작은 기생충 말벌은 진딧물의 중요한 자연적인 적이므로 농부의 가장 친한 친구입니다. 그들은 많은 수의 자란과 온실에서 방출되어 진딧물 감염으로부터 작물을 보호합니다. 그러나 진딧물에는 동맹국이 있습니다. 일부 진딧물은 공생 박테리아를 가지고있어 기생 말벌에 내성을 갖습니다. 이 소위 방어 공생은 생물학적 통제를 손상시킬 가능성이 있지만 영리한 번식과 방출 전략은 문제를 완화시킬 수 있습니다.
작은 식물 수액 서식 곤충 인 진딧물은 전 세계에서 가장 중요한 농업 해충에 속합니다. 그들은 식물을 직접 손상시키고 식물 질병을 퍼뜨려 수확량 손실과 큰 경제적 피해를 입 힙니다. 화학 살충제는 이러한 손상을 제한하는 데 사용되지만, 통제 노력은 종종 살충제 저항의 진화로 인해 방해됩니다. 진딧물을 제어하기위한 대안 적 접근은 포식자 나 기생 말벌과 같은 자연적인 적을 사용합니다.
기생충이라고도하는 작은 기생충 말벌은 특히 진딧물과 싸우는 데 특히 적합합니다. 그들은 짧은 세대 시간과 높은 성실함을 가지고 있으며, 이는 진딧물과 같은 빠르게 재생되는 호스트를 따라 잡는 데 중요합니다. 기생충의 생활 방식은 병적이라면 매력적입니다. 암컷은 계란을 주입하여 진딧물을 공격하며, 이는 살아있는 진딧물을 내부에서 삼키는 유충으로 발달합니다. 유충은 호스트만큼 크게 자라며 결국 진딧물의 빈 껍질 내부의 부드러운 누에 고치에서 진딧물을 죽입니다. 이 단계는 "미라"라고합니다. 며칠 안에 새로운 말벌이 미라에서 나올 것이며 더 많은 진딧물을 공격 할 준비가되어 있습니다.
그러한 강력한 적들과 함께, 진딧물이 방어를 진화시키는 것은 놀라운 일이 아닙니다. 더 놀라운 것은 가장 효과적인 방어선의 본질입니다. 진딧물은 종종 신체 내부에 공생 박테리아를 가지고 있으며,이 박테리아는 기생충의 계란이나 유충을 죽이는 독소를 생산하여 기생충에 내성을 갖습니다 [1]. 이 박테리아는 유전 적입니다. 그들은 진딧물 어머니에서 자손까지 안정적으로 전달됩니다. 따라서 박테리아는 숙주를 보호함으로써 자신의 종류를 보호합니다.
기생충에 의한 공격에 직면 할 때, 그러한 저항성 창고 공생체를 보유한 진딧물은 상당한 이점을 누려야합니다. 소규모 실험 시스템 (인구 케이지)에 대한 연구에 따르면 기생충의 적용은 실제로 Symbiont 보호 된 진딧물을 매우 강하게 선호한다는 것을 보여주었습니다. 결과적으로, 진딧물 인구는 너무 저항력이있어서 기생충에 의한 통제를 피합니다 [2]. 이것은 농부들이 온실에서보고 싶어하는 것이 아닙니다.
언뜻보기에,이 효과는 살충제 저항의 진화와 유사합니다. 그러나 살충제와 달리 기생충도 진화 할 수 있습니다. 실험실 연구에 따르면 기생충 집단은 반응이 가능하다는 것을 보여 주었다. 그들은 진딧물의 공생에 의해 부여 된 저항을 극복하는 데 더 나은 것을 선택할 수있다 [3]. 이것은 기생충에 의한 생물학적 제어가 개선 될 수있는 방법을 시사한다. 하나는 작물에서 방출 된 기생충이 Symbiont 보호 된 진딧물에 대한 빠른 적응을위한 충분한 유전 적 변이를 보장하는 것입니다.
두 번째 개선은 선택적 육종을 사용하여 숙주에 보호 공생체의 존재에 미리 적응하는 기생충을 생성하는 것입니다. 또 다른 유망한 가능성은 기생충과 포식자 응용을 결합하는 것입니다. 높은 진딧물 밀도의 축적을 방지하기 위해 기생충을 조기에 방출하고, 포식자를 적용하여 기생충에 의한 제어를 피하는 저항성 진딧물을 꺼내십시오. 해충 방제의 영리하고 증거 기반 전략은 기생충에 대한 Symbiont-conferred 저항의 도전을 해결하는 데 도움이 될 수 있습니다.
이러한 결과는 진딧물에서 기생충에 대한 Symbiont-conferred 저항성이라는 제목의 기사에 설명되어 있습니다-최근 생물학적 제어 에 발표 된 생물학적 제어에 대한 도전. . 이 작품은 스위스 Eawag and ETH Zürich의 Christoph Vorburger에 의해 수행되었습니다.
참조 :
- Oliver, K.M., Degnan, P.H., Hunter, M.S. 및 Moran, N.A. (2009). 박테리오파지는 공생 상호주의의 보호에 필요한 요인을 인코딩합니다. Science 325 , 992-994.
- Käch, H., Mathé-Hubert, H., Dennis, A.B. 및 Vorburger, C. (2018). symbiont- 매개 저항의 빠른 진화는 기생충에 의한 진딧물의 생물학적 제어를 손상시킨다. 진화 적 응용 11 , 220-230.
- Dennis, A.B., Patel, V., Oliver, K.M. 및 Vorburger, C. (2017). 기생충 유전자 발현은 공생 보호 된 숙주에 적응 한 후 변화한다. 진화 <71 , 2599-2617.
