کشف ژنِ محافظ درخت ون مقابل سوسک‌ها

درختان زبان گنجشک (ون) باید در دو جبهه مبارزه کنند. این درختان نه تنها باید نگران بیماری قارچی معروف به خشکیدگی زبان گنجشکی باشند، بلکه چوب‌خوار زمردی زبان‌گنجشک هم آن‌ها را تهدید می‌کند که از گونه سوسک‌هایی است که میلیون‌ها اصله درخت را در ایالات متحده از بین برده است.

اما در تحقیق جدیدی ژن‌هایی را شناسایی کرده‌اند که می‌توانند از این درخت‌ها در برابر این سوسک کشنده محافظت کنند.

در بریتانیا هنوز درختانی پیدا نکرده‌اند که دچار این سوسک شده باشند، اما درختان اروپا در معرض خطر هستند. چوب‌خوار زمردی زبان‌گنجشک را حدود 15 سال پیش در نزدیکی مسکو کشف کردند و اکنون این حشره به اکراین راه پیدا کرده است. پیش‌بینی می‌کنند که این سوسک در نهایت میلیارد‌ها اصله درخت را در جهان از بین ببرد.

آن‌ها درون درز‌های پوست درخت تخم‌گذاری می‌کنند و کرمینه این سوسک وقتی از تخم بیرون بیاید درون پوست درخت نقب می‌زند و شروع به خوردن بافت‌های زنده درخت می‌کند.

 

این کرمینه‌ها در طول چهار مرحله زندگی‌شان تونل‌های پیچ‌اندرپیچی درون پوست درخت ایجاد می‌کنند و درنهایت طول‌شان به 26 تا 32 میلی‌متر می‌رسد. طبق گزارش تارنمای جنگل‌پژوهی دولت بریتانیا طول تونل‌هایی که این کرمینه با خوردن بافت‌های درخت پدید می‌آورند 20 تا 30 سانتی‌متر است.

کرمینه که بزرگ می‌شود آسیب بیش‌تری پدید می‌آورد و در نهایت شاخه‌ها و کل درخت را درمی‌نوردد و از بین می‌برد. دیر برگ دادن از نشانگان ابتلای درخت به چوب‌خوار زمردی زبان‌گنجشک است و در نهایت شاخه‌ها لاغر می‌شوند و از بین می‌روند.

اما دنباله‌های دی‌ان‌ای بیش از 20 گونه درخت زبان گنجشک در سراسر جهان دارای بالغ بر 50 «ژن مقاوم» هستند که مواد شیمیایی ضد این حشره را تولید می‌کنند.

طبق این بررسی که گروهی از محققان دانشگاه کویین مری لندن و باغ گیاه‌شناسی سلطنتی (کیو) انجام داده‌اند با اصلاح یا پرورش ژن می‌توان این ژن‌های مقاوم را به گونه‌های زبان‌گنجشک مبتلا به سوسک چوب‌خوار انتقال داد.

گروهی از محققان بخش خدمات جنگل وزارت کشاورزی ایالات متحده در اوهایو در این پژوهش همکاری داشتند و مقاومت گونه‌های مختلف درخت زبان‌گنجشک را در برابر چوب‌خوار زمردی زبان‌گنجشک آزمودند. برای این کار آن‌ها تخم‌های این سوسک را درون پوست درختان ریختند.

آنان دریافتند درخت‌های مقاوم عموماً کرمینه را هنگام نقب زدن به تنه خود می‌کشند، اما درختان آسیب‌پذیر چنین نمی‌کنند. متخصصان گفته‌اند هنوز به رابطه خطر این سوسک با بیماری قارچی خشکیدگی زبان‌گنجشکی پی نبرده‌اند.

دکتر لاورا کلی مدرس مدعو دانشگاه کویین مری، پژوهشگر ارشد سلامت گیاهان در باغ گیاه‌شناسی سلطنتی کیو و نویسنده اول این پژوهش گفت: «درخت زبان‌گنجشک عنصر اصلی زیسب‌بوم‌های جنگلی معتدل است و آسیب ناشی از چوب‌خوار زمردی زبان‌گنجشک نیز تهدیدی است برای فایده‌های بسیاری که این جنگل‌ها دارند.»

«یافته‌های ما نشان می‌دهد افزایش مقاومت گونه‌های آسیب‌پذیر این درخت از راه پیوند زدن با گونه‌های مقاوم یا اصلاح ژن‌های آن‌ها ممکن است.»

«آگاهی از ژن‌هایی که این مقاومت را ایجاد می‌کنند نیز به تشخیص درختانی کمک می‌کند که توانسته‌اند با وجود خطر چوب‌خوار زمردی زبان‌گنجشک زنده بمانند و در حفظ جنگل‌های زبان‌گنجشک در مناطقی که مورد هجوم این سوسک قرار گرفته نقش مؤثری داشته باشند.»

استاد ریچارد باگز استاد ژنتیک تکاملی دانشگاه مری کویین و پژوهشگر ارشد سلامت گیاهان در باغ گیاهشناسی سلطنتی کیو گفت: «چوب‌خوار زمردی زبان‌گنجشک از وقتی تصادفاً از راه جعبه‌های چوبی از آسیا وارد دیترویت شد صد‌ها میلیون درخت زبان‌گنجشک را در آمریکای شمالی از بین برده است.

 

این سوسک هم‌اکنون در اروپا نیز در حال گسترش است و هنوز نمی‌دانیم بر قارچ بیماری‌زای مهاجم این درخت که باعث خشکیدگی آن در سطح وسیع می‌شود چه اثر متقابلی دارد.

«باید آماده اقدامی قاطعانه برای توقف شیوع آفت‌ها و عوامل بیماری‌زایی باشیم که به درختان و محیط زیست آسیب می‌زنند و انسان‌ها را بیمار می‌کنند.»

دکتر جنیفر کاچ زیست‌شناسی که پژوهشگر بخش خدمات جنگل وزارت کشاورزی ایالات متحده است گفت: «وقتی کارایی این ژن‌های منتخب که درخت را مقاوم می‌کنند بر ما ثابت شد می‌شود با استفاده از این‌ها فرایند تولید مثل درختان و تولید نهال‌هایی بهبودیافته را بسیار تسریع کرد و با این کار جنگل‌ها و مناظر طبیعی را از آسیب‌های وارده ناشی از فعالیت چوب‌خوار زمردی زبان گنجشک نجات داد.»

پژوهشگران دانشگاه آکسفورد، مؤسسه فِرا ساینس، بنیاد سیلویا و مؤسسه وودلند تراست پیش‌بینی کرده‌اند پدیده خشکیدگی زبان‌گنجشک‌ها در بریتانیا 15 میلیارد پوند خسارت به بار آورد.

اما طبق پژوهش دیگری که اوایل امسال منتشر شد خشکیدگی سراسری زبان‌گنجشک‌ها درختانی را که در انزوا بوده‌اند کمتر به کام مرگ کشیده است. این پژوهش نشان می‌دهد آسیب این قارچ بیماری‌زا ممکن است از آنچه پیشتر تصور می‌شد کمتر باشد.

این مطالعه جدید در نشریه زیست‌شناسی و تکامل نیچر منتشر شده است.

 

منبع: ایندیپندنت