Acyrthosiphon pisum
એસાયર્થોસિફોન પિસમ, જે સામાન્ય રીતે વટાણાના એફિડ તરીકે ઓળખાય છે (અને બોલચાલની ભાષામાં લીલી ડોલ્ફિન, વટાણાના જૂ અને ક્લોવર જૂ તરીકે ઓળખાય છે), એ એફિડિડે કુટુંબમાં રસ-ચૂસતા જંતુ છે. તે વિશ્વભરમાં કઠોળની ઘણી પ્રજાતિઓ (પ્લાન્ટ ફેમિલી ફેબેસી) પર ખોરાક લે છે, જેમાં વટાણા, ક્લોવર, આલ્ફાલ્ફા અને બ્રોડ બીન જેવા ઘાસચારાના પાકોનો સમાવેશ થાય છે, અને મુખ્ય કૃષિ વિષયક મહત્વની એફિડ પ્રજાતિઓમાં સ્થાન ધરાવે છે. વટાણાનું એફિડ એ જૈવિક અભ્યાસ માટે એક આદર્શ સજીવ છે, જેના જીનોમને અનુક્રમિત અને વ્યાખ્યાયિત કરવામાં આવ્યો છે. સામાન્યતા અને જીવન ચક્ર પાનખરમાં, માદા વટાણા એફિડ્સ શિયાળામાં ફળદ્રુપ ઇંડા મૂકે છે જે પછીના વસંતમાં બહાર આવે છે. આ ઇંડામાંથી જે અપ્સરાઓ નીકળે છે તે બધી માદાઓ છે, જે જાતીય પરિપક્વતા સુધી પહોંચતા પહેલા ચાર મોલ્ટમાંથી પસાર થાય છે. ત્યારબાદ તેઓ મોટાભાગના એફિડ્સની જેમ વિવિપેરસ પાર્થેનોજેનેસિસ દ્વારા પ્રજનન કરવાનું શરૂ કરશે. દરેક પુખ્ત સ્ત્રી દરરોજ ચારથી 12 સ્ત્રી અપ્સરાઓને જન્મ આપે છે, જે તેણીના જીવનકાળમાં લગભગ સો જેટલી હોય છે. આ લગભગ સાતથી દસ દિવસમાં પરિપક્વ સ્ત્રીઓમાં વિકસે છે. પુખ્ત વયના વ્યક્તિનું આયુષ્ય લગભગ 30 દિવસનું હોય છે. ઉનાળાની શરૂઆતમાં વસ્તીની ગીચતા સૌથી વધુ હોય છે, પછી શિકાર અને પરોપજીવી દ્વારા ઘટાડો થાય છે. પાનખરમાં, રાતની લંબાઈ સમાન પાર્થેનોજેનેટિક પિતૃ સ્ત્રીઓ દ્વારા જાતીય વ્યક્તિઓ (પુરુષો અને અંડાકાર સ્ત્રીઓ) ની એક પેઢીના ઉત્પાદનને ચાલુ કરે છે. ગર્ભાધાન કરાયેલી જાતીય માદાઓ શિયાળામાં ઇંડા મૂકે છે, જેમાંથી નવી પાર્થેનોજેનેટિક માદાઓ વસંતઋતુના પ્રારંભમાં બહાર આવશે. જ્યારે વસાહત ભીડભાડવા લાગે છે, ત્યારે કેટલીક પાંખવાળી માદાઓ ઉત્પન્ન થાય છે. આ અન્ય છોડમાં ફેલાય છે, જ્યાં તેઓ અલૈંગિક રીતે પ્રજનન કરવાનું ચાલુ રાખે છે. જ્યારે તાપમાન ઠંડુ થાય છે અને દિવસની લંબાઈ ટૂંકી થાય છે, ત્યારે જાતીય પાંખવાળા માદા અને નર દેખાય છે. આ સાથીઓ, માદાઓ ડાયપૉઝિંગ ઇંડા મૂકે છે અને જીવન ચક્ર ફરીથી શરૂ થાય છે. વટાણાના એફિડ્સ યજમાન પ્લાન્ટને સ્થાનાંતરિત કર્યા વિના તેમના સમગ્ર પ્રજનન ચક્રને પૂર્ણ કરી શકે છે. નજીકના સંબંધીઓની ઓળખ દ્વારા પ્રજનન ટાળવામાં આવે છે. નજીકના સંબંધીઓ વચ્ચેના સમાગમમાં ઇંડામાંથી બહાર નીકળવાની સફળતા અને સંતાનના અસ્તિત્વમાં બહારની જાતિના સમાગમની સરખામણીએ નોંધપાત્ર ઘટાડો જોવા મળે છે. વટાણાના એફિડ્સમાં કેટલાક મોર્ફ્સ અસ્તિત્વ ધરાવે છે. જાતીય અને પાર્થેનોજેનેટિક મોર્ફ્સ વચ્ચેના તફાવતો ઉપરાંત, પાંખવાળા અને પાંખ વિનાના મોર્ફ્સ અસ્તિત્વ ધરાવે છે. વધુ પડતી ભીડ અને ખોરાકની નબળી ગુણવત્તા પછીની પેઢીઓમાં પાંખવાળા વ્યક્તિઓના વિકાસને વેગ આપી શકે છે. પાંખવાળા એફિડ્સ પછી અન્ય યજમાન છોડની વસાહત કરી શકે છે. વટાણાના એફિડ્સ પણ લીલા અથવા લાલ/ગુલાબી રંગના વારસાગત શરીરના રંગની વિવિધતા દર્શાવે છે. લીલા મોર્ફ સામાન્ય રીતે કુદરતી વસ્તીમાં વધુ વારંવાર જોવા મળે છે. એસાયર્થોસિફોન પીસમ એક મોટું એફિડ છે જેનું શરીર પુખ્ત વયના લોકો સુધી પહોંચી શકે છે. તે સામાન્ય રીતે કઠોળના પાંદડા, કળીઓ અને શીંગો ની નીચેની બાજુઓ પર ખાય છે, તેની શૈલીઓ દ્વારા ફ્લોએમ સત્વનું સેવન કરે છે. ઘણી એફિડની પ્રજાતિઓથી વિપરીત, વટાણાના એફિડ્સ ગાઢ વસાહતો બનાવવાનું વલણ ધરાવતા નથી જ્યાં વ્યક્તિઓ તેમના સમગ્ર જીવનકાળ દરમિયાન જ્યાં જન્મ્યા હતા ત્યાં જ રહેશે. વટાણાના એફિડ્સની ખેતી કીડીઓ દ્વારા કરવામાં આવે છે તે જાણીતું નથી જે મધના બીજને ખાય છે. 20 થી વધુ કઠોળની જાતિઓ વટાણાના એફિડ્સને આશ્રય આપવા માટે જાણીતી છે, જો કે સંપૂર્ણ યજમાન શ્રેણી અનિશ્ચિત રહે છે. વટાણા અને આલ્ફાલ્ફા જેવા પાકો પર, એ. પીસમને મુખ્ય કૃષિશાસ્ત્રીય મહત્વની એફિડ પ્રજાતિઓમાં ગણવામાં આવે છે. છોડના સીધા નબળા પડતા રસના સેવનથી ઉપજને અસર થઈ શકે છે, જો કે વટાણાના એફિડ્સ ભાગ્યે જ ઘનતા સુધી પહોંચે છે જે પાકના ઉત્પાદનમાં નોંધપાત્ર ઘટાડો કરી શકે છે. જો કે, ઘણી એફિડ પ્રજાતિઓની જેમ, એ. પીસમ તે જે છોડની મુલાકાત લે છે તેના માટે વાયરલ રોગોનું વાહક બની શકે છે. વટાણાના એફિડ્સ સામેના રક્ષણમાં રાસાયણિક જંતુનાશકો, કુદરતી શિકારીઓ અને પરોપજીવીઓનો ઉપયોગ અને પ્રતિરોધક સંવર્ધિત જાતોની પસંદગીનો સમાવેશ થાય છે. ઘણા એફિડ જંતુઓના વિરોધમાં એ. પીસમમાં કોઈ જંતુનાશક પ્રતિકાર નોંધવામાં આવ્યો નથી. વટાણાના એફિડ્સ, જો કે સામૂહિક રીતે એક જ વૈજ્ઞાનિક નામ એ. પીસમ દ્વારા નિયુક્ત કરવામાં આવે છે, તેમાં ગુપ્ત પ્રજાતિઓ, પેટાજાતિઓ અથવા જાતિઓ તરીકે વર્ણવવામાં આવેલા કેટલાક જૈવિક પ્રકારોનો સમાવેશ થાય છે, જે વિવિધ યજમાન પ્રજાતિઓ પર વિશિષ્ટ છે. તેથી, વટાણાના એફિડને પ્રજાતિ સંકુલ તરીકે વધુ સચોટ રીતે વર્ણવવામાં આવે છે. વટાણાનું એફિડ પેલેઅર્ક્ટિક મૂળનું હોવાનું માનવામાં આવે છે, પરંતુ હવે તે સામાન્ય રીતે સમશીતોષ્ણ આબોહવા હેઠળ વિશ્વભરમાં જોવા મળે છે. એ. પીસમનો ફેલાવો કદાચ કૃષિ માટે તેના કેટલાક યજમાન છોડની રજૂઆતના પરિણામે થયો હતો. આવો પરિચય સંભવતઃ 1870ના દાયકા દરમિયાન ઉત્તર અમેરિકામાં થયો હતો અને 1900 સુધીમાં તે મધ્ય-એટલાન્ટિક રાજ્યોમાં એક ગંભીર જંતુ પ્રજાતિ બની ગઈ હતી. 1950 ના દાયકા સુધીમાં, તે સમગ્ર યુનાઇટેડ સ્ટેટ્સ અને કેનેડામાં વ્યાપક હતું. ઉત્તર અમેરિકામાં તેની યજમાન શ્રેણી નજીકથી સંબંધિત વાદળી આલ્ફાલ્ફા એફિડ (એસિરથોસિફોન કોંડોઈ) જેવી જ છે. આદર્શ જીવતંત્ર એ. પીસમને આદર્શ એફિડ પ્રજાતિ માનવામાં આવે છે. જાતીય તબક્કો અને ઇંડાના વધુ પડતા શિયાળા સહિત તેનું પ્રજનન ચક્ર, પ્રયોગશાળાની પરિસ્થિતિઓમાં યજમાન છોડ પર સરળતાથી પૂર્ણ કરી શકાય છે, અને વ્યક્તિઓનું પ્રમાણમાં મોટું કદ શારીરિક અભ્યાસને સરળ બનાવે છે. 2010માં, ઇન્ટરનેશનલ એફિડ જીનોમિક્સ કન્સોર્ટિયમે 2n = 8 રંગસૂત્રોમાં આશરે 525 મેગાબેઝ અને 34000 અનુમાનિત જનીનોથી બનેલા વટાણાના એફિડ જીનોમની ટિપ્પણી કરેલ ડ્રાફ્ટ શ્રેણી પ્રકાશિત કરી હતી. આ પ્રકાશિત થયેલ હેમીમેટાબોલસ જંતુના પ્રથમ જીનોમની રચના કરે છે. વટાણા એફિડ જીનોમ અને તેની અન્ય લાક્ષણિકતાઓ નીચેના ક્ષેત્રોને આવરી લેતા અભ્યાસોનું કેન્દ્ર છેઃ બેક્ટેરિયા સાથે સહજીવન-તમામ એફિડિડેની જેમ, એ. પીસમ પ્રાથમિક એન્ડોસિમ્બિયોન્ટ બુચનેરા એફિડિકોલા ધરાવે છે, જે આવશ્યક એમિનો એસિડ પ્રદાન કરે છે અને એફિડ પ્રજનન માટે જરૂરી છે. બુકનેરા માતાઓમાંથી સંતાનમાં ફેલાય છે, અને તે લાખો વર્ષોથી એફિડ્સ સાથે સહવિકસિત છે. એ. પીસમ ફેકલ્ટેટિવ બેક્ટેરિયલ સિમ્બિયોન્ટ્સ (હેમિલ્ટોનેલા ડિફેન્સા, સેરેટિયા સિમ્બિયોટિકા, રેજિએલા ઇન્સેક્ટીકોલા) ની શ્રેણી પણ ધરાવે છે જે પ્રસૂતિ અને આડી રીતે પ્રસારિત થઈ શકે છે, અને જે એફિડ્સમાં પર્યાવરણીય રીતે મહત્વપૂર્ણ લક્ષણોને અસર કરે છે, જેમ કે શરીરનો રંગ, અજૈવિક અને જૈવિક તણાવ સામે પ્રતિકાર અને પોષણ. (ખાસ કરીને, હેમિલ્ટોનેલા ડિફેન્સા અને સેરેટિયા સિમ્બાયોટિકા પરોપજીવી ભમરીઓના વિકાસને અટકાવે છે, અને રેજિએલા ઇન્સેક્ટીકોલા પાન્ડોરા નિયોફિડિસને કારણે મૃત્યુદર ઘટાડે છે) પોલિફેનિઝમ (સમાન જીનોટાઇપ દ્વારા ઘણા અલગ મોર્ફનું ઉત્પાદન)-વટાણા એફિડ્સ પરના અભ્યાસોએ અન્ય લક્ષણોની સાથે જાતીય અને પાંખવાળા મોર્ફના ઉત્પાદનને નિયંત્રિત કરતા પર્યાવરણીય અને આનુવંશિક ઘટકોને સ્થાપિત કરવામાં મદદ કરી છે. અલૈંગિક પ્રજનન-વટાણાના એફિડ વંશમાં તેમના જીવન ચક્રમાં પાર્થેનોજેનેસિસનો સમાવેશ થાય છે, અને કેટલાક લોકોએ જાતીય તબક્કો પણ ગુમાવી દીધો છે. વટાણાના એફિડ્સ એ અલૈંગિક પ્રજનનની ઉત્પત્તિ અને પરિણામોને સમજવા માટેના નમૂનાઓ છે, જે ઉત્ક્રાંતિ જીવવિજ્ઞાનમાં એક મહત્વપૂર્ણ પ્રશ્ન છે. પોલીમોર્ફિઝમ અને ફિઝિયોલોજી એફિડ્સમાં ફેનોટાઇપિક વિવિધતાઓ સમજાવે છે-લોસી અને શરીરના રંગ, પ્રજનન ચક્ર અને પુરુષોમાં પાંખોની હાજરી (જે આનુવંશિક રીતે આધારિત છે) અંતર્ગત શારીરિક પદ્ધતિઓ વટાણાના એફિડ્સમાં ઓળખવામાં આવી છે અથવા તેની તપાસ કરવામાં આવી રહી છે. એ. પીસમ એ કેરોટીનોઇડ્સનું સંશ્લેષણ કરવા માટે ઓળખાતા કેટલાક પ્રાણીઓમાંથી એક તરીકે નોંધપાત્ર છે. છોડ, ફૂગ અને સુક્ષ્મસજીવો કેરોટીનોઇડ્સનું સંશ્લેષણ કરી શકે છે, પરંતુ ટોરુલીન (3 ', 4'-ડાઇહાઇડ્રો-બીટા, γ-કેરોટિન, ખાસ કરીને હાઇડ્રોકાર્બન કેરોટિન) વટાણાના એફિડ્સ દ્વારા બનાવવામાં આવે છે, જે પ્રાણીઓ દ્વારા સંશ્લેષણ કરવા માટે જાણીતા કેટલાક કેરોટીનોઇડ્સમાંથી એક છે. ટોરુલીન કેટલાક એફિડ્સને કુદરતી, લાલ રંગના પેચો આપે છે, જે સંભવતઃ તેમના છદ્માવરણમાં મદદ કરે છે અને ભમરીઓ દ્વારા શિકારથી બચી જાય છે. એફિડ્સે દેખીતી રીતે ફૂગમાંથી કેરોટીનોઇડ સંશ્લેષણ માટે સંખ્યાબંધ જનીનોના આડા જનીન સ્થાનાંતરણ દ્વારા ટોરુલીનનું સંશ્લેષણ કરવાની ક્ષમતા પ્રાપ્ત કરી છે. જનીન ડુપ્લિકેશન અને જનીન પરિવારોનું વિસ્તરણ-વટાણાનો એફિડ જીનોમ કેટલાક જનીન પરિવારોના નોંધપાત્ર વિસ્તરણ સાથે ડ્રોસોફિલા જેવા અન્ય જંતુના જીનોમની તુલનામાં જનીન ડુપ્લિકેશનનું ઉચ્ચ સ્તર રજૂ કરે છે. યજમાન છોડ અને પ્રજાતિઓ સાથે ક્રિયાપ્રતિક્રિયા-મોટાભાગના ફ્લોએમ ફીડર તરીકે, વટાણા એફિડ છોડના મર્યાદિત સમૂહને ખવડાવવા માટે અનુકૂળ છે. વટાણાના એફિડ્સ પરના અભ્યાસોએ ઉમેદવાર લોકી, મોલેક્યુલર અને ફિઝિયોલોજીકલ મિકેનિઝમ્સને ઓળખી કાઢ્યા છે જે યજમાન પોષણ અને વાઈરુલેન્સમાં સામેલ છે. આનુવંશિક, પરમાણુ અને શારીરિક અભ્યાસોએ વટાણા એફિડ બાયોટાઇપ્સ વચ્ચેના પર્યાવરણીય વિશિષ્ટતાના મોટર તરીકે વિવિધ યજમાન પ્રજાતિઓ માટે વિશેષતાના પુરાવા પણ આપ્યા છે. બુકનેરા એફિડિકોલા એ. પીસમ સાથે એન્ડોસિમ્બાયોટિક સંબંધ બુકનેરા એફિડિકોલા બેક્ટેરિયા સાથે ફરજિયાત એન્ડોસિમ્બાયોટિક સંબંધમાં ભાગ લે છે. એ. પીસમ યજમાન છે અને બુકનેરા પ્રાથમિક એન્ડોસિમ્બિયોન્ટ છે. એકસાથે તેઓ હોલોસિમ્બિયોન્ટ બનાવે છે. આ એક ફરજિયાત, સહજીવી સંબંધ છે અને બંને ભાગીદારો સંપૂર્ણપણે એકબીજા પર નિર્ભર છે. જ્યારે બુચનેરા બેક્ટેરિયાને દૂર કરવા માટે એન્ટિબાયોટિક્સ સાથે સારવાર કરવામાં આવે છે, ત્યારે એ. પીસમની વૃદ્ધિ અને પ્રજનનમાં વિક્ષેપ આવે છે અથવા ઘટાડો થાય છે. બુકનેરામાં યજમાનથી સ્વતંત્ર રહેવા માટે જરૂરી જનીનોનો અભાવ હોય છે અને તે એફિડ યજમાનની બહાર બિનસંસ્કૃત હોય છે. એ. પીસમ અને બુકનેરા હોલોસિમ્બિયોન્ટ આનુવંશિક અને પ્રાયોગિક બંને રીતે સૌથી વધુ સારી રીતે અભ્યાસ કરાયેલા સહજીવી સંબંધોમાંના એક છે. એન્ડોસિમ્બાયોટિક સંબંધની ઉત્ક્રાંતિ એ. પીસમ અને બુકનેરા એન્ડોસિમ્બાયોટિક સંબંધ મિલિયન વર્ષો પહેલા વિકસિત થયો હોવાની શક્યતા છે. ફિલોજેનેટિક વિશ્લેષણ દર્શાવે છે કે બુકનેરા એક મોનોફિલેટિક જૂથ છે અને બુકનેરા અને એ. પીસમની ફિલોજેનીઝ એક સાથે આવે છે. તેથી, સંભવતઃ એફિડ્સના સામાન્ય પૂર્વજનો એક મૂળ બુચનેરા ચેપ હતો અને ત્યારથી હોલોસિમ્બિયોન્ટનું સહ-વિભાજન થયું છે. બુકનેરા એન્ટરોબેક્ટેરિયેસી સાથે સંબંધિત છે જેમાં એસ્કેરિયાચીયા કોલીનો સમાવેશ થાય છે અને સંભવ છે કે બુકનેરા એક બેક્ટેરિયમમાંથી વિકસિત થયું છે જે મૂળરૂપે એફિડના સામાન્ય પૂર્વજના આંતરડા પર કબજો કરે છે. પોષક સહજીવન હેમિપ્ટેરા ક્રમના અન્ય જંતુઓની જેમ, A.pisum ફ્લોએમ સત્વની પોષક ખામીઓને દૂર કરવા માટે એન્ડોસિમ્બાયોટિક બેક્ટેરિયમનો ઉપયોગ કરે છે. એ. પીસમ મેડિકેગો સટિવા (આલ્ફાલ્ફા), પીસમ સટિવા (વટાણા), ટ્રાઇફોલિયમ પ્રેટન્સ (લાલ ક્લોવર) અને વિસિયા ફેબા (બ્રોડ બીન) સહિતના યજમાન છોડના ફ્લોએમ સત્વને ખાય છે. આ છોડના ફ્લોએમ સત્વ કાર્બોહાઇડ્રેટ્સથી સમૃદ્ધ છે પરંતુ નાઇટ્રોજનની દ્રષ્ટિએ નબળા છે. આ ફ્લોએમ સત્વમાં આવશ્યક એમિનો એસિડ અને બિનજરૂરી એમિનો એસિડનો ગુણોત્તર 1:4-1:20 સુધીનો હોય છે. પ્રાણીઓની પેશીઓમાં હાજર અને અસ્તિત્વ માટે જરૂરી 1:1 ગુણોત્તરની સરખામણીમાં આવશ્યક અને બિનજરૂરી એમિનો એસિડનો આ ગુણોત્તર ગંભીર રીતે અસમાન છે. એ. પીસમ સહિતના પ્રાણીઓ બિનજરૂરી એમિનો એસિડ ડી નોવો ઉત્પન્ન કરી શકે છે પરંતુ નવ આવશ્યક એમિનો એસિડનું સંશ્લેષણ કરી શકતા નથી જે તેમના આહાર દ્વારા મેળવવું આવશ્યક છેઃ હિસ્ટિડીન, આઇસોલ્યુસીન, લ્યુસીન, લાઇસિન, મેથિઓનિન, ફેનાઇલાલાનિન, થ્રેઓનિન, ટ્રિપ્ટોફેન અને વેલિન. આ નવ આવશ્યક એમિનો એસિડ ઉપરાંત, એ. પીસમ યુરિયા ચક્ર જનીનોના અભાવને કારણે આર્જિનિનનું સંશ્લેષણ કરવામાં અસમર્થ છે. બુકનેરા સાથેનો એન્ડોસિમ્બાયોટિક સંબંધ એ. પીસમને ફ્લોએમ સત્વમાં આવશ્યક એમિનો એસિડના આ અભાવને દૂર કરવાની મંજૂરી આપે છે જ્યારે બિનજરૂરી એમિનો એસિડ પૂરા પાડવામાં આવે છે, ત્યારે બુકનેરા બિનજરૂરી એમિનો એસિડને આવશ્યક એમિનો એસિડમાં રૂપાંતરિત કરે છે જે એ. પીસમમાં પરત આવે છે. આ પોષણની જોગવાઈની જીનોમિક રીતે (ચયાપચય પૂરક, નીચે ચર્ચા કરવામાં આવી છે) અને પ્રાયોગિક રીતે તપાસ કરવામાં આવી છે. બુકનેરા ધરાવતા અલગ બેક્ટેરિયોસાઇટ્સ સક્રિય રીતે 14C લેબલવાળા ગ્લુટામાઇન (એક બિનજરૂરી એમિનો એસિડ) ને ગ્રહણ કરે છે જ્યાં તેને પછી ગ્લુટામિક એસિડમાં રૂપાંતરિત કરવામાં આવે છે. આ ગ્લુટામિક એસિડ પછી વ્યક્તિગત બુકનેરા કોષો દ્વારા લેવામાં આવે છે અને તેનો ઉપયોગ આવશ્યક એમિનો એસિડ આઇસોલ્યુસીન, લ્યુસીન, ફેનીલાલાનિન અને વેલિન તેમજ બિન-આવશ્યક એમિનો એસિડનું સંશ્લેષણ કરવા માટે થાય છે જે એ. પિસમમાં પરત કરી શકાય છે. પરસ્પર પોષક તત્ત્વોની જોગવાઈ કદાચ આ સહજીવનની દ્રઢતાનું મુખ્ય કારણ છે. હોલોસિમ્બિયોન્ટ માળખું બુચનેરા એ. પીસમ બોડી કેવિટીના હિમોકોલમાં સ્થિત વિશિષ્ટ, એફિડ-વ્યુત્પન્ન કોષોમાં રાખવામાં આવે છે. દરેક બુકનેરા કોષમાં આંતરિક અને બાહ્ય ગ્રામ-નકારાત્મક કોષ પટલ હોય છે અને તે વ્યક્તિગત રીતે એફિડ-વ્યુત્પન્ન સહજીવન પટલમાં બંધ હોય છે. આ આવરિત કોષોને પછી વિશિષ્ટ, એફિડ-વ્યુત્પન્ન બેક્ટેરિયોસાઇટ્સ (માયસીટોસાઇટ્સ) માં જૂથબદ્ધ કરવામાં આવે છે. બેક્ટેરિયોસાઇટ્સ મોટા, પોલિપ્લોઇડ કોષો છે જે સપાટ આવરણ કોષોના પાતળા અસ્તરથી ઘેરાયેલા હોય છે. દરેક વટાણાના એફિડમાં લગભગ 60-80 બેક્ટેરિયોસાઇટ્સ હોય છે અને તે દ્વિ-લોબવાળા બેક્ટેરિયમમાં ગોઠવાયેલા હોય છે. બેક્ટેરિયમ એ એક વિશિષ્ટ અંગ છે જે શરીરની બે બાજુઓ પર વટાણાના એફિડની લંબાઈ સાથે ચાલે છે અને પાછળની આંતરડાની નજીક જોડાય છે. બેક્ટેરિયોસાઇટ્સ અંડાશયના સમૂહની નજીક સ્થિત હોય છે અને બુકનેરા કોષો ટ્રાન્સસોવેરિયલ ટ્રાન્સમિશન દ્વારા માતાના અંડાશયમાંથી ઊભી રીતે સ્થાનાંતરિત થાય છે. બુકનેરા કોષો ઓઓજેનેસિસ દરમિયાન ઇંડામાં અથવા એમ્બ્રાયોજેનેસિસ દરમિયાન વિકાસશીલ ગર્ભમાં સ્થાનાંતરિત થાય છે. જીનોમ અનુક્રમણિકા એ. પીસમ અને બુકનેરા એ પ્રથમ જંતુ-એન્ડોસિમ્બિયોન્ટ જોડી હતી જેમાં બંને ભાગીદારોના જીનોમ અનુક્રમિત હતા. આનાથી સંશોધકોને આ એન્ડોસિમ્બાયોસિસની ઉત્ક્રાંતિ અને પરમાણુ ક્રિયાપ્રતિક્રિયાઓ વિશે ઘણી માહિતી મળી છે. એ. પીસમ અને બુકનેરા જીનોમે અનન્ય ફેરફારોનો અનુભવ કર્યો છે જે સંભવતઃ એન્ડોસિમ્બાયોટિક સંબંધની સ્થાપના અને જાળવણી સાથે સંબંધિત છે. સંબંધિત સજીવોની સરખામણીમાં બંને સજીવોના જીનોમમાં નોંધપાત્ર જનીનની ખોટ થઈ છે. બુકનેરા જીનોમ 641-કે. બી. છે અને તેમાં 2 પ્લાઝમિડ સાથે ગોળાકાર રંગસૂત્ર હોય છે. તે તેના સૌથી નજીકના મુક્ત-જીવંત સંબંધી, ઇ. કોલીના કદના એક-સાતમા ભાગ સુધી ઘટાડવામાં આવ્યું છે. બુચનેરાએ એવા જનીનો ગુમાવ્યા છે જે તેને યજમાનની બહાર રહેવા દેશે પરંતુ એ. પીસમના પોષણ માટે જરૂરી જનીનો જાળવી રાખે છે. બુકનેરા જિનોમમાં સપાટીના પટલના નિર્માણ માટે જરૂરી જનીનો ખૂટે છે જેમ કે લિપોપોલિસેકરાઇડ્સ અને ફોસ્ફોલિપિડ્સ તેમજ સેલ્યુલર સંરક્ષણ સાથે સંકળાયેલા જનીનો. ટ્રાન્સપોર્ટર જનીનો અને નિયમનકારી જનીનો પણ જીનોમમાંથી ખૂટે છે. આવા જનીનની ખોટ ફરજિયાત અને અંતઃકોશિક બેક્ટેરિયમની લાક્ષણિકતા છે. હેમિપ્ટેરા ક્રમના અન્ય જંતુઓની સરખામણીમાં એ. પીસમ જીનોમમાં વધુ અનન્ય જીનોમિક ફેરફારો થયા છે. એફિડ જીનોમ 464 એમબી છે જેમાં એફિડ-વિશિષ્ટ અનાથ જનીનો છે જે 2000 થી વધુ જનીન પરિવારોમાં હાજર જનીન અને જનીન ડુપ્લિકેશનનો 20 ટકા હિસ્સો બનાવે છે. આ અનાથ જનીનો અને જનીન ડુપ્લિકેશન સંભવતઃ એન્ડોસિમ્બાયોટિક સંબંધના "મેટાબોલિક, માળખાકીય અને વિકાસલક્ષી" ઘટકો સાથે સંકળાયેલા છે. એ. બેક્ટેરિયોસાઇટ્સમાં અત્યંત વ્યક્ત એમિનો એસિડ ટ્રાન્સપોર્ટરની પીસમ વિશિષ્ટ જનીન પ્રતિકૃતિઓ જોવા મળી છે. આ પ્રતિકૃતિઓ સંભવતઃ આનુવંશિક સ્થાપના અને એન્ડોસિમ્બાયોટિક સંબંધની જાળવણી સાથે સંકળાયેલી છે. એ. પીસમ અને બુકનેરા વચ્ચે કોઈ બાજુની જનીન ટ્રાન્સફર મળી નથી. અગાઉ એવું માનવામાં આવતું હતું કે બાજુના જનીનનું સ્થાનાંતરણ બુકનેરા જિનોમમાં ગંભીર જનીન ઘટાડા માટે જવાબદાર હતું, પરંતુ અનુક્રમણિકા દર્શાવે છે કે આવું થયું નથી. મેટાબોલિક પૂરકતા વ્યક્તિગત રીતે, એ. પીસમ અને બુકનેરાના મેટાબોલિક માર્ગો અપૂર્ણ છે. સંયુક્ત રીતે, આ બંને સજીવોના જીનોમ એમિનો એસિડ અને અન્ય આવશ્યક અણુઓ જેવા પોષક તત્ત્વોના જૈવસંશ્લેષણ માટે સંપૂર્ણ ચયાપચય માર્ગો ઉત્પન્ન કરવા માટે એકબીજાના પૂરક છે. આ સહજીવનના પૂર્વજોના ભાગીદારોમાં સંપૂર્ણ ચયાપચયના માર્ગો હોવાની શક્યતા છે, જો કે અન્ય ભાગીદારના જીનોમની હાજરીના પરિણામે બિનજરૂરીતાને કારણે આ માર્ગ જનીનો જાળવવાનું દબાણ ઘટ્યું હતું. અન્ય સંબંધિત જંતુઓથી વિપરીત, એ. પીસમ જીનોમમાં યુરિયા ચક્ર માટે જરૂરી જનીનો ખૂટે છે. પ્યુરિન બચાવ માર્ગ, અને અન્ય જનીનો કે જે અણુઓના જૈવસંશ્લેષણ માટે જરૂરી ઉત્સેચકોને કોડ કરે છે. આ ગુમ થયેલ પ્રતિક્રિયા મધ્યસ્થીઓ સંભવતઃ બુકનેરા જિનોમની અંદર જનીનો દ્વારા પ્રદાન કરવામાં આવે છે. ઉદાહરણ તરીકે, એ. પીસમ એ અનુક્રમિત જીનોમ ધરાવતી એકમાત્ર પ્રજાતિ છે જે પ્યુરિન બચાવ માર્ગના મુખ્ય ઘટકો ગુમ હોવાનું જાણીતું છે, જે ડીએનએ, આરએનએ, સિગ્નલિંગ પરમાણુઓ અને એટીપીના ઉત્પાદન માટે જરૂરી છે. બુકનેરા જિનોમ એ. પીસમ જિનોમમાંથી ગુમ થયેલ પ્રતિક્રિયા મધ્યસ્થીઓને એન્કોડ કરવા માટે જરૂરી જનીનો ધરાવે છે. આ પૂરકતા દ્વારા, બંને સજીવોની ન્યુક્લિયોટાઇડ જરૂરિયાતો પૂર્ણ થાય છેઃ એ. પીસમ માટે પ્યુરિન બચાવ માર્ગ પૂર્ણ થાય છે અને બુચનેરા જરૂરી ગુઆનોસિન મેળવે છે. બુકનેરા જીનોમે આવશ્યક એમિનો એસિડના જૈવસંશ્લેષણ માટે જરૂરી જનીનોને જાળવી રાખ્યા છે પરંતુ એમિનો એસિડના અધઃપતન માટે જવાબદાર જનીનોને જાળવી રાખ્યા નથી. બીજી બાજુ એ. પીસમ જીનોમમાં 66 એમિનો એસિડ બાયોસિંથેસિસ જનીનો અને 93 એમિનો એસિડ ડિગ્રેડેશન જનીનો છે. એ. પીસમ અને બુકનેરા બંને એમિનો એસિડ બાયોસિંથેસિસના મેટાબોલિક માર્ગોમાં ફાળો આપે છે. આ ચયાપચય પૂરકતા એ. પીસમ અને બુકનેરાની વૃદ્ધિ અને અસ્તિત્વ માટે જરૂરી આવશ્યક અને બિનજરૂરી એમિનો એસિડના ઉત્પાદનમાં મુખ્ય પુરોગામી તરીકે, ફ્લોએમ સત્વમાં બિનજરૂરી એમિનો એસિડ, એસ્પેરાજિનના ઉપયોગ દ્વારા સચિત્ર છે. એ. પિસમનું રોગપ્રતિકારક તંત્ર જીનોમ સિક્વન્સિંગ દર્શાવે છે કે જિનોમમાં રોગપ્રતિકારક પ્રતિભાવ માર્ગો માટે જરૂરી અપેક્ષિત જનીનોનો અભાવ છે. એ. પીસમ જીનોમમાં આઈ. એમ. એસ., ડી. એફ. એ. ડી. ડી., ડ્રેડ અને રેટિશ જનીનોનો અભાવ છે જે આઈ. એમ. ડી. (ઇમ્યુનોડેફિસિયન્સી) માર્ગનો એક ભાગ છે અને અન્ય સંબંધિત જંતુઓમાં હાજર છે. પેપ્ટિડોગ્લાયકેન રેકગ્નિશન પ્રોટીન (પી. જી. આર. પી.) પણ ગેરહાજર છે જે પેથોજેન્સને શોધી કાઢે છે અને આઇએમડી પાથવે તેમજ એન્ટિમાઇક્રોબાયલ પેપ્ટાઇડ (એએમપી) જનીનોને ચેતવણી આપે છે જે રોગપ્રતિકારક માર્ગ સક્રિય થયા પછી ઉત્પન્ન થાય છે. ઓછી રોગપ્રતિકારક શક્તિએ બુકનેરા બેક્ટેરિયમ અને એ. પીસમ વચ્ચેના સહજીવી સંબંધની સ્થાપના અને સતત જાળવણીને સરળ બનાવી હશે. ઉપરાંત, ફ્લોએમ સેપ એ સુક્ષ્મજીવાણુઓની ઓછી માત્રા ધરાવતો આહાર છે જે રોગપ્રતિકારક પ્રતિભાવ માર્ગ જનીનો જાળવવા માટે એ. પીસમના ઉત્ક્રાંતિ દબાણને ઓછું કરી શકે છે. જંતુઓ, રોગો અને બાયોકન્ટ્રોલ્સ એ. પીસમ પરોપજીવી ભમરીઓ અને ફંગલ પેથોજેન પાન્ડોરા નિયોફિડિસના જોખમોનો સામનો કરે છે. જેમ કે આ સંભવિત જૈવિક નિયંત્રણો પણ આશાસ્પદ છે. સંદર્ભો મેક્રોસિફિની કૃષિ જંતુઓ સમશીતોષ્ણ જંગલોના જંતુઓ સુશોભન છોડના જંતુઓ છોડના પેથોજેન્સના જંતુ વાહક 1776માં આફ્રિકાના હેમિપ્ટેરામાં વર્ણવેલ જંતુઓ મોસેસ હેરિસ દ્વારા નામ આપવામાં આવેલ ટેક્સ