В отличие от большинства насекомых, колонизирующих растения, которые приспособились жить на небольшом количестве близкородственных растений, зеленая персиковая тля может колонизировать более четырехсот видов растений. Развивая устойчивость к более чем 70 различным пестицидам, в сочетании с постоянно меняющимся климатом, влияющим на потери урожая в ЕС и Великобритании, этот вредитель наносит ущерб урожайности.Зеленая персиковая тля переносит более сотни различных вирусов растений, и это печально известное насекомое питается основными культурами, такими как масличный рапс, сахарная свекла, помидоры и картофель, а также дикими видами растений, которые могут служить источниками вирусов растений.
Примером может служить вирус желтизны репы (TuYV) и связанные с ним вирусы, которые, если их не контролировать, могут снизить урожайность нескольких культур, таких как масличный рапс и сахарная свекла, до 30%, в результате чего некоторые культуры в Великобритании станут убыточными.Тля зимует на растениях-хозяевах, таких как персик, абрикос или слива, но в летние месяцы может заселять огромное количество овощей — от картофеля до шпината, кабачков, петрушки и пастернака.
Как правило, насекомые-паразиты, которые живут на определенных видах, генетически очень хорошо приспособлены к жизни только на этом растении. Тем не менее, исследование, проведенное Институтом Эрлхэма (EI) и Центром Джона Иннеса (JIC), показало, что зеленая персиковая тля отказывается от этой специализации в пользу более гибкого подхода, включающего повышение или понижение активности генов в ответ на различные воздействия. растения-хозяева и окружающая среда.Д-р Дэвид Сварбрек, руководитель группы в Институте Эрлхэма, сказал: «Наше исследование пролило свет на генетическую пластичность1, которая позволяет зеленой персиковой тле так хорошо выжить на множестве видов растений, что дает нам более полное представление о стратегиях выживания. один из самых опасных вредителей сельскохозяйственных культур ».Еще более интригующим в стратегии насекомых является то, что тля может воспроизводиться клонально, т. Е. Производить генетически идентичные линии.
Это позволяет биологам сравнивать отдельных тлей с одинаковым генетическим фоном и точно видеть, какие гены более активны, чем другие, у тлей, обитающих на разных видах растений.Выращивая клоны тли на трех разных видах растений, ученые смогли найти конкретные гены, которые участвовали в колонизации различных растений-хозяев. Похоже, что гены, ответственные за помощь тлей приспосабливаться к разным растениям, находятся в кластерах внутри генома и быстро увеличиваются или уменьшаются за два дня после переноса на новый вид растений-хозяев.Доктор Ячжоу Чен, научный сотрудник Центра Джона Иннеса, сказал: «Гены быстро меняются у одиночных тлей всего за два дня после переноса на новое растение-хозяин.
Учитывая, что одна тля может произвести собственное потомство, а одна тля может дать потомство. в большинстве случаев новые заражения тлей могут начаться только с одной тли ».Команда обнаружила, что быстрые изменения в экспрессии генов жизненно важны для образа жизни зеленой персиковой тли. Вмешательство в экспрессию одного конкретного семейства генов, катепсина B, снижает продукцию потомства тли, но только на растении-хозяине, где экспрессия этих генов повышена.Томас Мазерс, научный сотрудник Института Эрлхэма, сказал: «Удивительно, но многие гены, участвующие в адаптации организма-хозяина, возникли во время диверсификации тли и не являются специфичными для зеленой персиковой тли.
Это говорит о том, что это может быть способность быстро регулировать экспрессию. ключевых генов скоординированным образом, что делает возможным обобщение, а не наличие расширенного набора геномных инструментов ».Профессор Саския Хогенхаут из Центра Джона Иннеса добавила: «Ожидается, что будущие исследования выявят механизмы, участвующие в удивительной пластичности зеленой персиковой тли, что приведет к новым способам борьбы с этим печально известным вредителем. В более общем плане исследование поможет понять, как некоторые организмы способны быстро приспосабливаться к широкому спектру условий окружающей среды, тогда как другие более разборчивы и легче вымирают, исследования, которые имеют центральное значение с учетом нашей быстро меняющейся окружающей среды, например, из-за изменения климата ».