Белокрылка серебристая является основным вредителем сельскохозяйственных культур в тропиках и субтропиках, а также в защищенном грунте повсеместно. После изучения ее генома исследователи идентифицировали 49 генов растений, перенесенных в собственный геном насекомого, сообщает портал Phys.org.
Такое большое количество генов, передаваемых между растениями и насекомым, никогда ранее не обнаруживалось. Эти данные могут помочь в разработке инновационных методов борьбы с вредителями и сокращению использования пестицидов.
Война между растениями и растительноядными насекомыми насчитывает миллионы лет. По мере того, как растения передают сигналы и возводят физические и химические барьеры, насекомые разрабатывают хитроумные стратегии обхода этих препятствий. Гены, участвующие в адаптации насекомых, иногда имеют удивительное происхождение.
Недавние исследования, проведенные в 2020 и 2021 годах, показали перенос двух генов растений в геном белокрылки серебристой (Bemisia tabaci), причем один ген придает белокрылке способность нейтрализовать токсины, вырабатываемые растениями, в качестве защитного механизма. Заинтригованные этим открытием ученые из Национального исследовательского института сельского хозяйства, продовольствия и окружающей среды попытались узнать, сколько генов растительного происхождения было обнаружено в геноме белокрылки, который был полностью секвенирован в 2016 году. Их текущее исследование опубликовано в журнале Genome Biology and Evolution
Проведя биоинформатический анализ, исследователи идентифицировали 49 генов растений в геноме белокрылки, полученных в результате 24 независимых горизонтальных событий переноса генов. Большинство из этих генов демонстрируют особенности функциональности, что означает, что они экспрессируются у насекомых и имеют последовательности с признаками эволюционного давления, и поэтому играют потенциальную роль у насекомых.
Результаты исследователей также показывают, что большинство идентифицированных генов, таких как те, которые участвуют в выработке ферментов, разрушающих клеточные стенки растений, играют известную роль во взаимоотношениях между растениями и их паразитами. Вероятно, это отражает результат процесса естественного отбора генов растений у насекомых, который, возможно, позволил белокрылке адаптироваться к широкому спектру видов растений. Происхождение и механизм этих переносов до сих пор неизвестны, но все они насчитывают несколько миллионов лет.
Впервые было выявлено так много переносов генов между растениями и насекомыми. Это исследование открывает двери для новых исследований взаимоотношений растений и вредителей, а также методов борьбы с вредителями сельскохозяйственных культур. Понимание роли переданных генов для растений и насекомых может привести к разработке инновационных методов борьбы с вредителями, основанных на сортовой селекции, которые могут сократить использование пестицидов.
