Genom obaleče jablečného a jeho chemická ekologie

Neblaze proslulý motýl obaleč jablečný (Cydia pomonella) je všudypřítomným a velmi devastujícím škůdcem jabloní, hrušní, a také ořešáku. Housenky obaleče se zavrtají do napadeného plodu a znehodnotí ho do té míry, že už je prakticky neprodejný. V sadech, kde se proti obaleči nezasahuje, mohou škody na úrodě dosáhnout u jablek až 80 procent a hrušek až 60 procent. Historické záznamy udávají výskyt obaleče jablečného v Řecku a Itálii již z doby před více než 2 tisíci let. To ukazuje, že obaleč pravděpodobně pochází ze Středomoří, i když přesné místo původu tohoto škůdce není jasné. Dnes je obaleč jablečný rozšířený po celé Evropě a severní Americe a dál se šíří. Každým rokem způsobuje celosvětové vážné škody, především na úrodě jablek.

Petr Nguyen z Přírodovědecké fakulty Jihočeské univerzity v Českých Budějovicích a Biologického centra AV ČR a jeho kolegové z početného mezinárodního vědeckého týmu zmapovali uspořádání genomu obaleče jablečného na úrovni chromozomů, které zahrnuje i pohlavní chromozom Z a část pohlavního chromozomu W. Jejich cílem bylo přispět k zodpovězení klíčových otázek o obaleči jablečném, včetně příčin jeho úspěchu v šíření a v invazi do sadů po celém světě, mechanismů jeho stále výraznější rezistence vůči používaným insekticidům, a rovněž genetické podstaty rychlé adaptace obaleče na velmi odlišná prostředí.

Výzkum vedl například k odhalení duplikace olfaktorického genu obaleče OR3, která souvisí se schopností obaleče využívat těkavé látky kairomony a feromony k nalezení živných rostlin a sexuálních partnerů. Badatelé rovněž nalezli stovky míst s mutací jediné báze v sekvenci DNA (SNP, podle anglického single nucleotide polymorphisms), které mohou souviset s rezistencí vůči insekticidům. Byly mezi nimi i tři mutace SNP v sekvenci promotoru genu CYP6B2. Autoři studie experimentálně prokázali pomocí vypnutí genu CYP6B2 metodou RNA interference (RNAi), že produkt tohoto genu podstatně snižuje citlivost obaleče vůči insekticidům deltamethrinu a azinfos-methylu.

Wan, F., Yin, C., Tang, R., Chen, M., Wu, Q., Huang, C., Qian, W., Rota-Stabelli, O., Yang, N., Wang, S., Wang, G. Zhang, G., Guo, J., Gu, L., Chen, L., Xing, L., Xi, Y., Liu, F., Lin, K., Guo, M., Liu, W., He, K., Tian, R., Jacquin-Joly, E., Franck, P., Siegwart, M., Ometto, L., Anfora, G., Blaxter, M., Meslin, C., Nguyen, P., Dalíková, M., Marec, F., Olivares, J. Maugin, S., Shen, J., Liu, J., Guo, J., Luo, J., Liu, B., Fan, W., Feng, L., Zhao, X., Peng, X., Wang, K., Liu, L., Zhan, H., Liu, W., Shi, G., Jiang, C., Jin, J., Xian, X., Lu, S., Ye, M., Li, M., Yang, M., Xiong, R., Walters, J. R., Li, F. 2019. A chromosome-level genome assembly of Cydia pomonella provides insights into chemical ekology and insecticide resistence. Nature Communications 10: 4237.

Kontakt: RNDr. Petr Nguyen, Ph.D. (petr.nguyen at prf.jcu.cz).

Genomika a fylogeneze obaleče jablečného. Kredit: Wan et al. 2019