PRSBS: Бактерии-симбионты помогут бороться с сельскохозяйственными вредителями

Многие насекомые имеют симбиотические бактерии, которые обычно передаются от матери к потомству. Эти бактерии могут влиять на биологию и размножение насекомых.

Nesidiocoris tenuis — хищный жук-мирида (на фото), который охотится на сельскохозяйственных вредителей. В его организме часто встречается бактерия Rickettsia, но её влияние на жука не было изучено.

Исследовательская группа под руководством NARO и Университета Миядзаки выяснила, что бактерия Rickettsia вызывает явление цитоплазматической несовместимости (CI) у насекомых N. tenuis. Это значит, что яйца, отложенные неинфицированными самками, не вылупляются при спаривании с инфицированными самцами.

Эксперименты показали, что яйца не вылупились именно из-за комбинации CI. Таким образом, Rickettsia можно добавить в список бактерий, вызывающих цитоплазматическую несовместимость.

Анализ генома показал, что штамм Rickettsia в N. tenuis связан с группой Bellii — симбиотическими риккетсиями, которые часто встречаются у насекомых.

На плазмидах этого штамма Rickettsia есть ген cif, который также есть у Wolbachia — другой симбиотической бактерии. Известно, что Wolbachia вызывает цитоплазматическую несовместимость. Это позволяет предположить, что способность вызывать CI могла быть передана от Wolbachia к Rickettsia путём горизонтального переноса генов. Это даёт представление об эволюции репродуктивных манипуляций у насекомых, вызываемых симбионтами.

Это открытие важно для биологического контроля, который включает в себя размножение хищных насекомых для борьбы с вредителями. Если хищные насекомые размножаются не так, как ожидалось, причиной может быть цитоплазматическая несовместимость. Поэтому управление инфекционным статусом симбиотических бактерий у этих насекомых поможет эффективно бороться с вредителями в сельском хозяйстве.

Исследователи подчеркнули важность оценки частоты цитоплазматической несовместимости в диких популяциях N. tenuis. Они также отметили широкое распространение N. tenuis и родственных видов в Европе, Азии и других регионах, что открывает возможности для более эффективного использования хищных насекомых в сельском хозяйстве и изучения эволюционного происхождения цитоплазматической несовместимости.

Будущие исследования будут направлены на изучение механизма CI, вызванного риккетсиями, что важно для эффективного управления N. tenuis в качестве агента биологического контроля, а также для лучшего понимания манипулирования хозяином с помощью симбиотических бактерий.

Результаты опубликованы в издании Proceedings of the Royal Society B Biological Sciences.

Источник фото: https://www.inaturalist.org/observations/147779625

09.10.2024