Исследование генома, проведенное доцентом Чжанцзюнь Фей из Института Бойса Томпсона (BTI), предлагает множество ключей к разгадке замечательной способности насекомого противостоять пестицидам, передавать более 300 вирусов растений и питаться как минимум 1000 различными видами растений. Опубликованное сегодня в журнале BMC Biology, исследование послужит основой для будущей работы по борьбе с этим глобальным вредителем."Белокрылка является экономически важным вредителем сельскохозяйственных культур. Она наносит прямой ущерб, а также является основным переносчиком вирусов, таких как вирус желтого скручивания листьев томата, вирус мозаики кассавы и вирус коричневой полосы кассавы, поэтому он приводит к огромным потерям урожая и представляет серьезную угрозу. продовольственной безопасности, особенно в Африке и других частях развивающегося мира », — сказал Фей.
В сотрудничестве с группой международных коллег исследователи BTI создали высококачественный проект последовательности генома белокрылки и идентифицировали гены, кодирующие белки. Последовательность генома доступна в базе данных генома белокрылки (www.whiteflygenomics.org), разработанной лабораторией Fei.Анализ показал, что по сравнению с родственными видами у белокрылки расширились семейства генов детоксикации. У него также есть дополнительные гены, которые кодируют белки, связанные с приобретением и передачей вируса, а также устойчивостью к инсектицидам.
Это впечатляющий пример горизонтального переноса генов: белокрылка приобрела 142 гена от бактерий или грибов, в том числе некоторые из них, кодирующие ферменты, расщепляющие чужеродные химические вещества. Эти гены, вероятно, позволяют белокрылке питаться различными типами растений и быстро развивать устойчивость к инсектицидам.Поскольку пестициды неэффективны для контроля популяций белокрылки, сотрудники Министерства сельского хозяйства США планируют использовать последовательность генома для разработки стратегии контроля с использованием РНК-интерференции (РНКи).
Как только ученые точно определят гены, необходимые для передачи вируса и выживания в геноме белокрылки, они смогут разработать новые разновидности сельскохозяйственных культур, которые будут производить молекулы РНК, которые блокируют экспрессию этих необходимых генов, убивая белокрылку или не позволяя ей распространять вирус.Геном также будет иметь жизненно важное значение для картирования генетического разнообразия популяций белокрылки по всему миру. Белокрылки представляют собой группу, которая, вероятно, состоит из ряда видов и подвидов, которые могут иметь значение для борьбы с белокрылками.
Например, «избыточные» популяции белокрылки, которые уничтожают урожай маниоки в некоторых частях Африки, представляют собой вариант, отличный от последовательности насекомых, секвенированных в текущем исследовании, но полученная здесь информация о последовательностях помогает в разработке стратегий борьбы с африканскими белокрылками. .«Белокрылка входит в число 100 крупнейших инвазивных видов в мире», — сказал Фей. «Это везде».Среди дополнительных исследователей BTI, участвующих в проекте, — соавторы и исследователи с докторской степенью Вэнбо Чен и Даниэль Хасегава; Аспиранты Корнелла Патрисия Валле Пинейро и Анджела Круз; докторант И Чжэн; приглашенный ученый Вэньли Лю; аналитик по биоинформатике Хунхэ Сун; специалист по исследованиям Иминь Сюй; Профессор Георг Джандер и доцент Мишель Силия. В число сотрудников входят соруководители Кай-Шу Линг и Билл Винтермантел из USDA-ARS, а также Анджела Дуглас из Корнелла, Джуди Браун из Университета Аризоны и Мурад Ганим из Израиля.
Исследование, описанное в этом пресс-релизе, было поддержано грантами регионального проекта USDA-ARS в рамках инициативы i5K, Управления международной исследовательской программы USDA-ARS за счет гранта, предоставленного программой USAID Feed-the-Future (58 -0210-3-012), Национальный научный фонд США (IOS-1110080, IOS-1109989 и IOS-1354309), USDA NIFA (2016-67013-24756), Шведский исследовательский совет и Израильский научный фонд.