Гены, стоящие за устойчивостью тлей к инсектицидам, которые вредят урожаю в Австралии
Тли, такие как сине-зеленая тля (Acyrthoisphon kondoi), наносят ущерб сельскому хозяйству, высасывая сок растений и передавая болезни. Контроль над ними часто включает химические инсектициды, но тли могут эволюционировать и развивать устойчивость.
Проблема устойчивости: В 2019–2020 гг. производители люцерны (кормовой культуры) в Австралии сообщили о неэффективности инсектицидов против сине-зеленой тли. Исследования подтвердили устойчивость к нескольким препаратам. Устойчивость распространяется быстро из-за клонального размножения тлей: устойчивая мать передает мутацию напрямую дочерям-клонам.
Генетическая основа устойчивости: Исследование группы PEARG, опубликованное в Molecular Biology and Evolution, выявило ген, ответственный за устойчивость.
- Был собран первый референсный геном сине-зеленой тли.
- Сравнение экспрессии генов у устойчивых и восприимчивых популяций выявило кандидатный ген E4-подобной эстеразы, участвующий в детоксикации химикатов.
- У устойчивых тлей этот ген экспрессировался более чем в 200 раз сильнее, что позволяло им быстрее обезвреживать инсектицид.
- Эксперимент с экспрессией этого гена у плодовых мушек подтвердил его роль: мухи стали менее чувствительны к нескольким инсектицидам.
Распространение в природе: Генетический скрининг полевых образцов показал, что устойчивый ген E4-подобной эстеразы распространился в популяциях Южной Австралии, Виктории и Нового Южного Уэльса — ключевых регионах выращивания люцерны.
Выводы и стратегии на будущее:
- Устойчивость — проблема на уровне целых регионов, требующая скоординированных действий фермеров.
- Идентифицированный ген обеспечивает устойчивость к нескольким currently зарегистрированным химикатам.
- Введение новых инсектицидов может дать временное решение, но тли могут быстро развить устойчивость и к ним.
- Биологический контроль (грибы, бактерии, хищные насекомые) может снизить давление отбора инсектицидами, замедлить эволюцию устойчивости и дать фермерам больше вариантов борьбы с вредителями.