Źródło obrazu: Wiadomości przyrodnicze, 2024
Kluczowe wnioski
- W badaniu przeprowadzonym w Chinach ponownie zsekwencjonowano genomy 43 osobników geometridów szarości herbacianej z 13 regionów i 12 osobników gatunku rodzeństwa, Ectropis obliqua
- Naukowcy zidentyfikowali 627 569 polimorfizmów pojedynczych nukleotydów (SNP) w geometryzie szarej herbaty, ujawniając dwie odrębne subpopulacje: EGA w prowincji Zhejiang i EGB w południowych i środkowych Chinach
- Badanie wykazało znaczny przepływ genów między subpopulacją EGA a Ectropis obliqua, co sugeruje wymianę genetyczną, która może mieć wpływ na zdolności adaptacyjne i odporność na stresy środowiskowe
Szary herbaciany geometrid, Ectropis grisescens, to notoryczny szkodnik, który znacząco wpływa na uprawy herbaty, zjadając liście i pędy, co prowadzi do znacznych strat w plonach i jakości. Pomimo swojego znaczenia, badania nad tym gatunkiem były ograniczone ze względu na brak kompleksowych informacji o genomie populacji. Niedawne badanie przeprowadzone na Uniwersytecie Zhejiang ma na celu wypełnienie tej luki poprzez ponowne sekwencjonowanie genomów 43 osobników geometridów szarości herbacianej z 13 różnych regionów geograficznych i 12 osobników jego rodzeństwa, Ectropis obliqua, z czterech stanowisk w Chinach[1]. W badaniu zidentyfikowano 627 569 polimorfizmów pojedynczych nukleotydów (SNP) w wyniku ponownego sekwencjonowania całego genomu 43 osobników z geometridów w kolorze herbacianym. SNP to zmiany w pojedynczym nukleotydzie, które występują w określonych pozycjach genomu i mają kluczowe znaczenie dla zrozumienia różnorodności genetycznej w populacjach i pomiędzy populacjami. Naukowcy odkryli, że populacje geometridów szarej herbaty są podzielone na dwie odrębne subpopulacje: EGA i EGB. EGA występuje głównie w prowincji Zhejiang i współwystępuje z geometridem herbacianym (EO), natomiast EGB występuje w południowych i środkowych Chinach. To odkrycie dotyczące struktury subpopulacji jest znaczące, ponieważ zapewnia wgląd w różnorodność genetyczną i historię ewolucji geometridy szarej herbaty. Analiza historii demograficznej wykazała wahania wielkości populacji w czasie, ze stabilizacją po uprawie herbaty. Stabilizacja ta sugeruje możliwą adaptację do środowiska uprawy herbaty. Co ciekawe, badanie ujawniło również znaczące wydarzenie związane z migracją między subpopulacją EGA a EO. Wskazuje to na przepływ genów między obydwoma gatunkami, co może mieć wpływ na ich zdolności adaptacyjne i odporność na stresy środowiskowe. Co więcej, stwierdzono, że geny takie jak P-glikoproteina i laktaza podlegają selekcji, co sugeruje metaboliczne adaptacje geometridu szarego herbaty do roślin herbaty. Odkrycia te opierają się na wcześniejszych badaniach genomu rośliny herbaty, które ujawniły złożony krajobraz genetyczny i historię ewolucyjną Camellia sinensis. Wcześniejsze badania wykazały, że genom rośliny herbaty jest bogaty w powtarzalne sekwencje i przeszedł wielokrotne duplikacje całego genomu, co przyczyniło się do amplifikacji genów zaangażowanych w wytwarzanie metabolitów wtórnych[2][3]. Te metabolity, w tym katechiny, teanina i kofeina, mają kluczowe znaczenie dla jakości herbaty i zostały ukształtowane w historii ewolucji rośliny. Obecne badanie dodaje kolejną warstwę do tego zrozumienia, podkreślając, w jaki sposób geometrid szarości herbacianej genetycznie przystosował się do rośliny herbaty. Identyfikacja genów podlegających selekcji pod kątem adaptacji metabolicznej zapewnia podstawę genetyczną zdolności szkodnika do rozwoju na roślinach herbaty, co może pomóc w przyszłych strategiach zwalczania szkodników. Podsumowując, badanie przeprowadzone na Uniwersytecie Zhejiang dostarczyło obszernego atlasu zmienności genomu dla geometridu szarego herbacianego, ujawniając istotne informacje na temat jego struktury populacji, historii demograficznej i adaptacji genetycznych. Odkrycia te nie tylko pogłębiają naszą wiedzę na temat biologii szkodnika, ale także oferują cenne zasoby do opracowania ukierunkowanych strategii łagodzących jego wpływ na uprawę herbaty.
RolnictwoGenetykaNauka o roślinach
Bibliografia
Badanie główne
1) Ponowne sekwencjonowanie całego genomu geometridu szarego herbaty zapewnia wgląd w strukturę ich populacji i adaptację do upraw herbaty
Opublikowano 1 czerwca 2024 r
https://doi.org/10.1007/s44297-024-00026-z
Powiązane badania
Powiązane artykuły
Źródło
