Bemisia tabaci: Wie der weltweit einzige „Superschädling“ entstand

Die Weiße Fliege (Bemisia) wird von der Ernährungs- und Landwirtschaftsorganisation der Vereinten Nationen als der zweitgrößte Schädling der Welt eingestuft. Es handelt sich zudem um den einzigen landwirtschaftlichen Schädling, der bislang als „Superschädling“ bezeichnet wurde. Es kann mehr als 300 Pflanzenviren verbreiten und mehr als 600 Pflanzenarten dienen ihm als Nahrung.

Bemisia tabaci

Im wunderbaren Evolutionsprozess der Natur produzieren Pflanzen zum Schutz vor Insekten auch einige giftige Substanzen, wie beispielsweise Phenolzucker, einen häufigen Abwehrstoff der Pflanzen, der das Wachstum und die Entwicklung von Insekten hemmen kann. Wenn sich jedoch zu viel Phenolzucker im Pflanzenkörper ansammelt, wirkt sich dies nachteilig auf das Wachstum und die Entwicklung der Pflanze aus. Daher verwenden Pflanzen in ihrem Körper Malonyltransferase, um phenolische Zucker abzubauen und sie ungiftig zu machen.

Das Team von Zhang Youjun fand heraus, dass die Schädlichkeit der Bemisia-Weißen Fliege darin liegt, dass sie das Entgiftungsgen der Pflanzen – Malonyltransferase (PMaT1) – „stehlen“.

Dies bedeutet, dass das Gen, das ursprünglich nur in Pflanzen oder einigen Pilzen vorhanden war, nun auf den Körper von Insekten übertragen wurde. Dieses Gen wird nicht nur von Generation zu Generation vererbt, sondern spielt auch eine wichtige Rolle: Es baut den Phenolzucker ab, den Pflanzen zum Selbstschutz verwenden. Dieser Prozess wird als horizontaler Gentransfer bezeichnet und fand vor 35 bis 86 Millionen Jahren statt. Im Vergleich zum vertikalen Gentransfer, also der Weitergabe von Genen von den Eltern an die Nachkommen, werden beim horizontalen Gentransfer die Grenzen der Verwandtschaft aufgehoben und die Möglichkeit eines Genflusses erschwert.

Diese Entdeckung zeigt, wie Insekten den horizontalen Gentransfer nutzen, um die Abwehrkräfte ihres Wirtes zu überwinden. Sie eröffnet eine neue Perspektive für die Erforschung der Gesetze der adaptiven Evolution von Insekten und liefert eine neue Idee für die Entwicklung einer neuen Generation zielgengesteuerter, präziser Greenfield-Kontrolltechnologie für Weiße Fliegen. (Lied Yajuan)

Wissenschaftliche Überprüfung: Guo Zhaojiang, Chinesische Akademie der Agrarwissenschaften