Als onderdeel van een internationaal consortium, INRA-onderzoekers, in samenwerking met de CEA en INRIA, hebben de sequentie bepaald van een van de eerste genomen van een mot uit de superfamilie Noctuoidea:Spodoptera frugiperda, of legerworm. Deze gewasplaag – tot nu toe alleen bekend op het Amerikaanse continent – ​​is sinds 2016 invasief in Afrika. Gepubliceerd in Wetenschappelijke rapporten op 25 september 2017, deze studie opent perspectieven voor nieuwe methoden van biologische bestrijding en een beter begrip van de mechanismen die betrokken zijn bij het ontstaan ​​van resistentie tegen pesticiden.

Spodoptera frugiperda is een nachtvlinder die behoort tot de superfamilie Noctuoidea. Het wordt ook wel Armyworm genoemd omdat de rupsen soms zo talrijk zijn dat ze "tapijten" op de grond vormen, vergelijkbaar met een leger op mars. In tegenstelling tot de meeste plantenetende insecten, de legerworm is zeer polyfaag:hij valt meer dan honderd plantensoorten aan, inclusief gewassen (maïs, rijst, sorghum, katoen en soja). De mot beweegt in grote zwermen en kan grote afstanden vliegen.

Tot nu toe beperkt tot Amerika en het Caribisch gebied, Spodoptera frugiperda veroorzaakt volgens de FAO naar schatting jaarlijks 600 miljoen dollar schade in Brazilië. In Amerika, Tot op heden zijn 67 gevallen van resistentie van insecten tegen pesticiden vastgesteld, illustreert de moeilijkheid van het beheersen van deze populaties. Sinds januari 2016, het is invasief geworden in Afrika, waar het maïsoogst vernietigt in 21 landen in het zuiden en westen van het continent. Het is momenteel een bedreiging voor het Europese continent.

Sequentiebepaling van een van de eerste genomen van een mot die behoort tot de superfamilie Noctuoidea

In het kader van een internationaal publiek consortium genaamd Fall Armyworm, INRA-onderzoekers, in samenwerking met de CEA en INRIA, het genoom van Spodoptera frugiperda gesequenced. Ze beschreven een van de eerste genomen van een mot die behoort tot de superfamilie Noctuoidea en, specifieker, bestudeerde drie soorten genfamilies in dit insect.

• Wetenschappers analyseerden eerst een groep genen die betrokken zijn bij de herkenning van waardplanten waardoor ze hun eieren kunnen voeden of leggen. Door het genoom van S. frugiperda te vergelijken met de beschikbare genomen van (niet-polyfage) Lepidoptera, onderzoekers vonden een uitbreiding in het aantal genen (230 versus 45 tot 74 in andere Lepidoptera) dat codeert voor een bepaald type smaakreceptor. Deze laatste bevinden zich op de troef van de mot (proboscis) of onder hun poten. Men denkt dat ze hen in staat stellen toxines of bittere verbindingen te detecteren die door planten worden geproduceerd. Het enige insect waarvan bekend is dat het dergelijke uitbreidingen van de smaakreceptoren heeft, is een allesetende kever, de rode bloemkever, die ook een breed scala aan voedingsmiddelen aanvalt.
• Onderzoekers hebben ook gekeken naar andere genenfamilies die nodig zijn om het hoofd te bieden aan de chemische afweer die planten overproduceren wanneer ze worden aangevallen (ontgifting). Ze ontdekten uitbreidingen in twee van de vier belangrijkste genfamilies voor ontgifting (coderend voor cytochroom P450's (CYP) of glutathion-S-transferasen (GST)). Dit zijn dezelfde genen die betrokken kunnen zijn bij resistentie tegen pesticiden.
• als laatste, wetenschappers beschreven een groep genen die betrokken zijn bij de vertering van plantenweefsels.

Voor het doel van de studie, twee genomen van S. frugiperda werden geanalyseerd:twee genomische varianten op basis van de waardplant van het insect - de maïsvariant en rijstvariant, die worden gevonden in hun verspreidingsgebied in Amerika. De onderzoekers vonden verschillen tussen de varianten in het aantal en de volgorde van genen die nodig zijn om de door de planten uitgestoten gifstoffen te ontgiften en in de genen die nodig zijn voor de spijsvertering.

Deze gegevens zijn beschikbaar gesteld aan de internationale wetenschappelijke gemeenschap, zodat specialisten kunnen vaststellen welke variant van de mot Afrika binnendringt. Bovendien, dit werk zal het ook mogelijk maken om nieuwe biologische controlemethoden te bedenken. Het zal ook het begrip verbeteren van de mechanismen waardoor resistentie tegen pesticiden ontstaat.