Seasonal cues induce phenotypic plasticity of Drosophila suzukii to enhance winter survival
Notice bibliographique
Résumé
BACKGROUND: As global climate change and exponential human population growth intensifies pressure on agricultural systems, the need to effectively manage invasive insect pests is becoming increasingly important to global food security. Drosophila suzukii is an invasive pest that drastically expanded its global range in a very short time since 2008, spreading to most areas in North America and many countries in Europe and South America. Preliminary ecological modeling predicted a more restricted distribution and, for this reason, the invasion of D. suzukii to northern temperate regions is especially unexpected. Investigating D. suzukii phenology and seasonal adaptations can lead to a better understanding of the mechanisms through which insects express phenotypic plasticity, which likely enables invasive species to successfully colonize a wide range of environments. RESULTS: We describe seasonal phenotypic plasticity in field populations of D. suzukii. Specifically, we observed a trend of higher proportions of flies with the winter morph phenotype, characterized by darker pigmentation and longer wing length, as summer progresses to winter. A laboratory-simulated winter photoperiod and temperature (12:12 L:D and 10 °C) were sufficient to induce the winter morph phenotype in D. suzukii. This winter morph is associated with increased survival at 1 °C when compared to the summer morph, thus explaining the ability of D. suzukii to survive cold winters. We then used RNA sequencing to identify gene expression differences underlying seasonal differences in D. suzukii physiology. Winter morph gene expression is consistent with known mechanisms of cold-hardening such as adjustments to ion transport and up-regulation of carbohydrate metabolism. In addition, transcripts involved in oogenesis and DNA replication were down-regulated in the winter morph, providing the first molecular evidence of a reproductive diapause in D. suzukii. CONCLUSIONS: To date, D. suzukii cold resistance studies suggest that this species cannot overwinter in northern locations, e.g. Canada, even though they are established pests in these regions. Combining physiological investigations with RNA sequencing, we present potential mechanisms by which D. suzukii can overwinter in these regions. This work may contribute to more accurate population models that incorporate seasonal variation in physiological parameters, leading to development of better management strategies.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».