В Пакистане ДНК-баркодирование помогает исследовать насекомых — Dawn
В Пакистане исследователи применяют ДНК-баркодирование, геномные базы данных и биоинформатику для идентификации насекомых, которых сложно точно определить только по внешним признакам. Как сообщает Dawn, такой подход позволяет выявлять генетические различия между внешне похожими видами, в том числе среди сельскохозяйственных вредителей.
Во время национального исследования биоразнообразия насекомых, для которого материал собирали в 1858 локациях в 2010–2019 годах, ученые получили 50 592 записи ДНК-баркодов. Из них 49 363 записи отнесли к 6590 Barcode Index Numbers (BIN) — кодам, которые система Barcode of Life Data System использует для объединения генетически похожих образцов.
Лишь 21% BIN удалось сопоставить с видами, уже имевшими названия в глобальных базах данных. На момент анализа 59% BIN были зарегистрированы в BOLD только по образцам из Пакистана. Это не означает, что соответствующие насекомые не встречаются в других странах, поскольку Пакистан и соседние государства изучены неравномерно.
Генетические различия вредителей
Анализ ДНК особенно важен для исследования сельскохозяйственных вредителей. Белокрылка Bemisia tabaci внешне может выглядеть как один вид, однако ученым известен комплекс близкородственных и визуально похожих групп. Они различаются способностью распространять вирусы растений и реакцией на инсектициды.
В одном из исследований в провинциях Пенджаб и Синд образцы белокрылок собрали в 255 местах. Анализ 173 записей распределил материал по 15 BIN, позволил определить несколько вероятных видов и выявил ранее неизвестную генетическую группу с обозначением Pakistan.
Больше актуальных новостей — в Telegram-канале UA.News Telegram.
Другое исследование сравнило полный геном белокрылки Asia II 1 с референсным геномом MEAM1 — инвазивного биотипа Bemisia tabaci, способного переносить вирусы сельскохозяйственных культур и быстро приобретать устойчивость к химическим средствам. Исследователи зафиксировали примерно 2,33 млн однонуклеотидных различий в ДНК и 202 479 вставок и делеций. Также они выявили варианты в 14 генах, которые ранее связывали с потенциальной устойчивостью к инсектицидам.
Результаты проверяют в поле
Биоинформатика помогает сузить поиск генетических вариантов, требующих дальнейшего изучения, однако сама по себе не доказывает устойчивость насекомого к конкретному инсектициду. Отдельное исследование белокрылок из пяти округов Пенджаба, проведенное в 2017–2019 годах, показало, что реакция зависела от места сбора и испытанного инсектицида.
Генетические методы также используют для изучения розового хлопкового червя Pectinophora gossypiella, другого опасного вредителя хлопчатника. Исследователи сравнивали популяции по тысячам генетических маркеров, в том числе образцы из Пенджаба и Синда. Другая работа на основе данных из 17 округов Пенджаба, лабораторных наблюдений и температурных моделей оценивала, как в дальнейшем могут меняться поражения вредителем. На такие оценки могут влиять погода, сорт культуры, время посева и защита растений.
Для развития исследований в Пакистане генетические данные предлагают сочетать с тщательно идентифицированными и курируемыми образцами, информацией о месте и времени сбора, а также о растении или животном-хозяине. Полевые работы, таксономия и лабораторные эксперименты остаются необходимыми для проверки результатов анализа ДНК.
