Araştırmacılar, her sene bitki virüslerini yaymakla görevli, milyarlarca dolarlık ürün kaybına neden olan, beyaz sinek genomunu (Bemisia tabici) ilk sıraya koydu.
Boyce Thompson Enstitüsünün (BTI) Doçenti Zhangjun Fei liderliğindeki genom araştırması, böceklerin pestisitlere direnecek, 300’den fazla bitki virüsünü iletebilecek ve en az 1,000 farklı bitki türü üzerinde beslenebilecek çok sayıda ipucu sunuyor. BMC Biyolojisi dergisinde yayınlanan çalışma, bu küresel zararlıyla mücadele etmek için gelecekteki çalışmalar için bir temel oluşturacak.
“Beyaz sinek tarımsal ürünler için ekonomik açıdan önemli bir zararlıdır ve doğrudan hasara neden olur ve ayrıca domates sarı yaprak kıvırma virüsü, Cassava mozaik virüsü ve Cassava kahverengi çizgi virüsü gibi virüsler için büyük bir vektör olduğundan, büyük ürün kaybı yaratır ve ciddi tehdit oluşturur. Özellikle Afrika’da ve gelişmekte olan dünyanın diğer bölgelerinde gıda güvenliğine ” diyerek konuya dikkat çekti.
Bir grup uluslararası meslektaş ile işbirliği içinde, BTI araştırmacıları beyaz sinekten kaliteli bir taslak genom dizisi oluşturdu ve protein kodlayan genlerini tespit etti. Genom dizisine Fei laboratuarı tarafından geliştirilen beyaz sinek genom veritabanından erişilebilir (www.whiteflygenomics.org).
Bir analiz, ilgili tohumlara kıyasla, beyaz sinekte detoksifikasyon genleri ailelerinin genişlediğini gösterdi. Virüsün alınması ve aktarılması ile ilgili proteinleri kodlayan ekstra genlerin yanı sıra insektisid direnci de vardır.
Yatay gen aktarımının etkileyici bir örneğinde, beyaz sinek, yabancı kimyasalları parçalayan bazı enzimleri kodlayan bazıları da dahil olmak üzere, bakteri veya mantarlardan 142 geni elde etti. Bu genler muhtemelen beyaz sineğin çeşitli bitki türlerine beslenmesine ve insektisidlere karşı direncin hızla gelişmesine izin veriyor.
Pestisitler, beyaz sinek popülasyonlarını kontrol altında tutmada etkisiz oldukları için USDA’daki iş ortakları, RNA etkileşimi (RNAi) kullanarak bir kontrol stratejisi geliştirmek için genom dizisini kullanmayı planlıyorlar. Bilim adamları beyaz sinek genomunda virüs bulaşma ve hayatta kalma için gerekli genleri tespit ettikten sonra, gerekli genlerin ekspresyonunu bloke eden, beyaz siniri öldüren veya virüsün yayılmasını engelleyen RNA molekülleri üreten yeni bitkiler çeşitleri geliştirebilirler.
Genom, dünyanın dört bir yanındaki beyaz sinir popülasyonlarında genetik çeşitliliğin haritalandırılması için de hayati önem taşımaktadır. Beyaz sinekler, muhtemelen beyaz sinek kontrolü için etkileri olabilecek tür ve alt türlerden oluşan bir grubu temsil ediyor. Örneğin, Afrika’nın bazı kesimlerinde manyok hasatlarını azaltan “aşırı derecede” oluşan beyaz sinek popülasyonları, bu çalışmada sıralanan böceklerden farklı bir varyanttır, ancak burada üretilen dizi bilgileri, Afrika beyaz sineklerinin kontrolüne yönelik stratejilerin geliştirilmesine yardımcı oluyor.
Fei, “Beyaz sinek dünyadaki ilk 100 istilacı tür arasında yer alıyor” dedi. “Her yerdeler.”
Projeyle ilgili ek BTI araştırmacıları arasında ilk yazarlar ve doktora sonrası araştırmacılar Wenbo Chen ve Daniel Hasegawa; Cornell lisansüstü öğrencileri Patricia Valle Pinheiro ve Angela Kruse; Doktora sonrası bilim adamı Yi Zheng; Akademisyen Wenli Liu’yu ziyaret eden; Biyoenformatik analisti Honghe Sun; Araştırma uzmanı Yimin Xu; Profesör Georg Jander ve Yardımcı Doçent Michelle Cilia. İşbirlikçileri, USDA-ARS’den eş liderler Kai-Shu Ling ve Bill Wintermantel’in yanı sıra Cornell’den Angela Douglas, Arizona Üniversitesi’nden Judy Brown ve İsrail’den Murad Ghanim’i de içeriyor.
Bu haber bülteninde bildirilen araştırmalar, USDA-ARS Area-wide projesinden i5K inisiyatifinin bir parçası olan hibe ile desteklendi; USDA-ARS Uluslararası Araştırma Programı Ofisi, USAID Feed-the-Future programı tarafından sağlanan hibe ile desteklendi. -0210-3-012), ABD Ulusal Bilim Vakfı (IOS-1110080, IOS-1109989 ve IOS-1354309), USDA NIFA (2016-67013-24756), İsveç Araştırma Konseyi ve İsrail Bilim Vakfı.
