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アジアミカンコガネに対する新しい対策

革新的な方法で柑橘農場をアジア柑橘バエから守れるかもしれない。

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シトラスシリバ虫と戦うシトラスシリバ虫と戦う新しい方法が柑橘類の害虫管理で期待できる
目次

アジアシトラスシロアリ(ACP)は、柑橘植物に深刻な病気である黄龍病(HLB)、別名グリーニングを引き起こす有害な細菌を広める昆虫だよ。この病気は特にフロリダで大きな問題を引き起こし、世界中の柑橘農業に大きな脅威をもたらしてる。ブラジルはオレンジの主要生産国で、2004年にサンパウロでHLBが初めて見つかってから、大きな作物損失を経験してる。最近の報告によると、サンパウロの柑橘類の木の約44%がこの病気にかかってるんだって。これに対処するために、ACPを管理して細菌の広がりを減らす効果的な方法が緊急に求められてる。

制御方法

一つのアプローチは、プッシュプルという技術だよ。この方法では、特定の植物を使って害虫を一箇所に引き寄せ(プル)、他の植物でそれを追い払う(プッシュ)んだ。例えばオレンジジャスミンはACPを引き寄せることで知られてるけど、感染率はすごく低いんだ。研究者たちはACPを追い払う物質を生成できる遺伝子組み換え植物も調べてる。

その一つがアラビドプシスという小さな花の植物を改良したものだよ。この植物はACPを効果的に追い払う化合物を生成するように改変されたんだ。研究によると、この改良アラビドプシスは3つの主な化合物を生成するんだ:β-カリオフィルレン、α-ヒュムレン、α-コパエン。その中でも、α-コパエンはβ-カリオフィルレンよりも低い用量で特に効果的なんだ。

化合物の働き

改良アラビドプシス植物は、植物に含まれる自然物質からこれらの化合物を合成するように設計されてる。テスト中に、α-コパエンはβ-カリオフィルレンよりもACPを追い払う力が強いことがわかったんだ。両方の追い払う化合物を一緒に使うと、効果的ではあったけど、お互いの効果を高めるわけではなかった。ただ、その組み合わせがACPを圧倒する強い全体的反応を生み出したんだ。

効果的な濃度

研究者たちがこれらの化合物を色々な混合物でテストしたとき、組み合わせによって時間とともに追い払う化合物を安定的に放出するシステムが作られたことがわかった。これは、どれだけ効果的にACPを追い払えるかをテストするために重要だった。安定した放出モデルは、化合物が効果的に害虫を追い払えるようにするために必要不可欠だった。

行動テストでは、ACPは追い払う化合物がある場所で過ごす時間が、追い払うものがない対照地域と比べて著しく少なかったよ。特にα-コパエンは、これまで思われていたよりもずっと低いレベルでACPを追い払うことができることが示されたんだ。

コパイバオイルの役割

コパイバオイルは、特定の樹木種から得られるもので、改良アラビドプシス植物が生成する化合物と似たものを含んでる。研究者たちは、コパイバオイルもACPの追い払う役割を果たすかどうかを調べた。薄めてテストしたところ、コパイバオイルも改良植物と同じようにACPをしっかり追い払うことがわかった。それで、柑橘の木がある畑でコパイバオイルを天然の追い払うものとして使える可能性が生まれたんだ。

テストと結果

化合物の追い払う効果をテストする実験にはさまざまな設定があったよ。例えば、特別な嗅覚計を使って、追い払うものがあるエリアとないエリアでACPがどれだけの時間を過ごしたかを測定した。結果は、β-カリオフィルレンとα-コパエンの両方がACPを追い払うのに効果的だったことを示したんだ。

α-コパエンの効果的な用量は驚くほど低くて、小さい量でもACPを追い払うのに十分だってことがわかった。これは農業にとって大きな利点で、高量の化学物質を必要としなくなるかもしれないし、環境に優しい害虫対策につながるんだ。

結論

研究者たちは、β-カリオフィルレンとα-コパエンの両方がACPに対して信頼できる追い払うものだと結論づけた。この発見は、ACPがもたらす脅威に対処する新しい方法を開発する可能性があり、ブラジルやその先の柑橘産業を救うかもしれない。改良植物や天然オイルを追い払うものとして使うアイデアは、経済的で効果的な戦略になり得るよ。それは、従来の農薬の代替を提供するだけでなく、持続可能な農業を促進することにもなる。

アラビドプシスのような遺伝子改良された植物を用いた作業は、将来の統合害虫管理システムの重要な部分になるかもしれない。これらの植物をACPを引き寄せる植物と組み合わせれば、農家は作物をより効率的に守るプッシュプル環境を作れるんだ。これらのシステムが実際の農業状況でどのように実装できるかを探るためにはもっと研究が必要だけど、初期の結果は期待が持てるものだよ。

要するに、天然の追い払うもの、遺伝子組み換え植物、伝統的な農業慣行の組み合わせが、アジアシトラスシロアリのような害虫を管理する未来かもしれないね。

オリジナルソース

タイトル: α-Copaene is a potent repellent against the Asian Citrus Psyllid Diaphorina citri

概要: The Asian Citrus Psyllid (ACP), Diaphorina citri, severely threatens citrus production worldwide by transmitting the greening(= Huanglongbing)-causing bacterium Candidatus Liberibacter asiaticus. There is growing evidence that the push-pull strategy is suitable to partially mitigate HLB by repelling ACP with transgenic plants engineered to produce repellents and attracting the vector to plants with a minimal disease transmission rate. Species that pull ACP away from commercial citrus plants have been identified, and transgenic plants that repel ACP have been developed. The concept of a repellent-producing plant was first demonstrated with an Arabidopsis line engineered to overexpress a gene controlling the synthesis of {beta}-caryophyllene and other sesquiterpenes. We have analyzed the volatile organic compounds released by this Arabidopsis line and identified -humulene, -copaene, and trace amounts of {beta}-elemene, in addition to {beta}-caryophyllene. Behavioral measurements demonstrated that -copaene repels ACP at doses ca. 100x lower than those needed for {beta}-caryophyllene repellence. In contrast, -humulene is innocuous at the level emitted by the transgenic plant. We confirmed that a mixture of the three sesquiterpenes in the ratio 100:10:1 repels ACP. Likewise, a commercial sample of refined copaiba oil containing the three sesquiterpenes, in a proportion similar to that in the transgenic plant, repelled ACP.

著者: Walter Leal, R. F. Magnani, H. X. L. Volpe, R. A. G. Luvizotto, T. A. Mulinari, T. T. Agostini, J. K. Bastos, V. P. Ribeiro, M. Carmo-Sousa, N. A. Wulff, L. Pena

最終更新: 2024-10-05 00:00:00

言語: English

ソースURL: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.10.04.616677

ソースPDF: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.10.04.616677.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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