Spodoptera frugiperda — бабочка, относящаяся к надсемейству Noctuoidea. Его также называют совком, потому что гусениц иногда бывает так много, что они образуют «ковры» на земле, как армия на марше.
В отличие от большинства травоядных насекомых, совок очень многояден: он атакует более ста видов растений, включая сельскохозяйственные культуры (кукурузу, рис, сорго, хлопок и сою). Бабочка передвигается большими стаями и может летать на большие расстояния.
Согласно оценкам ФАО, до сих пор ограниченные Америкой и Карибским бассейном, Spodoptera frugiperda причиняет ущерб Бразилии в 600 миллионов долларов ежегодно. В Америке на сегодняшний день выявлено 67 случаев устойчивости насекомых к пестицидам, что свидетельствует о сложности борьбы с этими популяциями.
С января 2016 года он стал инвазивным в Африке, где уничтожает посевы кукурузы в 21 стране в южной и западной частях континента. В настоящее время это угроза европейскому континенту.
Секвенирование одного из первых геномов бабочки надсемейства Noctuoidea
В рамках международного общественного консорциума Fall Armyworm исследователи INRA в партнерстве с CEA и INRIA секвенировали геном Spodoptera frugiperda. Они описали один из первых геномов моли, принадлежащей к суперсемейству Noctuoidea, а точнее изучили три типа семейств генов у этого насекомого.
— Ученые сначала проанализировали группу генов, участвующих в распознавании растений-хозяев, что позволяет им кормить или откладывать яйца.
Сравнивая геном S. frugiperda с доступными геномами (неполифагных) чешуекрылых, исследователи обнаружили увеличение количества генов (230 по сравнению с 45 до 74 у других чешуекрылых), кодирующих определенный тип вкусовых рецепторов. Последние располагаются на козырьке бабочки (хоботке) или под ногами. Считается, что они позволяют им обнаруживать токсины или горькие соединения, вырабатываемые растениями.
Единственное известное насекомое, имеющее такое расширение вкусовых рецепторов, — это всеядный жук, красный мучной жук, который также нападает на широкий спектр пищевых продуктов.
— Исследователи также изучили другие семейства генов, необходимых для борьбы с химической защитой, которую растения вырабатывают чрезмерно, когда на них нападают (детоксикация). Они обнаружили расширения в двух из четырех основных семейств генов детоксикации (кодирующих цитохром P450 (CYP) или глутатион-S-трансферазы (GST)).
Это те же гены, которые могут быть задействованы в устойчивости к пестицидам.
— Наконец, ученые описали группу генов, участвующих в переваривании тканей растений.
Для целей исследования два генома S. frugiperda были проанализированы: два геномных варианта на основе растения-хозяина насекомого — вариант кукурузы и вариант риса, которые встречаются по всему ареалу их распространения в Америке. Исследователи обнаружили различия между вариантами с точки зрения количества и последовательности генов, необходимых для детоксикации токсинов, выделяемых растениями, и генов, необходимых для пищеварения.
Эти данные были предоставлены международному научному сообществу, чтобы позволить специалистам определить, какой вариант бабочки вторгается в Африку. Более того, эта работа также позволит представить новые методы биологической борьбы.
Это также улучшит понимание механизмов возникновения устойчивости к пестицидам.