Forskere afkoder genomet for efterårshærorm, mølskadedyr, der invaderer Afrika

Som en del af et internationalt konsortium, INRA -forskere, i partnerskab med CEA og INRIA, har sekventeret et af de første genomer af en møl fra superfamilien Noctuoidea:Spodoptera frugiperda, eller hærorm. Denne afgrøde skadedyr - indtil nu kun kendt på det amerikanske kontinent - er blevet invasiv i Afrika siden 2016. Udgivet i Videnskabelige rapporter den 25. september 2017, denne undersøgelse åbner perspektiver for nye metoder til biologisk bekæmpelse og en bedre forståelse af de mekanismer, der er involveret i udseendet af pesticidresistens.

Spodoptera frugiperda er en møl, der tilhører superfamilien Noctuoidea. Det kaldes også hærorm, fordi larverne undertiden er så mange, at de danner "tæpper" på jorden, ligner en hær på march. I modsætning til de fleste planteædende insekter, Hærormen er meget polyfag:den angriber over hundrede plantearter, herunder afgrøder (majs, ris, sorghum, bomuld og sojabønne). Møl bevæger sig i store sværme og er i stand til at flyve lange afstande.

Indtil nu begrænset til Amerika og Caribien, Spodoptera frugiperda anslås at forårsage 600 millioner dollars i skade i Brasilien hvert år ifølge FAO. I Amerika, 67 tilfælde af insektresistens over for pesticider er blevet identificeret til dato, illustrerer vanskeligheden ved at kontrollere disse populationer. Siden januar 2016 har det er blevet invasivt i Afrika, hvor det ødelægger majsafgrøder i 21 lande i kontinentets sydlige og vestlige dele. Det er i øjeblikket en trussel mod det europæiske kontinent.

Sekvensering af et af de første genomer af en møl, der tilhører superfamilien Noctuoidea

Inden for rammerne af et internationalt offentligt konsortium kaldet Fall Armyworm, INRA -forskere, i partnerskab med CEA og INRIA, sekventeret genomet af Spodoptera frugiperda. De beskrev en af ​​de første genomer af en møl, der tilhørte superfamilien Noctuoidea og, mere specifikt, studerede tre typer genfamilier i dette insekt.

• Forskere analyserede først en gruppe gener, der er involveret i genkendelse af værtsplanter, som gør det muligt for dem at fodre eller lægge deres æg. Ved at sammenligne genomet af S. frugiperda med de tilgængelige genomer af (ikke-polyfagiske) Lepidoptera, forskere fandt en udvidelse af antallet af gener (230 mod 45 til 74 i andre Lepidoptera), der koder for en bestemt type smagsreceptor. Sidstnævnte er placeret på mølens trumf (snabel) eller under deres ben. De menes at give dem mulighed for at opdage toksiner eller bitre forbindelser produceret af planter. Det eneste insekt, der er kendt for at have sådanne smagsreceptorudvidelser, er en altædende bille, den røde melbille, som også angriber en lang række fødevarer.
• Forskere kiggede også på andre familier af gener, der er nødvendige for at klare de kemiske forsvar, som planter overproducerer, når de bliver angrebet (afgiftning). De opdagede udvidelser i to af de fire store genfamilier til afgiftning (kodning for cytochrom P450'er (CYP) eller glutathion-S-transferaser (GST)). Det er de samme gener, der kan være involveret i resistens over for pesticider.
• Endelig, forskere beskrev en gruppe gener involveret i fordøjelsen af ​​plantevæv.

Med henblik på undersøgelsen, to genomer af S. frugiperda blev analyseret:to genomiske varianter baseret på insektets værtsplante - majsvarianten og risvarianten, som findes i hele deres udbredelsesområde i Amerika. Forskerne fandt forskelle mellem varianterne hvad angår antallet og sekvensen af ​​gener, der er nødvendige for at afgifte toksinerne fra planterne og i de gener, der er nødvendige for fordøjelsen.

Disse data blev stillet til rådighed for det internationale videnskabelige samfund for at give specialister mulighed for at identificere hvilken variant af møllen, der invaderer Afrika. I øvrigt, dette arbejde vil også gøre det muligt at forestille sig nye biologiske bekæmpelsesmetoder. Det vil også forbedre forståelsen af ​​de mekanismer, hvormed pesticidresistens vises.