Bladlusens sorte boks er åbnet
Forskere har kortlagt bladlusens samlede dna. Det kan hjælpe os med at bekæmpe det grådige, lille bæst, som hvert år ødelægger afgrøder for milliarder af kroner.

Bladlusen helt tæt på. Når bladlusen indtager en plante, efterlader den et lag af honningdug på bladene. Trods det poetiske navn, er der i virkeligheden tale om bladlusens sukkerholdige ekskrementer. Nu har forskere kortlagt alle bladlusens gener. (Foto: Bernard Chaubet)

Bladlusen helt tæt på. Når bladlusen indtager en plante, efterlader den et lag af honningdug på bladene. Trods det poetiske navn, er der i virkeligheden tale om bladlusens sukkerholdige ekskrementer. Nu har forskere kortlagt alle bladlusens gener. (Foto: Bernard Chaubet)

De fleste haveejere kender bladlus som små, grådige plageånder, der sætter tænderne i rosenbuske og æbletræer.

Og det er ikke kun de danske parcelhushaver, som bladlusen kaster sig over. De små dyr volder årligt skader for milliarder af kroner i landbrug over hele verden.

Nu har danske forskere været med til at udforske bladlusens samlede genom, det vil sige alle insektets gener, og det kan på sigt hjælpe til at finde bladlusens akilleshæl og redde verdens afgrøder fra de små kræ.

»Indtil nu har bladlusen været en slags 'sort boks', hvor forskerne vidste meget lidt om, hvad der foregik inde i den,« forklarer professor i molekylærbiologi Cornelis Grimmelikhuijzen, som har stået i spidsen for den danske del af projektet.

»Men fra nu af kommer forskningen til at gå hundrede gange hurtigere,« siger han.

Bladlusen som verdensomspændende projekt

Forskere over hele verden har været med til at åbne den sorte boks og kortlægge bladlusens i alt 34.600 gener, og resultatet er netop publiceret i tidsskriftet PLoS Biology.

Amerikanske forskere stod i spidsen for selve sekvenseringen af generne, det vil sige den biokemiske proces som kortlægger bladlusens dna, men de havde brug for eksperter til at tolke og navngive de forskellige gener.

Her fik de blandt andet hjælp af professor Cornelis Grimmelikhuijzen fra Biologisk Institut på Københavns Universitet, som har specialiseret sig i 'neurohormonreceptorer', som er en slags proteiner, der modtager signaler fra hjernehormoner og sender dem ind i cellerne.

Nogle af bladlusens hunner kan få børn uden hjælp fra nogen han. De ubefrugtede æg hos hunnen bliver til en slags klon af moderen, og nogle gange kan fostrene i moderens mave udvikle egne fostre. På den måde kan moderen både føde børn og børnebørn samtidig. (Foto: Chung-Che Chang)

Cornelis Grimmelikhuijzen har hjulpet de amerikanske forskere med at forstå generne, som er knyttet til disse receptorer. Resultatet af undersøgelsen er en slags katalog over bladlusens dna, som biokemikere og biologer kan slå op i.

Og netop bladlusen er et interessant dyr, at blive klogere på.

»Bladlusen er interessant, fordi den er et vigtigt skadedyr, og derfor også økonomisk vigtig,« forklarer professor Cornelis Grimmelikhuijzen

Manglende immunforsvar og en ekstra portion gener

En gruppe amerikanske forskere har allerede gjort flere overraskende fund. De har observeret, at bladlusen mangler mange af de gener, der er vigtige for immunforsvaret, og findes i mange andre insekter.

Det hænger sandsynligvis sammen med, at bladlusen lever i symbiose med en bakterie, som lever i særlige celler i bladlusen.

Bakterierne sørger for at danne noget af plantens sukkersaft om til aminosyrer, som bladlusen har brug for, men ikke selv kan producere. Det er derfor muligt, at immunforsvaret er svagt, for at bakterien kan overleve.

En anden ting, som forskerne undrede sig over, var at bladlusen havde hele 34.600 gener. Det var overaskende mange, sammenlignet med de 15-20.000 man har fundet i andre insekter, og de omkring 25.000 ger, som vi mennesker har.

Det høje antal gener har fået forskerne til at spekulere i, om bladlusen har kopieret nogle af sine egne gener, for at kunne tilpasse sig omgivelserne. Måske hænger antallet af gener sammen med de mange former bladlusen kan antage - for eksempel med og uden vinger.

Effektivt og grådigt skadedyr

Fra nu af kommer forskningen til at gå hundrede gange hurtigere

Professor Cornelis Grimmelikhuijzen

Bladlusen er særlig interessant at undersøge, fordi den er et effektivt skadedyr, som hvert år ødelægger afgrøder for milliarder af kroner verden over, især i det tempererede klima. Ikke så meget fordi den spiser plantesaften, men fordi den overfører sygdomsfremkaldende vira fra plante til plante.

Og bladlusen er svær at bekæmpe, ikke mindst fordi den formerer sig yderst effektivt. Hunnen kan for eksempel formere sig uden hjælp fra nogen han.

De ubefrugtede æg bliver til små kloner af moderen, og nogle gange kan fostrene i hendes mave udvikle egne fostre. På den måde kan moderen både føde børn og børnebørn samtidig, og så går det hurtigt.

Derfor er bladlusen et frygtet skadedyr, som er svær at komme af med uden stærke kemikalier. Men den nye viden om bladlusens gener, kan være med til at finde dyrets svagheder og udnytte dem.

Fælder med falsk plantelugt

Som et eksempel nævner professor Cornelis Grimmelikhuijzen, at bladlusene går efter særlige planter. Nogle bladlus vil kun spise af én slags plante, mens andre er mindre selektive. Men alle bladlus lugter sig frem ved hjælp af særlige nerveceller.

Med en viden om disse særlige nerveceller, og de gener, der er knyttet til, vil man på sigt kunne lave planter, som ikke er sårbare, fordi de ikke udsender de duftstoffer, som bladlusene reagerer på. Eller omvendt vil man kunne lave fælder for bladlusen, som kunstigt udskiller den lugt, der tiltrækker den.

Kortlægningen af bladlusens genom er især vigtig, fordi den ligger til grund for en masse anden forskning, forklarer Cornelis Grimmelikhuijzen.

Ikke kun forskning, som skal redde vores landbrug fra bladlusen, men også forskning, der giver indsigt i alt fra immunforsvar til lugtesans og forplantning.

Om undersøgelsen

Projektet har kortlagt genomet, det vil sige den samlede arvemasse, for bladlusen Acyrthosiphon pisum, som på dansk kaldes ærtebladlus.

Genomet er kortlagt af et internationalt forskningskonsortium, The International Aphid Genome Consortium, som består af 300 forskere fra 82 laboratorier i 15 lande, heriblandt Danmark.

Projektet har vist, at bladlusgenomet består af omkring 34.600 gener, herunder 520 millioner nukleotider (genombyggesten), hvoraf 460 millioner blev sekvenseret, det vil sige kortlagt, i projektet.

Forskere fra hele verden med forskellige ekspertiseområder har hjulpet med at navngive og tolke de forskellige gener, for på den måde at bedre at forstå genomet.

I de sidste par år har man kortlagt genomerne for omkring 20 insekter. Disse insekter er holometabole insekter (insekter som har et larve-, puppe- og voksenstadium, dvs. insekter, som laver metamorfose), mens bladlus tilhører hemimetabole insekter (insekter, som ligner voksne insekter, når de klækker). Bladlusen er det første hemimetabole insekt, som er blevet sekvenseret.

Man har sekvenseret ca. 45 dyr i alt til dato. 

... Eller følg os på Facebook, Twitter eller Instagram.

Videnskab.dk Podcast

Lyt til vores seneste podcast herunder eller via en podcast-app på din smartphone.


Se den nyeste video fra Tjek

Tjek er en YouTube-kanal om videnskab og sundhed henvendt til unge.

Indholdet på kanalen bliver produceret af Videnskab.dk's Center for Faglig Formidling med samme journalistiske arbejdsgange, som bliver anvendt på Videnskab.dk.