这种昆虫从植物中窃取了一个基因来帮助自己生存

粉虱的计划实施了3500万年,但这场游戏可能最终结束了。

想象一下如果你可以交易有益的基因和你的朋友——你可以给他们你的长寿基因,而他们会给你抗病或乳糖耐受性的基因。

这对人类来说是不可能的——你只能从你的父母那里得到基因交换基因,但只是为了制造你)。但是有些生物能够直接交换彼此的基因。

这被称为“水平基因转移”,这在细菌之间很常见,它们利用这一过程来获得防御抗生素

植物和动物偶尔也会从微生物(特别是病毒)中获取基因,但现在科学家已经做到了发现证据表明,一个昆虫一旦偷了一个基因植物

Plant-to-Insect基因转移

白蝇是各地农民的祸根——这种微小的昆虫以600多种植物为食,并导致植物死亡数亿美元每年的损失。

农民喷洒杀虫剂来杀死像粉虱这样的害虫,但一些植物已经发展出了自然防御,产生的毒素旨在杀死任何决定将它们作为晚餐的害虫。

这些毒素似乎对粉虱没有任何影响,但它们可以自由地咀嚼产生毒素的植物。

现在,一个由中国领导的研究小组发现了植物用来保护自己的基因自己以某种方式进入了白蝇的DNA。

数百万年前,通过滑动这个基因,白蝇能够利用植物自身的保护来抵御它们。这表明这些细菌通过水平基因转移获得了免疫力。

这揭示了一种机制,通过这种机制,我们可以使天平向有利于植物的方向倾斜。


安德鲁光泽

“这似乎是从植物到昆虫中的官能基因水平基因转移的第一个记录的例子,”Neuchâtel大学的研究员Ted龟在新闻稿中表示。“你不能在任何其他昆虫物种中找到这种基因。”

研究人员怀疑3500万年前,通过奇异和不太可能涉及病毒的事件获得了基因。

特林斯说:“我们认为植物内部的病毒可能携带了这个(…)基因,在被粉虱摄入后,病毒肯定在昆虫内部做了一些事情,从而把这个基因整合到(粉虱)的基因组中。”

“当然,这是一个极其不可能事件,”他补充说,“但是如果你认为数百万年,数十亿人昆虫,病毒,和植物在时间,偶尔这可能发生,如果获得基因是一个有利于昆虫,那么它会被进化的青睐和可能传播。”

作物保护的新途径

为了看看他们是否可以利用水平基因转移的知识来对付白蝇,中国研究人员开发了一种分子,可以干扰白蝇表达基因的能力(称为BtPMaT1)。

然后,他们对番茄进行了基因改造——番茄可以自然产生毒素——来产生这种分子。最后,他们让白蝇和其他两种昆虫,以及未经改良的对照组,以这些番茄植物为食。

你无法在任何其他昆虫物种中找到这种基因。


泰德龟

不到20%的粉虱在食用对照植物后死亡,但近100%的粉虱在食用转基因植物后死亡。在两种植物中,其他昆虫的死亡率几乎相等。

“这使我们能够通过它倾向于植物的青睐,”伊利诺伊大学芝加哥大学的进化基因组学研究员安德鲁光泽,伊利诺伊州的进化基因组学研究员,告诉大自然

“这是一个显著的例子,说明了进化研究如何为作物保护等应用提供新方法。”

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