В исследованиях, которые могут привести к созданию более эффективных биоинсектицидов для защиты лесов и садов, д-р. Дон Гаммон и Ник Гришин из Юго-Западного штата Юта секвенировали геномы EGM и его еще более деструктивного кузена, азиатской цыганской бабочки (AGM).
Их работа, опубликованная в Proceedings of the National Academy of Sciences, показывает, что у непарного шелкопряда самый большой геном бабочки или бабочки (количество пар оснований ДНК) из когда-либо секвенированных.
"Европейская цыганская моль распространилась на запад до Миннесоты и на юг до Северной Каролины.
Довольно медленное распространение – около 13 миль в год – отчасти связано с тем, что самки EGM нелетают и должны идти пешком или уноситься ветром, чтобы разойтись », – сказал доктор. Гаммон, доцент микробиологии и доктор философии.W.
Карут, младший. Ученый в области биомедицинских исследований. "Напротив, самки азиатского подвида непарного шелкопряда, который обитает в Азии и на востоке России, имеют более крупные и развитые крылья и могут летать."
Он добавил, что, если бы азиатская непарного шелкопряда прижилась в Соединенных Штатах, она создала бы еще большую экономическую угрозу из-за своей способности распространяться быстрее.
Чтобы избежать такой возможности, U.S. Министерство сельского хозяйства имеет программы наблюдения в нескольких портах и регулярно распыляет вирусные биоинсектициды в исчезающих лесах для уничтожения гусениц непарного шелкопряда.
Помимо секвенирования генома, исследователи провели исследования экспрессии генов, показывающие, как гены бабочек реагируют на вирусную инфекцию, чтобы понять, как можно улучшить вирусные биоинсектициды для борьбы с популяциями непарного шелкопряда.
По словам исследователей, их результаты могут послужить путеводной картой по уязвимостям насекомых. Они также выявили генетические различия между подвидами EGM и AGM, которые, вероятно, способствуют вариациям в летной способности, химическом восприятии и взаимодействиях с патогенами.
Доктор.
Гаммон заинтересовался цыганкой во время своей постдокторской работы в лаборатории лауреата Нобелевской премии д-ра. Крейг Мелло из Медицинской школы Массачусетского университета.
В исследовании 2014 года, опубликованном в журнале eLife, доктор.
Гаммон сообщил, что клетки непарного шелкопряда поразительно устойчивы к арбовирусам, которые в противном случае инфицируют широкий спектр типов клеток мух, комаров и человека. Учитывая растущую угрозу для здоровья человека со стороны арбовирусов, таких как вирус Зика, д-р. Гаммон стремился понять генетические причины устойчивости клеток непарного шелкопряда в надежде раскрыть новые стратегии блокирования арбовирусной инфекции у других видов.
Однако геном непарного мотылька не был секвенирован, что является четкой предпосылкой для идентификации антивирусных факторов, кодируемых молью. Вскоре после того, как в 2016 году ему предложили должность преподавателя в UT Southwestern, доктор. Гаммон спросил доктора.
Гришин, профессор биофизики и биохимии и исследователь Медицинского института Говарда Хьюза (HHMI), если бы они могли сотрудничать. В то время доктор.
Группа Гришина только что определила два новых вида бабочек и секвенировала геномы еще нескольких.
Это сотрудничество привело к сегодняшнему исследованию, проведенному с лауреатом Киотской премии доктором. Даниэль Янзен, профессор биологии Пенсильванского университета, всемирно известный своим опытом в области эволюционной экологии. Премия Киото считается высшей частной наградой Японии за глобальные достижения в области победителя.
«Все на северо-востоке США знают европейскую непарную моль или, по крайней мере, знают, какие разрушения ее ненасытно голодная гусеница может причинить лесам», – сказал доктор. Гаммон сказал.
Следующие шаги должны включать функциональные исследования, чтобы понять, как работают гены, сказали исследователи.
«С теоретической точки зрения мы хотели бы понять, как биологическое разнообразие создается с помощью механизмов эволюции белков», – сказал доктор. Гришин, владеющий Cecil H. и Ида М. Зеленая кафедра биомедицинских наук, стипендиат Вирджинии Мерчисон Линтикум в области биомедицинских исследований.
Среди других авторов исследования UTSW – Цзин Чжан, аспирант, и доктор. Цянь Цун, бывшая аспирантка из лаборатории Гришина, и Эмили А. Рекс, научный сотрудник лаборатории Гаммона.
Исследование получило поддержку Программы стипендий UT Southwestern, Национальных институтов здравоохранения, Фонда Уэлча и HHMI.
Подробнее о непарных мотыльках
В настоящее время EGM находится в Коннектикуте, Делавэре, округе Колумбия, Иллинойсе, Индиане, Мэн, Мэриленде, Массачусетсе, Мичигане, Миннесоте, Нью-Гэмпшире, Нью-Джерси, Нью-Йорке, Северной Каролине, Огайо, Пенсильвании, Род-Айленде, Вермонте, Вирджиния, Западная Вирджиния и Висконсин.
EGM считается особенно рискованным в Кентукки.
Цыганка предпочитает около 150 основных хозяев, но питается более чем 300 видами деревьев и кустарников.
Некоторые из них включают:
Осина
Береза
Кедр
Cottonwood
Фруктовые деревья
Лиственница
дуб
Тополь
Ива
Источник: USDA
Неудачный селекционный эксперимент: цыганская ночная бабочка в Северной Америке
Этьен Леопольд Трувло – любитель бабочек и мотыльков – привез EGM из своей родной Франции в свой дом в Медфорде, штат Массачусетс, в середине 1860-х годов.
Его цель состояла в том, чтобы скрестить EGM с более нежными шелковичными молью, чтобы получить более выносливого производителя шелка, который унаследовал бы гусеничную черту EGM – поедание широкого спектра растений.
Согласно странице Цыганской моли Смитсоновского института, одно время у натуралиста-любителя росло более миллиона личинок, росших за его домом недалеко от того, что сейчас является центром Бостона. В конце 1860-х годов некоторые из EGM сбежали и начали пировать в близлежащих лесах.
С тех пор гусеницы EGM стали основными вредителями лесов и садов, обезвоживая миллионы акров.