Расшифрован геном капустной моли: новые ключи к устойчивой борьбе с вредителем

Международный консорциум под руководством Фуцзяньского университета сельского и лесного хозяйства (FAFU) и BGI впервые расшифровал геном капустной моли (Plutella xylostella) — самого разрушительного вредителя капустных культур. Работа открывает новые пути для более устойчивых методов борьбы с вредителями. Исследование опубликовано в Nature Genetics.

Капустная моль питается экономически важными культурами: рапсом, цветной и белокочанной капустой. Она развила устойчивость к более чем 50 инсектицидам, включая ДДТ и Bt-токсины, что делает химический контроль неэффективным. Ежегодный мировой ущерб от этого вредителя оценивается в 4–5 млрд долларов США.

Ключевые геномные находки

  • Учёные секвенировали геном (~343 Мб), предсказав 18 071 белок-кодирующий ген.
  • Обнаружено относительно большее количество генов и умеренное расширение некоторых генных семейств по сравнению с другими насекомыми.
  • Филогенетический анализ подтвердил, что капустная моль является базальным видом чешуекрылых.

Генетические основы адаптации

Исследование выявило гены, активные на личиночной стадии и связанные с:

Особый интерес представляет коэкспрессия генов SUMF1 и GSS, которая может быть ключевой для адаптации моли к питанию крестоцветными растениями.

Устойчивость к инсектицидам

У капустной моли обнаружен расширенный набор генов, связанных с устойчивостью к инсектицидам, по сравнению с одомашненным тутовым шелкопрядом (B. mori). Выявлены дупликации в четырёх семействах генов, участвующих в детоксикации:

  • Транспортёры ABC
  • P450 монооксигеназы (P450s)
  • Глутатион-S-трансферазы (GSTs)
  • Карбоксилэстеразы (COEs)

Анализ подчеркнул потенциально важную роль транспортёров ABC в процессе детоксикации.

Значение работы

Как отметил профессор Джефф Гурр, международный соавтор работы, генетические адаптации, позволяющие моли детоксифицировать химические вещества растений-хозяев, также дают ей иммунитет к применяемым против неё инсектицидам.

Наличие референсного генома закладывает основу для понимания эволюционных механизмов, сделавших этого вредителя таким успешным, и открывает путь к разработке новых, более эффективных и устойчивых стратегий защиты урожая.