Как быть успешным вредителем: уроки от зеленой персиковой тли
Ученые из Великобритании, Европы и США выяснили, почему зеленая персиковая тля (Myzus persicae) является одним из самых разрушительных вредителей для многих важнейших сельскохозяйственных культур.
В отличие от большинства насекомых, которые адаптированы к жизни на узком круге родственных растений, эта тля может заселять более 400 видов растений. Она также выработала устойчивость к более чем 70 различным пестицидам. Вредитель передает свыше ста различных растительных вирусов и питается такими культурами, как рапс, сахарная свекла, томат и картофель.
Например, вирус желтухи репы (TuYV) и родственные вирусы при отсутствии контроля могут снижать урожайность культур, таких как рапс и сахарная свекла, до 30%, делая некоторые культуры нерентабельными.
Исследование, проведенное Earlham Institute (EI) и John Innes Centre (JIC), показало, что тля отказывается от специализации в пользу гибкого подхода, включающего включение или выключение активности генов в ответ на разные растения-хозяева и условия среды.
Ключевую роль сыграла способность тли к клональному размножению — производству генетически идентичных линий. Это позволило ученым сравнить особей с одинаковым генетическим фоном и увидеть, какие гены более активны на разных растениях.
Выращивая клоны тли на трех разных видах растений, ученые обнаружили, что гены, ответственные за адаптацию, находятся в кластерах внутри генома, и их активность резко меняется всего за два дня после перехода на новый вид растения-хозяина.
Вмешательство в экспрессию одного конкретного семейства генов, катепсина B, снизило репродуктивность тли, но только на том растении-хозяине, где активность этих генов повышена.
Исследование показало, что способность быстро и согласованно регулировать экспрессию ключевых генов позволяет тле быть универсальным вредителем, а не наличие расширенного набора уникальных генов.
Работа «Быстрая транскрипционная пластичность дублированных кластеров генов позволяет клонально размножающейся тле заселять разнообразные виды растений» опубликована в журнале Genome Biology.