Откуда появился колорадский жук в России
Главная › Новости
Опубликовано: 03.09.2018
Колорадо. Колорады. Жук колорадский. Откуда их столько?В наше время практически ни один огородник не представляет себе летнего сезона без борьбы с колорадскими жуками. Эти насекомые захватывают земельные участки, которые способны опустошить за считанные дни. Но так было не всегда – всего 100 лет назад Россия еще почти ничего не слышала об этих вредителях. Как же получилось, что они так быстро стали практически главным врагом для большинства дачников и откуда их занесло в наши края? Попытаемся разобрать данные вопросы более подробно.
Немного истории
Колорадский жук испокон веков жил на своей исторической родине – в Южной Америке, а если быть более точным, в Мексике.
Moshkin.club Колорадский жук Leptinotarsa decemlineata и Пикромерус Picromerus
Питание колорадского жука в Мексике было довольно разнообразным и особо не отличалось от других насекомых такого рода. Они ели перец, томаты, баклажаны, разнообразные овощи, листья табака и петунии и многое другое. Но с приездом колонизаторов из Европы в Америку ситуация начала существенно меняться.
Как только родина колорадского жука приняла в свои объятия европейцев, они тут же начали активно засаживать для своих нужд поля картофеля.
После этого печального случая прошло не более 20 лет и колорадский жук захватил всю Северную Америку. Уже в 1870 годах проблема борьбы с вредителями стояла для жителей этой страны очень остро. Примерно в это же время было налажено постоянное сообщение между Америкой и Европой, начали свое существования регулярные трансатлантические рейсы. Вместе с этим в Европе появились и первые колорадские жуки. Одно из первых мест, где они были замечены – город Лейпциг.
СССР и колорадские жуки
Что касается нашей страны, то, как уже упоминалось, Россия, как и вся Европа, изначально не знала проблем с колорадами.
Но вместе с проникновением насекомых в страны Запада, они довольно быстро начали проникать и на российскую землю. Первые серьезные проблемы с жуками начались примерно с 1940-х годов. До этого либо их количество было несущественным, либо же мощные применяемые для обработки яды не оставляли насекомым шансов. Почему они появились в России именно в 40-х годах 20-го века? Скорее всего, свою роль сыграло восстановление торгово-экономических связей с некоторыми западными странами после войны.
Сначала наиболее крупное количество рассматриваемых вредителей было зафиксировано на территории Украины в Львовской области. Это произошло в 1949 году. Также большое количество опасных насекомых заметили в Гродненской, Волынской, Брестской и Калининградской областях, в Красноярском крае.
Иногда можно услышать и такие версии, что колорадского жука завезли в СССР враги народа, чтобы причинить и без того борющейся со многими проблемами стране дополнительный вред. Сложно говорить об этом всерьез сейчас, ведь известно, что многие страны из западного лагеря, а если быть более точным, то практически все страны также подвержены этой проблеме и каждый сезон сражаются с колорадскими жуками.
Только в одной стране Запада их нет – в Великобритании. Почему так? – скорее всего это связано с особенностями климата, который просто не подходит для обитания насекомым, так любящим тепло и изобилие зеленой пищи.
Считается, что первые массовые колонии жуков пробрались на территорию западной Украины воздушным путем, а уже потом вредитель появился в России. В 1958 году в мае месяце были довольно сильные ветры, которые и поспособствовали залету в страну большого числа вредителей. Уже отсюда насекомые начали активно распространяться по остальной части Советского Союза. Большая колония колорадского жука проникла в Литву и Калининградскую область морским путем. Их распространению поспособствовало и то, что солому и другие материалы массово возили из Украины в некоторые российские регионы, в частности, Южный Урал. Многие исследователи считают, что именно благодаря этому колорады добрались и сюда. В целом вопрос, откуда взялся колорадский жук в России, не может иметь однозначного ответа, ведь вариантов здесь просто масса.
Борьба с жуками
С того момента, как колорадский жук появился в нашей стране, он показывает удивительную устойчивость ко всем возможным ядам, отлично переносит перепады температуры, не боится серьезных погодных катаклизмов. Борьба с ними в России и в мире не прекращается никогда, но и никак не может быть полностью завершена. Еще с конца 50-х годов в СССР начали предпринимать попытки уничтожить вредителя. Проводились различные карантинные мероприятия, обработка картофеля . Но в большинстве случаев результат носит только сезонный характер, да и то с переменным успехом.
С развитием науки борьба с жуками вышла на новый уровень. Сейчас существуют даже генетически модифицированные сорта картофеля, который способен своим составом убивать жуков, отведавших любимый продукт. Но, как оказалось, что даже этот серьезный шаг не принес желаемого результата – насекомое быстро приспосабливается ко всем ядам и опасным для него веществам и они для него больше не представляют опасности.
В заключение стоит сказать, что колорадский жук появился в России, как и в Европе, относительно недавно, но обосновался основательно и, по всей видимости, надолго.
Колорадский жук: история заговора
Рейтинги
Скауты помогают фермерам в борьбе с колорадскими жуками в графстве Тилбери, Англия, 1949 год. Фото: Harry Todd / Fox Photos / Getty Images / Fotobank.ru
В середине XX века уничтожающих картофельные всходы насекомых считали тайным оружием США
Ольга Кузьменко
16 июня, 2014 18:31
В июне 1950 года пресса восточноевропейских стран наперебой обвиняла США в применении страшного оружия, сравнимого с «опытами японских фашистов с бактериями»: американцы якобы сбрасывали на поля ГДР, Польши и Чехословакии колорадских жуков. Пропаганда социалистических стран утверждала, что Уолл-стрит хочет покорить свободолюбивые народы Восточной Европы, заморив их голодом.
«Желтый жук с десятью черными полосками — это новое вещественное доказательство американских злодеяний против человечества», — писал советский ежемесячный журнал «Славяне» в августе 1950 года.
На территории США этот вид жуков-листоедов впервые был замечен в 1855 году, однако внимание к себе привлек только четыре года спустя, когда нанес серьезный ущерб картофельным полям в штате Колорадо. Маленьких вредителей пытались уничтожить, но безуспешно, и они распространились по большей части Северной Америки.
В 1876 году колорадским жукам выпала возможность освоить новые континенты — насекомые попали на пароходы, отправлявшиеся в Европу с грузом картофеля. Высадившись летом следующего года в окрестностях немецкого Лейпцига, жуки-листоеды немедленно приступили к выполнению своей губительной миссии, однако встретили решительный отпор со стороны немцев. Рейхстаг немедленно запретил импорт американского картофеля, а в бой с уже пирующими на немецких полях жуками была брошена армия. Тысячи военных рыли траншеи по периметру зараженных полей, после чего посевы заливали нефтью и поджигали.
Жукам не удавалось покорить Европу до Первой мировой войны. В 1918 году источником их распространения стала американская военная база во французском городе Бордо.
Пока люди были заняты войной, насекомые имели достаточно времени, чтобы навсегда закрепиться на ранее неприступном континенте. К 1935 году колорадский жук благополучно распространился по всей Франции и начал двигаться на восток.
Когда европейцы разглядели угрозу, было уже поздно. Оказалось, что колорадские жуки не только необычайно выносливы, неприхотливы и ядоустойчивы (чему они обязаны своим рационом — листья пасленовых культур смертельно ядовиты для многих живых существ), но и могут впадать в анабиоз на два-три года. При таких обстоятельствах справиться с ними было невозможно, даже на несколько лет отказавшись от посадок картофеля, томатов и других растений, листьями которых питаются жуки: на четвертый год они благополучно выкапывались из земли, размножались и вновь захватывали жизненное пространство.
Английская карикатура The Great Beetle Panic 1877 года. Автор проводит аналогию между нашествием колорадских жуков на британские фермы в Викторианскую эпоху и высокой популярностью среди населения того времени путешествий за рубеж.
Источник: The Cartoon Collector / Print Collector / Getty Images / Fotobank.ru
Английская карикатура The Great Beetle Panic 1877 года. Автор проводит аналогию между нашествием колорадских жуков на британские фермы в Викторианскую эпоху и высокой популярностью среди населения того времени путешествий за рубеж. Источник: The Cartoon Collector / Print Collector / Getty Images / Fotobank.ru
Во время Второй мировой войны колорадские жуки осваивали новые земли с помощью нацистов: когда Адольф Гитлер завоевал Францию, населяющие ее вредители попали в Германию и Польшу. Фюрер боялся, что маленькие любители картофельной ботвы доберутся до протектората Богемии и Моравии, который был важен для немецкой армии как сельскохозяйственный регион. Еще в 1939 году вышло распоряжение о «поисковых днях», когда население оккупированной территории должно было прочесывать местность вдоль железнодорожных путей в поисках черно-желтых насекомых.
В 1945 году колорадский жук попал в Чехословакию, где при министерстве земледелия был основан Комитет по борьбе с картофельным листоедом.
Он распространял среди земледельцев инструкции по борьбе с вредителем, которые при необходимости допускали, что «для бесплатных поисков, сбора и уничтожения листоеда могут привлекаться ученики старших классов, а при более серьезном заражении территории и остальные жители, а также армия».
В 1947 году советское правительство распорядилось издать плакаты, рассказывающие об угрозе появления жуков на территории СССР. Агитматериалы десятками тысяч экземпляров распространялись по всем советским республикам, включая Украинскую, Белорусскую, Молдавскую, Литовскую, Латвийскую и Эстонскую. Через два года очаг распространения вредителей был обнаружен во Львовской области.
Настоящая война колорадскому жуку была объявлена только в сельскохозяйственный сезон 1950 года. В марте министр сельского хозяйства СССР Иван Бенедиктов направил в ЦК ВКП(б) докладную записку в поддержку предложений Академии наук СССР по организации научно-исследовательской работы на территории ГДР для разработки эффективных мер по борьбе с вредителем.
Речь шла о проверке новых сортов картофеля и испытании новейших химикатов. 28 июня Бенедиктов повторно обратился к секретарю ЦК ВКП(б) Михаилу Суслову, напоминая об опасности распространения колорадского жука. Министр сельского хозяйства отмечал, что насекомые наносят ущерб не только всходам картофеля, но и томатам, баклажанам и перцу.
«К началу Второй мировой войны колорадский жук был повсеместно распространен в США, Канаде, во Франции, Бельгии, в западной части Германии, в некоторых районах Италии, в Голландии и Швейцарии, а за годы войны завезен на территорию Австрии, Чехословакии, Польши, Венгрии и Югославии», — говорилось в докладной записке. По словам Бенедиктова, советской власти в течение 1946–1949 годов удалось свести распространение жука в ГДР к минимуму, а в прилегающих к Польше землях практически его истребить, но из-за халатности американских, английских и французских оккупационных властей, которые не приняли «почти никаких истребительных мер», насекомые продолжали атаковать территорию Восточной Германии.
Согласно докладной записке, на 1950-й год в Польше было выявлено больше 390, а в Чехословакии — больше 800 очагов распространения колорадского жука. «Это, несомненно, является результатом диверсионной работы со стороны англо-американцев», — делал вывод автор. Свои «злодейские» намерения американцы, по мнению министра сельского хозяйства, воплощали в жизнь путем разбрасывания вредителей с самолетов над ГДР и в районе Балтийского моря, откуда жуки приплывали к берегам Польской республики.
Спасение от колорадских жуков министерство сельского хозяйства видело в широком освещении этой проблемы в крупнейших советских газетах, в том числе «Правде» и «Известиях», при этом особое внимание должно было быть уделено «фактам злодейского распространения жука американцами».
Репродукция рисунка Гиви Ломидзе «Колорадские жуки». Источник: Александр Красавин / РИА Новости, архив
Репродукция рисунка Гиви Ломидзе «Колорадские жуки». Источник: Александр Красавин / РИА «Новости», архив
В тот же день, 28 июня 1950 года, выступило с обращением и правительство Чехословакии, которое призывало рабочих подняться на всеобщую борьбу с полосатым жуком, доказав империалистам, что социалистический народ не победить.
У чехов были сведения, что американские агенты проносят насекомых ночью в коробках и бутылках. По стране распространились карикатуры, на которых колорадские жуки были одеты в костюмы «дяди Сэма» с парашютами за спиной.
Пропагандистские материалы о «прожорливом империалистическом убийце» печатались и в детской прессе, поскольку дети были основными участниками «поисковых дней», которые снова начали устраивать власти Чехословакии.
Колорадских жуков собирали в банки с керосином, самые активные дети-сборщики получали призы. «Охота» на жуков была обязательной и для взрослых. Земледельца, который не являлся на это важнейшие для страны мероприятие, могли сурово наказать и даже обвинить в измене Родине.
Призыв как можно шире распространять информацию о нашествии колорадских жуков исполняли не только органы центральной прессы. Автор уже упомянутой статьи в журнале «Славяне», которая носила тревожный заголовок «Новое злодеяние американских империалистов», сравнивал нашествие жуков со сбросом атомных бомб на японские города Хиросима и Нагасаки в конце Второй мировой войны.
Для осуществления «чудовищной операции» американцы якобы создали лаборатории для разведения миллионов жуков, которых потом сбрасывали над чужой территорией с помощью авиации, незаконно нарушая иностранное воздушное пространство, либо выпуская вредителей на границе при попутном ветре, который относил их вглубь Чехословакии. Колорадского жука «находили на асфальте площадей; его во множестве обнаруживали на крышах высоких зданий и церквей, куда он сам забраться никак не мог», — приводит автор доказательства хитро задуманной диверсии США, на которую «не отважились даже немецкие фашисты». Еще одним неопровержимым доказательством служит то, что в Чехословакии колорадский жук появился «в период, когда он еще не летал».
Непримиримая борьба с «посланником с Уолл-стрит» успехом не увенчалась. Сухое и теплое лето 1958 года способствовало распространению колорадского жука в Белоруссию, Украину и Прибалтику. К концу века вредители смогли добраться до Владивостока. Сейчас колорадские жуки поедают листья пасленовых в Северной и Центральной Америке, большинстве стран Европы, Западной Африке и во всех сельскохозяйственных угодьях России.
как прогнать паршивца с картошки — новости Техноэкспорт
Полосатый десант
История вторжения
На самом деле родина жука – северо-восток Мексики, где он благополучно питался дикими представителями семейства Паслёновые. Название «колорадский» прочно закрепилось за ним, когда он уничтожил картофельные поля в штате Колорадо в 1859 году, хотя первый серьёзный ущерб сельскому хозяйству это насекомое нанесло четырьмя годами ранее в штате Небраска. Впоследствии, несмотря на все предпринимаемые меры, колорадский жук молниеносно распространился по всей Северной Америке – благо недостатка в кормовой базе у него не было. Известно, что он «распробовал» культурный картофель только в начале XIX в.
В 1876-77 годах этот вредитель был впервые замечен в Европе в окрестностях Лейпцига, и поначалу борьба с заокеанским гостем шла довольно успешно. Однако в годы Первой мировой войны победил колорадский жук – полосатый «десант» смог занять «плацдарм» в районе Бордо во Франции, откуда начал завоевание Старого Света.
Главный вредитель картофеля — колорадский жук
Продвижению картофельного листоеда на восток способствовал климат: в летние месяцы в Европе преобладает восточный ветер, морская стихия тоже помогла его распространению. Жуки способны совершать массовые перелёты на десятки километров на скорости до 8 км/ч и предпочитают пользоваться помощью ветра.
В результате первые колорадские жуки были обнаружены на территории СССР в 1949 году в Львовской области, позднее им удалось захватить Прибалтику, Украину и Белоруссию. Наиболее опасным выдался 1958 год, когда сильный ветер и морские течения забросили в Советский Союз миллионы жуков, и с этого времени на просторах социалистической родины вредитель стал массовым. В 1975 году колорадский жук достиг Южного Урала, чему способствовала засушливая погода, а в 2000 году добрался до Приморского края.
Жизнь жука
Жизненный цикл колорадского жука прост и в то же время эффективен.
Зимуют только взрослые особи (имаго), зарываясь в землю на 20-50 см. Спаривание обычно происходит весной, но может случиться и осенью, перед диапаузой (зимним покоем), и достаточно всего одной оплодотворённой самки, чтобы возник новый очаг вредителя. Одна женская особь способна отложить до 1000 яиц, хотя средняя цифра втрое меньше. Динамика зависит от погоды, и особенно бурно жук развивается в жаркое сухое лето. В северной части ареала обычно выводится 1 поколение, в южной – 2-3.
Спаривание обычно происходит весной, но может случиться и осенью
Самки откладывают яйца на нижнюю сторону листа и поэтому, хотя кладки яркого жёлто-оранжевого цвета, заметить их трудно. Через 5-17 дней появляются личинки. У них выделяют 4 возраста – по количеству линек. Личинки первого возраста очень мелкие и обычно питаются на нижней стороне листовой пластины. Начиная со второго возраста, «малыши» способны съедать всю мякоть листа, кроме средней жилки.
Обычно личинки первого и второго возрастов держатся вместе — «красными гроздьями» на верхушках побегов, а третьего и четвёртого — расползаются по соседним кустам.
Через 2-3 недели после выхода из яйца личинки уходят в землю на глубину около 10 см и окукливаются. Стадия куколки длится 10-20 дней.
Красные гроздья личинок
В зависимости от погоды и температуры почвы взрослая особь может вылезти на поверхность и продолжить вредоносную деятельность либо плавно впасть в спячку до следующей весны. Обычно зрелый жук живёт 1 год, но в популяции всегда есть часть особей, способных к длительной диапаузе – до 2-3 лет, что затрудняет борьбу с вредителем.
Защита огородов
У колорадского жука почти нет естественных врагов – представители семейства Паслёновые, в том числе и картофель, содержат ядовитые вещества, которые накапливаются в теле жуков и личинок. В природе только некоторые хищные насекомые способны сдерживать его численность, и ведутся работы по их «приручению» и использованию. Также есть попытки «привлечь» к борьбе с полосатым вредителем паразитов и бактерий.
Механический способ борьбы
На сельскохозяйственных угодьях в промышленных масштабах уже давно и успешно применяются химические препараты, а вот уделом дачников долгие десятилетия был утомительный ручной сбор жуков и личинок.
Многие до сих пор с содроганием вспоминают жестяную банку с керосином, в которой и сжигали жуков по мере ее наполнения.
Ручной сбор жуков и личинок крайне утомителен
При приближении опасности жуки и личинки падают и притворяются мёртвыми. Такая тактика успешно работает: не будешь же искать одного «потеряшку», когда впереди ещё несколько соток картофельного поля. А каждая особь, избежавшая «заслуженной кары», имеет все шансы оставить многочисленное потомство.
Попытки приучить домашнюю птицу питаться личинками колорадского жука широко описаны в популярной литературе. Цесарки, индейки и фазаны при определённых условиях могут съесть некоторое количество личинок, но этот корм для них неестественный.
Совместные посадки картофеля с другими растениями не спасают от жука
Совместные посадки картофеля с другими растениями, обладающими сильным запахом, могут сбить с толку жука, который ищет пищу преимущественно с помощью обоняния.
Однако мята, базилик, укроп и другие пряно-ароматические культуры, календула, бархатцы, бобы, лук не дают стопроцентной защиты, да и ухаживать за ними труднее. Основным методом борьбы в настоящее время остаётся «химия».Химические препараты
Препараты, способные победить картофельного листоеда, представлены на рынке во всём многообразии, и это правильно: жук очень быстро вырабатывает к ним иммунитет, средства защиты необходимо обязательно чередовать. Если вы используете продукцию разных производителей, то обращайте внимание не на торговое название, а на действующее вещество – оно обязательно указано в инструкции по применению.
Системные инсектициды – это препараты, которые впитываются в ткани растения и делают его несъедобным или ядовитым для вредителей. Удобный вариант – обработка клубней при посадке системным инсектицидом длительного действия (в качестве приятного «бонуса» такие средства защищают ещё и от проволочника).
Опрыскивание надземной части обычно менее трудоёмко и более привычно
Такие препараты можно применять и при появлении вредителей, и для профилактики.
Опрыскивание надземной части обычно менее трудоёмко и более привычно, а защитное действие растворов длится не менее 3 недель.
Препарат «Командор» — системный инсектицид, проверенный временем. Он применяется более 10 лет не только против колорадского жука, но также против комплекса вредителей (тля, белокрылка, трипс) на огурцах и томатах как в открытом, так и в защищённом грунте, а также для защиты цветочных культур.
«Командор» — системный инсектицид, проверенный временем
Действующее вещество «Командора» — имидаклоприд из группы неоникотиноидов. Он действует на нервную систему вредителей, вызывая паралич и смерть (как правило, массовая гибель вредителей происходит на 3-й день). Следует помнить о его негативном воздействии на пчёл. Одной обработки «Командором» за сезон достаточно.
Тем не менее бывают случаи, когда требуется более сильное средство: либо вредителей слишком много (год на год не приходится, и случаются вспышки численности), либо они успели выработать устойчивость к какому-либо веществу.
В таких ситуациях поможет препарат «Искра Тройной Эффект». Исходное средство – «Искра» — один из самых известных и проверенный временем инсектицидов кишечно-контактного действия на основе циперметрина, обеспечивающий гибель жуков в течение 1-2 часов.
В сложных случаях поможет «Искра Тройной Эффект»
В профессиональной агрохимии широко используются баковые смеси, когда в опрыскиватель одновременно заливают 2 и более препаратов. Часто они усиливают друг друга, и как минимум это даёт существенную экономию трудозатрат. В любительском садоводстве баковые смеси пока ещё не очень распространены, и не все садоводы имеют представление о том, что и как можно смешивать (а некоторые препараты и вовсе могут быть несовместимы, химия – штука тонкая).
Тройной эффект в данном случае достигается за счёт приготовления раствора из 2-х компонентов. Первый из них – сочетание классической «Искры» и калийного удобрения, то есть обработка от вредителей совмещается с внекорневой подкормкой, а картофель очень отзывчив на внесение калия.
Этот химический элемент увеличивает урожайность и товарную массу клубней, повышает их лёжкость. Второй компонент – «Командор макси» — системный инсектицид на основе имидаклоприда, обеспечивает защиту до трёх-четырёх недель.
Применение баковой смеси даёт тройной эффект
Таким образом, при «нормальной» ситуации, когда вредителей мало или для профилактики, лучше работают системные инсектициды, а в случае массового нашествия применяйте «убойный коктейль».
Нашествие чужих: жуки-вторженцы из других стран вредят экосистеме | Статьи
Ученые предупреждают о грядущей экологической катастрофе — в России растет число жуков-вредителей из других стран. Чужеродные насекомые вытесняют местные виды, нарушая экологический баланс. К примеру, в Краснодарском крае «вторженцы» уже уничтожают посадки сои. А на Дальнем Востоке и в южных областях Сибири десятки тысяч гектаров леса пострадали от нашествия короеда из соседнего Китая. Засилье агрессивных насекомых наносит непоправимый вред сельскому хозяйству, подрывая продовольственную безопасность страны, предупреждают эксперты.
Также чужаки могут быть опасны для здоровья человека –– к примеру, вызывать сильную аллергию. Все данные о хищных жуках ученые собрали в единый справочник, который постоянно пополняется всё новыми и новыми видами.
В России зафиксирован небывалый рост биологической инвазии — процесса проникновения живых организмов в экосистемы, находящиеся за пределами их естественного места обитания. Экономический и экологический ущерб от видов, переселившихся на территорию страны, колоссален. Ученые из Института проблем экологии и эволюции им. А.Н. Северцова РАН доказали, что особый вклад в происходящее вносят непрошеные насекомые, в частности жуки. Как пояснила «Известиям» руководитель научного проекта, старший научный сотрудник Института Северцова Марина Орлова-Беньковская, исследователям удалось собрать сведения о 184 видах чужеродных для европейской части России жуков. 19 из них на территории России обнаружены впервые, а 12 являются опасными вредителями.
— Жуки — самый большой отряд живых организмов на нашей планете. Поэтому неудивительно, что и среди видов-«вселенцев» их очень много, — рассказала эксперт. — Все они проникли на нашу территорию вследствие деятельности человека. Биологическая инвазия — одна из самых серьезных экологических проблем, связанных с глобализацией. Виды, которые обосновываются за пределами естественных ареалов, нарушают сложившееся в природе экологическое равновесие.
Колорадские жуки
Фото: РИА Новости/Павел Лисицын
Как отмечают ученые, инвазии опасны тем, что нарушают экологический баланс. Это может привести к сбоям в естественных экосистемах и, как следствие, к гибели местной флоры и фауны. Засилье иноземных насекомых наносит непосредственный вред лесам и сельскохозяйственным угодьям, а также подрывает продовольственную безопасность страны.
— Среди этих жуков — значительное число вредителей, — отметила Марина Орлова-Беньковская.
— Всем известен колорадский жук. Но на самом деле подобных ему вредителей очень много.
Сменили климат
Как отметили в институте Северцова, в настоящее время ученые наблюдают резкий рост числа новых насекомых-вторженцев. Это связано прежде всего с расширением международной торговли.
— Еще одна причина нарастающего вала инвазий — потепление климата, — подчеркнула Марина Орлова-Беньковская. — Даже незначительное повышение температуры приводит к тому, что жуки выживают на территориях, которые ранее для них были непригодны. Например, вследствие потепления розмариновый листоед (вредитель розмарина и лаванды. — «Известия»), происходящий из Средиземноморья, в настоящее время проник в Восточную Европу, появился на Кавказе и в Крыму.
Жук вида Chrysolina americana, поедающий лаванду
Фото: Getty Images/Dan Kitwood
Это насекомое может существенно навредить знаменитым лавандовым полям полуострова. Особую озабоченность у ученых вызывает и находка в Европе нового вредителя сои — медитии двуполосой. Естественный ареал ее обитания — Азия. Однако нашли это насекомое в Краснодарском крае, на который приходится значительная доля производства сои в России.
Угрожают экологии и безобидные на первый взгляд божьи коровки. По словам ученых, более 100 лет этих насекомых используют для биологической борьбы с вредителями.
— Этих прожорливых хищников разводят в специальных лабораториях и выпускают на сельскохозяйственные угодья. Но иногда природа преподносит неприятные сюрпризы, — сказал сотрудник института Северцова Андрей Беньковский. — Божья коровка вида гармония изменчивая, которую давно и с успехом применяли для борьбы с тлями, стала в некоторых регионах Европы размножаться в таких количествах, что это привело к вытеснению местных насекомых. Оказалось, что она переносит инфекцию, которая вызывает гибель других божьих коровок, а для нее самой безопасна.
Фото: ТАСС/Zuma/Liliang Guo
Еще один пример — божья коровка вида арлекин. С середины 1980-х годов она стала расселяться по всему миру, нанося огромный экономический и экологический ущерб. В ряде регионов Европы эта коровка вредит виноделию и плодоводству, а также опасна для здоровья людей, так как скапливается в домах и выделяет жидкость, вызывающую аллергию.
География вторженияПо словам ученых, наибольшее число инвазий насекомых в последнее время приходится на юг России. За период с 2011 по 2018 год на Черноморском побережье Кавказа было зарегистрировано 20 новых для России чужеродных вредителей. Среди них выделяется плодовая мушка дрозофила сузуки, жизнедеятельность которой приводит к гибели винограда, малины и других мягких плодов. Она также представляет потенциальную опасность для здоровья людей, так как развивающиеся в плодах личинки ядовиты.
Фото: ТАСС/Владимир Смирнов
Массовая вспышка мраморного клопа стала настоящим бедствием для плодовых садов черноморского побережья.
Этот вредитель, впервые зарегистрированный в России в 2014 году, уже нанес огромный ущерб плодоводству, предупреждают специалисты. Он уничтожает любые фрукты, в том числе персики и мандарины.
А инвазия пальмового долгоносика и пальмового мотылька привела к гибели многих деревьев в Сочи.
Второе место по числу «вторженцев» занимает Москва. Здесь наибольший вред чужеродные насекомые наносят зеленым насаждениям, причем особенно пострадали ясени, составляющие около 20% зеленого парка столицы. Значительная часть этих деревьев уничтожена ясеневой изумрудной узкотелой златкой, занесенной из Китая.
Непоправимый вред нанесен и лесам Сибири и Дальнего Востока, сообщила сотрудница кафедры зоологии беспозвоночных животных Биологического института ТГУ Ольга Конусова.
— Среди опасных видов, вторжение которых отмечено сравнительно недавно, особенно выделяется переселенец с Дальнего Востока России в южные регионы Сибири — уссурийский белопихтовый полиграф, — отметила она.
— Этот вид короеда отличается особой агрессией. Урон, наносимый им, просто огромен.
Кора дерева, зараженная жуком-короедом
Фото: Global Look Press/dpa/Patrick Seeger
Жуки-«вселенцы» всегда были проблемой для сельского хозяйства, сообщил «Известиям» глава Российского зернового союза Аркадий Злочевский.
— Самая известная беда, губительная для картофеля, — это колорадский жук, а ведь он тоже не российского происхождения, — рассказал специалист. — В нынешнем году мы наблюдали гибель крестоцветных — горчицы и рапса. Их уничтожил луговой мотылек. Однако трудно сказать, какие это были его виды — местные или нет.
Как пояснил Андрей Беньковский, все собранные данные о жуках-«вселенцах» сейчас помещены в единый справочник. Однако для эффективной борьбы с инвазиями насекомых необходима национальная система мониторинга их фауны, только она позволит быстро обнаруживать и уничтожать незваных шестиногих гостей.
— Виды-«вселенцы», внедряясь в новые для себя (аборигенные) сообщества, наносят им существенный ущерб из-за биологической конкуренции. Инвазионный процесс превратился в глобальную экологическую проблему, — пояснили «Известиям» в Минприроды.
Проект по составлению справочника инвазивных жуков и выявлению закономерностей процесса инвазий поддержан Российским научным фондом. Он стартовал в 2016 году и рассчитан на пять лет.
ЧИТАЙТЕ ТАКЖЕ
Снова появился колорадский жук
Самый известный вредитель на наших огородах – это, конечно, колорадский жук. Мало кто знает, что его впервые обнаружили в Мексике, где он ел дикие растения из семейства пасленовых и на большее не рассчитывал. Но уже через 20 лет он добрался до штата Колорадо и подчистую сожрал весь картофель, уничтожив полностью урожай. За это его прозвали колорадским жуком.
Чтобы освоить всю Америку, у жука ушло еще 20-30 лет, потом он сделал десант в Европу, где и был быстро уничтожен силами местных «армий».
Но во время первой мировой войны остановить колорадского жука было уже некому. Поэтому уже к началу второй мировой войны колорадский жук освоил всю Европу.
Почему так сложно справиться с жуком? Все из-за его приспособляемости к разным условиям. Несмотря на свою плодовитость, он может голодать два месяца. Может в любое время заглубиться в почву и поспать, часто аж до следующего года.
Зимует жук на глубине 30 см, поэтому перекопка ему не доставляет неудобств. Весной, когда почва прогреется до +13° С, часть жуков отправляется на поиски пищи, а часть спит еще пару месяцев. То есть одним махом истребить жука невозможно: из земли выйдет новая партия.
Каждая самка может отложить до 30 яйцекладок, по 25-30 яиц в каждой. Самые устойчивые к препаратам – личинки четвертой стадии развития. Они в это время светло-красного цвета и длиной 15 мм.
Многие скажут: а в чем проблема – опрыскал кусты и все. Не все так просто. При регулярных обработках появляется поколение устойчивых к яду жуков.
Еще недавно опрыскивали картошку Регентом, сейчас он практически не работает. Несколько лет назад было достаточно одной обработки Актарой, Моспиланом или Банколом в сезон. Но сейчас ими приходится опрыскивать до трех-четырех раз.
Пока что хорошо помогают Зубр, Конфидор, Искра золотая, Танрек, Алатар… Им на смену приходит Апачи – самый новый препарат от жука. Недостаток – в продаже редко встречается. Но и им желательно исхитриться и обработать личинок на первой-второй стадиях развития. Препараты, которыми достаточно было один раз опрыскать за сезон, уже так не работают. Нужны повторные обработки другими ядами.
Некоторые садоводы обманывают жука, опрыскивая картофель настоем тополиных листьев. Но такую обработку приходится повторять каждую неделю, что слишком трудоемко.
Постарались и селекционеры. Говорят, что появление сортов, устойчивых к колорадскому жуку, – дело ближайшего будущего. Но на сегодняшний день таких сортов в продаже нет.
Весной по огороду можно разложить куски клубней, предварительно замоченных в растворе мочевины.
Оголодавшие жуки соберутся на угощение и погибнут от отравления. В целом, с жуком важно не затягивать и расправиться как можно раньше, уничтожив личинок, когда они только что вывелись из яйцекладок. Тогда ущерба урожаю почти не будет.
Подписывайтесь на нашу группу в Одноклассниках
Июль на грядках. Как сохранить урожай картофеля от нашествия насекомых? - Общество
Семья Логуновых уже третий раз за сезон осматривает свои картофельные плантации на наличие колорадского жука. Пройти и заглянуть под каждый куст нужно на 40 сотках. В этом году, признается Татьяна Федоровна, насекомых особенно много.
«Два раза брызгали и всё равно полно, прилетает и от соседей. В том году было мало, один раз побрызгали, когда цвела», - говорит Татьяна Логунова.
А всё потому, что колорадский жук демонстрирует чудеса выживаемости: ползает, летает и даже плавает.
Хотя так было не всегда. О том, что этот это полосатое насекомое обожает паслёновые, стало известно лишь полтора века назад, когда в штате Колорадо в 1859 году он уничтожил все картофельные посевы. До этого на родине, в Мексике, его считали чем-то вроде божьей коровки. После инцидента в США, жук, теперь навсегда названный колорадским, начал свое победоносное шествие по миру. С грузами на кораблях он пересёк Атлантику и добрался до Европы. К концу 1940-х он уже в России - от Калининграда до Камчатки. Старожилы еще помнят свое первое знакомство с этим вредителем.
«Когда был плохой урожай, завезли ее из-за границы, и жуков завезли. А раньше и не знали, что такое и за жук-то, а потом они уже сжирают все подряд», - Дмитрий Логунов.
Кстати, основной вред наносит не сам жук, а его личинки, они едят и днём, и ночью. Если их больше 40 на одном кусте - дачник урожая не получит. Несмотря на то, что в Рязанской области уничтожение жука ведётся всесторонне и планово, избавиться от него не получается.
И дело здесь в одной удивительной особенности насекомого: оплодотворенная самка колорадского жука способна уходить в почву на несколько лет, и восстанавливать популяцию, даже если сородичей вокруг уже нет. Естественных вредителей у колорадского жука не так много, поэтому заграницей война с вредителем вышла на новый генно-инженерный уровень.
«В растение внедрен ген, который не позволяет питаться жуку этим растением, модифицированными растениями большие посадки есть на Украине. Но здесь вопрос более глубокий, дело в том, что неизвестно, как генно-модифицированное растение отразится на здоровье человека, пока на этот вопрос ученые не могут делать ответа, это можно подтвердить только через поколения, поэтому здесь вопрос остается открытым», - Александр Ступин, кандидат сельскохозяйственных наук, доцент кафедры агрономии и агротехнологии РГАТУ.
Поэтому сегодня отечественные специалисты рекомендуют лишь два способа борьбы с полосатым любителем картофеля: ручной сбор и химическая обработка.
При этом все продаваемые сегодня на рынке ядохимикаты, при соблюдении инструкции для человека безопасны, будь то клубневая обработка или опрыскивание картофельной ботвы. А вот, что выбрать или как правильно сочетать, каждый владелец картофельных грядок должен решить для себя сам. Война за урожай продолжается.
С Прикамских полей внезапно исчез колорадский жук — Российская газета
Огородники и аграрии Прикамья пребывают в полном недоумении. На картофельных полях региона не видно главного врага "второго хлеба" - колорадского жука.
Он, несмотря на то, что климат в Пермском крае далеко не тропический, полностью акклиматизировался в регионе несколько десятилетий назад и наносил ощутимый вред посадкам. Тем более что к химикатам, которые применяют для борьбы с этой полосатой напастью, вредители привыкают мгновенно. Местные огородники травят "колорада" самыми разными способами. Настоями полыни и лука, отварами хвоща и табака.
Осыпают растения сажей, обливают квасом. Но в итоге с жуком приходится бороться самыми что ни на есть дедовскими методами: чтобы картофель уродился, приходится часами торчать возле грядок, собирая жесткокрылых и их личинок руками. После этого - в керосин или сразу в огонь.
Но в этом году его попросту нет. Как утверждают биологи, причиной повсеместного исчезновения вредителя стала погода. В Прикамье впервые за много лет колорадский жук... вымерз. Оказывается, это насекомое, привыкшее к более мягкому климату, зимует в земле. Взрослые особи, так называемые имаго, зарываются в почву до глубины промерзания - до полутора, а то и двух метров. Но в минувшем году холода наступили, во-первых, раньше обычного, а во-вторых, очень резко. За два дня погода из осенней превратилась в зимнюю, столбик термометра за сутки пролетел нулевую отметку и остановился на минус 15 градусах Цельсия. Медлительные жуки просто не успели погрузиться на безопасную глубину. А в отличие от многих других видов насекомых, "колорады" после заморозки уже не оттаивают.
Вернее, они оттаивают, но не оживают.
Вот и вышло, что в этом году картофельные поля Прикамья могут "вздохнуть" спокойно.
- Но это не означает, что колорадский жук исчез навсегда. Это насекомое быстро восполняет популяцию, и уже на будущий год полосатая напасть вновь появится на картофельных полях, - рассказывает завкафедрой ботаники и генетики Пермского госуниверситета Сергей Овеснов. - К тому же этот вид очень хорошо мигрирует. Он, если верить литературе, перемещается на 200-300 километров в год. И поскольку в более южных регионах вид выжил, то именно оттуда и придет новая волна.
Как бы то ни было, пермские аграрии рассчитывают в этом сезоне на более чем внушительный урожай картофеля. Оказывается, маленький жук наносил в минувшие годы совсем не маленький урон.
Воздействие климата и наличия хозяина на будущее распространение колорадского жука
Жак, Р. А. Картофельные жуки (ред. Брилл, Э. Дж.) 29–35 (CRC Press, 1988).
De Wilde, J. & Hsiao, TH Географическое разнообразие колорадского картофельного жука и его заражение в Евразии (под редакцией Lashomb, JH & Casagrande, RA) 47–68 (Advances in Potato Pest Management, 1981).
Жоливе П.Колорадский жук угрожает Азии ( Leptinotarsa decemlineata Say) (Coleoptera: Chrysomelidae). Энтомолог 47 , 29–48 (1991).
Google Scholar
Чжан, Дж. Дж., Ян, Дж., Ли, С. Ю., Лю, Н. и Чжан, Р. З. Генетические отношения интродуцированных популяций колорадского жука Leptinotarsa decemlineata в Синьцзяне, Китай. Наука о насекомых. 20 , 643–654 (2013).
Артикул пабмед Google Scholar
Харе, Дж. Д. Экология и борьба с колорадским жуком. год. Преподобный Энтомол. 35 , 81–100 (1990).
Артикул Google Scholar
Вебер, округ Колумбия Колорадский жук: вредитель в движении. Перспектива пестицидов 14 , 256–259 (2003).
Артикул Google Scholar
Wójtowicz, A., Wójtowicz, M. & Sigvald, R. Прогнозирование влияния повышения температуры на развитие колорадского жука [ Leptinotarsa decemlineata (Say)] в Великопольском регионе Польши. Acta Agriculturae Srandinavica 63 (2), 136–146 (2013).
Google Scholar
Bolter, C.J. & Jongsma, M.A. Колорадский жук ( Leptinotarsa decemlineata ) адаптируется к ингибиторам протеиназы, индуцированным в листьях картофеля метилжасмонатом. J. Физиология насекомых. 41 (12), 1071–1078 (1995).
КАС Статья Google Scholar
Беббер Д.P. Распространение вредителей и патогенов в условиях потепления. год. Преподобный Фитопат. 53 , 335–356 (2015).
КАС Статья пабмед Google Scholar
Цзян В. Х. и др. . Статус устойчивости к инсектицидам взрослых особей колорадского жука (Coleoptera: Chrysomelidae) в Северном Синьцзян-Уйгурском автономном районе. Дж. Экон. Энтомол 103 , 1365–1371 (2010).
КАС Статья пабмед Google Scholar
Guo, W. C. и др. . Исследования по идентификации колорадского жука, его распространению, распространению и повреждению в Синьцзяне. Синьцзянские сельскохозяйственные науки 47 (5), 906–909 (2010).
Google Scholar
Лю, Н. , Ли, Ю. К.и Чжан, Р. З. Нашествие колорадского жука, Leptinotarsa decemlineata , в Китае: распространение, возникновение и экономические последствия. Энтомол. опыт Заявка 143 , 207–217 (2012).
Артикул Google Scholar
Пулатов Б. и др. . Оценка фенологической синхронности между посевами картофеля и колорадским жуком в условиях будущего климата Европы. Сельское хозяйство, экосистемы и окружающая среда 224 , 39–49 (2016).
Артикул Google Scholar
Dirkse, G., Holverda, W., Hochstenbach, S. & Reijerse, F. Solanum rostratum Dunal L. en Pimpinella peregrina L. в Нидерландах. Гротерия 33 , 21–27 (2007).
Google Scholar
Follak, S.
& Strauss, G. Возможное распространение инвазивных сорняков и борьба с ними Solanum rostratum Dunal в Центральной Европе. Сорняки Res 50 , 544–552 (2010).
Артикул Google Scholar
Эменнияз А. Особенности расселения Solanum rostratum и его взаимодействие с Leptinotarsa decemlineata . Диссертация MSR, Синьцзянский сельскохозяйственный университет, Урумчи, Китай (2011 г.).
Берзитис, Э. А., Миниган, Дж. Н., Халлетт, Р. Х. и Ньюман, Дж. А. Климат и доступность растений-хозяев влияют на будущее распространение бобового листоеда (Cerotoma trifurcata). Глоб. Изменить биол. 20 , 2778–2792 (2014).
Артикул Google Scholar
Bacon, S.J., Aebi, A., Calanca, P. & Bacher, S. Карантинные инвазии членистоногих в Европе: роль климата, хозяев и давления пропагул.
Водолазы. Распредел. 20 , 84–94 (2014).
Артикул Google Scholar
Muhlfeld, C.C. et al . Инвазивная гибридизация исчезающих видов ускоряется изменением климата. Природа Клим. Изменить 4 , 620–624 (2014).
ОБЪЯВЛЕНИЕ Статья Google Scholar
Пулатов Б., Холл К., Линдерсон М. Л. и Йонссон А. М. Влияние изменения климата на потенциальное распространение колорадского жука в Скандинавии: комплексный подход. Клим. Рез 62 , 15–24 (2014).
Артикул Google Scholar
Sutherst, R. W., Maywald, G. F. & Bottomley, W. От CLIMEX к PESKY, универсальной экспертной системе для оценки фитосанитарного риска. Бюллетень ЕОКЗР 21 (3), 595–608 (1991).
Артикул Google Scholar
Rafoss, T. & Sæthre, M.G. Пространственное и временное распределение биоклиматического потенциала яблоневой плодожорки и колорадского жука в Норвегии: прогнозы моделей в сравнении с климатическими и полевыми данными за 1990-е годы. Агр. Лесной энтомол 5 (1), 75–86 (2003).
Артикул Google Scholar
Бейкер, Р. Х. А., Кэннон, Р. Дж. К. и Уолтерс, К. Ф. А. Оценка рисков, представляемых отдельными неместными вредителями для сельскохозяйственных культур в Великобритании в условиях изменения климата. Аспекты прикладной биологии 45 , 323–330 (1996).
Google Scholar
Йонссон А.М., Пулатов Б., Линдерсон М.Л. и Холл, К. Моделирование как инструмент для анализа зависящего от температуры будущего колорадского жука в Европе.
Глоб. Изменить биол. 19 (4), 1043–55 (2013).
Артикул Google Scholar
Коцманкова, Э. и др. . Изменение потенциальной встречаемости колорадского жука (leptinotarsa decemlineata, say 1824) в Чешской Республике до 2050 г. Acta Universitatis Agriculturae Et Silviculturae Mendelianae Brunensis 56 (2), 87–94 (2008).
Артикул Google Scholar
Коцманкова, Э. и др. . Оценка воздействия изменения климата на появление отдельных вредных организмов в регионе Центральной Европы. Клим. Рез 44 (1), 95–10 (2010).
Артикул Google Scholar
Свободова, Э. и др. . Определение районов с наиболее значительным сдвигом численности вредителей в Европе в условиях изменения климата.
Борьба с вредителями науч. 70 (5), 708–15 (2014).
Артикул пабмед Google Scholar
Попова Е. Н. Влияние климатических изменений на расширение ареала и фенологию колорадского жука ( Leptinotarsa decemlineata , Coleoptera, chrysomelidae) на территории России. Энтомологический выпуск 94 (5), 643–653 (2014).
Артикул Google Scholar
Шао, С. Анализ пригодности Leptinotasa decemlineata (Say) с учетом климата и растений-хозяев. Диссертация MSR, Китайский сельскохозяйственный университет, Пекин, Китай (2016).
Lawson, BE, Day, MD, Bowen, M., van Klinken, RD & Zalucki, MP Влияние источников и качества данных на прогностическую способность моделей CLIMEX: оценка Teleonemia srupulosa и Octotoma scabripenni s для биоконтроля Lantana camara в Австралии.
биол. Контроль 52 (1), 68–76 (2010).
Артикул Google Scholar
Филлипс, С. Дж. и Дудик, М. Моделирование распространения видов с помощью Maxent: новые расширения и всесторонняя оценка. Экография 31 (2), 161–175 (2008).
Артикул Google Scholar
Элит, Дж. и др. . Статистическое объяснение MaxEnt для экологов. Водолазы. Распределить 17 , 43–57 (2011).
Артикул Google Scholar
Барри С. и Элит Дж. Ошибка и неопределенность в моделях среды обитания. J. Appl. Экол. 43 (3), 413–423 (2006).
Артикул Google Scholar
Элит, Дж.
И Грэм, К. Х. Так ли это? Как они? Почему они отличаются? О поиске причин разной эффективности моделей распространения видов. Экография 32 (1), 66–77 (2009).
Артикул Google Scholar
Бек, Дж., Беллер, М., Эрхардт, А. и Швангарт, В. Пространственное смещение в базе данных gbif и его влияние на моделирование географического распространения видов. Экол. Информация 19 (3), 10–15 (2014).
Артикул Google Scholar
Родригес-Кастаньеда Г., Хоф А. Р., Янссон Р. и Хардинг Л. Э. Прогнозирование судьбы биоразнообразия с использованием моделей распределения видов: повышение сопоставимости и воспроизводимости моделей. ПЛОС ОДИН 7 (9), e44402–e44402 (2012 г.).
ОБЪЯВЛЕНИЕ Статья пабмед ПабМед Центральный Google Scholar
Бомонт, Л. Дж., Питман, А. Дж., Поулсен, М. и Хьюз, Л. Куда исчезнут виды? Включение новых достижений в моделировании климата в прогнозы распределения видов. Глобальное изменение Биол 13 , 1368–1385 (2007).
Артикул Google Scholar
Иззо, В. М., Хоторн, Д. Дж. и Чен, Ю. Х. Географические различия в зимостойкости обычного сельскохозяйственного вредителя, Leptinotarsa decemlineata , колорадский жук. Эволюция. Экол. 28 , 505–520 (2014).
Артикул Google Scholar
Ван, К., Чжан, X., Пан, X., Ли, З. Х. и Чжу, С. Ф. Теплицы: горячие точки в инвазивной сети для чужеродных видов. Биодайверы . Консерв . 1–5 (2015).
Пан Х., Луо З. и Лю Ю. Ухудшение состояния окружающей среды сельскохозяйственных угодий, вызванное нерациональным применением сельскохозяйственных технологий.
Фронт. Окружающая среда. науч. Eng 10 , 18 (2016).
Артикул Google Scholar
Лобо, Дж. М., Хименес-Вальверде, А. и Реал, Р. AUC: вводящая в заблуждение мера эффективности прогнозирующих моделей распределения. Глобальная экология. Биогеогр. 17 (2), 145–151 (2008).
Артикул Google Scholar
Петерсон, А. Т., Папеш, М. и Соберон, Дж. Переосмысление приложений анализа рабочих характеристик приемника в моделировании экологических ниш. Экол. Модель. 213 (1), 63–72 (2008).
Артикул Google Scholar
Yackulic, C.B. и др. . Моделирование только присутствия с использованием MAXENT: когда мы можем доверять выводам? Мет. Экол. Эвол 4 (3), 236–243 (2013).
Артикул Google Scholar
Алехин А. и др. . Устойчивость и перекрестная устойчивость к имидаклоприду и тиаметоксаму у колорадского жука Leptinotarsa decemlineata . Борьба с вредителями науч. 63 , 32–41 (2007).
КАС Статья пабмед Google Scholar
Райт, С.П. и Рамос, М.Е. Параметры применения, влияющие на эффективность внекорневой обработки beauveria bassiana в полевых условиях против колорадского жука Leptinotarsa decemlineata . биол. Контроль. 23 , 164–178 (2002).
Артикул Google Scholar
Li, G. Q., Du, S. & Guo, K. Оценка ограничивающих климатических факторов и моделирование климатически подходящей среды обитания для китайской облепихи. ПЛОС ОДИН 10 (7), e0131659, doi:10.
1371/journal.pone.0131659 (2015).
Артикул пабмед ПабМед Центральный Google Scholar
Warszawski, L. и др. . Проект взаимного сравнения моделей межотраслевого воздействия (ISI–MIP): структура проекта. П. Натл. А. Наука 111 (9), 3228–3232 (2014).
ОБЪЯВЛЕНИЕ КАС Статья Google Scholar
Пачаури Р. К., Мейер Л., Платтнер Г. К. и Стокер Т. МГЭИК, 2014 г.: Изменение климата, 2014 г.: Обобщающий отчет. Вклад рабочих групп I, II и III в Пятый оценочный доклад Межправительственной группы экспертов по изменению климата. (МГЭИК, 2015 г.).
Hijmans, R. & Graham, C. Способность моделей климатической оболочки предсказывать влияние изменения климата на распространение видов. Глобальное изменение Биол 12 (12), 2272–2281 (2006).
Артикул Google Scholar
Phillips, S. Переносимость, погрешность выбора выборки и фоновые данные в моделировании только присутствия: ответ на Peterson et al . (2007). Экография 31 (2), 272–278 (2008).
Артикул Google Scholar
Лян, Л. и Фей, С. Дивергенция потенциального ареала инвазии изумрудной пепельной златки и ее распространения в Северной Америке в условиях изменения климата. Изменение климата 122 , 735–746 (2014).
Артикул Google Scholar
Петерсон А. Т. Прогнозирование географии инвазий видов с помощью моделирования экологических ниш. Q. Rev. Biol. 78 (4), 419–433 (2003).
Артикул пабмед Google Scholar
Янг, Н., Картер, Л. и Евангелиста, П. А. Модель MaxEnt v3. Учебное пособие по версии 3.3e (ArcGIS v10). Форт-Коллинз, Колорадо (2011).
Meynard, C. N., Migeon, A. & Navajas, M. Неопределенности в прогнозировании распространения видов в условиях изменения климата: тематическое исследование с использованием tetranychus evansi (acari: tetranychidae), широко распространенного сельскохозяйственного вредителя. ПЛОС ОДИН 8 (6), e66445 (2013).
ОБЪЯВЛЕНИЕ КАС Статья пабмед ПабМед Центральный Google Scholar
Монсаррат, С. и др. . Историческое летнее распространение находящихся под угрозой исчезновения североатлантических южных китов (eubalaena glacialis): гипотеза, основанная на экологических предпочтениях родственного вида. Водолазы. Распредел. 21 (8), 925–937 (2015).
Артикул Google Scholar
Пирс Дж. и Ферриер С. Оценка альтернативных алгоритмов подбора моделей распределения видов с использованием логистической регрессии. Экол. Модель. 128 (2–3), 127–147 (2000).
Артикул Google Scholar
Muscarella, R. и др. . ENMeval: пакет R для проведения пространственно независимых оценок и оценки оптимальной сложности моделей для Maxent, моделей экологических ниш. Мет. Экол. Эвол 5 (11), 1198–1205 (2014).
Артикул Google Scholar
Leptinotarsa - обзор | Темы ScienceDirect
1.2.7.1 Спецификация судьбы PGC
Зародышевая линия представляет собой первую отдельную линию клеток, установленную в эмбрионе Drosophila , когда полюсные клетки, или PGC, формируются в задней части эмбриона во время ядерного цикла 8 (рис. 5). PGCs определяются уникальным механизмом, который включает цитоплазматическое наследование РНК и белков, локализующихся в задней части зародышевой плазмы во время оогенеза.
Существование морфологически различных типов цитоплазмы в задней области яйца признано уже более 100 лет (обзор: Mahowald, 1992, 2001).Важность зародышевой плазмы в спецификации PGC была впервые описана у жуков Leptinotarsa и Calligrapha , у которых экспериментальное удаление задней цитоплазмы ооцита привело к тому, что у личинок отсутствовали зародышевые клетки (Hegner, 1908, 1911). У Drosophila цитоплазматическая трансплантация плазмы заднего полюса в переднюю часть яйцеклетки-реципиента достаточна для индукции клеток эктопического полюса, которые способны образовывать зародышевые клетки при имплантации в заднюю часть хозяина (Illmensee and Mahowald, 1974).Эти важные эксперименты твердо установили роль зародышевой плазмы как морфогенетической детерминанты судьбы PGC.
Зародышевая плазма содержит специализированные органеллы, называемые полярными гранулами в Drosophila – электронно-плотные волокнистые тела РНК и белка, обнаруженные только в цитоплазме задней части ооцита (или раннего эмбриона) или в зародышевых клетках (обзор: Mahowald, 2001).
Полагают, что полярные гранулы хранят и регулируют трансляцию материнской мРНК, необходимой для определения эмбриональных зародышевых клеток (см. ниже).Некоторые из мутаций по материнской эффекте, которые блокируют формирование PGC, а именно Capu , SPU , OSK , STAU , Valois ( VLS ), TUDOR ( TUD ), и VASA ( vas ), приводят к исчезновению полярных гранул, что подтверждает прямое участие соответствующих генных продуктов в спецификации PGC. Хотя в большинстве случаев молекулярные механизмы, с помощью которых компоненты полярных гранул регулируют судьбу PGC, остаются неясными, некоторые компоненты полярных гранул, по-видимому, играют непосредственную роль в определении происхождения PGC.
Построение полярных гранул начинается с задней локализации первых компонентов полярных гранул, osk мРНК и Stau, и завершается в конце оогенеза добавлением мРНК поздней локализации, таких как nos (обзор: Mahowald, 2001) .
Критическая роль osk в формировании PGCs была продемонстрирована экспериментами, в которых химерная мРНК, содержащая кодирующую область osk , слитую с bcd 3'UTR, была эктопически локализована в передней части ооцита.Таким образом, высокий уровень локализованной активности osk продуцировался на переднем полюсе, достаточный для управления сборкой эктопических полярных гранул и приводящий к образованию функциональных PGCs на переднем полюсе (Ephrussi and Lehmann, 1992), напоминающих те, что продуцируются переносом задней части цитоплазмы (Illmensee and Mahowald, 1974). Формирование osk -индуцированных эктопических PGCs зависит от функции vas и tud , но не capu , spir или stau .Это указывает на то, что osk , vas и tud являются центрально важными для формирования PGC, и что др. три гена функционируют косвенно, возможно, через участие в локализации Osk. Более поздняя работа подтвердила, что Stau функционирует непосредственно в транспорте и заднем закреплении osk мРНК.
Как обсуждалось в Разделе 1.2.6.4, capu и spir кодируют Actin-связывающие белки, и мутации в этих генах влияют на несколько процессов локализации.После образования Osk фосфорилируется киназой Par-1 для стабилизации его задней части (Bullock and Ish-Horowicz, 2002; Riechmann et al. ., 2002).
Vas также является ключевым компонентом полярных гранул. мРНК vas обильно и равномерно распределена в цитоплазме питающих клеток и ооцита, но белок Vas накапливается на заднем полюсе ооцита, начиная с ранней стадии 10 (Hay et al. ., 1990; Lasko and Ashburner, 1990). Osk необходим для аккумуляции Vas в заднем отделе, и Osk и Vas могут напрямую взаимодействовать, что предполагает прямую функцию Osk в прикреплении Vas к заднему отделу (Breitwieser et al ., 1996). Vas достигает заднего полюса с помощью механизма, отличного от механизма Osk, который зависит от второго белка, взаимодействующего с Vas, Gustavus (Gus) (Styhler et al.
., 2002). Vas стабилизируется в полярной плазме посредством ассоциации с ферментом деубиквитинирования Fat Facets (Faf), который также локализуется на заднем полюсе, зависящем от Osk (Fischer-Vize et al. ., 1992; Liu et al. ., 2003). ).
Vas представляет собой геликазу РНК DEAD-box, связанную с фактором трансляции eIF4A.У мутантов vas -null уровни белка Grk снижены (Styhler et al. , 1998; Tomancak et al. , 1998). Поскольку Vas может также взаимодействовать с общим фактором трансляции, dIF2/eIF5B (Carrera et al. ., 2000), он является кандидатом в активаторы трансляции grk и, соответственно, по крайней мере одной из мРНК полярных гранул (обзор : Джонстон и Ласко, 2001). Однако прямая роль Vas в регуляции трансляции не была абсолютно установлена для какой-либо мРНК, а также не были идентифицированы какие-либо специфические Vas-связывающие последовательности или структуры РНК.Перед своей локализацией в задней части Vas накапливается в точечных перинуклеарных структурах RNP, называемых nuage (французское слово «облако»), вблизи ядерных пор питающих клеток.
Другие полярные компоненты гранул, такие как Tud и Aub, локализуются совместно с Vas в nuage (Harris and Macdonald, 2001). Перед собственным накоплением в полярных гранулах Aub участвует в опосредованной РНК интерференцией репрессии трансляции нелокализованной мРНК osk , потенциально вовлекая в этот процесс nuage (Kennerdell et al ., 2002; Findley и др. ., 2003). Т.о., nuage вполне может быть местом, где мРНК собираются вместе с белками, которые контролируют их локализацию и трансляцию, что является критическим шагом в сборке механизмов транспорта и контроля трансляции (Section 1.2.6.3).
Меньше известно о третьем центральном гене, участвующем в спецификации половых клеток, tud . PGCs не образуются у мутантов tud , хотя некоторые небольшие полярные гранулы наблюдались в возможно гипоморфных аллелях (Amikura et al ., 2001). Туд содержит 11 повторяющихся копий домена с неизвестной функцией, называемого доменом Тюдоров. Два родственных белка мыши, Mouse Tudor Repeat-1 (MTR-1), который является вероятным ортологом Tudor, и белок Survival of Motor Neuron (SMN), были вовлечены в прямые белок-белковые взаимодействия с белками Sm, компонентами малых ядерных рибонуклеопротеидов (snRNP), которые участвуют в сплайсинге РНК (Selenko et al.
., 2001; Chuma et al. ., 2003, и ссылки в них).мяРНП собираются в цитоплазме, но обычно транспортируются в ядро и ограничиваются им (Will and Luhrmann, 2001). В зародышевых клетках других организмов белки Sm колокализуются с ортологом vasa . Это происходит в перинуклеарной оболочке трофоцитов Panorpa (Баталова, Парфенов, 2003), в P-гранулах C. elegans (Barbee et al ., 2002), а у мыши Mtr-1 в хроматоидной тельца, большие РНК и белковые комплексы, которые, вероятно, представляют собой nuage мыши (Chuma et al ., 2003). О распределении белков Sm в трофических клетках и ооцитах дрозофилы не сообщалось. Накопление белков Sm в цитоплазме необычно и может отражать связь с трансляционно молчащими мРНК во время оогенеза.
У многих видов, в том числе Drosophila , зародышевая плазма отличается не только наличием полярных гранул, но и высокой концентрацией митохондрий. Отдельные митохондрии часто тесно прилегают к полярным гранулам (Mahowald, 1992, 2001).
Неожиданно две митохондриальные рибосомные РНК, мтлрРНК и мтсрРНК , транспортируются из митохондрий и локализуются на поверхности полярных гранул (Kobayashi et al ., 1993; Kashikawa et al . Хотя эти РНК нелегко поддаются генетическим исследованиям, несколько линий доказательств подтверждают их роль в спецификации зародышевых клеток. Например, облучение полярной плазмы УФ-светом инактивирует ее (Geigy, 1931), и эта инактивация снимается инъекцией мтлрРНК (Kobayashi and Okada, 1989).Более того, инъекция в полюс плазмы рибозима, который специфически расщепляет мтлрРНК , значительно уменьшает последующее образование PGC (Kobayashi et al. ., 1993; Iida and Kobayashi, 1998). Накопление mtlrRNA на полярных гранулах сильно снижено у мутантов tud , что позволяет предположить, что Tud может опосредовать транспорт митохондриальных рибосомных РНК к полярным гранулам (Amikura et al. ., 2001).
История и демография до вторжения определяют генетическую изменчивость гена ацетилхолинэстеразы 2, связанного с устойчивостью к инсектицидам, у инвазивного колорадского жука | BMC Экология и эволюция
Nielsen R: Статистические тесты селективной нейтральности в эпоху геномики. Наследственность. 2001, 86: 641-647. 10.1046/j.1365-2540.2001.00895.x.
КАС пабмед Статья Google Scholar
McKenzie JA: Устойчивость к пестицидам. эволюционная экология; Концепции и тематические исследования. Под редакцией: Fox CA, Rolf DA, Fairbairn DJ. 2001, Нью-Йорк: Издательство Оксфордского университета, 347–360.
Google Scholar
Георгиу Г.П.: Величина проблемы сопротивления. Устойчивость к пестицидам: стратегии и тактика управления. 1986, Вашингтон, округ Колумбия: National Academy Press, 14–43.
Google Scholar
Daborn PJ, Yen JL, Bogwitz MR, Le Goff G, Feil E, Jeffers S, Tijet N, Perry T, Heckel D, Batterham P, Feyereisen R, Wilson TG, Ffrench-Constant RH: A Single Аллель Р450, связанный с устойчивостью к инсектицидам у дрозофилы.
Наука.2002, 297: 2253-2256. 10.1126/науч.1074170.
КАС пабмед Статья Google Scholar
Ffrench-Constant RH, Daborn PJ, Goff GL: Генетика и геномика устойчивости к инсектицидам. Тенденции Жене. 2004, 20: 163-170. 10.1016/j.tig.2004.01.003.
КАС пабмед Статья Google Scholar
Labbé P, Berticat C, Berthomieu A, Unal S, Bernard C, Weill M, Lenormand T: Сорок лет неустойчивой эволюции резистентности к инсектицидам у комара Culex pipiens.Генетика PLoS. 2007, 3: 2190-2199.
Артикул Google Scholar
Catania F, Kauer MO, Daborn PJ, Yen JL, Ffrench-Constant RH, Schloetterer C: Всемирное исследование вставки Accord и ее связи с устойчивостью к ДДТ у Drosophila melanogaster. Мол Экол. 2004, 13: 2491-2504. 10.1111/j.1365-294X.2004.02263.x.
КАС пабмед Статья Google Scholar
Нарди Ф., Карапелли А., Вонтас Дж. Г., Даллаи Р., Родерик Г. К., Фрати Ф.: Географическое распространение и история эволюции устойчивых к фосфорорганическим соединениям аллелей Ace у оливковой мухи (Bactrocera oleae). Насекомое Биохим Мол Биол. 2006, 36: 593-602. 10.1016/j.ibmb.2006.05.002.
КАС пабмед Статья Google Scholar
Maynard-Smith J, Haigh J: Эффект автостопа благоприятного гена. Генет Рез. 1974, 23: 23-35. 10.1017/S0016672300014634.
Артикул Google Scholar
Newcomb RD, Gleeson DM, Yong CG, Russell RJ, Oakeshott JG: Множественные мутации и дупликации генов, придающие резистентность к фосфорорганическим инсектицидам, были отобраны в локусе Rop-1 овечьей мясной мухи Lucilia cuprina. Дж Мол Эвол. 2005, 60: 207-220. 10.1007/s00239-004-0104-х.
КАС пабмед Статья Google Scholar
Хермиссон Дж., Пеннингс П.С.: Мягкие зачистки: молекулярная популяционная генетика адаптации к постоянным генетическим вариациям. Генетика. 2005, 169: 2335-2352. 10.1534/генетика.104.036947.
КАС ПабМед Центральный пабмед Статья Google Scholar
Пшеворски М., Куп Г., Уолл Дж. Д.: Признак положительного отбора на постоянных генетических вариациях. Эволюция. 2005, 59: 2312-2323.
ПабМед Статья Google Scholar
Hartley CJ, Newcomb RD, Russell RJ, Yong CG, Stevens JR, Yeates DK, La Salle J, Oakeshott JG: Амплификация ДНК из сохранившихся образцов показывает, что мясные мухи были предварительно адаптированы к быстрой эволюции устойчивости к инсектицидам. Proc Natl Acad Sci USA. 2006, 103: 8757-8762. 10.1073/пнас.05095
КАС ПабМед Центральный пабмед Статья Google Scholar
Piccinali RV, Mascord LJ, Barker JSF, Oakeshott JG, Hasson E: Молекулярная популяционная генетика локуса гена α-эстеразы 5 в исходных и колонизированных популяциях Drosophila buzzatii и родственных ей Drosophila koepferae.Дж Мол Эвол. 2007, 64: 158-170. 10.1007/с00239-005-0224-у.
КАС пабмед Статья Google Scholar
Сакаи А.К., Аллендорф Ф.В., Холт Дж.С., Лодж Д.М., Молофски Дж., С К.А., Боуман С., Кабин Р.Дж., Коэн Дж.Е., Эллстранд Н.К., Макколи Д.Е., Нил П., Паркер И.М., Томпсон Д.Н., Веллер С.Г. : Популяционная биология инвазионных видов. Энн Рев Экол Сист. 2001, 32: 305-332. 10.1146/annurev.ecolsys.32.081501.114037.
Артикул Google Scholar
Экскофье Л., Фолл М., Пети Р.: Генетические последствия расширения ареала. Annu Rev Ecol Evol Syst. 2009, 40: 481-501. 10.1146/annurev.ecolsys.39.110707.173414.
Артикул Google Scholar
Ffrench-Constant RH, Rocheleau TA, Steichen JC, Chalmers AE: Точечная мутация в ГАМК-рецепторе дрозофилы придает устойчивость к инсектицидам. Природа. 1993, 363: 449-451. 10.1038/363449а0.
КАС пабмед Статья Google Scholar
Menozzi P, Shi M, Lougarre A, Tang Z, Fournier D: Мутации ацетилхолинэстеразы, которые придают устойчивость к инсектицидам в популяциях Drosophila melanogaster. БМС Эвол Биол. 2004, 4: 1-7. 10.1186/1471-2148-4-1.
Артикул Google Scholar
Chevillon C, Raymond M, Guillemaud T, Lenormand T, Pasteur N: Популяционная генетика устойчивости к инсектицидам комара Culex pipiens. Biol J Linn Soc. 1999, 68: 147-157.10.1111/j.1095-8312.1999.tb01163.x.
Артикул Google Scholar
Мутеро А., Пралаворио М., Брайд Дж.М., Фурнье Д.: Точечные мутации, связанные с устойчивостью в нечувствительной к инсектицидам ацетилхолинэстеразы.
Proc Natl Acad Sci USA. 1994, 91: 5922-5926. 10.1073/пнас.91.13.5922.
КАС ПабМед Центральный пабмед Статья Google Scholar
Zhu KY, Lee SH, Clark JM: Точечная мутация ацетилхолинэстеразы, связанная с устойчивостью к азинфосметилу и снижением приспособленности у колорадского жука.Пестик Биохим Физиол. 1996, 55: 100-108. 10.1006/вред.1996.0039.
КАС пабмед Статья Google Scholar
Zhu KY, Clark JM: Проверка точечной мутации ацетилхолинэстеразы у колорадского жука с помощью полимеразной цепной реакции в сочетании с анализом ингибирования ферментов. Пестик Биохим Физиол. 1997, 57: 28-35. 10.1006/вред.1997.2252.
КАС Статья Google Scholar
Kim HJ, Dunn JB, Yoon KS, Clark JM: Анализ нечувствительности целевого сайта и мутаций ацетилхолинэстеразы из устойчивой к карбофурану популяции колорадского жука, Leptinotarsa decemlineata (Say).
Пестик Биохим Физиол. 2006, 84: 165-179. 10.1016/j.pestbp.2005.07.006.
КАС Статья Google Scholar
Kim HJ, Yoon KS, Clark JM: Функциональный анализ мутаций экспрессированной ацетилхолинэстеразы, которые приводят к резистентности к азинфосметилу и карбофурану у колорадского жука.Пестик Биохим Физиол. 2007, 88: 181-190. 10.1016/j.pestbp.2006.11.004.
КАС Статья Google Scholar
Ли С.Х., Данн Дж.Б., Кларк Дж.М., Содерлунд Д.М.: Молекулярный анализ kdr-подобной устойчивости штамма колорадского жука, устойчивого к перметрину. Пестик Биохим Физиол. 1999, 63: 63-75. 10.1006/вред.1999.2395.
Артикул Google Scholar
Аргентина Дж.А., Ли С.Х., Сос М.А., Барри С.Р., Кларк Дж.М.: Устойчивость к перметрину почти изогенного штамма колорадского жука. Пестик Биохим Физиол. 1995, 53: 97-115.
10.1006/вред.1995.1058.
КАС Статья Google Scholar
PAN - Pesticide Action Network UK: фосфорорганические инсектициды. Новости пестицидов. 1996, 34: 20-21.
Google Scholar
Форгаш А.Дж.: Устойчивость колорадского жука к инсектицидам. Материалы симпозиума по колорадскому жуку. XVII Международный конгресс энтомологов. Под редакцией: Ферро Д.Н., Восс Р.Х. 1985, Амхерст: Массачусетский университет, 33-53.
Google Scholar
Алехин А., Бейкер М., Мота-Санчес Д., Дивли Г., Графиус Е. Устойчивость колорадского жука к инсектицидам. Ам Джей Пот Рез. 2008, 85: 395-413. 10.1007/s12230-008-9052-0.
Артикул Google Scholar
Kono Y, Tomita T: Аминокислотные замены, придающие нечувствительность к инсектицидам в Ace-paralogous acetylcholinesterase.
Пестик Биохим Физиол. 2006, 85: 123-132. 10.1016/j.pestbp.2005.12.002.
КАС Статья Google Scholar
Casagrande RA: Колорадский жук: 125 лет бесхозяйственности. Бык Энтомол Soc Am.1987, 33: 142-150.
Google Scholar
ЕОКЗР: Карты распространения карантинных вредных организмов в Европе, Leptinotarsa Decemlineata. 2006 г., Ноттингем, Великобритания: ADAS
. Google Scholar
Боман С., Граппуто А., Линдстрем Л., Лиютинен А., Маппес Дж. Количественный генетический подход к оценке инвазивности: географические и генетические вариации признаков жизненного цикла. Биол вторжения.2008, 10: 1135-1145. 10.1007/s10530-007-9191-0.
Артикул Google Scholar
Граппуто А., Боман С., Линдстрем Л., Лиютинен А., Маппес Дж. Путешествие инвазивного вида через континенты: генетическое разнообразие популяций колорадского жука в Северной Америке и Европе.
Мол Экол. 2005, 14: 4207-4219. 10.1111/j.1365-294X.2005.02740.x.
КАС пабмед Статья Google Scholar
Lyytinen A, Lindström L, Mappes J: Генетическая изменчивость во времени роста и развития при двух режимах селекции у Leptinotarsa decemlineata. Entomol Exp Appl. 2008, 127: 157-167. 10.1111/j.1570-7458.2008.00685.x.
Артикул Google Scholar
Hare JD: Экология и управление колорадским жуком. Анну Рев Энтомол. 1990, 35: 81-100. 10.1146/annurev.en.35.010190.000501.
Артикул Google Scholar
Алехин А., Удалов М., Беньковская Г. Колорадский жук. Насекомые-вредители картофеля. Глобальные перспективы биологии и управления. Под редакцией: Джорданенго П., Винсент П., Алехин А. 2013, Оксфорд, Великобритания: Academic Press, 11-29.
Глава Google Scholar
Koopmanschap AB, Lammers JHM, de Kort CAD: Структура гена, кодирующего белок диапаузы 1 колорадского жука (Leptinotarsa decemlineata). Дж. Физиология насекомых.1995, 41: 509-518. 10.1016/0022-1910(94)00130-9.
КАС Статья Google Scholar
Vermunt AMW, Koopmanschap AB, Vlak JM, De Kort CAD: Клонирование и анализ последовательности кДНК, кодирующей предполагаемую ювенильную гормональную эстеразу колорадского жука. Насекомое Биохим Мол Биол. 1997, 27: 919-928.
КАС пабмед Статья Google Scholar
Vermunt AMW, Koopmanschap AB, Vlak JM, De Kort CAD: Доказательства наличия двух генов, связанных с ювенильной гормональной эстеразой, у колорадского жука. Насекомое Мол Биол. 1998, 7: 327-336. 10.1046/j.1365-2583.1998.740327.x.
КАС пабмед Статья Google Scholar
Salzburger W, Ewing GB, Haeseler A: Эффективность филогенетических алгоритмов при оценке генеалогий гаплотипов с миграцией.
Мол Экол. 2011, 20: 1952-1963.10.1111/j.1365-294X.2011.05066.x.
ПабМед Статья Google Scholar
Felsenstein J: PHYLIP - пакет вывода по филогении (версия 3.2). Кладистика. 1989, 5: 164-166.
Google Scholar
Аргентина Дж.А., Кларк Дж.М., Ферро Д.Н.: Относительная пригодность устойчивых к инсектицидам штаммов колорадского жука (Coleoptera: Chrysomelidae). Окружающая среда Энтомол.1989, 18: 705-710.
Артикул Google Scholar
Wierenga JM, Hollingworth RM: Ингибирование ацетилхолинэстеразы насекомых картофельным гликоалкалоидом альфа-чаконином. Нат токсины. 1992, 1: 96-99. 10.1002/нт.2620010207.
КАС пабмед Статья Google Scholar
Zhu KY, Clark JM: Сравнение кинетических свойств ацетилхолинэстеразы, очищенной от азинфосметил-чувствительных и устойчивых штаммов колорадского жука.
Пестик Биохим Физиол. 1995, 51: 57-67. 10.1006/вред.1995.1007.
КАС Статья Google Scholar
Revuelta L, Ortego F, Díaz-Ruís P, Castañera F, Tenllado P, Hernández-Crespo P: Вклад гена Ldace1 в активность ацетилхолинэстеразы у колорадского жука. Насекомое Биохим Мол Биол. 2011, 41: 795-803. 10.1016/j.ibmb.2011.06.001.
КАС пабмед Статья Google Scholar
Baek JH, Kim JI, Lee DW, Chung BK, Miyata T, Lee SH: Идентификация и характеристика ацетилхолинэстеразы типа ace1, которая, вероятно, связана с устойчивостью к фосфорорганическим соединениям у Plutella xylostella. Пестик Биохим Физиол. 2005, 81: 164-175. 10.1016/j.pestbp.2004.12.003.
КАС Статья Google Scholar
Jiang W, Guo W, Lu W, Shi X, Xiong M, Wang Z, Li G: Мутации нечувствительности к сайту-мишени в AChE и LdVssc1 придают устойчивость к пиретроидам и карбаматам у Leptinotarsa decemlineata в северном Синьцзян-Уйгурском автономном районе область.
Пестик Биохим Физиол. 2011, 100: 74-81. 10.1016/j.pestbp.2011.02.008.
КАС Статья Google Scholar
Zichová T, Kocourek F, Salava J, Nad’ová K, Stará J: Обнаружение аллелей устойчивости к органофосфатам и пиретроидам в чешских популяциях Leptinotarsa decemlineata (Coleoptera: Chrysomelidae) с помощью молекулярных методов. Pest Manag Sci. 2010, 66: 853-860.
ПабМед Google Scholar
Клопфштейн С., Каррат М., Экскофье Л.: Судьба мутаций, плывущих по волне расширения ареала. Мол Биол Эвол. 2006, 23: 482-490.
КАС пабмед Статья Google Scholar
Tower WL: Исследование эволюции жуков-хризомелидов рода Leptinotarsa. 1906, Вашингтон, округ Колумбия: Институт Карнеги
Книга Google Scholar
Лу В., Логан П.
: Наследование связанного с хозяином поведения при кормлении и откладывании яиц у Leptinotarsa decemlineata (Coleoptera: Chrysomelidae). Окружающая среда Энтомол. 1995, 24: 278-287.
Артикул Google Scholar
Алехин А., Чен Ю.Х., Удалов М., Бенковская Г., Линдстрем Л.: Эволюционные соображения в борьбе с вредителями картофеля. Насекомые-вредители картофеля. Глобальные перспективы биологии и управления. Монтаж: Джорданенго П., Винсент С., Алехин А.2013, Оксфорд, Великобритания: Academic Press, 543–571.
Глава Google Scholar
Clark JM, Lee SH, Kim HJ, Yoon KS, Zhang AG: Методы генотипирования на основе ДНК для обнаружения точечных мутаций, связанных с устойчивостью к инсектицидам у колорадского жука Leptinotarsa decemlineata. Pest Manag Sci. 2001, 57: 968-974. 10.1002/пс.369.
КАС пабмед Статья Google Scholar
Zhu KY, Clark JM: Клонирование и секвенирование кДНК, кодирующей ацетилхолинэстеразу колорадского жука, Leptinotarsa decemlineata (скажем). Насекомое Биохим Мол Биол. 1995, 25: 1129-1138. 10.1016/0965-1748(95)00055-0.
КАС пабмед Статья Google Scholar
Фурнье Д., Карч Ф., Брайд Дж.М., Холл Л.М., Берге Дж.Б., Шпирер П.: Ген ацетилхолинэстеразы Drosophila melanogaster: структура, эволюция и мутации.Дж Мол Биол. 1989, 210: 15-22. 10.1016/0022-2836(89)
-8.
КАС пабмед Статья Google Scholar
Стивенс М., Смит Н.И., Доннелли П.: Новый статистический метод реконструкции гаплотипов по популяционным данным. Am J Hum Genet. 2001, 68: 978-989. 10.1086/319501.
КАС ПабМед Центральный пабмед Статья Google Scholar
Rozas J, Sanchez-DelBarrio JC, Messeguer X, Rozas R: DnaSP, анализ полиморфизма ДНК коалесцентным и другими методами.
Биоинформатика. 2003, 19: 2496-2497. 10.1093/биоинформатика/btg359.
КАС пабмед Статья Google Scholar
Ней М.: Молекулярно-эволюционная генетика. 1987, Нью-Йорк: издательство Колумбийского университета
. Google Scholar
Тадзима Ф.: Эволюционные отношения последовательностей ДНК в конечных популяциях. Генетика. 1983, 105: 437-460.
КАС ПабМед Центральный пабмед Google Scholar
Watterson GA: количество сайтов сегрегации в генетических моделях без рекомбинации. Теория народной биологии. 1975, 7: 256-276. 10.1016/0040-5809(75)-9.
КАС пабмед Статья Google Scholar
Левонтин Р.К., Кодзима К.: Эволюционная динамика сложных полиморфизмов. Эволюция. 1960, 14: 458-472. 10.2307/2405995.
Артикул Google Scholar
Левонтин RC: Взаимодействие отбора и сцепления. I. Общие соображения; гетеротические модели. Генетика. 1964, 49: 49-67.
КАС ПабМед Центральный пабмед Google Scholar
Сокаль Р.Р., Рольф Ф.Дж.: Биометрия. 1981, Нью-Йорк: У.Х. Фриман и компания, 2
Google Scholar
Weir BS: Анализ генетических данных II. 1996, Sinauer Associates, Inc., Сандерленд
Google Scholar
Хадсон Р.Р.: Оценка параметра рекомбинации модели с конечной популяцией без отбора. Генет Рез. 1987, 50: 245-250. 10.1017/S0016672300023776.
КАС пабмед Статья Google Scholar
Хадсон Р.Р., Каплан Н.Л.: Статистические свойства количества событий рекомбинации в истории выборки последовательностей ДНК.Генетика. 1985, 111: 147-164.
КАС ПабМед Центральный пабмед Google Scholar
Косаковский пруд С.Л., Посада Д., Гравенор М.Б., Вулк С.Х., Фрост SDW: GARD: генетический алгоритм обнаружения рекомбинации. Биоинформатика. 2006, 22: 3096-3098. 10.1093/биоинформатика/btl474.
ПабМед Статья Google Scholar
Косаковский пруд С.Л., Фрост SDW: Datamonkey: быстрое обнаружение селективного давления на отдельные сайты выравнивания кодонов.Биоинформатика. 2005, 21: 2531-2533. 10.1093/биоинформатика/bti320.
Артикул Google Scholar
Excoffier L, Laval G, Schneider S: Arlequin ver. 3.0: Интегрированный программный пакет для анализа данных популяционной генетики. Эвол Биоинф. 2005, 1: 47-50.
КАС Google Scholar
Excoffier L, Smouse PE, Quattro JM: Анализ молекулярной дисперсии, полученный на основе метрических расстояний между гаплотипами ДНК - Применение к данным об ограничении митохондриальной ДНК человека.
Генетика. 1992, 131: 479-491.
КАС ПабМед Центральный пабмед Google Scholar
Goudet J: FSTAT, программа для оценки и проверки разнообразия генов и индексов фиксации (версия 2.9.3). 2001 г., http://www2.unil.ch/popgen/softwares/fstat.htm,
Google Scholar
Tajima F: Статистический метод проверки гипотезы нейтральной мутации с помощью полиморфизма ДНК.Генетика. 1989, 123: 585-595.
КАС ПабМед Центральный пабмед Google Scholar
Fu Y, Li W: Статистические тесты нейтральности мутаций. Генетика. 1993, 133: 693-709.
КАС ПабМед Центральный пабмед Google Scholar
Келли Дж.К.: Тест нейтральности, основанный на межлокусных ассоциациях. Генетика. 1997, 146: 1197-1206.
КАС ПабМед Центральный пабмед Google Scholar
Борьба с колорадским жуком; необходимость селекции на устойчивость
Almekinders CJM, Chujoy E, Thiele G (2009) Использование настоящих семян картофеля в качестве технологии в интересах бедных: усилия международного сельскохозяйственного научно-исследовательского института по внедрению инноваций в производство картофеля.
Картофель Рез 52:275–293
Google Scholar
Alvarez AE, Tjallingii WF, Garzo E, Vleeshouwers V, Dicke M, Vosman B (2006) Расположение факторов устойчивости в листьях картофеля и диких клубненосных видов Solanum к тле Myzus persicae . Entomol Exp Appl 121:145–157
Google Scholar
Alvarez JM, Srinivasan R, Cervantes FA (2013) Встречаемость жужелиц, Pterostichus melanarius (Illiger), в картофельных экосистемах Айдахо и его хищнический потенциал в отношении колорадского жука и тлей.Am J Potato Res 90: 83–92
Google Scholar
Алехин А. (2009) Борьба с колорадским жуком на картофеле: текущие проблемы и перспективы на будущее. Фрукты, овощи Зерновые науки Биотехнологии 3:10–19
Google Scholar
Алехин А., Бейкер М., Мота-Санчес Д.
, Дивели Г., Графиус Э. (2008) Устойчивость колорадского жука к инсектицидам. Am J Potato Res 85: 395–413
Google Scholar
Алехин А., Винсент С., Джорданенго П. (2013) Насекомые-вредители картофеля: глобальные перспективы биологии и управления, 1-е изд.Академическая пресса, Оксфорд
Google Scholar
Алехин А., Мота-Санчес Д., Бейкер М., Снайдер В.Е., Менаша С., Уэлон М., Дайвели Г., Моарси В.Ф. (2015) Красная королева на картофельном поле: комплексная борьба с вредителями и химическая зависимость от колорадского жука контроль. Pest Manag Sci 71: 343–356
CAS пабмед Google Scholar
An G, Watson BD, Chiang CC (1986) Трансформация табака, томатов, картофеля и Arabidopsis thaliana с использованием бинарной векторной системы Ti.Завод Физиол 81:301–305
CAS ПабМед Центральный пабмед Google Scholar
Andersson C (1999) Гликоалкалоиды в помидорах, баклажанах, перце и двух видах Solanum, произрастающих в диком виде в странах Северной Европы.
Совет министров Северных стран
Avé DA, Gregory P, Tingey WM (1987) Репелленты против тли в железистых трихомах Solanum berthaulti i и S. tuberosum .Приложение Entomol Exp 44:131–138
Google Scholar
Barbour JD, Kennedy GG (1991) Роль стероидного гликоалкалоида α-томатина в устойчивости растений-хозяев томата к колорадскому жуку. J Chem Ecol 17:989–1005
CAS пабмед Google Scholar
Boiteau G, Le Blanc J-PR (1992) Stade du cycle vital du doryphore de la pomme de terre: 1978. Публикация сельского хозяйства Канады, Оттава
Google Scholar
Boiteau G, LeBlanc J-PR (1992) Стадии жизни колорадского жука.Публикация сельского хозяйства Канады, Оттава
Google Scholar
Boiteau G, Vernon RS (2001) Физические барьеры для борьбы с насекомыми-вредителями.
В: Vincent C, Panneton B, Fleurat-Lessard F (eds) Методы физического контроля в защите растений. Springer, Берлин, стр. 224–227
Google Scholar
Буато Г., Алехин А., Ферро Д.Н. (2003) Колорадский жук в движении.Кан Энтомол 135:1–22
Google Scholar
Bolter C, Dicke M, Van Loon JA, Visser JH, Posthumus M (1997) Привлечение колорадского жука к растениям, поврежденным травоядными, во время травоядности и после ее окончания. J Chem Ecol 23:1003–1023
CAS Google Scholar
Bonierbale MW, Plaisted RL, Pineda O, Tanksley SD (1994) QTL-анализ устойчивости картофеля к насекомым, опосредованным трихомами.Theor Appl Genet 87:973–987
CAS пабмед Google Scholar
Bradshaw JE, Bryan GJ, Ramsay G (2006) Генетические ресурсы (включая дикие и культивируемые виды Solanum) и прогресс в их использовании в селекции картофеля.
Картофельный рез 49:49–65
Google Scholar
Broekgaarden C, Snoeren TA, Dicke M, Vosman B (2011) Использование естественной изменчивости для выявления генов устойчивости к насекомым.Биотехнология растений J 9:819–825
CAS пабмед Google Scholar
Burand JP, Hunter WB (2013) RNAi: будущее в борьбе с насекомыми. J Invertebr Pathol 112: S68–S74
CAS пабмед Google Scholar
Capinera JL (2001) Справочник по вредителям овощей. Academic Press, Сан-Диего, стр. 729
Google Scholar
Carter CD, Gianfagna TJ, Sacalis JN (1989)Сесквитерпены в железистых трихомах диких видов томатов и токсичность для колорадского жука.J Agric Food Chem 37:1425–1428
CAS Google Scholar
Касагранде Р.
А. (1987) Колорадский жук: 125 лет бесхозяйственности. Бык ESA 33: 142–150
Google Scholar
Cassagrande RA (1990) Колорадский жук. www.rui.edu/ce/factsheets/sheets/colpotbeetle.html. По состоянию на 14 октября 2014 г.
Chavez R, Schmiediche PE, Jackson MT, Raman KV (1988) Селекционный потенциал видов дикого картофеля, устойчивых к картофельной моли Phthorimaea operculella (Zeller).Euphytica 39:123–132
Google Scholar
Chen Q, Kawchuk LM, Lynch DR, Goettel MS, Fujimoto DK (2003) Выявление устойчивости к фитофторозу, колорадскому жуку и черной ножке у трех мексиканских и двух южноамериканских диких видов 2x (1EBN) Solanum . Am J Potato Res 80: 9–19
Google Scholar
Christou P, Capell T, Kohli A, Gatehouse JA, Gatehouse AMR (2006) Последние разработки и будущие перспективы в области борьбы с насекомыми-вредителями в трансгенных культурах. Trends Plant Sci 11:302–308
CAS пабмед Google Scholar
Cloutier C, Arodokum D, Johnson D, Gellinas L (1995) Термическая зависимость Amblyseius cucumeris (Acarina: Phytoseiidae) и Orius insidiosus (Heteroptera: Anthocoridae) в теплицах. В: Паркер Б.Л. (редактор) Трипс биология и управление. Plenum Press, Нью-Йорк, стр. 231–235
. Google Scholar
Cloutier C, Boiteau G, Goettel (2002) Leptinotarsa decemlineata (Say), колорадский жук (Coleoptera: Chrysomelidae).В: Мейсон П.Г., Хубер Дж.Т. (ред.) Программы биологического контроля в Канаде, 1981–2000 гг. CABI, Уоллингфорд, стр. 145–152
Google Scholar
Colpitts B, Pelletier Y, Cogswell S (1992) Комплексные измерения диэлектрической проницаемости колорадского жука с использованием методов коаксиального зонда. J Microw Power Electromagn Energy 27:175–182
Google Scholar
Cooper SG, Douches DS, Grafius EJ (2009) Сочетание искусственной устойчивости, авидина и естественной устойчивости, полученной из solanum chacoense горького, для борьбы с колорадским жуком (Coleoptera: Chrysomelidae).
J Econ Entomol 102:1270–1280
CAS пабмед Google Scholar
Dahlman DL, Hibbs ET (1967) Ответы Empoasca fabae (Cicadellidae: Homoptera) на томатин, соланин, лептин I; томатидин, соланидин и демиссидин. Энн Энтомол Soc Am 60: 732–740
CAS Google Scholar
Derafshi MH (2006) Проектирование и изготовление пневмотермической машины для борьбы с колорадским жуком ( Leptinotarsa decemlineata ).J Appl Sci 6:919–925
Google Scholar
Dickens JC (2000) Ориентация колорадского жука на природные и синтетические смеси летучих веществ, выделяемых растениями картофеля. Агрик Фор Энтомол 2:167–172
Google Scholar
Dickens JC (2002) Поведенческие реакции личинок колорадского жука, Leptinotarsa decemlineata (Coleoptera: Chrysomelidae), на летучие смеси растений-хозяев, привлекательные для взрослых особей.
Агрик Фор Энтомол 4:309–314
Google Scholar
Дик А., Цегларска Э., Иловай З. (2000) Сладкий перец: развитие патологии растений. In: Albajes R, Gullino M, van Lenteren J, Elad Y (eds) Комплексная борьба с вредителями и болезнями тепличных культур. Springer, Дордрехт, стр. 473–485
Google Scholar
Dimock MB, Lapointe SL, Tingey WM (1986) Solanum neocardenasii: новый источник устойчивости картофеля к колорадскому жуку (Coleoptera: Chrysomelidae).Дж. Экон Энтомол 79:1269–1275
Google Scholar
Dinkins CLP & Peterson RKD (2008) Оценка пищевых рисков для человека, связанных с реакцией картофеля на гликоалкалоиды на дефолиацию колорадского жука. Food Chem Toxicol 46:2837–2840
Google Scholar
Деринг Т.Ф., Скорупски П. (2007) Листья-хозяева и нехозяева в цветовом пространстве колорадского жука (Coleoptera: Chrysomelidae).
Энтомол Ген. 29:081–095
Google Scholar
Ertürk Ö, Yaman M, Aslan I (2008) Влияние четырех видов Bacillus spp. почвенного происхождения на колорадском жуке Leptinotarsa decemlineata (Say). Энтомол Рез 38:135–138
Google Scholar
Фернандес П., Хилкер М. (2007) Местоположение растения-хозяина Chrysomelidae. Basic Appl Ecol 8:97–116
Google Scholar
Ферро Д.Н., Логан Дж.А., Восс Р.Х., Элкинтон Дж.С. (1985) Колорадский жук (Coleoptera: Chrysomelidae) зависит от температуры и скорости питания.Окружающая среда Энтомол 14:343–348
Google Scholar
Firdaus S, van Heusden AW, Hidayati N, Supena EDJ, Mumm R, de Vos RCH, Visser RGF, Vosman B (2013) Идентификация и картирование QTL компонентов устойчивости к белокрылке в Solanum galapagense .
Theor Appl Genet 126:1487–1501
CAS пабмед Google Scholar
Фландерс К., Хоукс Дж., Рэдклифф Э., Лауэр Ф. (1992) Устойчивость картофеля к насекомым: источники, эволюционные отношения, морфологическая и химическая защита и экогеографические ассоциации.Euphytica 61:83–111
CAS Google Scholar
Fréchette B, Bejan M, Lucas É, Giordanengo P, Vincent C (2010) Устойчивость диких образцов Solanum к тле и другим вредителям картофеля в полевых условиях Квебека. J Insect Sci 10:161
PubMed Central пабмед Google Scholar
Friedman M (2006) Гликоалкалоиды и метаболиты картофеля: роль в растении и в рационе.J Agric Food Chem 54:8655–8681
CAS пабмед Google Scholar
Gassmann A, Hare JD (2005) Косвенная стоимость защитного признака: изменение типа трихом влияет на естественных врагов травоядных насекомых на Datura wrightii .
Экология 144:62–71
PubMed Google Scholar
Gelder WMJ, Vinke JH, Scheffer JJC (1988) Стероидные гликоалкалоиды в клубнях и листьях видов Solanum , используемых в селекции картофеля.Euphytica 39:147–158
Google Scholar
Gelman DB, Bell RA, Liska LJ, Hu JS (2001) Искусственные корма для выращивания колорадского жука, Leptinotarsa decemlineata . J Наука о насекомых 1:1–11
Google Scholar
Grafius E (1997) Экономическое влияние устойчивости колорадского жука (Coleoptera: Chrysomelidae) к инсектицидам на картофельную промышленность Мичигана.J Econ Entomol 90:1144–1151
CAS Google Scholar
Grafius E, Douches D (2008) Настоящая и будущая роль устойчивых к насекомым генетически модифицированных сортов картофеля в IPM.
В: Romeis J, Shelton A, Kennedy G (eds) Интеграция устойчивых к насекомым генетически модифицированных культур в программы IPM, том 5. Springer, Dordrecht, стр. 195–221
Google Scholar
Gregory P, Tingey Ward M, Ave Dirk A, Bouthyette Pierre Y (1986) Железистые трихомы картофеля: физико-химический защитный механизм от насекомых.В: Морис Б., Грин, Пол, Хедин А (ред.) Естественная устойчивость растений к вредителям, том 296. Американское химическое общество, город Вашингтон, стр. 160–167
. Google Scholar
Hai YL, Chen Q, Beasley D, Lynch DR, Goettel M (2006)Кариотипическая эволюция и молекулярно-цитогенетический анализ Solanum pinnatisectum , нового источника устойчивости картофеля к фитофторозу и колорадскому жуку. Цитология 71:25–33
Google Scholar
Хаджар Р., Ходжкин Т. (2007) Использование диких сородичей для улучшения сельскохозяйственных культур: обзор достижений за последние 20 лет.
Euphytica 156:1–13
Google Scholar
Hare DJ (1980) Влияние дефолиации колорадским жуком на урожайность картофеля. Дж. Экон Энтомол 73:369–373
Google Scholar
Hare JD (1990) Экология и управление колорадским жуком. Анну Рев Энтомол 35:81–100
Google Scholar
Heikkilä J, Peltola J (2004) Анализ системы защиты от колорадского жука в Финляндии.Агроэкономика 31:343–352
Google Scholar
Хитчнер Э.М., Кухар Т.П., Диккенс Дж.К., Янгман Р.Р., Шульц П.Б., Пфайффер Д.Г. (2008) Эксперименты по выбору растения-хозяина колорадского жука (Coleoptera: Chrysomelidae) в Вирджинии. J Econ Entomol 101:859–865
PubMed Google Scholar
Horgan FG, Quiring DT, Lagnaoui A, Pelletier Y (2007) Различные реакции клубневой моли на трихомы листьев дикого картофеля. Entomol Exp Appl 125:1–12
Google Scholar
Hoy CW, Vaughn TT, East DA (2000) Повышение эффективности весенних ловушек для Leptinotarsa decemlineata . Entomol Exp Appl 96:193–204
Google Scholar
Hsiao T (1988) Специфичность хозяина, сезонность и биономика жуков Leptinotarsa . В: Jolivet P, Petitpierre E, Hsiao TH (eds) Biology of chrysomelidae, vol 42.Springer, Дордрехт, стр. 581–599
Google Scholar
Hunt DWA, Whitfield G (1996) Картофельные ловушки для борьбы с колорадским жуком (Coleoptera: Chrysomelidae) в томатах. Кан Энтомо 128:407–412
Google Scholar
Huseth AS, Frost KE, Knuteson DL, Wyman JA, Groves RL (2012) Влияние состава ландшафта и расстояния вращения на численность Leptinotarsa decemlineata (Coleoptera: Chrysomelidae) в культурном картофеле.
Environ Entomol 41:1553–1564
CAS пабмед Google Scholar
Hutten RCB, Schippers MGM, Hermsen JGT, Jacobsen E (1995) Сравнительная характеристика диплоидного и тетраплоидного потомства от 2x.2x скрещиваний картофеля. Эвфитика 81:187–192
Google Scholar
Hutvágner G, Bánfalvi Z, Milankovics I, Silhavy D, Polgár Z, Horváth S, Wolters P, Nap JP (2001) Молекулярные маркеры, связанные с продукцией лептинина, расположены на хромосоме 1 в Solanum chacoense .Theor Appl Genet 102:1065–1071
Google Scholar
Янский С. (2006) Преодоление барьеров гибридизации картофеля. Селекция растений 125:1–12
Google Scholar
Jansky S, Austin-Phillips S, McCarthy C (1999) Устойчивость к колорадскому жуку в соматических гибридах диплоидных межвидовых клонов Solanum .
HortScience 34:922–927
Google Scholar
Янский С.Х., Демпевольф Х., Камадро Э.Л., Саймон Р., Зимноч-Гузовска Э., Бизоньин Д.А., Боньербале М. (2013) Случай сохранения и использования диких родственников сельскохозяйственных культур в картофеле.Crop Science 53:746–754
Google Scholar
Johnston SA, den Nijs TPM, Peloquin SJ, Hanneman RE Jr (1980) Значение генного баланса для развития эндосперма при межвидовых скрещиваниях. Theor Appl Genet 57:5–9
CAS пабмед Google Scholar
Jolivet P (1991) Le doryphore menace I’Asie, Leptinotarsa decemlineata . L’Entomologiste 47:29–48
Google Scholar
Katoch R, Sethi A, Thakur N, Murdock LL (2013) RNAi для борьбы с насекомыми: текущие перспективы и будущие задачи.Appl Biochem Biotechnol 171:847–873
CAS пабмед Google Scholar
Kennedy GG (2009) Колорадский жук.
В: Реш В., Карде Р. (ред.) Энциклопедия насекомых. Accademic Press, Лондон, стр. 212–213
. Google Scholar
Kennedy GG, Sorenson CF (1985) Роль железистых трихом в устойчивости Lycopersicon hirsutum к колорадскому жуку (Coleoptera: Chrysomelidae).Дж. Экон Энтомол 78:547–551
Google Scholar
Kowalski S, Domek J, Deahl K, Sanford L (1999a) Производительность личинок колорадского жука, Leptinotarsa decemlineata (Say), выращенных на синтетических диетах с добавлением гликоалкалоидов Solanum. Am J Potato Res 76: 305–312
CAS Google Scholar
Kowalski SP, Domek JM, Deahl KL, Sanford LL (1999b) Производительность личинок колорадского жука, Leptinotarsa decemlineata (Say), выращенных на синтетических диетах с добавлением гликоалкалоидов Solanum .Am J Potato Res 76: 305–312
CAS Google Scholar
Kowalski SP, Domek JM, Sanford LL, Deahl KL (2000) Влияние α-томатина и томатидина на рост и развитие колорадского жука (Coleoptera: Chrysomelidae): исследования с использованием синтетических диет.
J Entomol Sci 35:290–300
CAS Google Scholar
Кумар А., Конгиу Л., Линдстрем Л., Пиироинен С., Видотто М., Граппуто А. (2014) Секвенирование, сборка de novo и аннотация колорадского жука, Leptinotarsa decemlineata , транскриптом.PLoS One 9:e86012
Центральный PubMed пабмед Google Scholar
Laguë C (1999) Пневматический и тепловой контроль колорадского жука. Can Biosyst Eng/Genie biosyst Can 41:53–57
Google Scholar
Li C, Cheng D, Guo W, Liu H, Zhang Y, Sun J (2013) Эффект притяжения различных растений-хозяев для колорадского жука Leptinotarsa decemlineata .Шэнтай Сюэбао/Acta Ecol Sin 33:2410–2415
Google Scholar
Линдхаут П., Мейер Д., Шотте Т., Хаттен Р.Б., Виссер Р.Ф., ван Эк Х. (2011) На пути к селекции гибридного семенного картофеля F1.
Картофель Рез 54:301–312
Google Scholar
Liu N, Li Y, Zhang R (2012)Вторжение колорадского жука, Leptinotarsa decemlineata, в Китай: распространение, возникновение и экономические последствия.Entomol Exp Appl 143:207–217
Google Scholar
Лоренцен Дж. Х., Балбышев Н. Ф., Лафта А. М., Каспер Х., Тиан X, Сагредо Б. (2001) Устойчивые сорта картофеля содержат лептин и ингибируют развитие колорадского жука (Coleoptera: Chrysomelidae). J Econ Entomol 94:1260–1267
CAS пабмед Google Scholar
Ловингер А., Ливер Д., Лампа В.О. (2000) Железистые трихомы на люцерне препятствуют поисковому поведению паразитоида картофельной цикадки.Биол Контроль 18:187–192
Google Scholar
Lyytinen A, Lindström L, Mappes J, Julkunen-Tiitto R, Fasulati SR, Tiilikkala K (2007) Изменчивость химии растения-хозяина: поведенческие реакции и параметры жизненного цикла колорадского жука ( Leptinotarsa decemlineata ) .
Химиоэкология 17:51–56
CAS Google Scholar
Малакар Р., Тингей В.М. (2000) Железистые трихомы Solanum berthaultii и его гибридов с картофелем задерживают яйцекладку и нарушают рост картофельной моли.Entomol Exp Appl 94:249–257
Google Scholar
Martel JW, Alford AR, Dickens JC (2005a) Лабораторная и тепличная оценка синтетического летучего аттрактанта-хозяина для колорадского жука, Leptinotarsa decemlineata (Say). Agric For Entomol 7:71–78
Google Scholar
Martel JW, Alford AR, Dickens JC (2005b) Синтетические летучие вещества-хозяева повышают эффективность ловушек для борьбы с колорадским жуком, Leptinotarsa decemlineata (Say).Агрик Фор Энтомол 7:79–86
Google Scholar
Michaud D, Nguyen-Quoc B, Yelle S (1993) Избирательное ингибирование катепсина H колорадского жука оризацистатинами I и II.
Письмо FEBS 331:173–176
CAS пабмед Google Scholar
Mweetwa AM, Hunter D, Poe R, Harich KC, Ginzberg I, Veilleux RE, Tokuhisa JG (2012) Стероидные гликоалкалоиды в Solanum chacoense .Фитохимия 75:32–40. doi:10.1016/j.phytochem.2011.12.003
КАС пабмед Google Scholar
Nandy S, Chen Q, Yang J, Beasley D, Li H, Goettel MS (2008) Использование метода скрининга отдельных листьев для выделения устойчивых к колорадскому жуку ( Leptinotarsa decemlineata Say) гибридных линий Solanum. Can J Plant Sci 88: 633–638
Google Scholar
Neal JJ, Steffens JC, Tingey WM (1989) Железистые трихомы Solanum berthaultii и устойчивость к колорадскому жуку.Entomol Exp Appl 51:133–140
Google Scholar
Ортис Р.
(2001) Состояние использования генетического разнообразия картофеля. В: Купер Х.Д., Спиллейн С., Ходжкин Т. (ред.) Расширение генетической базы растениеводства. CABI Publishing, Уоллингфорд, стр. 181–200
Google Scholar
Пандей С.К., Саркар Д., Шарма С., Чандел П. (2010) Интеграция соматического слияния в селекцию картофеля: проблемы и перспективы.Картофель J 37:9–20
Google Scholar
Pariera Dinkins CL, Peterson RKD, Gibson JE, Hu Q, Weaver DK (2008)Гликоалкалоидные реакции картофеля на дефолиацию колорадского жука. Food Chem Toxicol 46: 2832–2836
CAS пабмед Google Scholar
Pelletier Y (2007) Уровень и генетическая изменчивость устойчивости к колорадскому жуку ( Leptinotarsa decemlineata (скажем)) у диких солярийных видов.Am J Potato Res 84: 143–148
Google Scholar
Pelletier Y, Dutheil J (2006) Поведенческие реакции колорадского жука на трихомы и химические вещества на поверхности листьев Solanum tarijense . Entomol Exp Appl 120:125–130
Google Scholar
Pelletier Y, Grondin G, Maltais P (1999) Механизм устойчивости к колорадскому жуку у диких видов Solanum.Дж. Экон Энтомол 92:708–713
Google Scholar
Pelletier Y, Clark C, Tai GC (2001) Устойчивость трех дикорастущих клубнеплодов картофеля к колорадскому жуку. Entomol Exp Appl 100:31–41
Google Scholar
Pelletier Y, Horgan FG, Pompon J (2011) Устойчивость картофеля к насекомым. Am J Pl Sci Biotec 5:37–51
Google Scholar
Консорциум по секвенированию генома картофеля (2011 г.) Секвенирование генома и анализ клубнеплодов картофеля.Природа 475:189–195
Google Scholar
Radcliffe EB (1982) Насекомые-вредители картофеля. Annl Rev Entomoly 27: 173–204
Google Scholar
Radcliffe EB, Lagnaoui A (2007) Насекомые-вредители картофеля: насекомые.
В: Vreughenhil D, Bradshaw J, Gebhardt C, Govers F, Taylor M, MacKerron D, Ross H (ред.) Биология и биотехнология картофеля: достижения и перспективы. Elsevier, Амстердам, стр. 543–567
Google Scholar
Radcliffe EB, Ragsdale DW, Flanders KL (1993) Борьба с тлей и цикадками.В: Zehnder GW, Powelson ML, Jansson RK, Raman KV (eds) Достижения в области биологии и борьбы с вредителями картофеля. АПС Пресс, ул. Павел, стр. 237–254
Google Scholar
Rangarajan A, Miller AR, Veilleux RE (2000) Гликоалкалоиды лептина снижают питание колорадского жука у диплоидов Solanum sp . гибриды. J Am Soc Hortic Sci 125: 689–693
CAS Google Scholar
Riddick EW, Simmons AM (2014) Приносят ли растительные трихомы больше вреда, чем пользы хищным насекомым? Pest Manag Sci 70: 1655–1665.дои: 10.1002/пс.3772
КАС пабмед Google Scholar
Рифаи Н.
М., Астатки Т., Лацко-Бартосова М., Отепка П. (2004) Оценка термических, пневматических и биологических методов борьбы с колорадским жуком ( Leptinotarsa decemlineata Say). Картофель Рез 47:1–9
Google Scholar
Ronning CM, Stommel JR, Kowalski SP, Sanford LL, Kobayashi RS, Pineada O (1999) Идентификация молекулярных маркеров, связанных с выработкой лептина в популяции Solanum chacoense Bitter.Theor Appl Genet 98:39–46
CAS Google Scholar
Rudorf W (1958) Значение диких видов для селекции картофеля. Евро Картофель J 1:10–20
Google Scholar
Sablon L, Haubruge E, Verheggen FJ (2013) Поедание неполовозрелых стадий колорадского жука личинками Chrysoperla Carnea (Neuroptera: Chrysopidae) в лаборатории.Am J Potato Res 90: 51–57
Google Scholar
Сагредо Б.
, Балбышев Н., Лафта А., Каспер Х., Лоренцен Дж. (2009) QTL, придающий устойчивость к колорадскому жуку ( Leptinotarsa decemlineata [Say]) в популяциях тетраплоидного картофеля, сегрегирующих по лептину. Theor Appl Genet 119:1171–1181
PubMed Google Scholar
Sanford LL, Kobayashi RS, Deahl KL, Sinden SL (1996) Сегрегация лептинов и других гликоалкалоидов в Solanum tuberosum (4x) x S.chacoense (4x) кроссы. Am Potato J 73:21–33
CAS Google Scholar
Schütz S, Weißbecker B, Klein A, Hummel HE (1997) Выбор растения-хозяина колорадского жука под влиянием летучих веществ, вызванных повреждением растения картофеля. Naturwissenschaften 84: 212–217
Google Scholar
Секссон Д.Л., Вайман Дж.А. (2005) Влияние расстояния севооборота на популяции колорадского жука (Coleoptera: Chrysomelidae): разработка стратегий борьбы с колорадским жуком-вредителем на территории.
J Econ Entomol 98:716–724
PubMed Google Scholar
Sexson DL, Wyman J, Radcliffe EB, Hoy CJ, Ragsdale DW, Dively GP (2005) Картофель. В: Dively GP, Foster R, Flood B, Flood B (eds) Управление овощными насекомыми. Издательство Meister Publishing, Уиллоуби, стр. 92–107
Google Scholar
Shields EJ, Wyman JA (1984) Влияние дефолиации на определенных стадиях роста на урожайность картофеля.Дж. Экон Энтомол 77:1194–1199
Google Scholar
Sikinyi E, Hannapel DJ, Imerman PM, Stahr HM (1997) Новый механизм устойчивости к колорадскому жуку (Coleoptera: Chrysomelidae) у диких видов пасленовых. Дж. Экон Энтомол 90:689–696
Google Scholar
Скрябин К. (2010) Нужны ли России и Восточной Европе ГМ-растения? Новые биотехнологии 27:593–595
CAS Google Scholar
Сладан С.
, Мирослав К., Иван С., Снежана Дж., Петар К., Горан Т., Евдович Р. (2012) Устойчивость колорадского жука (Coleoptera: Chrysomelidae) к неоникотиноидам, пиретроидам и нереистотоксинам в Сербии.Rom Biotechnol Lett 17:7599–7609
Google Scholar
Шмид И., Груден К., Бух Гашпарич М., Коруза К., Петек М., Похлевен Дж., Йе Брзин, Кос Дж., Жел Дж., Саботич Дж. (2013) Ингибирование роста личинок колорадского жука макроципинами, протеазой ингибиторы из гриба-зонтика. J Agric Food Chem 61:12499–12509
PubMed Google Scholar
Speese III J, Sterrett SB (1998) Севооборот снижает затраты на борьбу с колорадским жуком в картофеле.HortTechnology 8: 229–234
Google Scholar
Spooner DM, Hijmans RJ (2001) Систематика картофеля и сбор гермоплазмы, 1989-2000 гг. Am J Potato Res 78: 237–268
Google Scholar
Станкович С.
, Забель А., Костич М., Манойлович Б., Райкович С. (2004) Колорадский жук [ Leptinotarsa decemlineata (Say)] устойчивость к фосфорорганическим соединениям и карбаматам в Сербии.J Pest Sci 77: 11–15
Google Scholar
Stoner KA (1997) Влияние мульчи на заселение имаго и выживание личинок колорадского жука (Coleoptera: Chrysomelidae) в баклажанах. J Entomol Sci 32:7–16
Google Scholar
Stoner KA, Ferrandino FJ, Gent MPN, Elmer WH, Lamondia JA (1996) Влияние мульчи из соломы, отработанного грибного компоста и фумигации на плотность колорадских жуков (Coleoptera: Chrysomelidae) в картофеле.Дж. Экон Энтомол 89:1267–1280
Google Scholar
Шафранек Б., Синак Э., Валигора Д., Шафранек Дж., Наврот Дж. (2008) Соединения на поверхности листьев картофеля ( Solanum tuberosum ) и их влияние на питание колорадского жука ( Leptinotarsa decemlineata ).
Химиоэкология 18:205–216
CAS Google Scholar
Szendrei Z, Grafius E, Byrne A, Ziegler A (2012) Устойчивость к неоникотиноидным инсектицидам в полевых популяциях колорадского жука (Coleoptera: Chrysomelidae).Pest Manag Sci 68: 941–946
CAS пабмед Google Scholar
Сентези А., Вебер Д.К., Джерми Т. (2002) Роль визуальных стимулов в определении местоположения хозяина и партнера колорадского жука. Entomol Exp Appl 105:141–152
CAS Google Scholar
Tauber CA, Tauber MJ, Gollands B, Wright RJ, Obrycki JJ (1988) Преимагинальное развитие и репродуктивные реакции на температуру в двух популяциях колорадского жука (Coleoptera: Chrysomelidae).Энн Энтомол Soc Am 81: 755–763
Google Scholar
Thomas PE, Kamewski WK, Lawson EC (1997) Уменьшение полевого распространения вируса скручивания листьев картофеля в картофеле, трансформированном геном белка оболочки вируса скручивания листьев картофеля./143742045-56a6d3393df78cf772906fe9.jpg)
Завод Дис 81:1447–1453
Google Scholar
Томпсон А.Л., Фарнсворт Б.Л., Гудместад Н.С., Секор Г.А., Престон Д.А., Совокинос Дж.Р., Глинн М., Хаттерман-Валенти Х (2008) Дакота Даймонд: исключительно высокоурожайный сорт картофеля для холодного измельчения с потенциалом длительного хранения .Am J Potato Res 85: 171–182. дои: 10.1007/s12230-008-9009-3
Google Scholar
Thorpe KW, Bennett RL (2003) Колорадский жук (Coleoptera: Chrysomelidae) выживание и плодовитость после кратковременного и длительного выращивания на искусственных диетах. J Entomol Sci 38:48–58
Google Scholar
Тиан Д., Тукер Дж., Пайффер М., Чанг С.Х., Фелтон Г.В. (2012)Роль трихом в защите от травоядных: сравнение реакции травоядных на шерстистые и безволосые мутанты трихом в томате ( Solanum lycopersicum ).Планта 236:1053–1066
CAS пабмед Google Scholar
Tingey W, Sinden S (1982) Опушение желез, состав гликоалкалоидов и устойчивость к зеленой персиковой тле, картофельной цикадке и картофельной блошке у Solanum berthaultii.
Am Potato J 59: 95–106. дои: 10.1007/bf02866364
КАС Google Scholar
Tingey WM и Yencho GC (1994) Устойчивость картофеля к насекомым — десятилетие прогресса.Достижения в борьбе с вредителями картофеля: 405–425
ВандерЗааг П. (2010 г.) На пути к устойчивому производству картофеля: опыт применения альтернативных методов борьбы с вредителями и болезнями на коммерческой картофельной ферме. Am J Potato Res 87: 428–433
Google Scholar
Vincent C, Boiteau G (2001) Пневматическая борьба с сельскохозяйственными насекомыми-вредителями. В: Vincent C, Panneton B, Fleurat-Lessard F (eds) Методы физического контроля в защите растений.Springer, Берлин, стр. 270–281
Google Scholar
Visser JH, Straten S, Maarse H (1979) Выделение и идентификация летучих веществ в листве картофеля, Solanum tuberosum , растение-хозяин колорадского жука, Leptinotarsa decemlineata . J Chem Ecol 5:13–25
CAS Google Scholar
Voss RH, Ferro DN (1990) Фенология полета и ходьбы взрослых особей колорадского жука (Coleoptera: Chrysomelidae) в Западном Массачусетсе.Окружающая среда Энтомол 19:117–122
Google Scholar
Vreugdenhil D, Bradshaw J, Gebhardt C, Govers F, MacKerron DKL, Taylor MA, Ross HA (2007) Биология и биотехнология картофеля: достижения и перспективы. Elsevier Science, Сан-Диего
Google Scholar
Walgenbach JF, Wyman JA (1984) Развитие колорадского жука (Coleoptera: Chrysomelidae) в зависимости от температуры в Висконсине.Энн Энтомол Soc Am 77: 604–609
Google Scholar
Уокер К., Мендельсон М., Маттен С., Альфин М., Авеню Д. (2003) Роль микробных продуктов Bt в защите растений в США. J Новые семена 5:31–51
Google Scholar
Wang M, Allefs S, van den Berg R, Vleeshouwers VAA, van der Vossen EG, Vosman B (2008) Добыча аллелей в Solanum : консервативные гомологи Rpi-blb1 идентифицированы в Solanum stoloniferTheor Appl Genet 116: 933–943.
дои: 10.1007/s00122-008-0725-3
КАС пабмед Google Scholar
Weber DC, Ferro DN (1993) Распространение зимующего колорадского жука на картофельных полях Массачусетса и вблизи них. Entomol Exp Appl 66:191–196
Google Scholar
Whalon ME, Wingerd BA (2003) Bt: способ действия и использование. Arch Insect Biochem Physiol 54:200–211
CAS пабмед Google Scholar
Wierenga JM, Hollingworth RM (1992) Ингибирование ацетилхолинэстеразы насекомых картофельным гликоалкалоидом альфа-чаконином.Натриевые токсины 1:96–99
CAS пабмед Google Scholar
Wraight SP, Ramos ME (2015) Отсроченная эффективность опрыскивания листвы Beauveria bassiana против колорадского жука: влияние количества и сроков применения на популяции личинок и взрослых особей следующего поколения.
Биологический контроль 83:51–67. doi:10.1016/j.biocontrol.2014.12.019
Google Scholar
Wustman R, Carnegie SF (2000) Оценка новых сортов картофеля в Европе: обзор.Картофельный рез 43:97–106
Google Scholar
Yencho GG, Tingey WM (1994) Железистые трихомы Solanum berthaultii изменяют предпочтения хозяина колорадского жука, Leptinotarsa decemlineata . Entomol Exp Appl 70:217–225
Google Scholar
Yencho GC, Renwick JAA, Steffens JC, Tingey WM (1994) Экстракты поверхности листьев Solanum berthaultii hawkes отпугивают колорадского жука.J Chem Ecol 20:991–1007
CAS пабмед Google Scholar
Yencho GC, Bonierbale MW, Tingey WM, Plaisted RL, Tanksley SD (1996) Молекулярные маркеры обнаруживают гены устойчивости к колорадскому жуку, Leptinotarsa decemlineata , в гибриде Solanum tuberosum S.
900thault потомства картофеля. Entomol Exp Appl 81:141–154
Google Scholar
Yencho GC, Kowalski SP, Kennedy GG, Sanford LL (2000) Выделение лептиновых гликоалкалоидов и устойчивость к колорадскому жуку ( Leptinotarsa decemlineata (Say)) в F2 Solanum tuberosum (4x00)chacoense (4x) Потомство картофеля. Am J Potato Res 77: 167–178
CAS Google Scholar
Zabel A, Rajkovic S, Manojlovic B, Stankovic S, Veljkovic I (2002) Новые пестициды для защиты картофеля от колорадского жука ( Leptinotarsa decemlineata Say.) и фитофтороза ( Phytophtora infestans Mont. de Бэри). Acta Hortic (ISHS) 579:491–496
CAS Google Scholar
Чжан Дж., Хан С.А., Хассе С., Руф С., Хеккель Д.Г., Бок Р. (2015)Полная защита урожая от насекомых-вредителей путем экспрессии длинных двухцепочечных РНК в пластидах.
Наука 347: 991–994. дои: 10.1126/наука.1261680
КАС пабмед Google Scholar
Zhu-Salzman K, Zeng R (2015) Реакция насекомых на защитные ингибиторы протеазы растений. Энн Рев Энтомол 60: 233–252
CAS Google Scholar
Борьба с колорадским жуком с помощью РНК
РНК-интерференция защищает растения картофеля от нападения травоядных
Колорадский жук – страшный вредитель картофеля во всем мире.Поскольку в большинстве регионов выращивания картофеля у них нет естественных врагов, фермеры пытаются бороться с ними с помощью пестицидов. Однако эта стратегия часто оказывается неэффективной, поскольку вредитель выработал устойчивость почти ко всем инсектицидам. Теперь ученые из Институтов молекулярной физиологии растений им. Макса Планка в Потсдам-Гольме и химической экологии в Йене показали, что растения картофеля можно защитить от травоядных с помощью РНК-интерференции (РНКи). Они генетически модифицировали растения, чтобы их хлоропласты могли накапливать двухцепочечные РНК (дцРНК), направленные против основных генов жуков.
Колорадский жук (Leptinotarsa decemlineata): Каждая личинка жука съедает в среднем от 40 до 50 см2 листового материала. Заражение колорадским жуком может привести к потере урожая до 50 процентов, если не будет проведена борьба с вредителями.
© МПИ ф. Химическая экология / Шер Афзал Хан
Колорадский жук (Leptinotarsa decemlineata): Каждая личинка жука съедает в среднем от 40 до 50 см2 листового материала.Заражение колорадским жуком может привести к потере урожая до 50 процентов, если не будет проведена борьба с вредителями.
© МПИ ф. Химическая экология / Шер Афзал Хан
РНК-интерференция (РНКи) представляет собой тип регуляции генов, который естественным образом встречается у эукариот.
В растениях, грибах и насекомых он также используется для защиты от некоторых вирусов. Во время инфекции многие вирусные патогены переносят свою генетическую информацию в клетки-хозяева в виде двухцепочечной РНК (дцРНК).Репликация вирусной РНК приводит к образованию большого количества двухцепочечной РНК, которая распознается системой РНК-интерференции хозяина и расщепляется на более мелкие фрагменты РНК, называемые миРНК (малые интерферирующие РНК). Затем клетка использует siRNA для обнаружения и уничтожения чужеродной РНК.
Но механизм РНК-интерференции также можно использовать для нокдауна любого желаемого гена путем адаптации дцРНК к матричной РНК (мРНК) этого гена. Когда мРНК-мишень разрушается, синтез кодируемого белка снижается или полностью блокируется.Нацеливание на основной ген вредителя сельскохозяйственных культур может превратить дцРНК в точный и мощный инсектицид.
Некоторые сельскохозяйственные растения недавно были сконструированы путем модификации их ядерных геномов для производства дцРНК против определенных насекомых.
«Это никогда не приводило к полной защите от травоядных», — говорит Ральф Бок из Института молекулярной физиологии растений им. Макса Планка, — «поскольку собственная система РНК-интерференции растений предотвращает накопление достаточного количества дцРНК. Мы хотели обойти эту проблему, вместо этого производя дцРНК в хлоропластах».Эти органеллы, которые осуществляют фотосинтез в зеленых растениях, являются потомками ранее свободноживущих цианобактерий, которые являются прокариотами, у которых отсутствует система РНК-интерференции. Предполагая, что хлоропласты будут накапливать большое количество дцРНК, ученые из группы Ральфа Бока решили создать так называемые транспластомные растения. У таких растений объектом генетической модификации является хлоропластный геном, а не ядерный геном.
Чтобы протестировать эту систему на реальном насекомом-вредителе, ученые выбрали колорадского жука.Этот маленький полосатый жук был завезен в Европу случайно в конце 19 века. В настоящее время он является всемирным вредителем и может нанести огромный ущерб сельскому хозяйству.
Помимо листьев картофеля, взрослый жук и его личинки также питаются другими пасленовыми культурами, такими как помидоры, болгарский перец и табак. С вредителем трудно бороться из-за широкого распространения резистентности к инсектицидам. «Используя трансформацию хлоропластов, мы получили растения картофеля, которые накапливают большое количество длинных стабильных дцРНК, нацеленных на основные гены жука», — говорит Ральф Бок.
Эксперимент с подкормкой различными листьями картофеля: отдельные листья немодифицированных растений сравнивали с растениями с измененным хлоропластным геномом. Личинки первого возраста питались этими листьями в течение трех дней с интервалом в 24 часа. Листья меняли после каждого интервала.
© МПИ ф. Химическая экология / Шер Афзал Хан
Эксперимент с подкормкой различными листьями картофеля: отдельные листья немодифицированных растений сравнивали с растениями с измененным хлоропластным геномом.
Личинки первого возраста питались этими листьями в течение трех дней с интервалом в 24 часа. Листья меняли после каждого интервала.
© МПИ ф. Химическая экология / Шер Афзал Хан
Эффективность дцРНК в качестве инсектицида была протестирована в Институте химической экологии им. Макса Планка в Йене. Личинок кормили отделенными листьями картофеля и наблюдали за гибелью в течение девяти дней. Листья были взяты из транспластомных растений дцРНК, обычных трансгенных растений дцРНК с модифицированным ядерным геномом и немодифицированных растений.Для сравнения были протестированы dsRNAs, нацеленные на два разных гена. «Транспластомические листья, продуцирующие дсРНК против гена актина, вызывали 100% смертность после пяти дней кормления», — говорит Шер Афзал Хан из Йены. Ген актина кодирует структурный белок, необходимый для целостности клеток. Напротив, растения с модифицированным ядерным геномом экспрессировали гораздо меньше дцРНК и лишь незначительно замедляли рост жуков.
Эти недавние результаты показывают, что изменение цели трансформации ядерного генома на хлоропластный геном преодолевает главное препятствие на пути к использованию РНК-интерференции для защиты растений.Поскольку многие насекомые-вредители все чаще развивают устойчивость к химическим пестицидам и токсинам Bt, РНКи представляет собой многообещающую стратегию борьбы с вредителями. Эта технология обеспечивает точную защиту без химикатов и без производства чужеродных белков в растении.
КД/АО/ЧР
Секвенирование, сборка De Novo и аннотация колорадского жука, Leptinotarsa decemlineata, транскриптом
Аннотация
Фон
Колорадский жук ( Leptinotarsa decemlineata ) — крупный вредитель и серьезная угроза выращиванию картофеля во всем северном полушарии.Несмотря на его большое значение для биологии инвазии, фенологии и борьбы с вредителями, мало что известно о L. decemlineata с геномной точки зрения.
Мы подвергли европейских L. decemlineata образцов транскриптома взрослых и личинок массивно-параллельному секвенированию ДНК 454-FLX, чтобы охарактеризовать базовый набор генов этого вида. Мы создали комбинированную сборку наборов данных для взрослых и личинок, включая общедоступные личиночные риды Roche 454 средней кишки, и предоставили базовую аннотацию.Нас особенно интересовали гены, специфичные для диапаузы, и гены, участвующие в устойчивости к пестицидам и Bacillus thuringiensis (Bt).
Результаты
Используя пиросеквенирование 454-FLX, мы получили в общей сложности 898 048 прочтений, которые вместе с общедоступными 804 056 прочтениями личинок средней кишки были собраны в 121 912 контигов. Мы создали хранилище представляющих интерес генов, включающее 101 из 108 специфичных для диапаузы генов, описанных у Drosophila montana ; и 621 контиг, вовлеченный в устойчивость к инсектицидам, включая 221 CYP450, 45 GST, 13 каталаз, 15 супероксиддисмутаз, 22 глутатионпероксидазы, 194 эстеразы, 3 металлопротеазы ADAM, 10 кадгеринов и 98 кальмодулинов.
Мы обнаружили 460 предполагаемых микроРНК и предсказали значительное количество однонуклеотидных полиморфизмов (29 205) и микросателлитных локусов (17 284).
Выводы
Этот отчет о сборке и аннотации транскриптома L. decemlineata предлагает новое понимание генов, связанных с диапаузой и устойчивостью к инсектицидам, у этого вида и обеспечивает основу для сравнительных исследований с другими видами насекомых. Эти данные также откроют новые возможности для исследователей, использующих L.decemlineata в качестве модельного вида и для исследований по борьбе с вредителями. Наши результаты обеспечивают основу для проведения будущей экспрессии генов и функционального анализа в L. decemlineata и улучшают наше понимание биологии этого инвазивного вида на молекулярном уровне.
Образец цитирования: Кумар А., Конгиу Л., Линдстрем Л., Пиироинен С., Видотто М., Граппуто А. (2014) Секвенирование, De Novo Сборка и аннотация колорадского жука, Leptinotarsa decemlineata , Транскриптом.
ПЛОС ОДИН 9(1):
е86012.
https://doi.org/10.1371/journal.pone.0086012
Редактор: John Parkinson, Больница для больных детей, Канада
Получено: 17 марта 2012 г.; Принято: 9 декабря 2013 г.; Опубликовано: 23 января 2014 г.
Авторское право: © 2014 Kumar et al. Это статья с открытым доступом, распространяемая в соответствии с условиями лицензии Creative Commons Attribution License, которая разрешает неограниченное использование, распространение и воспроизведение на любом носителе при условии указания автора и источника.
Финансирование: Исследование финансировалось Университетом Падуи (Progetto di Ateneo 2008: CPDA084531/08) для AG и Академией Финляндии (проекты 118456 и 131406) для LL. Спонсоры не участвовали в разработке исследования, сборе и анализе данных, принятии решения о публикации или подготовке рукописи.
Конкурирующие интересы: Авторы заявили об отсутствии конкурирующих интересов.
Введение
Колорадский жук, Leptinotarsa decemlineata (Say), является основным дефолиатором картофеля во всем северном полушарии [1]–[5].И личинки, и взрослые особи питаются растениями картофеля, нанося ущерб картофельным полям и финансовые потери фермерам [6]. Жук произрастает в Мексике и на юго-востоке США [7], где обитает на диких пасленовых, таких как Solanum rostratum и S. angustifolium [8]. Переход на картофель произошел где-то до 1850 г. в США [9], когда выращивание картофеля достигло ареала распространения жука [2]. Жук быстро распространился по США, достигнув восточного побережья до 1880 г. [2], и был случайно завезен в Европу (во Францию) в 1920-х гг.За 50 лет он распространился по всей Европе, кроме Великобритании и Скандинавии. Его текущий диапазон охватывает 16 миллионов км 2 в Северной Америке, Европе и Азии. В настоящее время он распространяется дальше на восток, а также в более высокие широты [9]–[12].
Высокому успеху жука-вселенца и вредителя способствовало несколько факторов: адаптация к картофелю-хозяину, высокая плодовитость, способность синхронизировать свой жизненный цикл через диапаузу и высокая способность развивать устойчивость к инсектицидам [1], [13].Диапауза — это физиологическое состояние покоя, которое позволяет насекомым избежать неблагоприятных условий, таких как суровые зимы или засуха. Решение о вступлении в диапаузу в основном определяется длиной дня, но также зависит от наличия пищи, температуры и условий влажности [14]–[17]. Таким образом, диапауза является критическим компонентом фенологии насекомых [18]. Что еще более важно, устойчивость к инсектицидам может взаимодействовать с диапаузой у насекомых, включая L. decemlineata [19]–[22]. Это придает диапаузе центральную роль в борьбе с насекомыми-вредителями [23], [24].Разработка более полного понимания диапаузы и ее влияния на особенности жизненного цикла насекомых даст представление о других биологических процессах и поможет в планировании новых стратегий борьбы с вредителями [25].
Первое крупномасштабное применение инсектицидов в сельскохозяйственных культурах было для подавления L. decemlineata [3]. Инсектициды были очень успешными в борьбе с этим серьезным вредителем, пока в середине 1950-х годов у него не развилась широко распространенная устойчивость к ДДТ [2]. С тех пор в лабораторных условиях жук выработал устойчивость по крайней мере к 52 различным соединениям, охватывающим все основные классы пестицидов, включая пиретроиды, органофосфаты, неоникотиноиды [1] и, только в лабораторных популяциях, также к Bacillus thuringiensis (Bt). [26], [27].Несмотря на это, инсектицидные соединения остаются наиболее используемым и единственным эффективным средством борьбы с популяциями жуков. В то же время растет беспокойство по поводу развития резистентности и экологических последствий повышенных доз инсектицидов [1], [28].
Жук важен как для фундаментальной, так и для прикладной биологии – от инвазивной биологии через фенологию насекомых до борьбы с видами вредителей.
На самом деле L . decemlineata был включен в проект геномов насекомых i5k (http://arthropodgenomes.org/wiki/Главная_Страница; http://www.ncbi.nlm.nih.gov/bioproject/PRJNA171749) в 2012 г. [29]. Первый неаннотированный проект генома был доступен, когда наша рукопись находилась в стадии окончательной подготовки, и поэтому он не мог быть включен в наш анализ. Генетические исследования биологии L. decemlineata и ее устойчивости как к химическим пестицидам, так и к Bt основывались на гомологическом погенном клонировании, низкопроизводительном секвенировании EST [18], [30], [31] и т.д. недавно средняя кишка личинок жуков была подвергнута пиросеквенированию 454 [32].
Методы секвенирования следующего поколения, такие как пиросеквенирование 454, являются экономически эффективными методами определения характеристик транскриптома видов насекомых, у которых отсутствует полностью секвенированный геном [33]–[35]. Более глубокий охват секвенирования метода 454 и точный базовый вызов позволяют собирать транскриптом de-novo и характеризовать гены без эталонного генома.
Огромное количество тегов экспрессируемых последовательностей, полученных с помощью этого метода, облегчает открытие и идентификацию новых генов и анализ экспрессии генов, предоставляя эталонный транскриптом для микрочипов кДНК.Это также облегчает идентификацию таких новых генетических маркеров типа I, как микросателлиты и SNP, для анализа популяционного генома и локуса количественных признаков (QTL) [36], [37].
Мы использовали пиросеквенирование на основе 454 FLX Titanium для создания существенного набора данных прочтений транскриптома L. decemlineata . Вместе с общедоступными ридами личинок средней кишки [32] мы получили 121 912 контигов, из которых 41,15% были сходны с известными белковыми или нуклеотидными последовательностями.Мы выполнили in silico идентификацию генетических маркеров типа I и охарактеризовали гены, представляющие интерес для диапаузы, путей детоксикации и целевых белков инсектицидов. Мы аннотировали комбинированную сборку, включая 8993 стенограммы, доступные в NCBI (июнь 2012 г.
). Все данные и сборка доступны на http://www.bio.unipd.it/~grapputo/CPB-Webpage. Наши результаты послужат основой для будущих исследований экспрессии генов и функционального анализа L. decemlineata и улучшат наше понимание биологии этого инвазивного вида на молекулярном уровне.
Результаты и обсуждение
Характеристики сборки транскриптома
Используя метод пиросеквенирования Roche 454, мы получили 456 909 транскриптомных прочтений от взрослых жуков и 444 435 прочтений от личинок жуков, всего 901 344 прочтений, соответствующих 64,23 Мбп. После этапа очистки для удаления адаптеров, оснований низкого качества и загрязнений (бактерий, вирусов и последовательностей картофеля) у нас осталось 445 257 (97,45% исходных прочтений) и 442 791 (99,63%) прочтений для взрослых особей и личинок соответственно.Эти чтения были объединены с общедоступными 839 061 личиночными прочтениями средней кишки Roche 454 [38], которые после очистки, как описано выше, дали 804 056 (95,83%) прочтений.
Всего 1 702 104 чтения из этих трех наборов данных были собраны в 117 848 контигов и 4 064 синглтона для 121 912 частичных транскриптов ( Table S1 ) с использованием ассемблера Mira 3.2 [39]. Длина контигов варьировала от 41 до 7034 п.н., в среднем 537 п.н. (, рисунок S1 и таблица S1, ). Синглтоны варьировались от 40 до 583 пн при средней длине 214 пн (таблицы 1 и S1 ).Контиги и одиночные клетки имели среднее содержание GC 36% и 35%, соответственно ( Таблицы S1) . Это было ниже, чем содержание GC (46%) в транскриптоме красных мучных жуков ( Tribolium castaneum ), что позволяет предположить, что геном L. decemlineata может быть очень богат AT, как показано у других насекомых [40].
Для простоты мы не будем проводить дальнейшее различие между контигами и одиночками и будем называть их контигами, если не указано иное.
УДАРНЫЕ анализы
Из 121 912 л. decemlineata контигов, 41,15% показали значительное сходство (значение E<1e -3 ) с белками в неизбыточной (nr) базе данных GenBank. Хотя для этого анализа мы использовали порог E-значения <1e -3 , большинство совпадений были ниже этого порога, то есть между 1e -4 и 1e -180 (, рис. 1A ). Как мы и ожидали, большая часть последовательностей с совпадениями в GenBank соответствовала белкам насекомых (79,23%) (, рис. 1B, ).Среди насекомых T. castaneum имел наибольшую долю совпадений с 37,8% ( Рисунок 1B ). В отличие от , у L. decemlineata было только 2,81% совпадений, что подтверждает небольшое количество аннотированной геномной информации, доступной для этого вида.
Рисунок 1. Сводка результатов BLAST для транскриптомных последовательностей в сравнении с неизбыточной (nr) базой данных Genbank.
А . Распределение E-значений показало, что большинство совпадений варьировались от 1e -5 до 1e -100 (квадрат, заштрихованный синим цветом).
Б . Таксономическое распределение лучших результатов BLAST контигов L. decemlineata . Большинство фракций принадлежит насекомым с жуками T. castaneum (красная полоса) и L. decemlineata (зеленая полоса) в качестве двух основных видов. Низкое количество совпадений с L. decemlineata было связано с низким охватом этого жука в текущей базе данных номеров.
https://doi.org/10.1371/journal.pone.0086012.g001
Задание онтологии GO
Функциональная аннотация является важным требованием для понимания транскриптомных данных немодельных организмов.Генная онтология (GO) облегчает функциональную характеристику генов, транскриптов и белков многих организмов с точки зрения клеточных компонентов, биологических процессов и молекулярных функций видонезависимым образом [41]. В настоящее время этот подход является стандартным методом подтверждения общей аннотации 454-секвенированных данных транскриптома [42]–[46].
Мы использовали этот метод для функциональной аннотации транскриптов L. decemlineata с использованием пакета Blast2GO [41].
Производный л.decemlineata были отнесены к трем функциональным группам на основе терминологии GO: биологический процесс, молекулярная функция и клеточный компонент ( Table S2 ). Мы проследили 42 208 контигов до терминов биологических процессов (92 345 рис. 2 92 346) со следующими пятью основными категориями: катаболический процесс (5 453), передача сигнала (2 919), процесс метаболизма углеводов (2 869), процесс модификации белка (2 696) и дифференцировка клеток (2 603). . Точно так же 18 738 контигов были отнесены к терминам клеточных компонентов ( Рисунок 2 ), при этом пять основных компонентов: белковый комплекс (5878), митохондрия (2174), рибосома (1560), плазматическая мембрана (1453) и нуклеоплазма (1408).Наконец, 20 438 контигов были связаны с молекулярными функциональными терминами ( рис.
2 ) со связыванием нуклеотидов (6058), пептидазной активностью (2037), связыванием ДНК (1881), активностью структурных молекул (1593) и активностью регуляторов ферментов (948). пять высших категорий. Все термины GO в этих трех категориях перечислены в таблице S3 . Кроме того, мы присвоили 667 ферментативных кодов (EC) 16 656 контигам (, таблица S3, ), охватывающих все шесть групп, EC1–EC6, с самыми высокими номерами транскриптов, присвоенными EC2, и самыми низкими, присвоенными EC5 (, таблица S3, ).Всего 539 транскриптам было присвоено более одного ферментативного кода.
Аннотированные контиги представлены на веб-сайте нашей группы (http://www.bio.unipd.it/~grapputo/CPB-Webpage/).
Анализ ферментативного пути
Мы картировали 16 656 контигов с 663 ферментами 134 различных эталонных канонических путей в Киотской энциклопедии генов и геномов (KEGG) ( Таблица S4 ). Охват транскриптомных последовательностей на путь варьировался от 1 до 888; тогда как охват этих последовательностей на фермент варьировался от 1 до 224.
Было 17 путей, охватываемых более чем 250 последовательностями (, рис. 3A, ). В первую пятерку вошли: метаболизм пуринов (888 последовательностей; карта KEGG 00230), метаболизм крахмала и сахарозы (596; карта 00500), окислительное фосфорилирование (553; карта 00190), метаболизм азота (525; карта 00910) и метаболизм пиримидина (410; карта 00240). Еще 23 пути KEGG имели диапазон охвата от 150 до 250 предполагаемых ферментативных последовательностей (, рис. 3B, ). Отношение последовательностей контигов к одиночным последовательностям в путях KEGG было примерно 3.4∶1. Сходные результаты для путей KEGG наблюдались для других транскриптомов насекомых [43]–[46].
Идентификация предполагаемых микроРНК
МикроРНК (миРНК) представляют собой небольшие некодирующие РНК, играющие важную роль в регуляции экспрессии генов и белков в различных биологических процессах [47], [48]. Чтобы идентифицировать предполагаемые новые микроРНК в транскриптоме L.
decemlineata , мы просканировали все известные последовательности микроРНК многоклеточных животных из базы данных микроРНК (miRBase - выпуск 20, июнь 2013 г.) [49].Мы идентифицировали 460 предполагаемых микроРНК, как указано в таблице S5.
Сравнение транскриптомов взрослых особей и личинок
Поскольку каждое чтение было помечено исходной библиотекой перед сборкой, мы смогли идентифицировать те контиги, образованные чтениями либо взрослого транскриптома, либо личиночного транскриптома, а также контиги одного из двух личиночных транскриптомов. Из 212 912 контигов, полученных в результате объединенной сборки трех наборов данных, 43 050 содержали считывания как взрослых особей, так и личинок, в то время как 19 811 и 59 051 содержали считывания только взрослых особей и только личинок (полный набор данных о личинках [FL] + личинках средней кишки [ML] набор данных).Сравнение двух личиночных транскриптомов позволило идентифицировать контиги, полностью состоящие из прочтений одной и той же библиотеки.
Эти предполагаемые специфические контиги составляли 18 470 для FL и 30 540 для ML.
Интересующие гены
Мы провели поиск гомологий между последовательностями L. decemlineata и геномами моделей насекомых, таких как Drosophila и Tribolium , уделяя особое внимание генам, предположительно участвующим в диапаузе, детоксикации и устойчивости к инсектицидам.
Гены, ассоциированные с диапаузой.
Мы просканировали белковые последовательности, кодируемые восемью транскриптами, о которых ранее сообщалось, что они подавляются, когда жуки входят в фазу поддержания диапаузы развития диапаузы [18]. Эти транскрипты суммированы в таблице S6 . Чтобы выяснить, сколько гомологов содержится в нашем наборе данных транскриптома по сравнению с Drosophila и Tribolium , мы использовали серпин в качестве тестового примера. Суперсемейство серпинов характеризуется высококонсервативным доменом 35–50 кДа, и эти ингибиторы протеаз играют важную роль в регуляции протеолитических каскадов [50], [51].
Ранее у других насекомых было идентифицировано около 30 различных серпинов с некоторыми изоформами альтернативного сплайсинга [52]–[54]. Мы сообщаем о 41 контиге, гомологичном серпинам из транскриптома L. decemlineata , которые включают в себя большинство серпинов, известных у насекомых, согласно байесовскому филогенетическому дереву (, рис. 4, ). Некоторые серпины специфичны для Drosophila , включая альтернативно сплайсированные изоформы Spn4/Spn42 ( Figure 4 ) [52]–[54]. Точно так же, как показывает филогенетическое дерево, L.decemlineata представляет несколько серпинов, возникших, вероятно, в результате нескольких событий дупликации (красный на рис. 4 ), как ранее сообщалось в T. castaneum на хромосоме 8 [53], предполагая, что это событие дупликации может быть общим для всех Cucujiformia или даже для всех Жесткокрылые.
Рис. 4. Байесовская филогения серпинов из геномных последовательностей T.
castaneum и D. melanogaster и L. decemlineata .
Несколько серпинов специфичны для D.melanogaster (зеленая рамка) со многими альтернативно сплайсированными изоформами Spn4 (синоним Spn42, розовая рамка), тогда как специфичные для жуков серпины, подобные Spn4, отмечены желтым цветом. L. decemlineata имеет несколько тандемно-дуплицированных серпинов (красная рамка), как ранее сообщалось у T. castaneum на хромосоме 8 [53]. Дерево было основано на модели белка WAG + G + I и использовалось для 10 342 000 поколений. В узлах указаны значения апостериорной вероятности. Последовательности именуются префиксом из трех букв, указывающим на вид (Dme — D.melanogaster , Tca – T. castaneum , Ld – L. decemlineata ), за которыми следуют либо идентификаторы образцов и название в NCBI (для Dme и Tca), либо имя контига (для Ld).
https://doi.org/10.1371/journal.pone.0086012.g004
Недавнее исследование Drosophila montana выявило 108 генов, играющих важную роль в фотопериодической репродуктивной диапаузе [55].
При сканировании этих 108 генов в транскриптоме жуков был обнаружен 101 ген, охватывающий различные функциональные категории ( Таблица 2 ) с различными гомологами, как указано в Таблице S7 .Семь генов-кандидатов на диапаузу, отсутствующие в этой объединенной сборке, были: диско, лежебока (cpo), CrebB17A, inaF, узкое брюшко (na), nnchung (nan) и timeless. В таблице S7 также показаны результаты идентификации специфических для набора данных транскриптов, указывающие на то, что все эти 101 транскрипт, участвующие в репродуктивной диапаузе у дрозофилы, экспрессировались как у личинок, так и у взрослых жуков. С нашими данными мы не смогли исследовать дифференциальную экспрессию этих транскриптов на разных стадиях, и поэтому необходимы дальнейшие исследования, чтобы оценить, играют ли эти гены роль в диапаузе жуков.
Предполагаемые транскрипты, связанные с устойчивостью к инсектицидам.
С момента первого применения инсектицидов против колорадского жука в 1950-х годах этот вредитель выработал устойчивость ко всем основным классам химических инсектицидов (см.
обзоры в [1], [28]). Механизмы резистентности могут быть весьма разнообразными даже в пределах небольшой географической области [56], включая множество различных генов, включая монооксигеназы цитохрома P450 (CYP), глутатион-S-трансферазы (GST), супероксиддисмутазы (SOD), каталазы (CAT), ADAM. металлопротеазы (ADAM), кадгерины (CADH), кальмодулины (CALM), глутатионпероксидазы (GPX), эстеразы и аскорбатпероксидазы.CYP насекомых также играют важную роль в метаболизме вторичных метаболитов растений [57], и Zhang et al. [58] обнаружили 38 активированных CYP у колорадских жуков, когда насекомые питались пасленовыми.
Мы создали каталог генов, предположительно участвующих в устойчивости к инсектицидам у L. decemlineata , из транскриптома, собранного здесь, с использованием поиска гомологии BLAST [59] со значениями E ниже 1e -3 и перечислены в Таблице 3 . Контиги, кодирующие эти гены, не обязательно являются полными ORF, поэтому вполне вероятно, что несколько контигов соответствуют одному и тому же гену.
Из нашего набора данных трудно отличить аллели одного и того же гена от недавних событий дупликации, поскольку мы секвенировали пул многих людей. Следовательно, число генов в семействе генов могло быть завышено. Однако количество генов, указанное в таблице 4 , меньше, чем количество генов, указанное в комаре Culex pipiens quinquefasciatus [60].
GST представляют собой разнообразное семейство ферментов, играющих центральную роль в устойчивости насекомых к инсектицидам.GST могут метаболизировать инсектициды, облегчая их восстановительное дегидрохлорирование или реакции конъюгации с восстановленным глутатионом с образованием водорастворимых метаболитов, которые легче выводятся из организма [61], [62]. Один или несколько GST были вовлечены в устойчивость к органофосфатам у Musca domestica , к хлорорганическому 1,1,1-трихлор-2,2-бис( p -хлорфенил)этану (ДДТ) у D. melanogaster . и к пиретроидам в Nilaparvata lugens [63].
Мы изучили статус GST в нашем собранном транскриптоме и сравнили с T. castaneum и D. melanogaster. Мы обнаружили 45 контигов, гомологичных GST в последовательностях транскриптома L. decemlineata , и их количество сопоставимо с другими насекомыми с расширением подгрупп эпсилон и дельта, как показано на байесовском филогенетическом дереве ( рис. 5 ). GSTZ обнаружены у многих эукариотических видов, включая насекомых [64]. Они участвуют в детоксикации ксенобиотиков, содержащих хлорид, у тутового шелкопряда Bombyx mori [62], [65].Мы обнаружили один контиг (Ld_c3961), гомологичный глутатион-S-трансферазам дзета-класса (GSTZ). Этот класс GST не наблюдался у красных мучных жуков и у комара C. p. quinquefasciatus [60].
Рисунок 5. Байесовская филогения GST из T. castaneum и D. melanogaster геномных и L. decemlineata транскриптомных последовательностей.
Дерево было основано на модели белков WAG+G+I и рассчитано на 9 248 000 поколений.
Значения апостериорной вероятности отмечены в узлах. Последовательности именуются префиксом из трех букв, указывающим на вид (Dme — D. melanogaster , Tca — T. castaneum , Lde — L. decemlineata ), за которым следует либо идентификатор присоединения, либо название в NCBI (для Dme и Tca) или имя контига (для Ld). В качестве внешней группы использовали GST из N. vectensis (Nve).
https://doi.org/10.1371/journal.pone.0086012.g005
L. decemlineata лабораторных популяций продемонстрировали устойчивость к кристаллическим (Cry) белкам, полученным из Bacillus thuringiensis (Bt) [26], [27]. ].Трансгенные культуры, продуцирующие токсины и Cry-белки Bt, продолжают широко использоваться для борьбы с насекомыми-вредителями. Механизмы устойчивости различны у разных видов, и устойчивость к Bt была предметом нескольких исследований также на жуках [27], [66], [67]. На L. decemlineata было показано, что металлопротеаза ADAM служит рецептором для токсина Cry3Aa [68].
Токсин Cry3Aa специфически связывается с кальмодулином (CalM) кальций-независимым образом [69], а также с токсин-связывающими фрагментами кадгерина [70].Мы приняли во внимание эти три гена в наших анализах и, используя научную литературу, мы составили каталог тех генов, которые, как известно, участвуют в устойчивости к Bt, включая несколько транскриптов, недавно выделенных из Diabrotica virgifera , демонстрирующих ответы на токсин Bt Cry3Bb1 [3]. 71]. Мы проследили эти транскрипты в нашей сборке и обнаружили, что большинство из них присутствуют (, таблица 3, ) с контигами Ld_c74929, Ld_rep_c32791 и Ld_c240, которые являются ближайшими совпадениями для ADAM, CalM и кадгерина, соответственно.
Мы выбрали актин среди генов, сверхэкспрессированных в чувствительных D. virgifera к Bt (из Таблицы S8 ), и исследовали, сколько гомологов актина экспрессируется в транскриптоме жука. Мы просканировали транскрипты актина в L. decemlineata и сравнили их с известными актинами в T.
castaneum и D. melanogaster . Актин является основным сократительным белком, обнаруженным во всех эукариотических клетках, и составляет 1–2% от общего клеточного белка эукариотических геномов [72], [73].Несколько актиноподобных белков, известных как актиноподобные белки (ARP), также присутствуют в различных эукариотических организмах. Существует по крайней мере восемь различных подсемейств ARP, законсервированных у насекомых с различными физиологическими ролями, такими как полимеризация актина (ARP2-3), хроматическое ремоделирование (ARP4-6 и ARP8) и подвижность динеина (ARP1 и ARP10) [72], [73]. ]. Мы идентифицировали несколько контигов, гомологичных большинству обычных актинов и связанных с актином белков (ARP) T. castaneum и D.melanogaster , как показано на байесовском филогенетическом дереве ( Рисунок 6 ) .
Рисунок 6. Байесовская филогения актина и актин-родственного белка (ARP) из транскриптомных последовательностей T.
castaneum и D. melanogaster и L. decemlineata.
Дерево было основано на модели белка BLOSUM+G и рассчитано на 10 927 000 поколений. Значения апостериорной вероятности отмечены в узлах. Последовательности именуются префиксом из трех букв, указывающим на вид (Dme — D.melanogaster , Tca – T. castaneum , Ld – L. decemlineata ), за которыми следуют либо идентификаторы образцов и название в NCBI (для Dme и Tca), либо имя контига (для Ld). В качестве внешней группы использовали актин из N. vectensis (Nve).
https://doi.org/10.1371/journal.pone.0086012.g006
Таким образом, мы просканировали комбинированную сборку транскриптома взрослых и личинок L. decemlineata на предмет интересующих генов. Мы обнаружили сопоставимое количество генов, которые сохранились у двух других моделей насекомых, T.castaneum и D. melanogaster . Мы также построили байесовское филогенетическое дерево для трех репрезентативных генов из этого набора данных.
Количество совпадений, как правило, было выше для личинки, чем для взрослого транскриптома, поскольку оно было выше для ML, чем для набора данных FL. Это может быть связано с большим количеством прочтений, секвенированных для личиночного транскриптома средней кишки, которые генерировали в 1,65 раза больше контигов, чем наши наборы данных. Альтернативная гипотеза заключается в том, что большинство рецепторов-мишеней Bt специфически экспрессируются в средней кишке.
Статус часто встречающихся эукариотических белковых доменов Pfam
Белковые домены являются строительными блоками белков, а также их эволюционно законсервированными единицами. База данных Pfam представляет собой большую коллекцию множественных выравниваний последовательностей, охватывающую примерно 13 000 семейств белков [74]. Курируемые белковые домены в Pfam широко использовались для аннотации новых геномов и транскриптомов. Мы проследили полные домены Pfam в транскриптоме L. decemlineata , используя CLC Genomics Workbench 6.
05 [75]. Мы обнаружили в общей сложности 8927 транскриптов, связанных со всеми доменами эукариотического белка pfam со значениями E ниже 1e -3 . Цинковый палец типа C2h3 возглавил эти верхние домены с общим числом совпадений 878 (, таблица 4, ). Цинковые пальцевые домены представляют собой относительно небольшие белковые мотивы, которые содержат несколько пальцевидных выступов, которые образуют тандемные контакты со своей молекулой-мишенью, такой как ДНК, РНК, белок или липид, и они регулируют экспрессию генов у разных эукариот во время различных процессов, таких как спецификация фоторецепторных клеток и дифференцировка [76], [77]. Развитие глаз [78] и личиночно-куколочный метаморфоз [79] у жуков регулируются этими белками цинковых пальцев.Мы обнаружили 850 доменов WD40, участвующих в передаче сигнала, регуляции транскрипции, контроле клеточного цикла, аутофагии и апоптозе [80].
Мы обнаружили два домена, несущих тетратрикопептидные повторы, TPR_1 и TPT_2, в 419 и 516 транскриптах соответственно.
Эти мотивы участвуют в межбелковых взаимодействиях [81], [82].
Мы также обнаружили 145 доменов цитохрома P450 в транскриптомных последовательностях L. decemlineata со значениями E ниже 1e -3 . Цитохромы P450 играют важную роль в метаболизме ксенобиотиков, и существует известная корреляция между индуцированными уровнями этих генов P450 и устойчивостью к синтетическим инсектицидам [83].
Gag-белкиопосредуют теломер-специфическую транспозицию ретротранспозонов для поддержания теломер у Drosophila [84], [85] и сходная роль gag-белков ожидается у L. decemlineata . Мы обнаружили 108 доменов, связанных с активностью обратной транскриптазы, что свидетельствует о подвижной активности этого жука. Кроме того, мы обнаружили 159 транскриптов, связанных с доменом трипсина, классическим доменом сериновой протеазы.
Молекулярные маркеры
Мы идентифицировали 29 205 предполагаемых однонуклеотидных полиморфизмов (SNP) в 8 181 последовательностях ( Таблица 5 и Таблица S9 ).
Это число, вероятно, занижает количество SNP у этого вида, поскольку мы собрали образцы только в Европе, где L. decemlineata подверглась событию-основателю во время своего вторжения на Евразийский континент со значительным сокращением генетического разнообразия [10]. . Среди этих SNP 18,882 были переходами (Ts) и 10 383 были трансверсиями (Tv) с отношением Ts к Tv 1,8∶1. Мы также предсказали 17 284 повтора одиночной последовательности (SSR или микросателлиты). Большинство этих микросателлитов были динуклеотидными повторами (n = 13 473), в то время как 3294 были тринуклеотидными, 416 тетрануклеотидными и 101 были пентануклеотидными повторами (, таблица 6, и , таблица S10, ).Эти молекулярные маркеры, которые еще предстоит проверить с помощью дизайна праймеров и ПЦР-амплификации, могут создать платформу для исследовательского сообщества для изучения экологии, биологии и генетики L. decemlineata [86]. Эти маркеры, будучи связанными с EST, могут также служить подходящим инструментом для выявления следов селективного давления из-за естественного или антропогенного стресса.
Выводы
Мы создали новый генетический ресурс для L. decemlineata , вида, имеющего большое значение в области биологии инвазии.Основные результаты этого исследования: (1) общая аннотация экспрессированных генов L. decemlineata ; (2) идентификация значительного числа ферментативных путей из этих транскриптов; (3) каталог предполагаемых SNP и микросателлитных маркеров, которые после проверки могут облегчить идентификацию полиморфизмов внутри и между 90 605 популяциями L. decemlineata 90 606; и (4) характеристика представляющих интерес генов: генов, участвующих в диапаузе, детоксикации и устойчивости к инсектицидам. L. decemlineata является важным видом жуков-вредителей и обычно используется для изучения взаимодействия растений и травоядных и устойчивости к инсектицидам. Поэтому сборка транскриптома имеет большое значение для этого сообщества. Новый генетический ресурс и предполагаемые кандидаты miRNA, установленные нашим исследованием, обеспечивают новое понимание биологии L.
decemlineata .
Материалы и методы
Мы суммировали весь наш подход к анализу транскриптома L. decemlineata на рис.
Образцы жуков в Европе
Жуки были собраны в четырех полевых популяциях, двух на северо-востоке Италии (Кампосампьеро 45 33 39,72 – 11 56 52,08 и Монтелло 45 47 49,10 – 12 07 17,85) и двух в России (одна у Петроскоя 61 48 28,81 – 34 7 51 и один под Уфой 54 47 05.26 – 55 57 57.69). Для сбора жуков не требовалось никаких официальных разрешений. Разрешение было предоставлено землевладельцами для доступа к полям, которые не находились на охраняемых территориях. В проекте не участвовали исчезающие или охраняемые виды.Были получены разрешения на ввоз жуков в Финляндию (Evira DNr: 4140/0614/2008). Жуков из России и Кампосампьеро выращивали в финской лаборатории (разрешение Evira DNr: 3861/541/2007) на растениях картофеля Ван Гог при постоянной температуре 23°C. Жуки из Монтелло были выращены в лаборатории в Падуе (разрешение на выращивание жуков в Италии не требуется) на картофеле Monalisa при постоянной температуре 24°C.
Жуков скрещивали в лаборатории, а личинки выращивали на растениях картофеля до появления взрослых особей.Половина образцов из Санкт-Петербурга и Кампосампьеро выращивалась в условиях короткого дня (12L∶12D) для индукции диапаузы, а другая половина – в условиях длинного дня (18L∶6D). Двадцать три взрослых особи, 12 самок и 11 самцов (по 6 особей на популяцию, кроме Монтелло, 5 особей), были собраны с интервалами – от вылета имаго до диапаузы – и сохранены либо при -80°С, либо в РНК позже при -20°С. С. В общей сложности 142 личинки были также собраны на разных возрастных стадиях (от 1 до 4) из четырех популяций и сохранены либо при -80°C, либо позже в РНК при -20°C.Десять из этих личинок (первого возраста) из Монтелло подвергали воздействию листьев картофеля, погруженных в раствор 3 мг/мл Bacillus thuringiensis var tenebrionis штамма NB 176 сьеротипа H 8a8b (Новодор ФК; Serbios).
Выделение РНК и создание библиотеки кДНК
РНК экстрагировали из 23 взрослых особей и 142 личинок L.
decemlineata с использованием набора RNeasy Mini Kit (Qiagen) в соответствии с протоколом производителя для тканей животных. РНК экстрагировали из 20 мг ткани головы, грудной клетки или брюшка взрослых жуков, из головы личинок возрастов 3 rd и 4 th , а также из пулов целых личинок возрастов 1 st и 2 nd . личинки.Экстрагированную РНК проверяли на целостность и размер, а затем количественно определяли с использованием набора для анализа Quant-IT RNA BR (Invitrogen). Отдельные экстракты разбавляли для получения концентрации 100 нг/мкл. Экстракцию проводили в двух разных лабораториях, и было получено два пула равных количеств РНК, один для России и Кампосампьеро и один для Монтелло, как для взрослых особей, так и для личинок. Каждый пул, состоящий в общей сложности из 5 мкг РНК, хранили в чистом этаноле и отправляли в Evrogen Labs Ltd., Москва. Два взрослых и два личиночных пула РНК использовали для синтеза дц кДНК с использованием подхода SMART [87].
Амплифицированные кДНК, подготовленные с помощью SMART, объединяли (соотношение: ¾ пула Russia/Camposampiero и ¼ пула Montello), а затем нормализовали с использованием метода нормализации DSN [88] для уменьшения избыточных транскриптов. Нормализация включала денатурацию/реассоциацию кДНК, обработку дуплекс-специфической нуклеазой (DSN [89]) и амплификацию нормализованной фракции с помощью ПЦР.
454 пиросеквенирование
Приблизительно 20 мкг нормализованной кДНК использовали для создания библиотек секвенирования (одну для взрослых особей и одну для личинок) в BMR Genomics, Падуя, Италия, в соответствии с описанным протоколом [90].Секвенирование проводили на половине планшета для каждого набора данных в пиросеквенаторе серии 454 GS-FLX титана (Roche Applied Science).
Предварительная обработка 454 чтений последовательности
Необработанные чтения из двух библиотек были извлечены из 454 пирограмм SFF с помощью альтернативы с открытым исходным кодом sff_extract 0.
2.10. Последовательность и качество были помечены для исходной библиотеки. Мы предварительно обработали необработанные 454 чтения последовательности, используя модуль est_process пакета est2assembly 1.13 [91], который выполняет удаление адаптера секвенирования, маскирование области низкой сложности, обрезку качества, обнаружение и удаление поли A/T.Мы дополнительно очистили наборы данных от загрязнений, таких как бактериальные, вирусные, 18S РНК и последовательности Solanum tuberosum , используя Deconseq [92] с параметрами: покрытие ≥90% и идентичность ≥94%. Эти этапы предварительной обработки с помощью est2assembly и Deconseq также были выполнены на общедоступном наборе данных о личинках средней кишки.
Сборка 454 последовательностей считывает
Мы собрали считывания транскриптомной последовательности из трех наборов данных (взрослые особи, полные личинки [FL] и личинки средней кишки [ML]) с помощью одного раунда сборки с использованием MIRA 3.2 ассемблер [39] на «EST» и «точный» режим использования. Настройки, принятые для этого раунда сборки de novo , были определены технологией пиросеквенирования 454 (mira -job = denovo, est, точно, 454 –notraceinfo). Сводка параметров и качества этой сборки представлена в файле S1 .
Аннотирование набора транскриптомных данных с использованием поиска по гомологии
Мы аннотировали транскриптомных последовательностей L. decemlineata путем поиска сходства с использованием BLASTX [59].Мы использовали пакетный поиск сходства BLAST для всего транскриптома, локально проведенный по базе данных неповторяющихся (nr) пептидов (загруженной в октябре 2010 г., включая все неповторяющиеся переводы GenBank CDS + PDB + SwissProt + PIR + PRF) со значениями E<1e. −3 . Мы использовали пакет Blast2GO [41] для функциональной аннотации транскриптов, применяя функцию для сопоставления терминов GO с транскриптами с совпадениями BLAST, полученными в результате поиска BLAST по nr. Для аннотации использовались только онтологии, полученные из совпадений с E-значениями <1e -3 , отсечкой аннотаций >25 и весом GO >1.
Таксономические классификации аннотированных контигов были рассчитаны с использованием MEGAN 4 [93] на основе абсолютных лучших совпадений BLAST после исключения контигов с несколькими лучшими записями BLAST.
Идентификация стадийных транскриптов
Чтобы идентифицировать транскрипты, которые однозначно экспрессировались либо на личиночной, либо на взрослой стадии, мы использовали тот же подход, описанный Vidotto et al. [94] для определения специфических для библиотеки контигов для оценки полноты транскриптома.Первые комбинированные контиги были классифицированы как «взрослые», «личинки» или «обычные» на основании состава прочтений. Контиги личинок были дополнительно разделены на контиги FL и ML, если они произошли из полных наборов данных о личинках и средней кишке, соответственно. Наконец, общие контиги были фракциями, состоящими из прочтений из обеих библиотек и затем представленными транскриптами, которые, как считается, экспрессируются на двух стадиях развития.
Мы выполнили двунаправленный BLASTN [59] между контигами, специфичными для библиотек, и теми, которые выровнены более чем на 80% своей длины, при этом значения e выше 1e -50 считались не специфичными для библиотеки и затем перемещались в общую фракцию.Непрямое вычитание также проводили для учета контигов, представляющих собой неперекрывающиеся фрагменты одного и того же транскрипта, которые не были собраны вместе. Контиги, специфичные для библиотеки, искали на предмет сходства с полным набором кДНК T. castaneum , хранящимся в выпуске 17 Ensembl Metazoa (февраль 2013 г.), с использованием TBLASTX [59]. Специфичные для библиотеки контиги с совпадением с одними и теми же субъектами, с e-значениями больше, чем 1e −6 , и >80% покрытия запросов считались принадлежащими к общей доле.
Обнаружение молекулярных маркеров
С помощью программы Msatfinder версии 2.0.9 [95] идентифицировано микроспутника. SNP были предсказаны с использованием CLC Genomics Workbench 6 [75] с критерием не менее 4 прочтений, поддерживающих либо консенсус, либо вариант в пределах как минимум 10 прочтений.
обнаружение микроРНК
Мы сканировали собранные последовательности относительно всех известных последовательностей miRNA из miRbase Release 20 (июнь 2013 г.) с использованием пакета BLAST [59] со значениями E<1e -3 .
Поиск интересующих генов и филогенетический анализ
Мы проследили все представляющие интерес гены в транскриптомных последовательностях, используя набор BLAST [59] со значениями E<1e -3 . Мы выровняли белковые последовательности из D. melanogaster , T. castaneum и последовательности, восстановленные из транскриптома L. decemlineata , для рассматриваемого конкретного суперсемейства белков, используя инструмент выравнивания MUSCLE [96] с настройками по умолчанию. Все филогенетические деревья были построены с использованием байесовского подхода с 2 прогонами, числом поколений и белковой моделью, как указано на рисунках 4–6, и 25%-ным периодом выгорания в MrBayes 3.2 [97]. Наилучшую белковую модель для каждого гена оценивали с помощью TOPALi V2.
5 [98].
Обнаружение домена Pfam
Мы провели поиск всех доменов эукариотических белков в транскриптоме L. decemlineata , используя функцию поиска домена Pfam (которая использует программное обеспечение HMMER [99]) в модуле анализа белка в CLC Genomics Workbench 6.05 [70] с E-значениями. <1e −3 .
Вспомогательная информация
Таблица S1.
Список контигов с частотами нуклеотидов, длиной и процентным содержанием GC из транскриптомных последовательностей L.decemlineata . Контиги именуются с суффиксом в соответствии с аннотациями ассемблера MIRA 3.2 [39] следующим образом: c – «нормальный» контиг; rep — это контиги, содержащие только повторяющиеся участки; и s – синглтоны (контиги, состоящие из одного чтения).
https://doi.org/10.1371/journal.pone.0086012.s002
(XLS)
Таблица S7.
Список предполагаемых генов, участвующих в диапаузе у D.
montana и их гомологов у L.decemlineata транскриптом. В таблице также показано количество контигов, идентифицированных как библиотека, специфичная для каждого гена. FL – полная личинка; ML – средняя кишка-личинка Red – гены не обнаружены в сборке L. decemlineata .
https://doi.org/10.1371/journal.pone.0086012.s008
(XLSX)
Благодарности
Выражаем благодарность А. Люйтинен и П. Леманн за помощь в выращивании жуков, Г. Джентиле и К. Люккунен за подготовку образцов РНК, С.Боману и М. Удалову за помощь в сборе жуков. Мы благодарим М. Иверсена за редактирование языка. Центр передового опыта в области эволюционных исследований Ювяскюля предоставил лаборатории.
Авторские взносы
Задумал и спроектировал эксперименты: AG LL SP LC. Выполняли опыты: AG SP LL. Проанализированы данные: АК АГ МВ ЛК. Предоставленные реагенты/материалы/инструменты для анализа: AG LL.
Написал статью: AK AG LL SP LC MV.
Каталожные номера
- 1.Алехин А., Бейкер М., Мота-Санчес Д., Дайвели Г., Графиус Э. (2008)Устойчивость колорадского жука к инсектицидам. Am J Pot Res 85: 395–413.
- 2. Касагранде Р.А. (1987) Колорадский жук: 125 лет бесхозяйственности. Бюллетень ESA 33: 142–150.
- 3. Готье Н.Л., Хофмастер Р., Семел М. (1981) История борьбы с колорадским жуком. В: Лашомб Дж. Х., Касагранде Р. А., редакторы. Достижения в области борьбы с вредителями картофеля Страудсбург, Пенсильвания: издательство Hutchinson Ross Publishing Company.
- 4. Вебер Д.К., Ферро Д.Н. (1994) Колорадский жук: разнообразная история жизни представляет собой проблему для управления. В: Цендер Г.В., Пауэлсон М.Л., Янссон Р.К., Раман К.В., редакторы. Достижения в области биологии и борьбы с вредителями картофеля. Пол, Миннесота: APS Press. стр. 256–259.
- 5.
Смит И.М., Чарльз Л.М.Ф. (1998) Карты распространения карантинных вредных организмов в Европе: CABI.
- 6. Hare JD (1990) Экология и борьба с колорадским жуком. Анну Рев Энтомол 35: 81–100.
- 7. Tower WL (1906) Исследование эволюции жуков-хризомелид рода Leptinotarsa . Страудсбург, Пенсильвания: Вашингтонский институт Карнеги.
- 8. Алехин А., Чен Ю.Х., Удалов М., Бенковская Г., Линдстрем Л. (2013) Глава 19. Эволюционные аспекты борьбы с вредителями картофеля. Насекомые-вредители картофеля. Сан-Диего: Academic Press.стр. 543–571.
- 9. Вебер Д. (2003) Колорадский жук: вредитель в движении. Pestic Outlook 14: 256–259.
- 10. Боман С., Граппуто А., Линдстром Л., Люйтинен А., Маппес Дж. (2008)Количественный генетический подход к оценке инвазивности: географические и генетические вариации признаков жизненного цикла. Биол Инв 10: 1135–1145.
- 11.
ЕОКЗР (2003 г.) Карты распространения карантинных вредных организмов в Европе, Leptinotarsa decemlineta . Европейская и средиземноморская организация по защите растений (http://www.eppo.org).
- 12. Граппуто А., Боман С., Линдстрем Л., Люйтинен А., Маппес Дж. (2005) Путешествие инвазивного вида через континенты: генетическое разнообразие популяций колорадского жука в Северной Америке и Европе.Мол Экол 14: 4207–4219.
- 13. Форгаш А.Г. (1985)Устойчивость к инсектицидам колорадского жука. В: Ferro DN, Voss RH, редакторы. Материалы симпозиума по колорадскому жуку: XVII Международный конгресс энтомологов.С. 256–259.
- 14. de Wilde J, Hsiao TH (1981)Географическое разнообразие колорадского жука и его заражение в Евразии. В: Лашомб Дж. Х., Касагранде Р. А., редакторы. Достижения в борьбе с вредителями картофеля Страудсбург, Пенсильвания.: Издательство Хатчинсон Росс.
- 15.
Таубер М.Дж., Таубер К.А., Обрицки Дж.Дж., Голландс Б., Райт Р.Дж. (1988)Вольтинизм и индукция летней диапаузы у колорадского жука, Leptinotarsa decemlineata (Coleoptera, Chrysomelidae). Энн Энтомол Soc Am 81: 748–754.
- 16. Kort CAD (1990) Тридцать пять лет исследований диапаузы у колорадского жука. Приложение Entomol Exp 56: 1–13.
- 17. Noronha C, Cloutier C (2006)Влияние возраста листвы картофеля и температурного режима на преддиапаузу колорадского жука Leptinotarsa decemlineata (Coleoptera: Chrysomelidae).Окружающая среда Энтомол 35: 590–599.
- 18. Yocum GD, Rinehart JP, Larson ML (2009)Понижающая регуляция экспрессии генов между фазами инициации и поддержания диапаузы колорадского жука, Leptinotarsa decemlineata (Coleoptera: Chrysomelidae). Eur J Entomol 106: 471–476.
- 19. Бейкер М.Б., Портер А.Х. (2008)Использование приоритета сперматозоидов для определения стоимости зимовки устойчивости к инсектицидам у колорадского жука. Агр Лесной Энтомол 10: 181–187.
- 20.
Boivin T, Bouvier JC, Beslay D, Sauphanor B (2004)Изменчивость склонности к диапаузе в популяциях видов насекомых умеренного пояса: взаимодействие между генами устойчивости к инсектицидам и фотопериодизмом. Biol J Linn Soc 83: 341–351.
- 21. Carriere Y, Roff DA, Deland JP (1995)Совместная эволюция диапаузы и устойчивости к инсектицидам - проверка модели оптимальности. Экология 76: 1497–1505.
- 22. Grewal PS, Power KT, Shetlar DJ (2001)Неоникотиноидные инсектициды изменяют поведение диапаузы и выживаемость зимующих белых личинок (Coleoptera: Scarabaeidae).Pest Manag Sci 57: 852–857.
- 23. Таубер М.Дж., Таубер К.А. (1973)Количественная реакция на длину дня во время диапаузы у насекомых. Природа 244: 296–297.
- 24. Таубер М.Дж., Таубер К.А., Масаки С. (1986) Сезонная адаптация насекомых: Издательство Оксфордского университета.
- 25. Денлингер Д.Л. (2008) Зачем изучать диапаузу? Энтомол Рез 38: 1–9.
- 26.
Whalon ME, Miller DL, Hollingworth RM, Grafius EJ, Miller JC (1993)Выбор штамма колорадского жука (Coleoptera, Chrysomelidae), устойчивого к Bacillus thuringiensis . J Econ Entomol 86: 226–233.
- 27. Rahardja U, Whalon ME (1995) Наследование устойчивости к Bacillus thuringiensis subsp. tenebrionis CryIIIA дельта-эндотоксин колорадского жука (Coleoptera: Chrysomelidae). Дж. Экон Энтомол 8: 21–26.
- 28. Алехин А. (2009) Борьба с колорадским жуком на картофеле: текущие проблемы и перспективы на будущее. В: Теннант П., Бенкеблиа Н., редакторы. Картофель II Наука и биотехнология фруктов, овощей и злаков 3: Global Science Books Ltd.стр. 10–19.
- 29. Эванс Д.Д., Браун С.Дж., Консорциум iK (2013) Инициатива i5K: продвижение геномики членистоногих для получения знаний, здоровья человека, сельского хозяйства и окружающей среды. Дж. Херед 104: 595–600.
- 30.
Петек М., Турнсек Н., Гаспарик М.Б., Новак М.П., Груден К. и соавт. (2012)Комплекс генов, участвующих в адаптации личинок Leptinotarsa decemlineata к индуцированной защите картофеля. Arch Insect Biochem Physiol 79: 153–181.
- 31. Yocum GD, Rinehart JP, Chirumamilla-Chapara A, Larson ML (2009) Характеристика паттернов экспрессии генов во время фаз инициации и поддержания диапаузы у колорадского жука, Leptinotarsa decemlineata .Дж. Физиология насекомых 55: 32–39.
- 32. Pauchet Y, Wilkinson P, Chauhan R, Ffrench-Constant RH (2010)Разнообразие генов жуков, кодирующих новые ферменты, разрушающие клеточную стенку растений. PLoS One 5: e15635.
- 33. Чой Дж. Х., Киджимото Т., Снелл-Руд Э., Тэ Х., Ян И и др. (2010) Открытие генов у рогатого жука Onthophagus taurus . BMC Genomics 11: 703.
- 34. Пауше И., Уилкинсон П., ван Мюнстер М., Огюстен С., Паурон Д. и др.(2009) Пиросеквенирование транскриптома средней кишки листоеда тополя Chrysomela tremulae выявило новые семейства генов у жесткокрылых. Insect Biochem Mol Biol 39: 403–413.
- 35.
Vera JC, Wheat CW, Fescemyer HW, Frilander MJ, Crawford DL, et al. (2008) Быстрая характеристика транскриптома немодельного организма с использованием 454 пиросеквенирования. Мол Экол 17: 1636–1647.
- 36. Морозова О., Херст М., Марра М.А. (2009) Применение новых технологий секвенирования для анализа транскриптома.Annu Rev Genomics Hum Genet 10: 135–151.
- 37. Schuster SC (2008)Секвенирование нового поколения меняет современную биологию. Нат Мет 5: 16–18.
- 38. Пауше И., Уилкинсон П., Фогель Х., Нельсон Д.Р., Рейнольдс С.Е. и соавт. (2010) Пиросеквенирование транскриптома средней кишки личинок Manduca sexta : сообщения для пищеварения, детоксикации и защиты. Насекомое Мол Биол 19: 61–75.
- 39. Chevreux B, Pfisterer T, Drescher B, Driesel AJ, Muller WE, et al.(2004) Использование ассемблера miraEST для надежной и автоматизированной сборки транскриптов мРНК и обнаружения SNP в секвенированных EST. Геном рез. 14: 1147–1159.
- 40.
Ричардс С., Гиббс Р. А., Вайншток Г.М., Браун С.Дж., Денелл Р. и др. (2008) Геном модельного жука и вредителя Tribolium castaneum . Природа 452: 949–955.
- 41. Gotz S, Garcia-Gomez JM, Terol J, Williams TD, Nagaraj SH, et al. (2008) Высокопроизводительная функциональная аннотация и интеллектуальный анализ данных с помощью пакета Blast2GO.Nucleic Acids Res 36: 3420–3435.
- 42. Конеса А., Готц С. (2008) Blast2GO: комплексный набор для функционального анализа в геномике растений. Int J Plant Genomics 2008: 619832.
- 43. Бай X, Мамидала П., Раджарапу С.П., Джонс С.К., Миттапалли О. (2011) Транскриптомика постельного клопа ( Cimex lectularius ). PLoS One 6: e16336.
- 44. Bai X, Rivera-Vega L, Mamidala P, Bonello P, Herms DA, et al. (2011) Транскриптомные подписи ясеня ( Fraxinus spp.) флоэма. PLoS One 6: e16368.
- 45.
Bai X, Zhang W, Orantes L, Jun TH, Mittapalli O и другие. (2010) Сочетание стратегий секвенирования следующего поколения для быстрого освоения молекулярных ресурсов из инвазивных видов тлей, Aphis glycines . PLoS One 5: e11370.
- 46. Миттапалли О., Бай Х., Мамидала П., Раджарапу С.П., Бонелло П. и др. (2010)Тканеспецифическая транскриптомика экзотического инвазивного насекомого-вредителя изумрудного пепельного мотылька ( Agrilus planipennis ).PLoS One 5: e13708.
- 47. Bartel DP (2009)МикроРНК: целевое распознавание и регуляторные функции. Ячейка 136: 215–233.
- 48. He L, Hannon GJ (2004)МикроРНК: малые РНК, играющие большую роль в регуляции генов. Нат Рев Генет 5: 522–531.
- 49. Козомара А., Гриффитс-Джонс С. (2011) miRBase: интеграция аннотации микроРНК и данных глубокого секвенирования. Рез. нуклеиновых кислот 39: D152–157.
- 50. Кумар А., Рагг Х. (2008)Происхождение и эволюция серпина секреторного пути.БМС Эвол Биол 8: 250.
- 51.
Сильверман Г., Берд П., Каррелл Р., Черч Ф., Кафлин П. и др. (2001) Серпины представляют собой расширяющееся суперсемейство структурно сходных, но функционально разнообразных белков. Эволюция, механизм торможения, новые функции и пересмотренная номенклатура. J Biol Chem 276: 33293–33296.
- 52. Reichhart JM (2005) Верхушка другого айсберга: дрозофил серпинов. Тенденции Cell Biol 15: 659–665.
- 53. Цзоу З., Эванс Д.Д., Лу З., Чжао П., Уильямс М. и др.(2007)Сравнительный геномный анализ иммунной системы Tribolium . Геном Биол 8: R177.
- 54. Крюгер О., Ладевиг Дж., Костер К., Рагг Х. (2002)Широкое распространение серпиновых генов с множественными экзонными кассетами, содержащими реактивный центр, у насекомых и нематод. Ген 293: 97–105.
- 55. Канкаре М., Салминен Т., Лайхо А., Весала Л., Хойккала А. (2010)Изменения в экспрессии генов, связанные с репродуктивной диапаузой взрослых особей северных видов солодовых мух: исследование микрочипа генов-кандидатов.BMC Ecol 10: 3.
- 56.
Иоаннидис П.М., Графиус Э., Уэлон М.Е. (1991) Модели устойчивости к инсектицидам азинфосметила, карбофурана и перметрина у колорадского жука (Coleoptera, Chrysomelidae). Дж. Экон Энтомол 84: 1417–1423.
- 57. Шулер М.А. (2011) P450 во взаимодействии растений и насекомых. Биохим Биофиз Акта 1814: 36–45.
- 58. Чжан С., Шукле Р., Миттапалли О., Чжу Ю.С., Риз Дж.С. и др. (2010)Транскриптом кишечника галлицы, Mayetiola destructor .J Insect Physiol 56: 1198–1206.
- 59. Альтшул С.Ф., Мэдден Т.Л., Шаффер А.А., Чжан Дж., Чжан З. и др. (1997) Gapped BLAST и PSI-BLAST: новое поколение программ поиска белковых баз данных. Нуклеиновые кислоты Рез. 25: 3389–3402.
- 60. Ян Л., Ян П., Цзян Ф., Цуй Н., Ма Э. и др. (2012)Транскриптомный и филогенетический анализ Culex pipiens quinquefasciatus для трех семейств генов детоксикации. BMC Genomics 13: 609.
- 61. Энаяти А.А., Рэнсон Х., Хемингуэй Дж. (2005)Глютатионтрансферазы насекомых и устойчивость к инсектицидам.Насекомое Мол Биол 14: 3–8.
- 62.
Фридман Р. (2011)Геномная организация семейства глутатион-S-трансфераз у насекомых. Мол Филогенет Эвол 61: 924–932.
- 63. Че-Мендоза А., Пенилья Р.П., Родригес Д.А. (2009)Устойчивость к инсектицидам и глутатион-S-трансферазы у комаров: обзор. Afr J Biotechnol 8: 1386–1397.
- 64. Board PG, Baker RT, Chelvanayagam G, Jermiin LS (1997) Zeta, новый класс глутатионтрансфераз у ряда видов от растений до человека.Biochem J 328 (Pt 3): 929–935.
- 65. Yu Q, Lu C, Li B, Fang S, Zuo W и др. (2008)Идентификация, геномная организация и характер экспрессии глутатион-S-трансферазы у тутового шелкопряда, Bombyx mori . Insect Biochem Mol Biol 38: 1158–1164.
- 66. Fabrick J, Oppert C, Lorenzen MD, Morris K, Oppert B, et al. (2009) Новый кадгерин Tenebrio molitor является функциональным рецептором для токсина Bacillus thuringiensis Cry3Aa.J Biol Chem 284: 18401–18410.
- 67.
Лосева О., Ибрагим М., Кандас М., Коллер С.Н., Бауэр Л.С. и соавт. (2002) Изменения активности протеазы и связывания токсина Cry3Aa у колорадского жука: последствия для устойчивости насекомых к токсинам Bacillus thuringiensis . Insect Biochem Mol Biol 32: 567–577.
- 68. Ochoa-Campuzano C, Real MD, Martínez-Ramirez AC, Bravo A, Rausell C (2007) Металлопротеаза ADAM представляет собой рецептор токсина Cry3Aa Bacillus thuringiensis .Сообщения о биохимических и биофизических исследованиях 362: 437–442.
- 69. Ochoa-Campuzano C, Sánchez J-RI, Real MD, Rausell C, Sánchez J (2012)Идентификация сайта связывания кальмодулина в домене i токсина Bacillus thuringiensis Cry3Aa. Архивы биохимии и физиологии насекомых 81: 53–62.
- 70. Park Y, Abdullah MAF, Taylor MD, Rahman K, Adang MJ (2009) Повышение токсичности Bacillus thuringiensis Cry3Aa и Cry3Bb по отношению к личинкам жесткокрылых с помощью токсинсвязывающего фрагмента кадгерина насекомого.Прикладная и экологическая микробиология 75: 3086–3092.
- 71.
Сайед А., Вихман Б., Стрюинг И., Смит М., Френч В. и др. (2010) Выделение транскриптов из Diabrotica virgifera virgifera LeConte, реагирующих на токсин Cry3Bb1 Bacillus thuringiensis . Насекомое Мол Биол 19: 381–389.
- 72. Блессинг К.А., Угринова Г.Т., Гудсон Х.В. (2004)Актин и АРП: действие в ядре. Тенденции Cell Biol 14: 435–442.
- 73. Goodson HV, Hawse WF (2002)Молекулярная эволюция семейства актинов.J Cell Sci 115: 2619–2622.
- 74. Пунта М., Коггилл П.С., Эберхардт Р.Ю., Мистри Дж., Тейт Дж. и др. (2012) База данных семейств белков Pfam. Рез. нуклеиновых кислот 40: D290–D301.
- 75. Knudsen T, Knudsen B (2013) CLC Genomics Benchwork 6. Доступно: http://www.clcbio.com. По состоянию на 20 сентября 2013 г.
- 76. Klug A (1999)Пептиды цинковых пальцев для регуляции экспрессии генов. Дж. Мол. Биол. 293: 215–218.
- 77. Мэтьюз Дж. М., Сунде М. (2002) Цинковые складки на пальцах во многих случаях.IUBMB Life 54: 351–355.
- 78.
Лю З., Фридрих М. (2004) Гомолог стекла Tribolium и эволюция глаз личинок насекомых. Дев Биол 269: 36–54.
- 79. Parthasarathy R, Tan A, Bai H, Palli SR (2008)Фактор транскрипции wide подавляет преждевременное развитие взрослых структур во время личиночно-куколочного метаморфоза у красного мучного жука, Tribolium castaneum . Мех Дев 125: 299–313.
- 80. Stirnimann CU, Petsalaki E, Russell RB, Muller CW (2010)Белки WD40 продвигают клеточные сети.Trends Biochem Sci 35: 565–574.
- 81. Blatch GL, Lassle M (1999) Тетратрикопептидный повтор: структурный мотив, опосредующий белок-белковые взаимодействия. Биоэссе 21: 932–939.
- 82. Smith DF (2004)Кошапероны тетратрикопептидных повторов в комплексах стероидных рецепторов. Сопровождающие клеточного стресса 9: 109–121.
- 83. Feyereisen R (2006) Эволюция насекомых P450. Biochem Soc Trans 34: 1252–1255.
- 84.
Рашкова С., Карам С.Е., Келлум Р., Пардью М.Л. (2002) Gag-белки двух теломерных ретротранспозонов Drosophila нацелены на концы хромосом. J Cell Biol 159: 397–402.
- 85. Рашкова С., Карам С.Е., Пардью М.Л. (2002)Элемент-специфическая локализация белков Gag ретротранспозона Drosophila происходит как в ядре, так и в цитоплазме. Proc Natl Acad Sci U S A 99: 3621–3626.
- 86. Бехура С.К. (2006)Системы молекулярных маркеров у насекомых: текущие тенденции и будущие направления. Мол Экол 15: 3087–3113.
- 87. Zhu YY, Machleder EM, Chenchik A, Li R, Siebert PD (2001)Переключение шаблона обратной транскриптазы: подход SMART для создания полноразмерной библиотеки кДНК.Биотехнологии 30: 892–897.
- 88. Жулидов П.А., Богданова Е.А., Щеглов А.С., Вагнер Л.Л., Хаспеков Г.Л., и др. (2004) Простая нормализация кДНК с использованием дуплекс-специфичной нуклеазы камчатского краба. Нуклеиновые кислоты Рез. 32: e37.
- 89.
Шагин Д.А., Ребриков Д.В., Кожемяко В.Б., Альтшулер И.М., Щеглов А.С., и др. (2002)Новый метод обнаружения SNP с использованием новой дуплекс-специфичной нуклеазы из гепатопанкреаса крабов. Геном рез. 12: 1935–1942.
- 90. Маргулис М., Эгхольм М., Альтман В.Е., Аттия С., Бадер Дж.С. и др.(2005)Секвенирование генома в микрореакторах высокой плотности пиколитр. Природа 437: 376–380.
- 91. Папаниколау А., Стирли Р., Френч-Констант Р.Х., Хеккель Д.Г. (2009)Транскриптомы следующего поколения для геномов следующего поколения с использованием est2assembly. BMC Биоинформатика 10: 447.
- 92. Шмидер Р., Эдвардс Р. (2011)Быстрая идентификация и удаление загрязнения последовательностей из геномных и метагеномных наборов данных. PloS one 6.
- 93. Huson DH, Mitra S, Ruscheweyh HJ, Weber N, Schuster SC (2011) Интегративный анализ последовательностей окружающей среды с использованием MEGAN4.Геном Res 21: 1552–1560.
- 94.
Видотто М., Граппуто А., Боскари Э., Барбисан Ф., Коппе А. и др. (2013) Секвенирование транскриптома и аннотация de novo находящегося под угрозой исчезновения адриатического осетра . BMC Genomics 14: 407.
- 95. Терстон М.И., Филд Д. (2005) Msatfinder: обнаружение и определение характеристик микроспутников. Доступно: http://www.genomics.ceh.ac.uk/msatfinder/. По состоянию на 20 апреля 2011 г.
- 96. Marden JH, Fescemyer HW, Saastamoinen M, MacFarland SP, Vera JC, et al.(2008) Вес и питание влияют на сплайсинг пре-мРНК мышечного гена, связанного с производительностью, энергетикой и историей жизни. Журнал экспериментальной биологии 211: 3653–3660.
- 97. Ронквист Ф., Хюльсенбек Дж. П. (2003) MrBayes 3: байесовский филогенетический вывод в смешанных моделях. Биоинформатика 19: 1572–1574.
- 98. Милн И., Линднер Д., Байер М., Хасмейер Д., Макгуайр Г. и др. (2009) TOPALi v2: богатый графический интерфейс для эволюционного анализа множественных выравниваний на кластерах HPC и многоядерных рабочих столах.Биоинформатика 25: 126–127.
- 99.
Финн Р.Д., Клементс Дж., Эдди С.Р. (2011)Веб-сервер HMMER: интерактивный поиск сходства последовательностей. Нуклеиновые кислоты Рез. 39: W29–37.
Европейская и средиземноморская организация по защите растений (http://www.eppo.org).
Энн Энтомол Soc Am 81: 748–754.
Biol J Linn Soc 83: 341–351.
J Econ Entomol 86: 226–233.
(2008) Быстрая характеристика транскриптома немодельного организма с использованием 454 пиросеквенирования. Мол Экол 17: 1636–1647.
PLoS One 5: e11370.
Эволюция, механизм торможения, новые функции и пересмотренная номенклатура. J Biol Chem 276: 33293–33296.
Дж. Экон Энтомол 84: 1417–1423.
Мол Филогенет Эвол 61: 924–932.
Insect Biochem Mol Biol 32: 567–577.
Насекомое Мол Биол 19: 381–389.
J Cell Biol 159: 397–402.
Геном рез. 12: 1935–1942.
BMC Genomics 14: 407.
Нуклеиновые кислоты Рез. 39: W29–37.USDA Интернет-журнал ARS Vol. 60, № 4
Штрих-кодирование насекомых для контроля над ними
|
Упомяните штрих-коды, и это часто напоминает торговые бирки и сканеры, которые можно найти в супермаркетах и других магазинах. Но ученые Службы сельскохозяйственных исследований используют «штрих-коды ДНК» в поисках способов контроля и мониторинга насекомых, которые представляют наибольшую угрозу для таких разнообразных культур, как пшеница, ячмень и картофель.
При штрих-кодировании ДНК ученые секвенируют определенную часть генома организма и создают из нее штрих-код для систематического сравнения с секвенированной ДНК других близкородственных видов.
Штрих-коды ДНК разрабатываются для широкого круга растений и животных в рамках глобальных усилий по каталогизации разнообразия жизни на Земле.
В Лаборатории биоконтроля и поведения инвазивных насекомых в Белтсвилле, штат Мэриленд, энтомолог Мэтью Гринстоун использует штрих-коды ДНК нетрадиционным способом: для выявления хищных насекомых, которые лучше всего приспособлены для борьбы с колорадским жуком. картофеля на востоке США.Он также повреждает помидоры и перец и известен тем, что вырабатывает устойчивость к любым пестицидам, используемым для борьбы с ним.
Greenstone пытается найти насекомых, которые являются самым страшным кошмаром жуков. В ходе многочисленных исследований было проанализировано содержимое кишечника насекомых-хищников, чтобы оценить их способность бороться с вредителями. Но хищники едят и переваривают добычу с разной скоростью, поэтому простого анализа кишечника недостаточно для точного сравнения эффективности хищников, говорит Гринстоун.
Он усовершенствовал этот подход и использовал штрих-кодирование, чтобы определить, насколько быстро разные хищные насекомые на самом деле переваривают колорадского жука.
|
«Ученые часто используют штриховое кодирование, чтобы отличить один близкородственный вид от другого. Мы используем его для идентификации добычи в кишечнике насекомого-хищника, и в некотором смысле это нетипичное использование», — говорит Гринстоун.Гринстоун и его коллеги собрали четырех насекомых, которые, как показали предыдущие исследования, были наиболее распространенными хищниками картофельных жуков. Они кормили их выращенными в лаборатории картофельными жуками и смотрели на скорость пищеварения каждого из четырех насекомых, чтобы определить «период полураспада» ДНК колорадского жука, определяемый как точка, в которой еще можно было найти хотя бы часть ДНК картофельного жука.
у половины накормленных особей каждого вида хищников. Они использовали ДНК картофельного жука со штрих-кодом, чтобы обнаружить его в кишечнике хищников.
Результаты, опубликованные в журнале Entomologia Experimentalis et Applicata, , показывают важность учета скорости пищеварения при рассмотрении различных насекомых-хищников в качестве средств биологической борьбы. Они также могут предоставить производителям рекомендации по наиболее эффективным стратегиям борьбы с прожорливыми вредителями.
«Разные пестициды по-разному действуют на разных хищников, и не все хищники одинаково восприимчивы ко всем инсектицидам. Основываясь на том, что вы узнаете, вы можете отложить распыление инсектицидов, исключить использование инсектицидов, которые наносят вред вашим наиболее важным агентам биоконтроля, или ограничить распыление до определенного времени, в зависимости от привычек хищника», — говорит Гринстоун.
Исследователи ARS также используют штрих-кодирование для понимания и отслеживания угрозы различных биотипов русской пшеничной тли, насекомого размером с кунжутное семя, которое является основным мировым вредителем пшеницы, ячменя и других злаков.
С тех пор, как он появился в 1986 году в Техасе, одни только производители пшеницы в США обходятся ему примерно в 200 миллионов долларов в год.
|
Гэри Путерка, энтомолог отдела исследования пшеницы, арахиса и других полевых культур ARS в Стиллуотере, штат Оклахома, периодически проводит обследование популяций пшеничной тли в России в восьми западных штатах, чтобы предоставить производителям пшеницы рекомендации по уровням заражения и ареалу биотипов, чтобы они могли решить, применять ли меры контроля.Он тесно сотрудничает с энтомологом ARS Кевином Шуфраном, который также находится в Стиллуотере, над усилиями по борьбе с тлей.
До недавнего времени считалось, что русская пшеничная тля в Северной Америке размножается исключительно путем бесполого клонирования, что делало ее особенно восприимчивой к механизмам устойчивости, внедренным в посевах пшеницы и ячменя. Но исследования Путерки выявили доказательства того, что он размножается половым путем.
Если русская пшеничная тля размножается половым путем, в результате генетической рекомбинации будут получены новые «биотипы», которые будут лучше приспособлены для борьбы с устойчивыми культурами, давая каждому новому поколению разнообразный генетический набор инструментов, увеличивая вероятность того, что потомство сможет преодолеть механизмы устойчивости растения, питаются им и выживают, чтобы воспроизвести устойчивое потомство.Половое размножение также может расширить ареал вредителя, позволяя ему откладывать яйца при приближении более прохладной погоды, как это делают другие альпийские тли, и выживать в суровые зимы.
Исследователи обнаружили новый биотип русской пшеничной тли в Колорадо в 2003 г.
, который распространился так быстро и причинил столько вреда (преодолев новый ген устойчивости, недавно разработанный селекционерами для производителей пшеницы), что его успех был расценен как новое внедрение или доказательство того, что вредитель «стал сексуальным». Последующие исследования выявили дополнительные доказательства появления новых биотипов, представляющих собой развивающуюся угрозу.
|
Опрос Путерки показал, что биотип Колорадо в настоящее время составляет 90 процентов населения в восьми основных штатах, производящих пшеницу. Другое исследование, проведенное Путеркой, обнаружило небольшую локализованную популяцию русской пшеничной тли на поле в Колорадо, которая была потомком самцов и самок родителей.
У этой популяции нимф была характерная черта — отсутствующие сегменты антенн, что свидетельствовало о том, что они вылупились из яиц и были результатом полового размножения. При увеличении и скрининге этих нимф было обнаружено 39 новых биотипов.
«Эти популяции постоянно меняются с точки зрения различных биотипов, и, как диктует естественный отбор, выживают и доминируют наиболее приспособленные биотипы», — говорит Путерка.
Но степень угрозы, которую представляет русская пшеничная тля, во многом остается загадкой, а полевые исследования требуют много времени.Для получения точных результатов Путерка должен создать клонированные колонии из каждой собранной взрослой особи и провести их скрининг, подвергая их воздействию девяти различных типов устойчивой зародышевой плазмы, чтобы подтвердить их биотип.
Самый эффективный способ определить, размножаются ли российские пшеничные тли половым путем, — это найти их яйца. При бесполом размножении самки рождают живых самок, а при половом размножении откладывают яйца.
Проблема в том, что яйца всех видов тлей выглядят одинаково, поэтому ученые не могут отличить яйца русской пшеничной тли от яиц других тлей.
Шуфран и Путерка разработали процесс, в котором используется штрих-кодирование ДНК, позволяющее различать яйца различных тлей. Чтобы убедиться, что это сработает, они извлекли ДНК из яиц 10 ранее идентифицированных видов тли, в том числе нескольких ближайших родственников русской пшеничной тли. Они секвенировали первые 640 пар оснований гена, известного как «CO1». В слепом тесте Шуфран сравнил ДНК из яиц, предоставленных Путеркой, которая замаскировала идентичность разных видов.С помощью различных генетических баз данных тлей Шуфран смог правильно отличить разные виды тлей, сравнив их последовательности CO1 . Результаты были опубликованы в Annals of the Entomological Society of America.
С помощью нового инструмента Путерка и Шуфран смогут впервые идентифицировать яйца российской пшеничной тли и лучше отслеживать биотипическое разнообразие тли, представляющей серьезную угрозу для пшеницы и других культур.— Деннис О'Брайен, Информационный персонал Службы сельскохозяйственных исследований.
Это исследование является частью национальной программы ARS по защите растений и карантину (№ 304), описанной на сайте www.nps.ars.usda.gov.
Чтобы связаться с учеными, упомянутыми в этой статье, свяжитесь с Деннисом О'Брайеном, информационным персоналом USDA-ARS, 5601 Sunnyside Ave., Beltsville, MD 20705-5129; (301) 504-1624.
« Штрих-кодирование насекомых для контроля над ними » был опубликован в апрельском номере журнала «Сельскохозяйственные исследования» за 2012 год.
.