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# 生物学# ゲノミクス

マートル錆:在来植物に対する増大する脅威

マートル錆病はオーストラリアの重要な在来植物種の生存を妨げてる。

Stephanie H Chen, Jia-Yee S Yap, Veronica Viler, Craig Stehn, Karanjeet S Sandhu, Julie Percival, Geoff S Pegg, Tracey Menzies, Ashley Jones, Karina Guo, Fiona R Giblin, Joel Cohen, Richard J Edwards, Maurizio Rossetto, Jason G Bragg

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私たちのネイティブフローラ私たちのネイティブフローラを守ろう戦う。絶滅危惧植物を守るためにマートルさび病と
目次

マートルラスって厄介な菌があって、特にマートル科の植物に大きな影響を与えてるんだ。ある日目が覚めたら、お気に入りの植物が元気なくて、しょんぼりしちゃってる姿を想像してみて。オーストラリアでは、マートルラスがすっかり居着いちゃって、そんなことが現実になってるんだ。

このやっかいな菌は中南米から始まって、今ではオーストラリアやニュージーランドを含む多くの国に広がってるよ。主にマートル科の植物を狙っていて、たくさんの在来種が含まれてる。残念なことに、これらの植物は生き残るのが難しくなってきていて、将来が心配されてるんだ。

マートルラスが植物に何をするの?

マートルラスが植物に感染すると、いくつかの不幸な変化が起こるんだ。葉が変形したり、たくさんの葉が落ちたりすることがあるよ。これが成長を鈍化させたり、成熟した植物が死んじゃったりすることも。緑豊かであるべき植生が、すぐに元気がない影のようになっちゃう。まるで植物が風邪をひいたみたいだけど、ただの風邪じゃなくて、もっと深刻な脅威に直面してるんだ。

オーストラリアでは、特に厳しい状況になってる。ここには約1,700種類ものマートル科の植物があるんだけど、マートルラスが2010年にニューサウスウェールズの中央海岸に現れてから、国の東部全体に広がって、数百の在来植物が感染してるんだ。

保全活動の重要性

マートルラスの急速な広がりや在来植物種が消えちゃう可能性を考えると、保全活動に関わってる人たちは当然心配してるよ。お気に入りのシャツにコーヒーをこぼしたときの気持ちに似てるね。

一つの重要な取り組みとして、感染した植物の枝を集めることがあるんだ。これらの枝は、菌から離れた安全な条件で育てられて、種の残りの遺伝的多様性が保存されるんだ。まるでお気に入りの植物のためのバックアッププランを持つみたいだね。

Rhodamnia rubescensとRhodomyrtus psidioidesに注目

マートルラスの影響を受けてる植物の中に、Rhodamnia rubescensとRhodomyrtus psidioidesっていう特定の種があるんだ。これらの植物はマートル科のロックスターみたいな存在で、かつては沿岸の熱帯雨林でよく見られたんだけど、今はマートルラスに対して非常に脆弱で、絶滅の危機に瀕してるよ。

Rhodamnia rubescensは背の高い木で、Rhodomyrtus psidioidesは小さめの低木。どちらの種も個体数が激減していて、科学者たちは、野生で消えちゃう可能性があるって予測してるんだ。それは、コンサートのチケットを失う可能性があるっていうのと同じくらい悲しいことだね。

生き残るために、保全活動に関わる人たちは植物の枝を集めて、育苗場で育てて、マートルラスから保護するために農薬を使ってるんだ。これらの植物が存続できるように、時間との戦いになってるよ。

遺伝的多様性の重要性

遺伝的多様性は個体群の生存にとって重要なんだ。学校がいろんなタイプの生徒を必要とするように、植物の個体群もいろんな遺伝的特徴を持つことで、変化に適応できるようになるんだ。新しい病気や気候変動に対してもね。

一つの大きな懸念は、近親交配による劣化。これは、関連する植物同士が交配すると健康的な特徴が減ることを指してるんだ。これが個体群を弱体化させ、絶滅の可能性を高めるんだ。だから、保全活動に関わる人たちは、これらの重要な植物の遺伝的多様性を監視して守るために頑張ってるよ。

保全における技術の役割

技術の進歩は保全活動に新しい可能性をもたらしてるんだ。研究者たちは遺伝子配列を利用して、植物のDNAについての情報を集めてる。これで、個体群がどれだけ健康か、どう管理すればよいかがわかるんだ。植物の健康診断を受けるみたいだね。

こうした遺伝子研究を通じて、科学者たちはどの植物がマートルラスに対してより強い抵抗力を持っているかを特定できる。その情報を使って、より抵抗力のある新しい植物を育てることができるんだ。まるでスーパーヒーローを訓練して、最高の能力を持たせるみたいだね。

抵抗力のある植物の育成への希望

保全活動に関わる人たちの最終目標は、野生でRhodamnia rubescensとRhodomyrtus psidioidesの自立した個体群を確立することなんだ。これは、マートルラスに耐えられる新世代の植物を作ることを意味してる。

選択交配を使って、菌に対する抵抗力を示す植物の数を増やすことを期待してるんだ。スーパーヒーローのチームを作るかのように、ユニークな力を持つ植物たちを集めるのが同じ考え方だね。

遺伝的リスクの理解と多様性の管理

個体群の急激な減少に直面してる中で、植物の遺伝的健康を監視することが重要なんだ。保全活動に関わる人たちは、彼らが世話をしている植物の中にどれだけの遺伝的多様性があるかを知る必要がある。そうじゃないと、大事なゲストがケーキかパイが好きかも分からないサプライズパーティーを開くようなもので、結果がひどいことになっちゃうかもしれない。

研究者たちは遺伝子サンプルを慎重に分析して、自然の個体群を正確に表しているか確認してる。これが、植物を効果的に管理して遺伝的多様性を促進する手助けになるんだ。

限定的な表現シーケンシングの活用

限定的な表現シーケンシングは、科学者たちが植物のDNAの特定の部分に焦点を当てる方法なんだ。これは、すべての情報を開けて圧倒されるのではなく、鍵穴を通して必要なものだけを見る感じだね。

この技術を使って、研究者たちは保全管理をサポートするための重要なデータを集めることを希望してるんだ。どの植物が最も遺伝的に多様性があるのか、また育種プログラムに価値のある特徴を持っているかを特定できるんだ。

全ゲノムシーケンシングの探求

限定的な表現シーケンシングに加えて、全ゲノムシーケンシングも検討されてるんだ。こっちは、植物のDNA全体をシーケンスして、遺伝的な情報をより明確に把握する方法なんだ。

これはより高価な方法だけど、貴重なインサイトを提供してくれて、個体群の出所や有害な突然変異の頻度を明らかにするのに役立つんだ。この情報は、近親交配のリスクを管理して、Rhodamnia rubescensとRhodomyrtus psidioidesの両方がマートルラスに対抗するためのチャンスを確保するために重要だよ。

個体群回復のための戦略

遺伝子研究からデータを集めた後、保全活動に関わる人たちは回復のための戦略を立て始められるよ。長期的な目標は、野生で生きていける個体群を再確立することなんだ。人間の干渉なしに繁栄できるようにね。

最も脆弱な種の場合、抵抗力のある植物を育種プログラムに利用して新しい、強靭な世代を作る必要があるかもしれない。これは、味と栄養のバランスを取った新しいレシピを作るのに似ていて、絶妙なミックスが必要なんだ。

抵抗力を持つ植物を見つけるための実験的試験

どの植物がマートルラスに抵抗力を示すかを特定するために、科学者たちは実験的試験を行ってる。植物を厳しい状況に置いて、どのように反応するかを見るってわけだ。これは植物のリアリティショーみたいで、厳しい条件に耐えられるのは強いものだけなんだ。

いくつかの植物はこれらの試験でかなりの抵抗力を示してるけど、それは免疫ってわけじゃないんだ。実際には、実験室で見た目が強そうな植物も、現実の課題に直面すると苦しむことがある。野生に戻った後のこれらの植物を監視することが重要なんだ。

抵抗力のある個体を植える決定

試験の後、成功した抵抗力のある植物がさまざまな場所に植えられて、環境にどのように適応するかをモニターしてるんだ。これは新しい個体群を確立し、種が繁栄し続けるために重要なステップだよ。

でも、これらの植物を注視することが大事なんだ。制御された環境で抵抗力があるように見える植物も、野生の環境では課題に直面することがあるからね。これは、リアリティショーが終わった後のコンテスタントがどれだけやれるかを見るようなもので、カメラが止まった後に彼らの真の能力がわかることが多いんだ。

遺伝子工学の可能性

従来の育種方法を探求する一方で、科学者たちは遺伝子工学が植物に抵抗力を育む方法として考えられるかもしれないんだ。このアプローチは、特定の遺伝子を修正して病気を撃退できる能力を高めることを含むかもしれない。

この技術は多くの植物にとってまだ初期段階だけど、未来に大きな可能性を秘めてるんだ。もし成功すれば、ただ生き残るだけでなく、繁栄できる新しい個体群を作れるかもしれない。これは、スマートフォンが新しい機能や能力を追加するためにアップグレードされるのに似てるね。

結論:絶滅危惧種を救う戦い

マートルラスに対する戦いは急務だけど、科学者たちや保全活動に関わる人たちは挑戦に立ち向かってるんだ。彼らはデータを集め、個体群を監視し、この侵入菌に耐えられる植物を育てるために懸命に働いてるよ。

時間が重要で、協力的な取り組みが必要不可欠なんだ。Rhodamnia rubescensとRhodomyrtus psidioidesのような種が私たちの風景から消えないようにするためにね。技術を活用して、戦略的な保全活動を実施することで、これらの植物や同様の脅威に直面している多くの植物に希望があるんだ。結局のところ、自然はたくましくて、適切な支援があれば、これらの絶滅危惧種が明るい未来を見つけられるかもしれないよ。

オリジナルソース

タイトル: Genomics and resistance assays inform the management of two tree species being devastated by the invasive myrtle rust pathogen

概要: Myrtle rust is a plant disease caused by the invasive fungal pathogen Austropuccinia psidii (G. Winter) Beenken, which has a global host list of 480 species. It was detected in Australia in 2010 and has caused the rapid decline of native Myrtaceae species, including rainforest trees Rhodamnia rubescens (Benth.) Miq. (scrub turpentine) and Rhodomyrtus psidioides (G.Don) Benth. (native guava). Ex situ collections of these species have been established, with the goal of preserving remaining genetic variation. Analysis of reduced representation sequencing (DArTseq; n = 444 for R. rubescens and n = 301 for R. psidioides) showed genetic diversity is distributed along a latitudinal gradient across the range of each species. A panel of samples of each species (n = 27 for R. rubescens and n = 37 for R. psidioides) were resequenced at genome scale, revealing large historical e]ective population sizes, and little variation among individuals in inferred levels of deleterious load. In Rhodamnia rubescens, experimental assays (n = 297) identified individuals that are putatively resistant to myrtle rust. This highlights two important points: there are tangible pathways to recovery for species that are highly susceptible to rust via a genetically informed breeding program, and there is a critical need to act quickly before more standing diversity is lost.

著者: Stephanie H Chen, Jia-Yee S Yap, Veronica Viler, Craig Stehn, Karanjeet S Sandhu, Julie Percival, Geoff S Pegg, Tracey Menzies, Ashley Jones, Karina Guo, Fiona R Giblin, Joel Cohen, Richard J Edwards, Maurizio Rossetto, Jason G Bragg

最終更新: 2024-11-02 00:00:00

言語: English

ソースURL: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.10.30.612564

ソースPDF: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.10.30.612564.full.pdf

ライセンス: https://creativecommons.org/licenses/by-nc/4.0/

変更点: この要約はAIの助けを借りて作成されており、不正確な場合があります。正確な情報については、ここにリンクされている元のソース文書を参照してください。

オープンアクセスの相互運用性を利用させていただいた biorxiv に感謝します。

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