Generna kan fälla granskogens värsting
Forskare har kartlagt granbarkborrens arvsmassa. Och intensifierar nu jakten på nya sätt att bekämpa granskogens värsta skadeinsekt – med hjälp av skalbaggens egna gener.
Granbarkborrarna förstör mer än 100 miljoner kubikmeter granskog i Europa och Asien, varje år. Kartläggningen av dess genom ökar möjligheterna att förstå hur och varför granbarkborren blivit en så framgångsrik skadegörare i skogen.
Analysen av arvsmassan visar bland annat att granbarkborren har ett ovanligt stort antal gener som hjälper till att bryta ner växters cellväggar. Däremot har de förhållandevis få gener för att göra sig av med kroppsfrämmande ämnen, något som förvånar eftersom kådan i träden är giftig för insekterna.
Dubbelsträngat RNA i maten
Den nu gjorda sekvenseringen av granbarkborrens, Ips typographus, samlade arvsmassa kan bädda för högspecifik bekämpning med så kallad RNA interferens (RNAi).
RNAi är en molekylärbiologisk metod som med mycket hög precision slår ut specifika gener genom att administrera dubbelsträngat RNA in i granbarkborren, exempelvis via föda.
Eftersom sådant RNA är kroppsfrämmande för insekten aktiveras en process i skalbaggen, som resulterar i att motsvarande gen i arvsmassan tystas ned eller stängs av.
Metoden kan ge tydlig information om vilka roller som specifika gener spelar i barkborrens biologi, något som nu underlättas i och med kartläggningen av granbarkborrens hela arvsmassa (genom).
Gener som måltavla för bekämpning
RNAi-metoden kan på sikt förhoppningsvis även användas för praktisk bekämpning ute i skogen.
– Man kan exempelvis slå ut gener som har en direkt påverkan på överlevnaden, eller inrikta sig på de gener som är viktiga för barkborrarnas reproduktion eller förmåga att uppfatta de feromoner som de använder vid parning och för att angripa granskog, säger Martin N Andersson, docent vid Lunds universitet.
Den genom-baserade metoden är artspecifik, vilket innebär att den inte har några oönskade, skadliga bieffekter på andra organismer.
Kan bena upp släkten barkborrar
– I Nordamerika finns många andra betydelsefulla arter av samma barkborresläkte, Ips, och där kommer granbarkborrens genom att bli ett slags grundkarta som hjälper amerikanerna att studera sina arter, säger Fredrik Schlyter, professor vid SLU.
Utöver Lunds universitet och SLU har forskare vid Tjeckiska Lantbruksuniversitetet, Norsk Institutt for Bioøkonomi, Max Planck Institutet för kemisk ekologi i Tyskland samt SciLife i Uppsala deltagit i studien.
Hur kartlägger man en granbarkborres arvsmassa?
För att kartlägga granbarkborrens genom har forskarna i laboratoriet genomfört syskonparning på barkborrarna under tio generationer. Detta för att få ett homogent dna med få variationer. Därefter har de extraherat dna från omkring 100 skalbaggar. Detta har biokemiskt lästs av i små bitar, bitar som sedan sytts ihop med hjälp av stor datorkraft. Forskarna har sedan jämfört med generna hos andra insekter och analyserat vilka gener som har expanderat respektive minskat hos granbarkborren jämfört med andra arter. Enligt forskarna pekar alla kontrolldata på att genomet är av högsta kvalitet och jämförbart med de mest välstuderade som bananflugans och människans.
Vetenskaplig artikel:
A highly-contiguous genome assembly of the Eurasian spruce bark beetle, Ips typographus, provides insight into a major forest pest. Communications Biology .
Kontakt:
Martin N Andersson, docent vid Biologiska institutionen, Lunds universitet, Martin_n.andersson@biol.lu.se
Fredrik Schlyter, professor kemisk ekologi, SLU, institutionen för växtskyddsbiologi och Tjeckiska Lantbruksuniversitetet, fredrik.schlyter@slu.se
