کشف راز یک آفت بسیار موفق

خبرگزاری ایسنا: شته ها از بدنام‌ترین آفت‌های دنیای طبیعت هستند؛ این حشرات کوچک از شیره محصولات کشاورزی تغذیه می‌کنند و این کار باعث آسیب فیزیکی و انتقال عوامل بیماری‌زا می‌شود و در نهایت مصرف گیاهان زراعی را برای انسان نامناسب می‌کند.

به نقل از ساینتیست، هر چند بیشتر شته‌ها تنها بر روی یک یا تعداد اندکی از گونه‌های گیاهی کلنی تشکیل می‌دهند اما شته‌های سبز هلو (Myzus persicae) خیلی در مورد غذایی که می‌خورند انتخابی عمل نمی‌کنند. چندخوار یا پلی‌فاژ بودن این شته‌ها به آن‌ها امکان می‌دهد از بیش از 100 گونه گیاهی از 40 خانواده مختلف تغذیه کنند. حشرات چندخوار یا پلی‌فاژ در هر جایی که باشند میزبانی برای خود پیدا می‌کنند، لذا می‌توانند به رشد خود ادامه دهند و به آفت‌های مشکل‌زا تبدیل شوند.

شته‌های سبز هلو تنها آفت‌های پلی‌فاژ نیستند. سایر حشرات شامل کنه‌های عنکبوتی و ملخ‌ها هم در این دسته قرار می‌گیرند. با این حال بر خلاف دیگر حشرات همه چیزخوار که تنها تولیدمثل جنسی دارند، M. persicae می‌تواند تولیدمثل غیرجنسی نیز داشته باشد و در بهار تخم‌هایی را که با تولیدمثل غیرجنسی تولید کرده پراکنده می‌کند.

توماس مترز، یکی از محققان موسسه ارلهام بریتانیا می‌گوید: تولیدمثل غیرجنسی این شته اتفاقا شانس خوبی برای پژوهشگران است.

وی ادامه می‌دهد: اگر محققان شته‌ها را دائما در شرایطی مشابه بهار نگه دارند، این شته‌ها تنها به روش غیرجنسی تولیدمثل می‌کنند و جمعیتی تشکیل می‌دهند که افراد آن از نظر ژنتیکی مشابه هم بوده و می‌توانند به سادگی مورد مطالعه قرار گیرند.

محققان به دنبال این بودند که دریابند راز توانایی منحصر به فرد این شته برای تشکیل کلنی در این همه گیاه چیست؟ به همین منظور ابتدا توالی ژنوم این حشره را تعیین کردند و آن را با گونه دیگر به نام Acyrthosiphon pisum که تنها یک گیاه میزبان دارد، مقایسه کردند.

آنها دریافتند اندازه ژنوم شته سبز هلو تقریبا یک دوم ژنوم Acyrthosiphon pisum است.

کریس باس یکی از متخصصان دانشگاه اکستر که با این تحقیق همکاری داشته است، می‌گوید: احتمالا انتظار دارید این شته تعداد زیادی ژن داشته باشد که به او امکان می‌دهد از تعداد زیادی میزبان گیاهی تغذیه کند، اما قضیه کاملا برعکس است.

محققان سپس به بررسی تغییراتی که در رونویسی از ژن‌ها رخ می‌دهد پرداختند. با این آنالیز آن‌ها دریافتند دو روز بعد از این که شته به میزبان گیاهی جدید منتقل می‌شود، نحوه بیان ژن در دو خانواده از ژن‌ها تغییر می‌کند. محققان از گیاهان اصلاح شده‌ای استفاده کردند که می‌توانست توانایی بیان ژن در حشره را متوقف کند. در این آزمایش توانایی شته برای زنده ماندن و تولید مثل در میزان جدید تا حد زیادی کاهش یافت.

این تیم تحقیقاتی همچنین دریافتند ژن‌هایی که در تغییر میزبان نقش دارند، ژن‌های بسیار قدیمی هستند که در طول تکامل شته شکل گرفته‌اند. در واقع این شته‌ها به جای این که ژن‌های بیشتری برای تشکیل کلنی بر روی هر یک از این گونه‌های مختلف داشته باشند، تنها به ژن‌هایی که از پیش در ژنوم خود دارند تکیه کرده و بیان این ژن‌ها را به درستی تنظیم می‌کنند تا بتوانند بر روی یک میزبان جدید کلنی تشکیل دهند.

باش می‌گوید: این مطالعه مهمی است زیرا به ما کمک می‌کند بدانیم چرا یک گونه تخصصی عمل می‌کند یا برعکس کل گراست. چه چیزی باعث می‌شود شته به یک میزبان جدید رو بیاورد و پیش‌بینی کنیم آیا می‌تواند به آفتی برای سایر محصولات گیاهی تبدیل شود یا خیر.