دانشمندان ژن برای نجات درختان خاکستر از کشنده سوسک

یک تیم بین المللی از دانشمندان را شناسایی کرده اند نامزد ژن مقاومت است که می تواند حفاظت از خاکستر درختان از زمرد خاکستر مته (EAB), مرگبار آفت است که انتظار می رود به کشتن میلیاردها درختان در سراسر جهان است.

در مطالعه جدید منتشر شده امروز در طبیعت, محیط زیست و تحولمحققان از کوئین مری دانشگاه لندن و Royal Botanic Gardens, Kew, توالی ژنوم 22 گونه از خاکستر درخت (Fraxinus) از سراسر جهان و استفاده از این اطلاعات به تجزیه و تحلیل چگونه گونه های مختلف به یکدیگر مرتبط هستند.

در ضمن همکاران از ایالات متحده وزارت کشاورزی خدمات جنگل در اوهایو آزمایش مقاومت بیش از 20 خاکستر گونه درخت به EAB با تفریخ تخم مرغ متصل به پوست درختان و به دنبال سرنوشت لارو سوسک. مقاوم در برابر خاکستر درختان به طور کلی کشته لارو زمانی که آنها burrowed به ساقه های خود را, اما آنهایی که مستعد ابتلا نیست.

این تیم تحقیقاتی مشاهده شده که تعدادی از گونههای مقاوم تر بودند از نزدیک مرتبط به ابتلا گونه نسبت به سایر گونه های مقاوم در برابر. این به معنای انگلستان مبتنی بر ژنوم دانشمندان قادر به پیدا کردن ژنهای مقاومت به دنبال مکان های درون DNA که در آن گونههای مقاوم بودند اما نشان داد تفاوت از خود را مستعد ابتلا بستگان.

با استفاده از این رویکرد جدید دانشمندان نشان داد 53 نامزد ژن مقاومت چند که درگیر در ساخت مواد شیمیایی هستند که به احتمال زیاد مضر به حشرات.

این یافته ها نشان می دهد که پرورش یا ویرایش ژن می تواند مورد استفاده قرار گیرد به جای این ژن مقاومت به خاکستر گونه های در حال حاضر تحت تاثیر قرار توسط EAB.

EAB کشته شدن صدها میلیون نفر از خاکستر درختان در آمریکای شمالی بیش از 10 سال گذشته است. در حالی که فردی خاکستر درختان محافظت می شود با استفاده از حشره کش ها تنها راه حل دراز مدت برای صرفه جویی در آمریکا خاکستر جمعیت است به پرورش و اصلاح نژاد درختان با مقاومت به EAB.

سوسک نیز یک تهدید برای اروپا خاکستر جمعیت. کشف شد در نزدیکی مسکو حدود 15 سال پیش است و در حال حاضر به اوکراین است.

در این مطالعه محققان آمریکایی دریافتند که اروپایی خاکستر بود و مقاوم در برابر EAB از آمریکای شمالی گونه است. اما اروپایی خاکستر درختان در حال حاضر تحت تاثیر یک بیماری همه گیر از بیماری های قارچی خاکستر سرخشکیدگی و کارشناسان هنوز به درک چگونه این دو تهدیدات ممکن است تداخل می کنند.

این مطالعه همچنین درگیر همکاران از ایالات متحده وزارت کشاورزی کشاورزی خدمات پژوهشی و Teagasc جنگلداری توسعه بخش دوبلین, ایرلند.

Dr Laura کلی دانشگاهی بازدید کننده در کوئین مری تحقیقات رهبر در سلامت گیاه at the Royal Botanic Gardens, Kew و نویسنده اول این مطالعه گفت: "خاکستر درختان اجزای کلیدی معتدل جنگل اکوسیستم ها و آسیب های ناشی از EAB نیز در معرض خطر قرار می دهد مزایای بسیاری است که این جنگل ها فراهم می کند. یافته های ما نشان می دهد که ممکن است برای افزایش مقاومت در معرض گونه از خاکستر از طریق هیبرید پرورش با مقاوم در برابر بستگان و یا از طریق ژن ویرایش. آگاهی از ژنهای دخیل در مقاومت نیز کمک خواهد کرد که تلاش ها برای شناسایی درختان هستند که قادر به زنده ماندن مداوم تهدید از EAB و به نوبه خود می تواند تسهیل ترمیم خاکستر جنگل در مناطق که در حال حاضر حمله شده است."

پروفسور ریچارد Buggs استاد تکاملی ژنتیک در کوئین مری و تحقیقات ارشد رهبر در سلامت گیاه at the Royal Botanic Gardens, Kew گفت: "زمرد خاکستر مته کشته شدن صدها میلیون نفر از خاکستر درختان در آمریکای شمالی پس از آن بود به طور تصادفی وارد شده به دیترویت از آسیا در چوبی بسته بندی. سوسک در حال حاضر گسترش در سراسر اروپا که در آن ما هنوز نمی دانند که چگونه آن را در تعامل با مهاجم قارچی پاتوژن باعث خاکستر سرخشکیدگی بیماری همه گیر. ما نیاز به آماده به اقدام قاطع برای جلوگیری از گسترش آفات و عوامل بیماری زا است که آسیب به درختان و محیط زیست طبیعی و همچنین به عنوان عوامل بیماری زا است که حمله به انسان است."

دکتر جنیفر کخ تحقیقات زیست شناس با ایالات متحده وزارت کشاورزی خدمات جنگل گفت: "این نامزد ژن مقاومت به یک بار اعتبار پتانسیل را دارند که تا حد زیادی تسریع در فرایند پرورش و تولید بهبود یافته کاشت سهام برای ترمیم جنگل ها و مناظر نابود توسط EAB."

استاد ملانی Welham, BBSRC اجرایی صندلی گفت: "این قابل توجهی یافته های پژوهش نشان می دهد اهمیت همکاری های بین المللی بیشتر به دانش بنیادی پاتوژن زیست شناسی. با داشتن درک بهتر از مفاهیم درخت بیماری در سطح جهانی ما قادر به اطمینان از مناسب روش خود را مدیریت است."

###

• تحقیقات نشریه: 'همگرا مولکولی تکامل در میان خاکستر گونه های مقاوم به زمرد خاکستر مته' Laura J. Kelly, William J. Plumb, David W. کری, Mary E. مختلف Endymion D. کوپر ویلیام Crowther, Alan T. Whittemore, Stephen J. Rossiter, Jennifer L. کخ و ریچارد J. A. Buggs. طبیعت اکولوژی و تکامل. DOI: 10.1038/s41559-020-1209-3
• حمایت از تصاویر در درخواست در دسترس هستند.
• یک کپی از این مقاله با ما تماس بگیرید:

سوفی McLachlan
دانشکده ارتباطات مدیریت (علوم و مهندسی)
کوئین مری دانشگاه لندن
press@qmul.ac.uk
Tel: 020 7882 3787

کوئین مری دانشگاه لندن است تحقیقات فشرده و دانشگاه است که متصل ذهن در سراسر جهان است. یک عضو معتبر راسل گروه ما کار در سراسر علوم انسانی و علوم اجتماعی, پزشکی و دندانپزشکی و علوم و مهندسی با الهام بخش آموزش به طور مستقیم به اطلاع ما جهان پیشرو پژوهش است. در تازه ترین تحقیقات تعالی چارچوب ما رتبه 5 در کشور برای بسیاری از تحقیقات خروجی که جهان پیشرو و یا در سطح بین المللی بسیار عالی است. ما بیش از 25 ، 000 دانش آموزان و ارائه بیش از 240 درجه برنامه. شهرت ما برای آموزش عالی بود پاداش با نقره در جدید ترین آموزش چارچوب تعالی. ملکه مری یک افتخار و متمایز تاریخچه ساخته شده است در چهار تاریخی موسسات کشش و برگشت به 1785 و فراتر از آن. مشترک به هر یک از این موسسات - لندن پزشکی بیمارستان کالج سنت بارتولومیو پزشکی کالج, Westfield کالج و کالج کوئین مری - بود و چشم انداز برای ارائه به امید و فرصت برای کمتر ممتاز و یا در غیر این صورت زیر نشان داده شده است. امروز کوئین مری دانشگاه لندن باقی می ماند درست به آن اعتقاد در باز کردن درهای فرصت را برای هر کسی که با پتانسیل موفقیت و کمک به ساختن آینده همه ما می تواند افتخار.

The Royal Botanic Gardens, Kew جهان-معروف علمی سازمان در سطح بین المللی مورد احترام فوق العاده خود را مجموعه به عنوان به خوبی به عنوان آن تخصص علمی در گیاه, تنوع حفاظت از محیط زیست و توسعه پایدار در انگلستان و در سراسر جهان است. باغ کیو عمده بین المللی و بالا لندن از جاذبه های بازدید کننده. Kew را 132 هکتار باغ و Wakehurst, Kew, وحشی, باغ گیاهی, جذب بیش از 2.5 میلیون بازدیدکننده داشته است در هر سال است. باغ کیو ساخته شده بود یک میراث جهانی یونسکو در ماه جولای سال 2003 و جشن آن 260th سالگرد در 2019. Wakehurst به Kew هزاره دانه بانک, بزرگترین بانک بذر گیاه وحشی در جهان است. RBG Kew دریافت حدود یک سوم از بودجه خود را از دولت از طریق وزارت محیط زیست, غذا و امور روستایی (دفرا) و شوراهای پژوهشی. بودجه بیشتر نیاز به حمایت RBG Kew حیاتی کار می آید از اهدا کنندگان عضویت و فعالیت های تجاری از جمله فروش بلیط.

بیوتکنولوژی و علوم زیستی شورای پژوهشی (BBSRC) بخشی از بریتانیا پژوهش و نوآوری, غیر-دپارتمان عمومی بدن تامین می شود توسط یک کمک مالی در کمک به دولت بریتانیا است. BBSRC سرمایه گذاری در سطح جهانی علوم زیستی پژوهش و آموزش از طرف انگلستان ، هدف ما این است که بیشتر دانش علمی برای ترویج رشد اقتصادی و ثروت ایجاد شغل و بهبود کیفیت زندگی در انگلستان و فراتر از آن.

بودجه توسط دولت BBSRC سرمایه گذاری £451 میلیون دلار در سطح جهانی علوم زیستی در 2019-20. ما حمایت از پژوهش و آموزش در دانشگاهها و استراتژیک تامین مالی موسسات. BBSRC تحقیقات و مردم ما صندوق در حال کمک به جامعه برای دیدار با چالش های عمده ای از جمله امنیت غذایی انرژی سبز و سالم و طولانی تر زندگی می کند. سرمایه گذاری های ما زیر بنای مهم بریتانیا در بخش های اقتصادی از جمله کشاورزی و مواد غذایی و صنعتی بیوتکنولوژی و داروسازی.