Впервые исследователи Австралийской организации научных и промышленных исследований Содружества (CSIRO) нанесли на карту полный геном двух близкородственных мегавредителей, что потенциально может сэкономить международному сельскохозяйственному сообществу миллиарды долларов в год.
Во главе с CSIRO в сотрудничестве с группой экспертов исследователи идентифицировали более 17 000 генов, кодирующих белок, в геномах Helicoverpa armigera и Helicoverpa zea (широко известных как хлопковый совок и кукурузный ухо-червь, соответственно).).
Они также задокументировали, как эта генетика изменилась со временем.
Такой уровень детализации позволяет ученым предсказать слабые места гусениц, то, как они будут мутировать, и даже вывести растения, которые они не захотят есть.
Подъемный червь и ушной червь являются крупнейшими в мире гусеницами-вредителями посевов на больших площадях, ежегодно причиняя более 5 миллиардов долларов США затрат на борьбу и ущерба в Азии, Европе, Африке, Америке и Австралии.
Коробочный червь, доминирующий в Австралии, поражает больше сельскохозяйственных культур и развивает гораздо большую устойчивость к пестицидам, чем его коллега-ушной червь.
«Это самый опасный сельскохозяйственный вредитель в мире, что делает его самым большим конкурентом человечества за продукты питания и клетчатку», - сказал ученый CSIRO доктор Джон Окшотт.
"Его геномный арсенал позволил ему превзойти все известные нам инсектициды за счет развития устойчивости, что отражает его название - armigera, что означает вооруженный и воинственный."
В Бразилии хлопковый червь быстро распространяется, и были случаи его гибридизации с ушным червем, что представляет реальную угрозу распространения нового улучшенного «супербактерия» в Соединенных Штатах.
В середине 90-х годов CSIRO помогала австралийским селекционерам хлопка включать гены устойчивости к насекомым Bt в свои сорта, чтобы попытаться бороться с коробочным червем.
Растения "Bt-хлопок" выделяют инсектицид из бактерий - Bacillus thuringiensis (Bt), которые токсичны для гусеницы.
В течение следующих 10 лет использование химических пестицидов, ранее необходимых для борьбы с коробочными червями, сократилось на 80%.
Однако коробочный червь вскоре дал отпор, и небольшой процент из них выработал устойчивость к БТ-хлопку, а ученые ввели дополнительные штаммы инсектицидов для решения этой проблемы.
Почетный научный сотрудник CSIRO He alth and Biosecurity д-р Карл Гордон сказал, что, хотя комбинация BT и некоторых инсектицидов хорошо работает в Австралии, она может быть дорогостоящей, и было важно всесторонне изучить самих вредителей, чтобы решить проблему во всем мире..
«Нам нужен весь спектр сельскохозяйственных наук», - сказал доктор Гордон.
"Наш недавний анализ полного генома, его адаптаций и распространения в течение многих лет является огромным шагом вперед в борьбе с этими мегавредителями."
Идентификация происхождения вредных организмов позволит составить профиль устойчивости, отражающий страны происхождения, которые будут включены в разработку стратегии управления устойчивостью, а выявление путей проникновения улучшит протоколы биобезопасности и анализ рисков в горячих точках биобезопасности, включая национальные порты.
В рамках исследования CSIRO и команда обновили ранее разработанную модель потенциального распределения, чтобы подчеркнуть угрозу глобального вторжения, с акцентом на риски для Соединенных Штатов.
Выводы также обеспечивают первую прочную основу для сравнительных эволюционных и функциональных геномных исследований родственных и других чешуекрылых вредителей, многие из которых представляют значительный научный интерес.