Dešifriranje simbiotske tajne maslinine mušice
Bakterija Candidatus Erwinia dacicola omogućuje larvama maslinine mušice da se hrane zelenim maslinama nadvladavajući njihove prirodne obrane.
Maslinina mušica (Bactrocera oleae) najznačajniji je štetnik maslinika u mediteranskoj regiji i diljem svijeta.
Štetu uzrokuju njezine larve, koje se hrane plodovima masline, uzrokujući značajne kvantitativne i kvalitativne gubitke u plodovima i ulju.
Svake godine štetnik uzrokuje više od 30 posto uništenja svih mediteranskih nasada maslina, što odgovara godišnjim gubicima od gotovo 3 milijarde eura.
Vidi također: Studija sugerira da je smrdljivac uzrok misterioznog opadanja plodova u ItalijiInsekticidi su dugo bili primarno sredstvo protiv zaraze maslininom mušicom, kao i u slučaju mnogih drugih štetnika masline, poput maslininog savijača.
Utjecaji na okoliš, kao što su toksičnost za neciljane organizme, onečišćenje vodnih sredina i kontaminacija ljudskog lanca prehrane, dovelo je do nedavnog povlačenja rekordnog broja insekticidnih spojeva putem provedbe propisa Europske unije.
Osim toga, široka upotreba pesticida u kombinaciji s kratkim životnim ciklusima štetnika rezultirala je pojavom otpornih sojeva.
Za razliku od većine drugih štetnika, maslinina mušica gotovo u potpunosti ovisi o simbiotskoj bakteriji, Candidatus Erwinia dacicola.
Larve kukca za prehranu na nezrelim zelenim maslinama trebaju ovog simbionta, koji im omogućuje prevladavanje prirodnih kemijskih obrana masline, poput oleuropeina, a važan je čimbenik u razvoju larvi pri prehrani na crnim maslinama.
Također povećava proizvodnju jaja kod odraslih ženki pod stresnim uvjetima.
Zbog tog jedinstvenog odnosa između insekta i bakterije, Ca. E. dacicola bio je predmet nedavnih istraživanja o novim metodama kontrole.
(Fotografija: Alvesgaspar)
Pokazalo se, na primjer, da određena antimikrobna spojeva, poput bakrenog oksiklorida i viridiola, mogu ometati simbiotski odnos, što dovodi do poremećenog razvoja ličinki i smanjene otpornosti kod odraslih.
Novo istraživanje objavljeno u časopisu Nature nastoji pružiti sveobuhvatniju bazu znanja na kojoj se može graditi provođenjem najdetaljnije genetske studije maslineće mušice i njenog simbionta.
Studija je ispitala bio-geografske obrasce i genetsku raznolikost oba organizma u 54 populacije koje se protežu Mediteranom, Afrikom, Azijom i Amerikama.
Istraživači su identificirali tri glavna bakterijska haplotipa: htA, htB i htP.
Haplotipovi htA i htB dominirali su mediteranskom regijom, pri čemu je htA prevladavao u zapadnim populacijama (npr. Alžir, Maroko i Iberijsko poluotok), a htB u istočnim područjima (npr. Izrael, Turska i Cipar).
Vidi također: Rješenje za suzbijanje štetočina masline niskih troškova u razvojuPopulacije središnjeg Sredozemlja pokazale su mješavinu tih haplotipa, što odražava zonu stjecanja utjecanu migracijom i selekcijom sorti maslina.
Arheološki dokazi upućuju na to da su masline pripitomljene na istočnom Sredozemlju i proširile se prema zapadu. Istraživači napominju da se genetski obrasci masline i njezina simbionta podudaraju s tim kretanjima, što ukazuje na to da je ljudska selekcija sorti maslina vjerojatno utjecala na distribuciju i prilagodbu štetnika i njegovog simbionta.
Na primjer, genetska mješavina populacija središnjeg Sredozemlja u skladu je s miješanjem istočnih i zapadnih linija masline.
Haplotip htP, jedinstven za Pakistan, također naglašava drevnu geografsku separaciju i evolucijsku divergenciju, pri čemu niža genetska raznolikost simbionta u odnosu na mušicu domaćina upućuje na dugoročnu asocijaciju obilježenu selektivnim pritiscima.
Južnoafričke populacije bile su slično različite, odražavajući evolucijsku povijest muhe i njezina domaćina.
Ostale geografski izolirane populacije, poput onih na Krfu, u Kaliforniji i Iranu, bile su osobito korisne u modeliranju obrazaca rasprostranjenja i prilagodbe.
Kreta, na primjer, pretežno sadrži htA unatoč svojoj blizini istočnim regijama, vjerojatno zbog povijesne izolacije i ograničene razmjene gena.
Kalifornijske populacije dijele istočno-mediteranske haplotipove simbionta i domaćina, što podupire hipotezu o ljudima posredovanom uvozu iz Turske.
Slično tome, iranske populacije pokazuju snažne genetske veze s populacijama središnjeg Sredozemlja, što upućuje na nedavne uvoze i širenje unutar regije.
Istraživači vjeruju da ovo dublje razumijevanje genetske strukture populacija maslinine mušice i njihovih simbionata može poslužiti kao temelj za ciljane intervencije.
Na primjer, različiti genetski profili pakistanskih i južnoafričkih populacija mogli bi zahtijevati pristupe specifične za regiju.
Studija je također naglasila potencijal iskorištavanja biologije simbionata u upravljanju štetočinama, primjerice narušavanjem uloge bakterije u svladavanju obrana masline.