Desxifren el genoma de la fil·loxera, que va arrasar les vinyes europees al segle XIX

El treball confirma l’origen nord-americà de la plaga, apuntant curs superior del riu Mississipí, i ha ajudat a reconstruir la invasió biològica que gairebé destrueix la indústria de la vinya

El genoma de la fil·loxera, un insecte causant de plagues que van arrasar les vinyes europees al segle XIX, ha estat desxifrat per un equip internacional en què participen Julio Rozas i Alejandro Sánchez Gracia, experts de la Facultat de Biologia i de l’Institut de Recerca de la Biodiversitat de la UB, i membres de la plataforma Bioinformatics Barcelona. El treball, publicat a la revista ‘BMC Biology’, confirma que la plaga prové de l’Amèrica del Nord, i molt probablement de poblacions silvestres ubicades al llarg del curs superior del riu Mississipí. Les conclusions de l’estudi han ajudat a reconstruir la invasió biològica que va desencadenar les plagues mortals sobre les vinyes europees al segle XIX i avançar en les estratègies per millorar la productivitat en viticultura.

La seqüenciació del genoma ha estat impulsada per un consorci internacional creat el 2011 i integrat per més de setanta experts de vuit països d’arreu del món, liderats per l’Institut Nacional de Recerca en Agricultura, Alimentació i Medi Ambient de França. El treball també té el suport tècnic de la plataforma INRAE-BIPAA, que ha facilitat l’accés a recursos genòmics sobre insectes associats a agroecosistemes. Els experts Silvia Hinojosa Álvarez, Jose F. Sánchez Herrero, Paula Escuer i Pablo Librado també han participat en l’equip UB-IRBio, que ha centrat la seva contribució científica en l’anotació genòmica i les anàlisis de diverses famílies de gens del sistema olfactiu de la fil·loxera. En l’estudi general, dirigit pels investigadors François Delmotte i Denis Tagu (INRAE), també hi han col·laborat experts del Parc Científic de la Universitat de València, el Centre de Regulació Genòmica (CRG) i la Universitat Pompeu Fabra.

La fil·loxera (Daktulosphaira vitifoliae) és un insecte hemípter de la família dels fil·loxèrids que es nodreix de la saba que obté de les arrels de les vinyes. Descrita per primer cop el 1854 per l’entomòleg Asa Fitch als Estats Units, va originar uns primers brots d’infecció a França, el 1863, i el 1868 va ser identificada definitivament per Bazille, Planchon i Sahut, membres de la Societat d’Agricultura d’Hérault, a Montpellier. L’intens comerç de vinyes entre els Estats Units i Europa podria haver estat la porta d’entrada accidental de l’insecte, que es va estendre de manera inexorable per França i també per Catalunya i la resta del continent europeu, causant una catàstrofe sense precedents a la indústria de la vinya i el vi.

L’anàlisi de les seqüències genòmiques de l’ADN nuclear de la fil·loxera revela l’existència de la família gènica més gran que s’hagi identificat mai en un genoma —amb prop de 2.700 gens quan rarament se superen els 200—, que suposa un 10% del genoma de l’insecte. Es creu que aquests gens són essencials per a les interaccions entre la fil·loxera i la vinya: codifiquen les proteïnes secretades pel paràsit que podrien intervenir en la desactivació de les defenses bàsiques de la planta. A les vinyes de la regió d’origen, la coevolució entre planta i plaga hauria permès la resistència a l’insecte. Per contra, les vinyes cultivades a Europa no tenien un sistema de defensa adaptat per allunyar l’amenaça de la nova plaga i el seu còctel letal. El treball també ha mostrejat i analitzat individus de diverses localitats a Europa i els Estats Units, i ha confirmat que la fil·loxera que va envair Europa procedeix de l’espècie Vitis riparia, un tipus salvatge de vinya americana. «Tal com s’esperava, l’estudi revela que existeix una gran variabilitat genètica entre les espècies natives de D. vitifoliae en comparació amb  les soques europees. En concret, la comparació d’aquests patrons de la variabilitat genètica és el que ha permès traçar les rutes geogràfiques de la invasió biològica», expliquen els experts Julio Rozas i Alejandro Sánchez Gracia, responsables del Grup de Recerca en Genòmica Evolutiva i Bioinformàtica UB-IRBio

Impulsar els coneixements en recerca bàsica és la contribució més directa dels estudis que culminen amb la seqüenciació genòmica d’una espècie. «Aquestes noves troballes aporten molta informació biològica i coneixement bàsic sobre l’evolució dels insectes —en especial, els àfids— i sobre la genètica i la selecció de les arrels de plantes resistents a la fil·loxera», explica el catedràtic Julio Rozas. Des d’un vessant aplicat, la informació genòmica del nou estudi permetrà potenciar la millora genètica en la pràctica de la viticultura. Així doncs, un millor coneixement de l’evolució i els mecanismes d’acció de la nova família de gens efectors ajudarà a dissenyar estratègies que bloquegin la seva acció a través d’intervencions sobre la planta o el paràsit. «El nou treball també és un avenç en la nostra comprensió de les invasions biològiques i de les conseqüències potencialment desastroses sobre l’agricultura i, per tant, sobre sectors socials i econòmics de gran rellevància», detalla l’investigador Alejandro Sánchez Gracia.

Font: https://elmon.cat/vadevi/actualitat/desxifren-genoma-filloxera-que-arrasar-vinyes-europees-al-segle-xix