'Una plaga importante:' un investigador de NCSU ayuda a desentrañar el modelo genético de un insecto 'que está en todo'
Fecha de publicación:RALEIGH – Los trips occidentales de las flores, un insecto invasor que no es mucho más grande que la cabeza de un alfiler, afectan enormemente a la agricultura en todo el mundo, acumulando daños por valor de miles de millones de dólares en una amplia gama de alimentos, fibras y cultivos ornamentales cada año. Los científicos ahora tienen un modelo genético completo que les ayudará a comprender mejor la plaga y encontrar formas de controlarla.
La investigación llena un vacío importante en la ciencia agrícola y la ciencia de los insectos: destaca la primera secuencia del genoma y el análisis de un miembro de Thysanoptera, un orden que contiene más de 7.000 especies de pequeños insectos con alas con flecos. Un artículo de revista sobre la investigación. fue publicado en acceso abierto en Biología BMC 19 de octubre.
Dorith Rothenberg, profesor asociado en el Departamento de Entomología y Fitopatología del Estado de Carolina del Norte, es el autor principal del artículo. Contribuyeron otros cincuenta y seis investigadores de universidades e instituciones de investigación de los cinco continentes.
Rotenberg dijo que el tamaño del equipo refleja la importancia de los trips occidentales de las flores, o Frankliniella occidentalis, que se sabe que se alimenta de cientos de tipos de cultivos cultivados en el campo y en invernaderos.
"Están en todo: flores, árboles frutales, cultivos de solanáceas, lo que sea", dijo Rotenberg. "Son una plaga importante en el sudeste de EE. UU. y California, así como en cualquier parte del mundo donde se cultivan muchas frutas y verduras".
PROBLEMA INTERNACIONAL, SOLUCIÓN INTERNACIONAL
El proyecto para secuenciar el genoma de los trips está afiliado a i5k, un ambicioso esfuerzo internacional para secuenciar y analizar los genomas de 5.000 especies de artrópodos: insectos, crustáceos, arañas y otras criaturas con exoesqueletos, cuerpos segmentados y pares de patas articuladas.
La iniciativa i5k se centra en especies importantes para la agricultura, la seguridad alimentaria, la medicina y la producción de energía y contribuye a nuestra comprensión de la biología evolutiva, la ecología y más.
Rotenberg y sus colegas comenzaron el proyecto del genoma de los trips de las flores occidentales desarrollando una línea endogámica de trips. Luego, el Centro de Secuenciación del Genoma Humano de la Facultad de Medicina de Baylor secuenció el genoma y lo ensambló, y Rotenberg reclutó a científicos de todo el mundo para verificar manualmente la anotación automatizada del ADN, verificar la ubicación de los genes y determinar qué hacen esos genes.
Los trips de las flores occidentales son originarios del oeste de América del Norte, pero desde la década de 1970 se han extendido rápidamente por todo el mundo. El insecto daña las plantas no sólo al alimentarse y poner huevos en ellas, sino también al infectarlas con virus, incluido el devastador y difícil de controlar virus del marchitamiento manchado del tomate.
Se sabe que el virus del marchitamiento manchado del tomate, o TSWV, infecta a más de 1.000 especies de plantas, desde tabaco y maní hasta pensamientos y crisantemos. De hecho, el rango de huéspedes del TSWV se encuentra entre los más grandes de virus de plantas, al igual que su rango geográfico.
EL GENOMA PODRÍA ACELERAR LAS SOLUCIONES
Si bien en las últimas décadas se han realizado muchas investigaciones destinadas a frenar el daño que el virus y los trips occidentales de las flores cobran en la agricultura, Rotenberg dijo que el genoma podría acelerar el desarrollo de soluciones al ayudar a los investigadores a identificar objetivos a nivel molecular entre los casi 17.000 genes del insecto.
Durante el proyecto de ensamblaje del genoma, los científicos identificaron conjuntos de genes relacionados con la capacidad del insecto para prosperar. Específicamente, encontraron genes asociados con la capacidad del insecto para desarrollarse y reproducirse, encontrar plantas hospedantes a través del gusto y el olfato, protegerse de patógenos y desintoxicar las sustancias químicas que las plantas producen para repeler insectos y que los humanos usan para matarlos.
Como señaló Rotenberg, controlar los trips occidentales de las flores es difícil porque el insecto se reproduce rápidamente y se vuelve resistente a los insecticidas. En el algodón, por ejemplo, hay evidencia de que los trips han desarrollado resistencia a 19 insecticidas dentro de seis grupos con diferentes modos de acción.
"Los entomólogos y productores lo saben muy bien: los trips son conocidos por desarrollar resistencia muy rápidamente", dijo Rotenberg.
"Por eso hay que considerar el desarrollo y el uso de diferentes tipos de productos químicos e integrar estrategias de control alternativas para controlar esta plaga".
'LA PUNTA DEL ICEBERG'
La disponibilidad del genoma del trips occidental de las flores ya está teniendo un impacto, dice Rotenberg. En su laboratorio de Carolina del Norte, está utilizando el genoma para avanzar en sus esfuerzos por comprender mejor las interacciones a nivel molecular que tienen lugar entre los trips de las flores occidentales y el TSWV, una investigación que podría ser de vital importancia para la prevención de enfermedades.
"Queremos encontrar las moléculas en el insecto que interactúan directamente con el virus que transmite porque si conocemos esas moléculas, entonces tal vez podamos alterarlas de alguna manera interfiriendo con la unión del virus a la molécula de interés". ella dijo.
"Y esto es solo la punta del iceberg. Con suerte, (el genoma) será un recurso que la gente podrá utilizar durante mucho tiempo, incluso cuando otros comiencen a desarrollar nuevas tecnologías o nuevos recursos que sean incluso mejores”.
(C) NCSU
Fuente del artículo original: WRAL TechWire