"מזיק גדול:" חוקר NCSU עוזר לפענח שרטוט גנטי של באג "שזה על הכל"
תאריך פרסום:ראלי - התריפס של הפרח המערבי - חרק פולשני שאינו גדול בהרבה מראש סיכה - נוגס עצום בחקלאות ברחבי העולם, וגובר נזקים בשווי מיליארדי דולרים במגוון רחב של מזון, סיבים וגידולי נוי מדי שנה. למדענים יש כעת תוכנית גנטית מלאה כדי לעזור להם להבין טוב יותר את המזיק ולמצוא דרכים לשלוט בו.
המחקר ממלא פער משמעותי במדע החקלאות ובמדעי החרקים: הוא מדגיש את הרצף והניתוח הגנום הראשון של חבר ב-Tysanoptera, מסדר שמכיל למעלה מ-7,000 מינים של חרקים קטנים עם כנפיים מצויות. מאמר כתב עת על המחקר פורסם בגישה פתוחה ב ביולוגיה של BMC 19 באוקטובר.
דורית רוטנברג, פרופסור חבר במחלקה לאנטומולוגיה ופתולוגיה של צמחים במדינת NC, הוא המחבר הראשי של המאמר. תרמו 56 חוקרים נוספים מאוניברסיטאות ומוסדות מחקר בחמש יבשות.
רוטנברג אמר כי גודל הצוות משקף את חשיבות התריפס הפרח המערבי, או Frankliniella occidentalis, אשר כידוע ניזון ממאות סוגי גידולי שדה וחממה.
"הם עוסקים בכל דבר - פרחים, עצי פרי, גידולי שמש - בשם זה", אמר רוטנברג. "הם מזיק עיקרי בדרום מזרח ארה"ב וקליפורניה, כמו גם בכל מקום בעולם שבו גדלים הרבה פירות וירקות."
בעיה בינלאומית, פתרון בינלאומי
הפרויקט לרצף גנום התריפס קשור אליו i5k, מאמץ בינלאומי שאפתני לרצף ולנתח את הגנום עבור 5,000 מיני פרוקי רגליים - חרקים, סרטנים, עכבישים ויצורים אחרים עם שלדים חיצוניים, גופים מפולחים וזוגות רגליים משולבות.
יוזמת i5k מתמקדת במינים החשובים לחקלאות, בטיחות מזון, רפואה וייצור אנרגיה ותורמת להבנתנו בביולוגיה אבולוציונית, אקולוגיה ועוד.
רוטנברג ועמיתיה התחילו בפרויקט הגנום של הפרחים המערביים על ידי פיתוח קו מרובע של תריפס. המרכז לרצף הגנום האנושי של מכללת ביילור לרפואה רצף אז את הגנום והרכיב אותו, ורוטנברג גייס מדענים מרחבי העולם כדי לבדוק ידנית את הערת ה-DNA האוטומטית, לאמת את מיקומם של הגנים ולקבוע מה הגנים האלה עושים.
תריפס פרחים מערביים הם ילידים במערב צפון אמריקה, אך מאז שנות ה-70 הם התפשטו במהירות ברחבי העולם. החרק פוגע בצמחים לא רק על ידי האכלה והטלת ביציהם עליהם, אלא גם על ידי הדבקה של צמחים בווירוסים, כולל נגיף הנבול המנוקד של עגבניות, שקשה לשלוט בהן.
נודע כי נגיף נבלת העגבניות, או TSWV, מדביק יותר מ-1,000 מיני צמחים, החל מטבק ובוטנים ועד אמנון וחרציות. למעשה, טווח המארחים של TSWV הוא מהגדולים ביותר עבור וירוסים צמחיים, וכך גם הטווח הגיאוגרפי שלו.
GENOME יכול להאיץ פתרונות
בעוד בעשורים האחרונים התבצעו מחקרים רבים שמטרתם לבלום את האגרה שהנגיף ותריפס הפרחים המערביים לוקחים על החקלאות, רוטנברג אמר שהגנום יכול להאיץ את פיתוח הפתרונות על ידי סיוע לחוקרים באיתור יעדים ברמה מולקולרית בין כמעט 17,000 הגנים של החרק.
במהלך פרויקט הרכבת הגנום, מדענים זיהו סטים של גנים הקשורים ליכולת של החרק לשגשג. באופן ספציפי, הם מצאו גנים הקשורים ליכולת של החרק להתפתח ולהתרבות, למצוא מארח צמחים באמצעות טעם וריח, להגן על עצמו מפני פתוגנים ולנקות כימיקלים שצמחים מייצרים כדי להדוף חרקים ושבני אדם משתמשים בהם כדי להרוג אותם.
כפי שציין רוטנברג, השליטה בתריפס הפרח המערבי קשה מכיוון שהחרק מתרבה במהירות והופך עמיד בפני קוטלי חרקים. בכותנה, למשל, יש עדויות לכך שהתריפס פיתח עמידות ל-19 קוטלי חרקים בתוך שש קבוצות עם דרכי פעולה שונות.
"אנטומולוגים ומגדלים יודעים זאת היטב: תריפסים ידועים לשמצה בבניית עמידות במהירות רבה", אמר רוטנברג.
"ולכן אתה צריך לשקול פיתוח ושימוש בסוגים שונים של כימיקלים ושילוב אסטרטגיות בקרה חלופיות כדי לנהל את המזיק הזה."
'הקצה של הקרחון'
כבר עכשיו, הזמינות של גנום התריפס של הפרח המערבי משפיעה, אומר רוטנברג. במעבדה שלה במדינת NC, היא משתמשת בגנום כדי לקדם את מאמציה להבין טוב יותר את האינטראקציות ברמה המולקולרית המתרחשת בין תריפס הפרחים המערביים ל-TSWV - מחקר שיכול להיות חשוב ביותר למניעת מחלות.
"אנחנו רוצים למצוא את המולקולות בחרק שמקיימות אינטראקציה ישירה עם הנגיף שהוא מעביר כי אם אנחנו מכירים את המולקולות האלה, אז נוכל אולי לשבש אותן בדרך כלשהי על ידי הפרעה לקשירה של הנגיף למולקולה העניינית." היא אמרה.
"וזה רק קצה הקרחון. יש לקוות, (הגנום) יהיה משאב שאנשים יכולים להשתמש בו במשך זמן רב, גם כאשר אחרים יתחילו לפתח טכנולוגיות חדשות או משאבים חדשים שהם אפילו טובים יותר".
(ג) NCSU
מקור המאמר המקורי: WRAL TechWire