Scoperto il trasferimento di 49 geni vegetali nella mosca bianca del tabacco

Possibile sviluppare mezzi alternativi ai pesticidi contro uno dei principali insetti nocivi

[10 Ottobre 2022]

La mosca bianca del tabacco è uno dei principali insetti nocivi nelle regioni tropicali e subtropicali. Lostudio“Multiple horizontal acquisitions of plant genes in the whiteflyBemisia tabaci”, pubblicato su Genome Biology and Evolution da Clément Gilbert e  Florian Maumus dell’Université Paris-Saclay e CNRS Inrae  ha identificato «49 geni vegetali che l’insetto ha integrato nel suo genoma» e i ricercatori evidenziano che «Un numero così sorprendente di geni trasferiti tra piante e un insetto non era mai stato rilevato. Questi risultati aprono nuove prospettive di ricerca sulla relazione tra piante e insetti per sviluppare mezzi innovativi di controllo e ridurre l’uso di pesticidi».

All’Inrae  spiegano che «La guerra tra piante e insetti erbivori risale a centinaia di milioni di anni fa e ha portato i due protagonisti a una corsa agli armamenti che ha portato alla creazione di vie di segnalazione e barriere fisiche e chimiche nelle piante, oltre a strategie di coping negli insetti. Ma i geni che consentono l’adattamento degli insetti a volte hanno un’origine inaspettata! Studi recenti nel 2020 e nel 2021 hanno mostrato per la prima volta il trasferimento di due geni dalle piante al genoma della mosca bianca del tabacco (Bemisia tabaci) (Lapadula et al., 2020 e Xia et al., 2021), uno dei quali conferisce alla mosca bianca la capacità di neutralizzare le tossine di difesa prodotte dalle piante». Incuriositi da questo risultato, Gilbert e  Maumus hanno cercato di scoprire quanti geni presenti nel genoma della mosca bianca – che è stato completamente sequenziato nel 2016 – provenissero dalle piante.

Utilizzando analisi bioinformatiche, i ricercatori sono stati in grado di identificare nel genoma della mosca bianca «49 geni vegetali, derivati ​​da almeno 24 eventi di trasferimento genico indipendenti. La maggior parte di questi geni mostra caratteristiche di geni funzionali – cioè sono espressi nell’insetto e le loro sequenze mostrano segni di vincoli evolutivi – avendo quindi un potenziale ruolo nell’insetto».

I risultati del nuovo studio mostrano anche che «La maggior parte dei geni identificati hanno un ruolo noto nelle relazioni tra le piante e i loro parassiti, come i geni per la produzione di enzimi che degradano le pareti cellulari delle piante. Questo probabilmente riflette il risultato di un processo di selezione naturale dei geni vegetali nell’insetto, permettendo alla mosca bianca di adattarsi a un’ampia gamma di specie vegetali. L’origine e i meccanismi di questi trasferimenti restano da scoprire, ma risalgono tutti a diversi milioni di anni fa».

I due ricercatori francesi concludono: «Questa è la prima volta che i trasferimenti genici tra piante e insetti sono stati identificati in un numero così elevato. Questo studio apre nuove prospettive di ricerca sul rapporto tra piante e insetti nocivi, ma anche sui mezzi di controllo in agricoltura. La comprensione del ruolo dei geni trasferiti per piante e insetti potrebbe consentire di proporre mezzi innovativi di controllo per ridurre l’uso di pesticidi attraverso il miglioramento delle piante (selezione varietale)».