Российские исследователи осуществили транскриптомный анализ колорадского жука в условиях грибковых инфекций и обнаружили тысячи генов, отвечающих за иммунный ответ. Это позволит разработать новые биологические методы защиты сельскохозяйственных культур.
Исследователи России провели транскриптомный анализ колорадского жука (Leptinotarsa decemlineata) в процессе развития инфекций, вызванных энтомопатогенными грибами. Они обнаружили значительную перестройку работы генов, отвечающих за иммунитет насекомого. Результаты помогут в разработке новых биологических методов борьбы с одним из наиболее опасных вредителей картофеля. Исследование опубликовано в журнале Insect Molecular Biology.
Работа была выполнена специалистами нескольких научных учреждений, включая институты Сибирского отделения РАН и исследователей МГУ. Ученые проанализировали две ключевые ткани насекомого — гемоциты и жировое тело — в момент иммунной реакции, когда клетки гемолимфы окружают и изолируют патогены. Такой подход позволил проследить молекулярные механизмы защиты вредного жука в реальном времени.
В ходе анализа ученые выявили более 3500 генов, активность которых изменяется при заражении насекомого грибами Beauveria bassiana и Metarhizium robertsii. Эти грибы считаются перспективными агентами биологического контроля вредителей, однако высокая устойчивость колорадского жука к различным воздействиям долгое время затрудняла их эффективное использование. Полученные результаты позволят понять, какие защитные механизмы активируются у насекомого и как можно ослабить его иммунный ответ.
Разные стратегии защиты от разных патогенов
Сравнение реакции на два вида грибов показало, что личинки колорадского жука применяют различные иммунные стратегии. Изменения затрагивают гены, отвечающие за распознавание патогена, синтез антимикотических белков и клеточные механизмы инкапсуляции. Эти различия объясняют, почему биологические препараты на основе грибов иногда показывают разную эффективность.
