解密橄榄蝇的共生秘密

细菌 Candidatus Erwinia dacicola 能够让橄榄果蝇幼虫突破其自然防御能力,以绿橄榄为食。
作者:约翰·威廉·梅根 - Meigen Zweiflugen 1790
西蒙·罗茨
30 年 2024 月 18 日 00:- UTC

这款 橄榄果蝇 (实蝇oleae) 是地中海地区乃至全世界最严重的橄榄园害虫。

这种损害是由其幼虫造成的,它们以橄榄果实为食,导致果实和油在数量和质量上遭受严重损失。

每年,这种害虫造成地中海所有橄榄作物被毁坏的30%以上,相当于每年损失近3亿欧元。

另见:研究表明臭虫导致意大利水果神秘掉落

杀虫剂长期以来一直是防治橄榄果蝇侵染的主要手段,就像防治许多其他橄榄害虫一样,例如 橄榄蛾.

对非目标生物的毒性、水污染和人类食物链污染等环境影响导致了 最近的撤退 通过实施欧盟法规,可以限制数量空前的杀虫剂成分。

此外,杀虫剂的广泛使用,加上害虫的生命周期较短,导致 耐药菌株.

然而,与大多数其他害虫不同的是,橄榄果蝇几乎完全依赖于一种共生细菌,即 欧文氏菌.

昆虫幼虫需要这种共生体来吞噬未成熟的绿橄榄,以克服橄榄的天然化学防御能力,例如 橄榄苦苷,是幼虫以黑橄榄为食时发育的重要因素。

它还能增加成年雌性在压力条件下的产卵量。

由于昆虫和细菌之间的这种独特关系, 钙 E. 达西科拉 (dacicola) 已成为新型控制方法研究的主题。

世界解密橄榄蝇共生秘密 橄榄油时代

(照片:Alvesgaspar)

例如,研究表明,某些抗菌化合物,如氯氧化铜和绿青霉醇,会干扰共生关系,导致幼虫发育紊乱和成虫耐寒性下降。

新的研究 《自然》杂志发表的这项研究旨在通过对橄榄果蝇及其共生体进行最详细的基因研究,提供更全面的知识基础。

该研究调查了地中海、非洲、亚洲和美洲 54 个种群的生物地理模式和遗传多样性。

研究人员确定了三种主要的细菌单倍型:htA、htB 和 htP。

单倍型 htA 和 htB 在地中海地区占主导地位,其中 htA 在西部人群中流行(例如阿尔及利亚、摩洛哥和伊比利亚半岛),而 htB 在东部地区流行(例如以色列、土耳其和塞浦路斯)。

另见:低成本橄榄害虫防治解决方案正在开发中

中部地中海人群表现出这些单倍型的混合,反映了受橄榄品种的迁移和选择影响的汇合区。

考古学证据表明,橄榄在地中海东部被驯化并向西传播。研究人员指出,橄榄蝇及其共生体的基因模式与这些运动相一致,这表明人类对橄榄品种的选择可能影响了这种害虫及其共生体的分布和适应性。

例如,中部地中海人群的基因混合与东部和西部橄榄谱系的混合一致。

巴基斯坦独有的单倍型 htP 同样凸显了古老的地理分离和进化分歧,共生体的遗传多样性低于宿主苍蝇,表明存在以选择压力为特征的长期关联。

南非的苍蝇种群也有类似的差异,反映了苍蝇及其宿主的进化历史。

其他地理上孤立的种群,例如在克里特岛、加利福尼亚和伊朗发现的种群,在模拟扩散和适应模式方面特别有用。

例如,克里特岛尽管靠近东部地区,但却主要含有 htA,这可能是由于历史上的隔离和基因流动有限。

加州种群拥有东地中海共生体和宿主单倍型,支持人类介导从土耳其引入的假设。

同样,伊朗人群表现出与中部地中海人群的强烈遗传联系,表明最近该地区的引入和传播。

研究人员认为,更深入地了解橄榄蝇种群及其共生体的遗传结构可以为制定有针对性的干预措施提供参考。

例如,巴基斯坦和南非人口的独特基因特征可能需要采取针对特定区域的方法。

该研究还强调了利用共生生物学的潜力 虫害管理,例如通过破坏细菌在克服橄榄防御中的作用。



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