シトラスグリーニング病:増大する脅威
HLBは世界中の柑橘農業に深刻な課題をもたらし、農家や経済に影響を与えてるよ。
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黄龍病(HLB)、一般的には柑橘の青梗病として知られている、は世界中の柑橘植物にとって深刻な問題だ。2022年12月時点で、この病気は61ヵ国で報告されている。長年の研究と多額の資金が投入されているにも関わらず、治療法は見つかっていない。HLBは、実験室で培養できない細菌の一種「Candidatus Liberibacter asiaticus」、通称CLasが原因だ。この細菌は主にアジア柑橘に寄生する昆虫、アジア柑橘ハマキによって広がる。
この病気はオレンジやレモンなどのさまざまな柑橘フルーツに影響を与え、農家や柑橘業界にとって大きな懸念材料になっている。ハマキはCLasの主な運び手で、感染した木から健康な木へと細菌を広げてしまう。この問題は、細菌が接木技術を通じても伝播されるため、制御がさらに難しくなる。
HLBの生態系と管理
HLBの管理には、病気とその拡散を担う昆虫の両方を理解する包括的なアプローチが必要だ。アメリカ、特にテキサスとカリフォルニアでは、ハマキと細菌の拡散を抑制するために厳格な検査手続きが行われている。残念ながら、フロリダはHLBのホットスポットになっていて、ケースが続いている。
フロリダの農家たちはハマキの個体群をしばしばテストしているが、これらの昆虫は殺虫剤に対して抵抗力を持ってしまい、その管理は難しい。実際の世界でこれらの昆虫が細菌とどのように相互作用するかに関する研究は少なく、さまざまな条件下でのCLasの有病率を調査したいくつかの研究があるだけだ。
HLBにおけるDiaphorina citriの役割
アジア柑橘ハマキは柑橘樹の樹液だけを食べていて、CLasを広げるのに重要な役割を果たしている。これらの昆虫が感染した木に寄生すると、健康な木に細菌を運んで新たな感染を引き起こす。さらに、感染した植物の接木を通じても細菌が広がることが知られているが、最大の危険は昆虫そのものから来ている。
ハマキの個体群を制御することが重要だ。彼らがどのように繁殖し、環境とどのように相互作用するかを理解することで、より良い管理戦略を立てるのに役立つ。フロリダでは、これらの害虫を管理するために特別なテストが必要だ。しかし、殺虫剤の抵抗性が増すことで問題は続いている。
研究とサンプル収集
2018年、科学者たちは中フロリダの4つの柑橘園からサンプルを収集して、ハマキの個体群間のCLasレベルの変動を調べた。各園から約1200匹のハマキが採取され、サンプルはさらなる分析のために保存された。
ハマキからDNAが抽出され、各サンプルにおけるCLasの存在とレベルを特定するための特定の方法が使用された。このプロセスは、正確な結果を保証するために高度な技術を用いた。
CLasの定量分析
研究者たちは、これらの異なるハマキの個体群におけるCLasのレベルを理解することを目指していた。彼らは定量的ポリメラーゼ連鎖反応(qPCR)という方法を使ってCLasを検出した。この方法は、細菌の遺伝物質を増幅して、各サンプルにどれだけ存在するかを定量化するものだ。
テストは各園のハマキにおける細菌の量に関する貴重なデータを提供した。結果は収集したサンプル間でCLasのレベルに大きな違いがあることを示し、園の位置が感染率に大きな影響を与えていることを示した。
CLasレベルに影響を与える要因
研究では、ハマキが収集された園がCLasレベルに与える影響が、昆虫の性別などの他の要因よりも重要であることがわかった。例えば、ある園は他と比べて感染率がかなり低く、別の園は最高レベルだった。
興味深いことに、研究はハマキ内部に生息する細菌、ウォルバキアの役割も調査した。ウォルバキアは昆虫に対して栄養改善などの利益を提供する可能性がある。この研究は、非感染ハマキがCLasに感染したハマキよりもウォルバキアのレベルが高いことを示唆した。
結果と観察
研究では、CLasレベルに基づいて3つの主要なハマキ個体群を文書化した。第一のグループは低い感染率を持ち、第二のグループは中程度の感染レベル、最後のグループは高いレベルの細菌を保持していた。
CLasレベルの違いにもかかわらず、すべての園が対応する感染率を示したわけではない。例えば、高い細菌負荷を持つ園は感染したハマキの数が多かったが、低い負荷の園は驚くべき感染率を示した。
研究者たちは、ハマキの性別が個体のCLasレベルに影響を与えないことに気づいた。この発見は、性別に基づく管理が必要ないかもしれないため、将来の害虫管理戦略を簡素化するのに役立つ。
柑橘管理への知見の影響
異なる園でのCLasレベルの変動は、地元の環境条件と園の管理慣行がハマキの個体群や疾病の広がりに大きく影響することを示唆している。この相互作用を理解することで、農家はHLBの作物への影響を最小化するための適切な管理戦略を立てられる。
ハマキ、細菌、そしてその環境との相互作用の複雑さを考えると、継続的な研究が重要だ。今後の研究は、非柑橘植物や自然の捕食者の使用など、異なる管理慣行がHLBの影響を減らす可能性について焦点を当てるべきだ。
この発見は、ハマキの個体群や感染率の継続的な監視の必要性を強調している。これは現在の病気管理だけでなく、HLBに対抗するための長期戦略を開発するためのデータにもなるだろう。
結論
HLBは世界中の柑橘作物に対する重要な脅威であり、その広範な影響は柑橘生産に依存する多くの農家や経済に感じられている。CLasがハマキを通じてどのように広がるか、彼らのベクター能力に影響を与える要因、そしてこれらの害虫を最適に管理する方法を理解することが、HLBとの戦いにおいて重要だ。
この病気のダイナミクスについての研究は、さらなる拡散と被害を軽減するために不可欠だ。この包括的なアプローチは、柑橘生産を維持し、そこに依存する人々の生計を守るために必要だ。進んでいく中で、これらの相互作用を学ぶことで得られた洞察は、HLB管理のより効果的な戦略を導くことになるだろう。
タイトル: Grove-level analysis of titer and prevalence of Candidatus Liberibacter asiaticus and Wolbachia in Diaphorina citri, vector of citrus Huanglongbing
概要: Huanglongbing (HLB, or citrus greening disease) affects all citrus varieties world-wide. In the USA, Asia, and South America the causal agent is "Candidatus Liberibacter asiaticus" (CLas), a phloem-limited, uncultured, alphaproteobacterium. The hemipteran insect vector, Diaphorina citri (Asian citrus psyllid) acquires and transmits CLas in a circulative, propagative manner. In addition to CLas, D. citri hosts multiple symbiotic bacterial species including Wolbachia (wDi). In D. citri, wDi has been sequenced and studied but specific roles in D. citri biology are unknown. Using well established quantitative PCR methods we measured CLas titer in D. citri collected from four groves in central Florida with distinct HLB management strategies and tested whether CLas and wDi titer were correlated in a sub-set of these insects. Grove site had the largest effect on CLas titer. Sex had no effect on CLas titer, while higher wDi titer was correlated with non-infected insects. Our results suggest that more directed follow-up research is necessary and important to clarify whether field management tactics influence CLas titer in D. citri and to better understand gene-by-environment interactions among D. citri, wDi and CLas. Now that millions of trees in Florida have been treated with injectable formulations of oxytetracycline, which is likely to decrease bacterial populations in D. citri, this study may represent the last biologically meaningful snapshot of grove-level vector-pathogen ecology in the state during the HLB epidemic.
著者: Michelle Lynn Heck, M. Mann, L. Thompson, L. Johnson
最終更新: 2024-03-03 00:00:00
言語: English
ソースURL: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2023.10.04.560920
ソースPDF: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2023.10.04.560920.full.pdf
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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。
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