Zeytin Sineğinin Simbiyotik Sırrının Şifresi Çözüldü

ÖZET

Zeytin meyve sineği Akdeniz bölgesinde önemli bir zararlıdır, zeytin mahsullerine önemli zararlar verir ve esas olarak larvalarının zeytin meyveleriyle beslenmesi yoluyla yıllık yaklaşık 3 milyar avroluk kayba neden olur. Son araştırmalar zeytin meyve sineği ile Candidatus Erwinia dacicola arasındaki simbiyotik ilişkiye odaklanmıştır ve genetik çalışmalar çeşitli popülasyonlarda farklı haplotipleri ortaya koymuş ve bu daha derin anlayışa dayalı zararlı yönetimi için potansiyel bölgeye özgü yaklaşımlar önermiştir.

The zeytin meyve sineği (Bactrocera oleae) Akdeniz Bölgesi'nde ve dünyada en önemli zeytinlik zararlısıdır.

Zarar, zeytin meyvesinde beslenen larvaları tarafından meydana getirilmekte olup, meyvede ve yağda önemli niceliksel ve nitel kayıplara neden olmaktadır.

Zararlı her yıl Akdeniz'deki tüm zeytin mahsullerinin tahribatının yüzde 30'undan fazlasından sorumlu oluyor ve bu da yıllık yaklaşık 3 milyar avroluk kayba denk geliyor.

Böcek ilaçları, zeytin meyve sineği istilasına karşı uzun zamandır birincil başvuru kaynağı olmuştur, tıpkı diğer birçok zeytin zararlısında olduğu gibi, zeytin güvesi.

Hedef dışı organizmalara yönelik toksisite, su kirliliği ve insan besin zincirinin kirlenmesi gibi çevresel etkiler, son çekilme Avrupa Birliği düzenlemelerinin uygulanmasıyla benzeri görülmemiş sayıda böcek ilacı bileşeninin kullanımı.

Ayrıca, pestisitlerin yaygın kullanımı ve zararlı organizmaların kısa yaşam döngüleri, dirençli suşlar.

Ancak diğer zararlıların çoğundan farklı olarak zeytin meyve sineği neredeyse tamamen simbiyotik bir bakteriye, yani Candidatus Erwinia dacicola.

Böcek larvaları, zeytinin doğal kimyasal savunmalarını aşarak olgunlaşmamış yeşil zeytinlerle beslenmek için bu simbiyona ihtiyaç duyarlar. oleuropeinve siyah zeytinle beslenen larvaların gelişiminde önemli bir faktördür.

Stresli koşullarda yaşayan yetişkin dişilerde de yumurta üretimini arttırır.

Böcek ve bakteri arasındaki bu eşsiz ilişki nedeniyle, Yaklaşık E. Dacicola son zamanlarda yeni kontrol yöntemleri üzerine yapılan araştırmaların konusu olmuştur.

Örneğin, bakır oksiklorür ve viridiol gibi bazı antimikrobiyal bileşiklerin simbiyotik ilişkiyi bozabileceği, bunun da larva gelişiminin bozulmasına ve yetişkinlerde dayanıklılığın azalmasına yol açabileceği gösterilmiştir.

Yeni araştırmalar Nature dergisinde yayımlanan çalışma, zeytin sineği ve onun simbiyotu üzerinde en detaylı genetik çalışmayı yürüterek üzerine inşa edilebilecek daha kapsamlı bir bilgi tabanı sağlamayı amaçlıyor.

Çalışmada, Akdeniz, Afrika, Asya ve Amerika kıtalarına yayılmış 54 popülasyonda her iki organizmanın biyocoğrafik yapıları ve genetik çeşitliliği incelendi.

Araştırmacılar üç temel bakteri haplotipi tanımladılar: htA, htB ve htP.

htA ve htB haplotipleri Akdeniz bölgesinde baskındı; htA batı popülasyonlarında (örneğin Cezayir, Fas ve İber yarımadası) ve htB ise doğu bölgelerinde (örneğin İsrail, Türkiye ve Kıbrıs) yaygındı.

Orta Akdeniz popülasyonları, zeytin çeşitlerinin göçü ve seçiliminden etkilenen bir birleşme bölgesini yansıtarak bu haplotiplerin bir karışımını sergilemiştir.

Arkeolojik kanıtlar zeytinlerin doğu Akdeniz'de evcilleştirildiğini ve batıya doğru yayıldığını gösteriyor. Araştırmacılar zeytin sineğinin ve onun simbiyontunun genetik örüntülerinin bu hareketlerle uyumlu olduğunu ve bunun da zeytin çeşitlerinin insan tarafından seçilmesinin zararlının ve onun simbiyontunun dağılımını ve adaptasyonunu muhtemelen etkilediğini gösteriyor.

Örneğin, Orta Akdeniz popülasyonlarının genetik karışımı, doğu ve batı zeytin soylarının harmanlanmasıyla tutarlıdır.

Pakistan'a özgü olan htP haplotipi de eski coğrafi ayrışmayı ve evrimsel farklılaşmayı vurgularken, simbiyontların konak sineğe kıyasla daha düşük genetik çeşitliliğe sahip olması, seçici baskılarla karakterize uzun vadeli bir ilişkiyi akla getiriyor.

Güney Afrika popülasyonları da benzer şekilde farklıydı ve sineğin ve konakçısının evrimsel tarihini yansıtıyordu.

Girit, Kaliforniya ve İran'da bulunanlar gibi coğrafi olarak izole edilmiş diğer popülasyonlar, dağılma ve adaptasyon modellerinin modellenmesinde özellikle yararlıydı.

Örneğin Girit, doğu bölgelerine yakın olmasına rağmen, büyük olasılıkla tarihsel izolasyon ve sınırlı gen akışı nedeniyle, ağırlıklı olarak htA'ya ev sahipliği yapmaktadır.

Kaliforniya popülasyonlarının Doğu Akdeniz simbiyont ve konak haplotiplerini paylaşması, Türkiye'den insan aracılı giriş hipotezini desteklemektedir.

Benzer şekilde, İran popülasyonları Orta Akdeniz popülasyonlarıyla güçlü genetik bağlar göstermektedir ve bu durum bölge içinde yakın zamanda gerçekleşen bir tanıtım ve yayılmayı düşündürmektedir.

Araştırmacılar, zeytin sineği popülasyonlarının ve simbiyontlarının genetik yapısı hakkındaki bu daha derin anlayışın, hedefli müdahalelere bilgi sağlayabileceğine inanıyor.

Örneğin, Pakistan ve Güney Afrika popülasyonlarının farklı genetik profilleri, bölgeye özgü yaklaşımları gerekli kılabilir.

Çalışma ayrıca simbiyont biyolojisinden yararlanma potansiyelinin de altını çizdi haşere yönetimiÖrneğin bakterinin zeytin savunmasını yenme rolünü bozarak.

• Böcek Biyokimyası ve Moleküler Biyoloji