「主要な害虫：NCSUの研究者が「あらゆるものに存在する」バグの遺伝的設計図の解明に協力
発行日:ローリー – 西部ミカンキイロアザミウマはピンの頭ほどの大きさしかない侵略的な昆虫で、世界中の農業に大きな打撃を与え、毎年、幅広い食用、繊維、観賞用作物に数十億ドル相当の損害を与えている。科学者たちは今や、この害虫をより深く理解し、防除法を見つけるのに役立つ完全な遺伝子設計図を手に入れた。
この研究は、農業科学と昆虫科学の大きなギャップを埋めるものであり、縁飾りのある羽を持つ小型昆虫7,000種以上を含むアザミウマ目昆虫のゲノム配列と解析を初めて明らかにしたものだ。 研究に関するジャーナル記事 オープンアクセスで公開されました BMC 生物学 10月19日。
ドリス・ローテンバーグノースカロライナ州立大学昆虫学・植物病理学部の准教授である彼がこの論文の筆頭著者である。5大陸の大学や研究機関から56人の研究者が協力した。
ロテンバーグ氏は、チームの規模は西部ミカンキイロアザミウマの重要性を反映していると述べた。 フランクリニア・オクシデンタリス、 何百種類もの畑や温室で栽培された作物を食べることが知られています。
「花、果樹、ナス科の作物など、あらゆるものに発生します」とロテンバーグ氏は言う。「米国南東部やカリフォルニアだけでなく、世界中の果物や野菜が栽培されている場所ならどこでも、大きな害虫です。」
国際問題、国際解決
アザミウマのゲノム配列を解読するプロジェクトは、 5k ですは、昆虫、甲殻類、クモ、および外骨格、体節、一対の関節脚を持つその他の生物など、5,000種の節足動物のゲノムを配列決定し、分析するという野心的な国際的取り組みです。
i5k イニシアチブは、農業、食品安全、医療、エネルギー生産にとって重要な種に焦点を当てており、進化生物学、生態学などについての理解に貢献しています。
ロテンバーグ氏と同僚は、アザミウマの近交系を開発することで、ウエスタンミカンキイロアザミウマのゲノム プロジェクトを開始しました。その後、ベイラー医科大学のヒトゲノム シーケンシング センターがゲノムの配列を決定し、それを組み立てました。ロテンバーグ氏は、自動化された DNA 注釈を手動でチェックし、遺伝子の位置を確認し、それらの遺伝子の働きを判断するために、世界中の科学者を募集しました。
ウエスタンミカンキイロアザミウマは北米西部原産だが、1970 年代以降、世界中に急速に広がった。この昆虫は、植物に餌を与えて卵を産みつけるだけでなく、制御が極めて難しいトマト黄化えそウイルスなどのウイルスを植物に感染させることによっても植物に被害を与える。
トマト黄化えそウイルス（TSWV）は、タバコやピーナッツからパンジーやキクに至るまで、1,000 種以上の植物に感染することが知られています。実際、TSWV の宿主範囲は植物ウイルスの中でも最大規模であり、地理的範囲も同様に最大です。
ゲノムは解決を加速させる可能性がある
ここ数十年、ウイルスとウエスタンミカンキイロアザミウマが農業に与える被害を抑えることを目的とした研究が数多く行われてきたが、ロテンバーグ氏は、ゲノム解析によって研究者らが昆虫の約1万7000の遺伝子の中から分子レベルの標的を正確に特定するのを助けることで、解決策の開発を加速できる可能性があると述べた。
ゲノムアセンブリプロジェクト中、科学者たちは昆虫の繁栄能力に関連する遺伝子セットを特定しました。具体的には、昆虫の成長と繁殖能力、味覚と嗅覚で植物の宿主を見つける能力、病原体から身を守る能力、植物が昆虫を撃退するために生成し、人間が昆虫を殺すために使用する化学物質を解毒する能力に関連する遺伝子が見つかりました。
ロテンバーグ氏が指摘したように、ウエスタンミカンキイロアザミウマの駆除は難しい。なぜなら、この昆虫は急速に繁殖し、殺虫剤に耐性を持つようになるからだ。例えば綿花では、アザミウマが作用様式の異なる6つのグループに属する19種の殺虫剤に対する耐性を発達させてきたという証拠がある。
「昆虫学者や栽培者はこのことをよく知っています。アザミウマは急速に耐性を強めることで有名です」とロテンバーグ氏は言う。
「したがって、この害虫を管理するには、さまざまな種類の化学物質の開発と使用、および代替防除戦略の統合を検討する必要があります。」
'氷山の一角'
すでに、ウエスタンミカンキイロアザミウマのゲノムが利用可能になったことで影響が出ていると、ロテンバーグ氏は言う。ノースカロライナ州立大学の研究室では、このゲノムを使ってウエスタンミカンキイロアザミウマとTSWVの間で起こる分子レベルの相互作用をより深く理解する研究を進めている。この研究は、病気の予防に極めて重要となる可能性がある。
「昆虫が媒介するウイルスと直接相互作用する分子を見つけたいのです。なぜなら、それらの分子がわかれば、ウイルスが対象の分子に結合するのを妨害することで、何らかの方法でそれらの分子を破壊できる可能性があるからです」と彼女は語った。
「そしてこれは氷山の一角に過ぎません。他の人々がさらに優れた新技術や新リソースを開発し始めても、（ゲノムは）人々が長期間利用できるリソースとなることを願っています。」
(C)NCSU
元の記事の出典: WRAL TechWire