W Pakistanie kodowanie kreskowe DNA pomaga badać owady — Dawn
W Pakistanie badacze wykorzystują kodowanie kreskowe DNA, genomowe bazy danych i bioinformatykę do identyfikacji owadów, których nie da się precyzyjnie określić wyłącznie na podstawie cech zewnętrznych. Jak informuje Dawn, takie podejście pozwala wykrywać różnice genetyczne między wizualnie podobnymi gatunkami, w tym wśród szkodników rolniczych.
Podczas ogólnokrajowego badania bioróżnorodności owadów, do którego materiał zbierano w 1858 lokalizacjach w latach 2010–2019, naukowcy uzyskali 50 592 rekordy kodów kreskowych DNA. Spośród nich 49 363 rekordy przypisano do 6590 Barcode Index Numbers (BIN) — kodów, których system Barcode of Life Data System używa do łączenia genetycznie podobnych okazów.
Tylko 21% BIN udało się dopasować do gatunków, które miały już nazwy w globalnych bazach danych. W czasie analizy 59% BIN było zarejestrowanych w BOLD wyłącznie na podstawie okazów z Pakistanu. Nie oznacza to, że dane owady nie występują w innych krajach, ponieważ Pakistan i państwa sąsiednie zostały zbadane nierównomiernie.
Genetyczne różnice między szkodnikami
Analiza DNA jest szczególnie ważna w badaniach szkodników rolniczych. Mączlik Bemisia tabaci może zewnętrznie wyglądać jak jeden gatunek, jednak naukowcy znają kompleks blisko spokrewnionych i wizualnie podobnych grup. Różnią się one zdolnością do rozprzestrzeniania wirusów roślin oraz reakcją na insektycydy.
W jednym z badań w prowincjach Pendżab i Sindh próbki mączlików zebrano w 255 miejscach. Analiza 173 rekordów przypisała materiał do 15 BIN, umożliwiła określenie kilku prawdopodobnych gatunków oraz wykryła wcześniej nieznaną grupę genetyczną oznaczoną jako Pakistan.
Więcej aktualnych wiadomości na kanale UA.News w Telegramie Telegram.
Inne badanie porównało pełny genom mączlika Asia II 1 z genomem referencyjnym MEAM1 — inwazyjnego biotypu Bemisia tabaci, zdolnego do przenoszenia wirusów upraw i szybkiego nabywania odporności na środki chemiczne. Badacze odnotowali około 2,33 mln jednonukleotydowych różnic w DNA oraz 202 479 insercji i delecji. Wykryli także warianty w 14 genach, które wcześniej wiązano z potencjalną odpornością na insektycydy.
Wyniki są weryfikowane w terenie
Bioinformatyka pomaga zawęzić poszukiwania wariantów genetycznych wymagających dalszych badań, jednak sama w sobie nie dowodzi odporności owada na konkretny insektycyd. Oddzielne badanie mączlików z pięciu okręgów Pendżabu, przeprowadzone w latach 2017–2019, wykazało, że reakcja zależała od miejsca zbioru i testowanego insektycydu.
Metody genetyczne stosuje się także do badania różowej gąsienicy bawełnianej Pectinophora gossypiella, innego groźnego szkodnika bawełny. Badacze porównywali populacje za pomocą tysięcy markerów genetycznych, w tym próbki z Pendżabu i Sindhu. Inna praca, oparta na danych z 17 okręgów Pendżabu, obserwacjach laboratoryjnych i modelach temperatury, oceniała, jak w przyszłości mogą zmieniać się porażenia przez szkodnika. Na takie oceny mogą wpływać pogoda, odmiana uprawy, termin siewu i ochrona roślin.
Dla rozwoju badań w Pakistanie proponuje się łączyć dane genetyczne ze starannie zidentyfikowanymi i kuratorowanymi okazami, informacjami o miejscu i czasie zbioru, a także o roślinie lub zwierzęciu-gospodarzu. Prace terenowe, taksonomia i eksperymenty laboratoryjne pozostają niezbędne do weryfikacji wyników analizy DNA.
Czytaj nas na Telegram i Sends
