Som en del av ett internationellt konsortium, INRA -forskare, i samarbete med CEA och INRIA , har sekvenserat ett av de första genomerna till en mal från överfamiljen Noctuoidea:Spodoptera frugiperda, eller armmask. Denna växtskadegörare - hittills bara känd på den amerikanska kontinenten - har blivit invasiv i Afrika sedan 2016. Publicerad i Vetenskapliga rapporter den 25 september 2017, denna studie öppnar perspektiv för nya metoder för biologisk bekämpning och en bättre förståelse av de mekanismer som är inblandade i uppkomsten av bekämpningsmedelsresistens.

Spodoptera frugiperda är en nattfjäril som tillhör överfamiljen Noctuoidea. Det kallas också Armyworm eftersom larverna ibland är så många att de bildar "mattor" på marken, liknar en armé på marschen. Till skillnad från de flesta växtätande insekter, armémasken är mycket polyfag:den angriper över hundra växtarter, inklusive grödor (majs, ris, durra, bomull och sojabönor). Malen rör sig i stora svärmar och kan flyga långa sträckor.

Hittills begränsat till Amerika och Karibien, Spodoptera frugiperda beräknas orsaka 600 miljoner dollar i skador i Brasilien varje år enligt FAO. I Amerika, 67 fall av insektsresistens mot bekämpningsmedel har hittats hittills, illustrerar svårigheten att kontrollera dessa populationer. Sedan januari 2016 har det har blivit invasivt i Afrika, där den förstör majsgrödor i 21 länder i södra och västra delar av kontinenten. Det är för närvarande ett hot mot den europeiska kontinenten.

Sekvensering av ett av de första genomerna av en mal som tillhör superfamiljen Noctuoidea

Inom ramen för ett internationellt offentligt konsortium kallat Fall Armyworm, INRA -forskare, i samarbete med CEA och INRIA, sekvenserade genomet av Spodoptera frugiperda. De beskrev ett av de första genomerna av en nattfjäril som tillhör överfamiljen Noctuoidea och, mer specifikt, studerade tre typer av genfamiljer i denna insekt.

• Forskare analyserade först en grupp gener som är involverade i igenkännandet av värdväxter som gör att de kan mata eller lägga sina ägg. Genom att jämföra genomet för S. frugiperda med tillgängliga genomer av (icke-polyfagiska) Lepidoptera, forskare fann en expansion i antalet gener (230 mot 45 till 74 i andra Lepidoptera) som kodar en viss typ av smakreceptor. De senare är belägna på malens trumf (snabel) eller under benen. De tros tillåta dem att upptäcka toxiner eller bittra föreningar som produceras av växter. Den enda insekt som är känd för att ha sådana smakreceptorutvidgningar är en allätare skalbagge, den röda mjölbaggen, som också angriper ett brett utbud av livsmedel.
• Forskare tittade också på andra familjer av gener som är nödvändiga för att hantera de kemiska försvar som växter överproducerar när de attackeras (avgiftning). De upptäckte expansioner i två av de fyra stora genfamiljerna för avgiftning (kodande för cytokrom P450s (CYP) eller glutation-S-transferaser (GST)). Det är samma gener som kan vara inblandade i resistens mot bekämpningsmedel.
• Slutligen, forskare beskrev en grupp gener som är inblandade i matsmältningen av växtvävnader.

För studiens syfte, två genom av S. frugiperda analyserades:två genomiska varianter baserade på insektens värdväxt – majsvarianten och risvarianten, som finns i hela deras utbredningsområde i Amerika. Forskarna fann skillnader mellan varianterna när det gäller antalet och sekvensen av gener som är nödvändiga för att avgifta de toxiner som växterna släpper ut och i de gener som är nödvändiga för matsmältningen.

Dessa data gjordes tillgängliga för det internationella vetenskapliga samfundet för att låta specialister identifiera vilken variant av mal som invaderar Afrika. Dessutom, detta arbete kommer också att göra det möjligt att föreställa sig nya biologiska bekämpningsmetoder. Det kommer också att förbättra förståelsen för de mekanismer genom vilka bekämpningsmedelsresistens uppträder.