие исследования изучат, можно ли масштабировать подход с одним геном для достижения такого же эффекта в масштабах всей колонии. Использование одного гена с известным механизмом действия будет более экономически эффективным и безопасным для пчёл.
Результаты могут иметь применение и за пределами пчеловодства.
«Стоит отметить, что ген Da снижал репродукцию у некоторых видов комаров и дрозофил, — отметил Хуанг. — Будущие исследования могут помочь не только защитить медоносных пчёл, но и сократить популяции комаров-переносчиков болезней или вредителей, повреждающих урожай».