"Un grave parassita:" un ricercatore dell'NCSU aiuta a svelare il progetto genetico di un bug "che è su tutto"
Data di pubblicazione:RALEIGH – Il tripide occidentale dei fiori – un insetto invasivo non molto più grande di una capocchia di spillo – danneggia enormemente l’agricoltura di tutto il mondo, accumulando ogni anno danni per miliardi di dollari su una vasta gamma di alimenti, fibre e colture ornamentali. Gli scienziati ora dispongono di un progetto genetico completo che li aiuta a comprendere meglio il parassita e a trovare modi per controllarlo.
La ricerca colma una lacuna significativa nella scienza agricola e nella scienza degli insetti: evidenzia la prima sequenza e analisi del genoma di un membro dei Thysanoptera, un ordine che contiene oltre 7.000 specie di piccoli insetti con ali sfrangiate. Un articolo di giornale sulla ricerca è stato pubblicato ad accesso aperto in Biologia BMC 19 ottobre.
Dorith Rotenberg, professore associato presso il Dipartimento di Entomologia e Patologia Vegetale dello Stato del NC, è l'autore principale dell'articolo. Hanno contribuito altri cinquantasei ricercatori provenienti da università e istituti di ricerca dei cinque continenti.
Rotenberg ha affermato che le dimensioni della squadra riflettono l'importanza dei tripidi dei fiori occidentali, o Frankliniella occidentalis, che è noto per nutrirsi di centinaia di tipi di colture coltivate in campo e in serra.
"Sono su tutto: fiori, alberi da frutto, colture solanacee, qualsiasi cosa", ha detto Rotenberg. "Sono uno dei principali parassiti del sud-est degli Stati Uniti e della California, così come in qualsiasi parte del mondo in cui si coltiva molta frutta e verdura."
PROBLEMA INTERNAZIONALE, SOLUZIONE INTERNAZIONALE
È affiliato al progetto per sequenziare il genoma del tripide i5k, un ambizioso sforzo internazionale per sequenziare e analizzare i genomi di 5.000 specie di artropodi: insetti, crostacei, ragni e altre creature con esoscheletri, corpi segmentati e paia di zampe articolate.
L'iniziativa i5k si concentra su specie importanti per l'agricoltura, la sicurezza alimentare, la medicina e la produzione di energia e contribuisce alla nostra comprensione della biologia evolutiva, dell'ecologia e altro ancora.
Rotenberg e i suoi colleghi hanno avviato il progetto sul genoma dei tripidi dei fiori occidentali sviluppando una linea consanguinea di tripidi. Il Centro di sequenziamento del genoma umano del Baylor College of Medicine ha quindi sequenziato il genoma e lo ha assemblato, e Rotenberg ha reclutato scienziati da tutto il mondo per controllare manualmente l'annotazione automatizzata del DNA, verificando la posizione dei geni e determinando cosa fanno quei geni.
I tripidi dei fiori occidentali sono originari del Nord America occidentale, ma a partire dagli anni '70 si sono diffusi rapidamente in tutto il mondo. L'insetto danneggia le piante non solo nutrendosi e deponendovi le uova, ma anche infettandole con virus, incluso il virus dell'avvizzimento maculato del pomodoro, devastante e difficile da controllare.
È noto che il virus dell'avvizzimento maculato del pomodoro, o TSWV, infetta più di 1.000 specie di piante, dal tabacco e le arachidi alle viole del pensiero e ai crisantemi. In effetti, la gamma di ospiti del TSWV è tra le più vaste per i virus vegetali, così come la sua distribuzione geografica.
IL GENOMA POTREBBE VELOCIZZARE LE SOLUZIONI
Sebbene negli ultimi decenni siano state condotte numerose ricerche volte a contenere il prezzo che il virus e i tripidi dei fiori occidentali hanno sull'agricoltura, Rotenberg ha affermato che il genoma potrebbe accelerare lo sviluppo di soluzioni aiutando i ricercatori a individuare obiettivi a livello molecolare tra i quasi 17.000 geni dell'insetto.
Durante il progetto di assemblaggio del genoma, gli scienziati hanno identificato gruppi di geni legati alla capacità dell'insetto di prosperare. Nello specifico, hanno scoperto geni associati alla capacità degli insetti di svilupparsi e riprodursi, di trovare ospiti nelle piante attraverso il gusto e l'olfatto, di proteggersi dagli agenti patogeni e di disintossicare le sostanze chimiche che le piante producono per respingere gli insetti e che gli esseri umani usano per ucciderli.
Come ha osservato Rotenberg, controllare i tripidi dei fiori occidentali è difficile perché l’insetto si riproduce rapidamente e diventa resistente agli insetticidi. Nel cotone, ad esempio, ci sono prove che i tripidi hanno sviluppato resistenza a 19 insetticidi appartenenti a sei gruppi con diverse modalità di azione.
"Entomologi e coltivatori lo sanno molto bene: i tripidi sono noti per sviluppare resistenza molto rapidamente", ha detto Rotenberg.
“E quindi bisogna considerare lo sviluppo e l’utilizzo di diversi tipi di sostanze chimiche e l’integrazione di strategie di controllo alternative per gestire questo parassita”.
'LA PUNTA DELL'ICEBERG'
La disponibilità del genoma del tripide dei fiori occidentali sta già avendo un impatto, afferma Rotenberg. Nel suo laboratorio nello stato della Carolina del Nord, sta usando il genoma per portare avanti i suoi sforzi per comprendere meglio le interazioni a livello molecolare che hanno luogo tra i tripidi dei fiori occidentali e il TSWV, una ricerca che potrebbe essere di vitale importanza per la prevenzione delle malattie.
"Vogliamo trovare le molecole nell'insetto che interagiscono direttamente con il virus che trasmette perché se conosciamo quelle molecole, allora potremmo forse distruggerle in qualche modo interferendo con il legame del virus con la molecola di interesse", lei disse.
“E questa è solo la punta dell’iceberg. Si spera che (il genoma) sarà una risorsa che le persone potranno utilizzare per molto tempo, anche se altri inizieranno a sviluppare nuove tecnologie o nuove risorse ancora migliori”.
(C) NCSU
Fonte articolo originale: WRAL TechWire