Юцзюнь Чжан из Китайской академии сельскохозяйственных наук и его коллеги выяснили, что насекомые (в частности, белокрылки Bemisia tabaci) сумели выработать иммунитет от естественной защиты растений от вредителей благодаря тому, что позаимствовали их ген в процессе опыления. Из-за способности насекомых забирать гены у объектов своего интереса, природные токсины-гербициды перестают действовать.
Нынешнее исследование стало первым, которое показало, что растения и насекомые обмениваются генетическим фондом.
Упомянутая белокрылка — один из самых опасных вредителей для сельскохозяйственных культур, прежде всего зерновых. Насекомые поглощают сахарный сок из сотен видов растений, выделяя при этом липкое, сладкое вещество (медовую росу), которое служит питательной средой для плесени. Белокрылки также являются переносчиками более ста патогенных вирусов растений.
Исследователи, разместившие результаты своего исследования в журнале Cell, полагают, что если сумеют нейтрализовать позаимствованные вредителями гены, то естественная защита растений снова начнёт действовать и решит вопрос, важный для сельского хозяйства.
На протяжении миллионов лет растения и насекомые в значительной степени заимствовали геномы микробов, иногда используя свои недавно приобретенные гены для разработки оборонительных или наступательных стратегий. Некоторые насекомые, такие как бурильщик кофейных ягод (Hypothenemus hampei), забрали гены микробов, что позволило им извлечь больше пищи из трудноусвояемых клеточных стенок растений, дикий родственник пшеницы «украл» грибковый ген, чтобы бороться с грибковой болезнью, а сами грибки позаимствовали гены бактерий.
Дальнейшие исследования на томатах показали, что ген может переносить химическую группу на защитные соединения, называемые фенольными глюкозидами. Такие соединения производятся многими растениями, в том числе и томатами, для защиты от вредителей. Но модификация, вызванная геном белокрылки, сделала такие соединения безвредными. Зато когда геном томатов «обработали», поправив молекулу РНК, то все потреблявшие её белокрылки погибли.
Учёные предполагают, что работа над растениями, у которых вредители позаимствовали гены, откроет новую эру гербицидов. Они могут получить точечное воздействие и не быть тотальными, уничтожая и вредителей, и полезные насекомые одновременно.
