Обнаружен новый микроб-симбионт пшеничного стеблевого пилильщика

Исследователи из Университета штата Монтана открыли ранее неизвестный микроорганизм, живущий в симбиозе с пшеничным стеблевым пилильщиком — вредителем, наносящим ущерб урожаю пшеницы на сотни миллионов долларов ежегодно. Это открытие, результат многолетней работы, закладывает основу для будущих исследований, которые могут стать ключом к борьбе с потерями от этого вредителя.

Карл Йоман и Дэвид Уивер с коллегами опубликовали статью в журнале PeerJ в августе. В работе описано открытие микроба Spiroplasma sp. WSS, названного в честь пшеничного стеблевого пилильщика (Wheat Stem Sawfly). Проект был вдохновлён известными примерами симбиотических отношений других насекомых с микробами.

По словам Йомана, ущерб от пилильщика на Северных Великих равнинах достигает $350 млн в год. Гипотеза исследования заключалась в том, что если идентифицировать микробов-симбионтов пилильщика и понять их функции, ими можно будет манипулировать как инструментом контроля над вредителем.

"Микробные симбионты влияют на репродуктивный успех, питание и защиту от патогенов своих насекомых-хозяев", — отметил Йоман.

Пилильщик повреждает пшеницу, откладывая яйца в стебель. Личинки выедают ткани, что тормозит фотосинтез и вызывает полегание (стебель ослабевает и падает). Потери веса зерна составляют 20–30%, а при полегании потери с отдельного стебля достигают 100%.

Исследовательская группа собрала личинок и взрослых особей пилильщика в двух локациях. Анализ выявил в образцах три типа геномного материала: ДНК пшеницы, ДНК пилильщика и ДНК нового микроба из рода Spiroplasma.

Сравнив геном микроба с полностью секвенированным геномом пилильщика, учёные предположили, что Spiroplasma sp. WSS может помогать вредителю:

"[Spiroplasma] выполняет функции, которые сам пилильщик, возможно, делает не так эффективно", — сказал Уивер.

Исследователи указывают на потенциал этого подхода, ссылаясь на работу китайских учёных с гороховой тлёй: подавление симбионтов антибиотиками или токсинами (например, скорпионьим ядом) резко снижало плодовитость тлей. Аналогичная стратегия может быть применена и к пилильщику.

Йоман и Уивер планируют дальнейшие исследования, чтобы глубже понять роль Spiroplasma sp. WSS.

"Идентификация Spiroplasma sp. WSS и лучшее понимание его метаболизма — это критически важный первый шаг на пути к разработке нового подхода биоконтроля", — заключили авторы.