Коллектив ученых из отделения защиты растений Китайской академии сельскохозяйственных наук, лаборатории молекулярной биологии Хэйлунцзянского университета, Университета штата Кентукки, Гентского университета и Университета города Невшатель обнаружили, что в геноме опасного сельскохозяйственного вредителя — табачной белокрылки — имеется ген, который ранее обнаруживался только в геномах растений. Данный ген обеспечивает насекомому устойчивость к токсинам, которые растения вырабатывают для своей защиты.
Белокрылки — семейство небольших насекомых, внешне более всего напоминающих крылатых тлей. Как и тли, белокрылки питаются соками растений. И целый ряд белокрылок считается важными вредителями сельского хозяйства. К их числу принадлежит и табачная белокрылка (Bemisia tabaci). Она способна питаться не только на табаке, но и на нескольких сотнях других видов растений, в том числе на многих сельскохозяйственных культурах, от огурцов до моркови. Наибольший ущерб растениям наносит не сама белокрылка, а вирусные болезни, которые она переносит. Живет она преимущественно в тропических и субтропических странах, но проникает и в умеренный пояс. Первоначальная родина ее, наиболее вероятно, Индия, но табачная белокрылка успела широко распространиться по Азии, Африке, Южной Америки, Австралии, проникнуть в США и некоторые страны Европы. В России этот вид включен в список карантинных объектов.
В геноме табачной белокрылки обнаружен BtPMaT1, кодирующий фермент из группы малонилтрансфераз. При помощи этого фермента расщепляются фенольные гликозиды — токсичные вещества, вырабатываемые растениями для защиты от растительноядных насекомых. Как именно ген BtPMaT1 попал из геномов растений к табачной белокрылке, остается неизвестным, но наиболее вероятно, что посредниками в его передаче послужили вирусы. «Это крайне редкое событие, но когда речь идет о миллиардах насекомых и растений, взаимодействующих на протяжении миллионов лет, это становится возможным», — говорит энтомолог Тед Тёрлингс (Ted Turlings) из Университета Невшателя.
Помимо теоретического значения, открытие может также помочь защитить растения от белокрылки. Предварительные эксперименты показывают, что отключение позаимствованного у растений гена делает насекомых восприимчивыми к растительным токсинам. Для этого ученые создали генетически модифицированные томаты, при кормлении на которых в организм белокрылок попадают малые интерферирующие РНК, которые подавляют ген BtPMaT1.
Исследование опубликовано в журнале Cell.
