シルバーリーフコナジラミ

シルバーリーフコナジラミ
科学的分類この分類を編集する
王国： 動物界
門: 節足動物
クラス： 昆虫類
注文： 半翅目
亜目: 胸鼻咽喉科
家族： コナジラミ科
属: ベミシア
種：
B.タバコシバシ
二名法名
タバココナジラミ
（ゲンナディウス、1889年）
同義語[ 1 ]

ベミシア・アルゲンティフォリイベローズ＆ペリング

シルバーリーフコナジラミ（タバココナジラミ、通称サツマイモコナジラミ、ワタコナジラミ[ 2 ] ）は、現在重要な農業害虫となっているコナジラミの一種である。[ 1 ] 2011年のレビューでは、シルバーリーフコナジラミは実際には形態学的に区別がつかない少なくとも40種を含む種複合体であると結論付けられた。 [ 3 ]

シルバーリーフコナジラミは、世界中の熱帯、亜熱帯、そしてそれほど顕著ではないが温帯の生息地で繁殖しています。低温は、この種の成虫と幼虫の両方を死滅させます。[ 4 ]シルバーリーフコナジラミは、ミバエなどの他の昆虫と混同されることがありますが、よく観察すると、シルバーリーフコナジラミは他の昆虫よりもわずかに小さく、独特の羽の色をしているため、区別することができます。

シルバーリーフコナジラミは1896年からアメリカ合衆国で知られていましたが、1980年代半ばにフロリダ州のポインセチアに強力な菌株が現れました。便宜上、この菌株は株B（バイオタイプB）は、以前から知られているより軽度の感染と区別するために、系統Aが特定されてから1年も経たないうちに、系統Bがトマトやその他の果物や野菜に侵入していることが判明しました。5年以内に、シルバーリーフコナジラミはテキサス州とカリフォルニア州の農業に1億ドル以上の損害をもたらしました。 [ 1 ]

解剖学とライフサイクル

葉の上で脱皮するタバココナジラミ。葉の銀色の空洞構造は脱皮した脱皮殻です。

雌のB. tabaciは 、葉の裏面に0.10～0.25ミリメートル（1 ⁄ 128～1 ⁄ 128インチ）の卵を50～400個産みます。雌のコナジラミは二倍体で受精卵から孵化しますが、雄のコナジラミは一倍体で未受精卵から孵化します。卵は群れで産み付けられ、幅0.2ミリメートル（1 ⁄ 128 インチ）、高さ0.1ミリメートル（1 ⁄ 128インチ）と小型です 。卵は最初は白っぽい色ですが、孵化間近の5～7日以内に茶色に変化します。孵化後、コナジラミの幼虫は4齢期を経て成長します。

ワタの葉の表面に生息する成虫のシルバーリーフコナジラミ（Bemisia tabaci ）
緑の葉の上のBemisia tabaci大人のコナジラミ

第一齢幼虫は、一般的にクロール幼虫と呼ばれ、唯一動き回る幼虫段階である。第一齢幼虫は約0.3 ミリメートル ( 1 ⁄ 64 インチ) まで成長し、緑がかった色で、平らな体構造をしている。[ 5 ] [ 6 ]動き回る幼虫は、葉の上で十分な栄養のある適当な場所を探し歩き、脱皮して動かない段階になる。次の 3齢幼虫は、成虫に脱皮するまで 40～50 日間、その場にとどまる。[ 7 ]銀色の脱皮殻、つまり脱皮した殻が葉に残る。動かない齢幼虫は不透明な白色に見える。幼虫は、口器で植物を刺して植物の汁を吸って摂食する。[ 5 ]第 4 齢幼虫の後、幼虫は蛹段階に変態し、目は濃い赤色になり、体は黄色になり、体構造が厚くなる。これはホロメタボラに見られる真の蛹期ではありませんが、機能は類似しています。成虫のコナジラミは卵の約4倍の大きさで、体は淡黄色、羽は白色です。これは羽と体全体に分泌されるワックスによるものです。[ 7 ]シルバーリーフコナジラミの成虫は、体長が最大0.9ミリメートル（5 ⁄ 128インチ）に達します 。摂食中や休息中は、成虫は羽をテントのように体に折りたたみます。[ 6 ]

分布

ネイティブ/オリジナルコミュニティ

ポインセチアは、シルバーリーフコナジラミの好む宿主の 1 つです。

研究によると、シルバーリーフコナジラミはおそらくインドから来たようです。このコナジラミは主に熱帯/亜熱帯気候の地域に生息するため、焦点はこれらの昆虫がどのようにして温帯気候の生息地の作物に侵入したかに移ります。[ 7 ]ある仮説では、熱帯地域から観賞用植物が持ち込まれたことが、シルバーリーフコナジラミの温帯環境への拡散を助長した可能性があると示唆しています。コナジラミが様々な植物に適応する能力は、これらの昆虫が媒介することで悪名高い危険な植物ウイルスの拡散を促進します。[ 8 ]コナジラミの影響を受ける植物には、トマト、カボチャ、ポインセチア、キュウリ、ナス、オクラ、豆、綿などがあります。[ 5 ]コナジラミによるその他の一般的な植物被害には、植物の樹液の消失、植物の葉の分解、落葉などがあります。[ 5 ]

導入範囲

シルバーリーフコナジラミは、フロリダ州[ 6 ]やカリフォルニア州[ 9 ]を含む世界中の多くの地域で侵略的な農業害虫です。

商業的影響

シルバーリーフコナジラミは、アメリカ合衆国、オーストラリア、アフリカ、そしてヨーロッパのいくつかの国で侵略的外来種とみなされています。1889年頃にギリシャで農業害虫に指定され、同国のタバコ作物に大きな影響を与えました。アメリカ合衆国で初めてシルバーリーフコナジラミが発見されたのは1897年、サツマイモの栽培地でした。[ 10 ] [ 11 ]

この小さな昆虫は、植物の摂食と病害の媒介によって植物に被害を与えます。シルバーリーフコナジラミは、口で師管または葉の下部を突き刺し、栄養分を吸い取って宿主植物を養います。植物の感染した部分には、葉枯れや黄化斑が発生したり、葉が落ちたりすることがあります。コナジラミはまた、甘露と呼ばれる粘着性物質を生成し、宿主に残留します。[ 7 ]甘露はすす病菌の増殖を誘発し、植物の光吸収能力を低下させます。その結果、成長が遅くなり、収量が減少し、植物の品質が低下します。また、収穫後に作物を徹底的に洗浄する必要があるため、生産者の加工コストが増加します。

シルバーリーフコナジラミは、植物病害の悪名高い媒介昆虫でもあります。長年にわたり、レタス伝染性萎縮ウイルス、トマト黄化葉巻ウイルス、アフリカキャッサバモザイクウイルスなどのジェムニウイルスを多くの大陸に伝播させてきました[ 7 ]。また、現在ではキャッサバ褐色条斑ウイルス病の媒介昆虫となっています[ 12 ]。

タバココナジラミは1980年代にアメリカ南西部およびメキシコ全域で農作物の深刻な問題となった。科学者らは、この害虫は当時アメリカに持ち込まれた感染した観賞用植物を介して持ち込まれたと推測している。フロリダ州のポインセチアの温室は1986年からこの害虫の被害を受け、1991年までにはジョージア州、ルイジアナ州、テキサス州、ニューメキシコ州、アリゾナ州に蔓延し、カリフォルニアの栽培者を悩ませた。カリフォルニア州はアメリカの冬野菜の約90%を生産しており、シルバーリーフコナジラミの大量発生により推定5億ドルの農作物被害を被った。[ 13 ]農業全体では、この害虫により州に民間部門の植物販売で7億7400万ドルの損失、12,540人の雇用、1億1250万ドルの個人所得の損失が生じたと考えられている。[ 13 ]

このコナジラミは、500種以上の植物を餌とするため、特に壊滅的な害虫です。一般的な宿主は、トマト、カボチャ、ブロッコリー、カリフラワー、キャベツ、メロン、綿花、ニンジン、サツマイモ、キュウリ、カボチャなどの農作物、そしてポインセチア、サルスベリ、バラ、ランタナ、ユリなどの観賞用植物です。カボチャの「銀葉病」、トマトの成熟異常、ブロッコリーとカリフラワーの白茎、ポインセチアの白茎、ニンジンの根の白化など、特定の宿主植物に特有の被害を引き起こすことがあります。[ 13 ]

核内受容体

すべての節足動物と同様に、タバココナジラミはエクジソン受容体（EcR）を有しており、これは殺虫剤開発に有用である可能性がある。[ 14 ]カーマイケルらは2005年にタバココナジラミEcRの1Z5Xリガンド結合ドメインのX線結晶構造を発表した。[ 14 ]

総合的病害虫管理

これらの蔓延する農業害虫には、複数の防除方法が用いられます。主な防除方法としては、油剤の散布、ツチハンミョウ科の寄生蜂などの天敵の利用、トラップ作物の使用、昆虫成長調整剤の散布、トラップの設置などが挙げられます。

これらの防除ツールのほとんどは、植物や土壌の性質への影響が最小限です。科学者たちは現在、汚染や汚染物質を排出しないメカニズム（つまり、殺虫剤以外のメカニズム）を通じてコナジラミを駆除することに焦点を当てています。ウイルス伝播などによる植物被害を軽減するには、植物に定着するタバココナジラミの個体数を減らすことが重要です。これは、定着の抑制、産卵の減少、そして個体群の増殖を抑制することで実現できます。[ 15 ]

生物学的防除

古典的な生物学的防除は、これらの外来害虫を防除するための最良の長期的かつ持続可能な解決策である。しかしながら、この方法の成功は予測不可能である。[ 16 ]

米国乾燥地農業研究センターの昆虫学者は、コナジラミの最も一般的な死因として、他の昆虫による捕食、寄生、そして天候による脱落を挙げている。[ 17 ]彼らは天敵を利用することの重要性を強調し、酵素結合免疫吸着法（ELISA ）を用いて天敵を特定した。生物的防除と昆虫成長調整剤の使用により、より高い捕食者対被食者比が得られることが判明した。 [ 18 ]ブプロフェジンやピリプロキシフェンなどの昆虫成長調整剤は、捕食者と害虫の両方を無差別に駆除できる従来の殺虫剤と比較して、天敵を保護する。[ 18 ]

天敵

コナジラミ特有の捕食者、寄生者、病原体によってコナジラミの個体数を抑制することができます。

8つの節足動物目の種がB. tabaciの捕食者として知られています。これらには、カブリダニ科、テントウムシ科、ハナアブ科、ハナカメムシ科、コナジラミ科、カミキリムシ科、カミキリムシ科、コナジラミ科が含まれます。[ 19 ]現在、B. tabaci の駆除用に市販されている捕食者は、 Delphastus pusillus、Macrolophus caliginosus、Chrysoperla carnea、C. rufilabrisの4種です。[ 19 ] D. pusillusは、シルバーリーフコナジラミの外骨格に穴を開けて中身を吸い出す、小さくて光沢のある黒色の甲虫です。成虫と幼虫は、この害虫のあらゆるライフステージの害虫を餌とします。[ 19 ] C. rufilabrisはB. tabaciの未成熟段階または幼虫段階のみを餌とすることができる。[ 19 ]

コナジラミのもう一つの天敵は寄生バチで、成長が完了すると宿主を殺します。コナジラミ科、ツチブタハチ科、およびヒメコナジラミ科の寄生バチはコナジラミを攻撃することが知られています。[ 19 ]米国西部では、タバココナジラミを防除するために、旧世界のEretmocerus属バチ数種の導入が試みられてきました。[ 16 ]しかし、これらのバチの気候嗜好の違いにより、その効果は低下しました。これらのコナジラミの寄生バチの中で最もよく研​​究されているのは、Encarsia formosaとEretmocerus eremicusで、どちらも市販されています。しかし、 Encarsia formosaの「ベルツビル株」は、商業温室でのB. tabaciバイオタイプBの防除には成功しておらず、小規模な実験温室でのみ同種を防除することができます。[ 19 ] Encarsia formosa種は、 B. tabaci種よりもTrialeurodes vaporariorum種のコナジラミの防除に非常に効果的です。Eretmocerus sp.は、 E. formosa 「Beltsville Strain」よりもB. tabaciに対して効果的であることがわかっています。これらのハチは、宿主の幼虫の群れを探すのが速く、個体群を一貫して制御します。[ 19 ]寄生バチの可変放出戦略により、 B. tabaciの個体群をうまく制御できることがわかっています。これは、生育期の前半には週に6匹の雌の寄生バチを放出し、残りのシーズンには週に1匹の雌のみを放出することで行われました。これにより、害虫の個体数の減少を反映した数で、害虫を攻撃するために継続的に利用できるようにすることで、寄生バチの有効性が向上しました。[ 19 ]害虫の大幅な増加により天敵が害虫の個体数を低いレベルに抑えることができない場合は、生物的防除剤と互換性のある殺虫剤を使用することで、害虫の個体数を再び低いレベルにまで減らすことができる可能性がある。[ 19 ]

B. tabaciの個体数を制御するもう一つの自然な方法は、真菌病原体を利用することです。コナジラミの害虫に対する最も一般的な病原体は、Paecilomyces fumosoroseus、Aschersonia aleyrodis、Verticillium lecanii、Beauveria bassianaです。[ 19 ] V. lecaniiの胞子溶液をB. tabaciの卵に散布すると、約89%から90%の卵が死滅します。[ 19 ]コナジラミの中には、 V. lecaniiを含む真菌病原体に対する耐性を獲得している系統もあります。

技術者が、テキサス州ウェスラコ近郊の野菜畑に、シルバーリーフコナジラミの天敵である菌類、ボーベリア・バッシアナを散布している。

B. bassianaは低温（最高​​20℃（68℉））かつ湿度96%以上の条件下でのみ、生物的防除に効果的である。[ 19 ]実世界環境における真菌病原体の生産性を示す研究は十分に行われていない。B . tabaciに対するこの生物的防除の成功例の多くは、実験室で実施されたものである。[ 19 ]しかし、真菌病原体を殺虫剤と併用すると、両者の相乗効果によりコナジラミの死亡率が高くなると結論付けることができる。P . fumosoroseusは宿主域が広いが、卵、幼虫、蛹、成虫など、様々なライフステージのシルバーリーフコナジラミを攻撃することができる。[ 19 ]一方、A. aleyrodisは幼虫と蛹にのみ感染し、駆除する。[ 19 ]

化学制御

天然オイル

シュガーアップルシードオイルはコナジラミに対する効果的な化学防除剤です。

天然オイルは、タバココナジラミの防除においてもう一つの重要な手段です。現在、市場で最も効果的なオイルは超微粒子オイルで、パラフィン系のオイル製品で、成虫の着地を減らし、産卵を減らし、トマト黄化葉巻ウイルスの伝染を抑制します。[ 15 ]超微粒子オイルの効果は、リモネンやシトロネラールなどのオイルと併用することで強化できます。オリーブ油もコナジラミの数を抑制するのに非常に効果的です。綿実油、ヒマシ油、ピーナッツ油、大豆油、ヒマワリ油など他の天然オイルも効果的です。このグループの中では、ピーナッツ油が個体数削減に最も効果的でした。これらのオイルはすべて、植物の葉に散布すると、シルバーリーフコナジラミの未成熟な生涯段階に接触すると直接死に至らしめ、成虫の着地と産卵を減らします。サトウキビの種子から抽出したオイルもコナジラミに対して効果的であることがわかっています。[ 20 ]この油は、シルバーリーフコナジラミの幼虫を縮小させ、トマトの植物から離脱させ、餓死に至らしめます。シュガーアップルシードオイルは、いかなる濃度でもトマトの植物に対して薬害を及ぼさず、害虫の生存率を低下させます。[ 20 ]

昆虫成長調整剤

殺虫剤は高価であり、コナジラミによる耐性リスクが高まっています。しかし、昆虫成長調整剤ピリプロキシフェンは、ズッキーニ、キュウリ、カボチャなどの害虫におけるコナジラミの個体数減少に効果があることが分かっています。 [ 21 ]このホルモンは幼若ホルモン類似体であり、未成熟昆虫のホルモンバランスとキチン質に影響を与え、脱皮と蛹化の間に変形や死を引き起こします。この昆虫成長調整剤は成虫のコナジラミを殺さず、哺乳類、魚類、鳥類、マルハナバチに対する毒性は低いです。

機械式制御

人工の罠とカバー

トラップは、農薬を使わずにタバココナジラミを防除する方法です。発光ダイオード搭載CCトラップ（LED-CC）は、植物生理学者のチャン・チー・チューとトーマス・ヘネベリーによって開発されました。[ 22 ]このトラップはもともと、シルバーリーフコナジラミの個体数を監視するために使用されていましたが、改良が進むにつれて、コナジラミの害虫個体数を抑制するための防除プログラムにも使用されるようになりました。トラップ自体には、コナジラミを誘引して捕獲する緑色のLEDライトが搭載されています。LED装置は夜間に最も効果を発揮し、安価で耐久性があります。さらに、LEDはコナジラミの捕食者や寄生者にも害を与えません。[ 22 ]

ウイルスによる被害を軽減するもう一つの手法として、浮遊畝覆いの使用があります。これは、植物を害虫から守るために用いられる覆いです。オーストラリアで実施された圃場での研究では、浮遊畝覆いと昆虫成長調整剤を併用することで、収穫果実の収量と品質が向上し、ウリ科植物へのウイルス被害が軽減されることが示されています。

トラップ作物

カボチャ作物は、シルバーリーフコナジラミを誘引するトラップ作物として効果的に使用されます。

もう一つの重要な防除法は、他の作物をトラップ作物として利用することです。カボチャは、シルバーリーフコナジラミがこれらの作物に引き寄せられるため、シルバーリーフコナジラミのトラップ作物として機能します。[ 23 ]シルバーリーフコナジラミは、実際にはトマトよりもカボチャに引き寄せられます。[ 23 ]カボチャがトラップ作物として機能することで、トマト黄化巻葉ウイルスを抑制し、制限することができます。科学的実験では、トマトが栽培されている地域の周囲でカボチャを栽培することは、シルバーリーフコナジラミの個体数とTYLCVの伝播を制御する上で有効な操作であることが現場で示されています。トラップ作物として使用できる他の植物には、カンタロープやキュウリなどがあります。[ 23 ]

文化的コントロール

耕作による防除法では、異なる植栽面積でB. tabaciに感染した植物の量を制限できます。異なる宿主作物を互いに離して植えることで、ハエが感染できる植物の数を減らすことができます。したがって、最善の防除法は、宿主作物間の距離と時間間隔を最大限にすることです。[ 24 ]冬と春の作物の良好な衛生管理も、ハエの個体数の維持と制御に必要です。[ 24 ]雑草や宿主作物の残渣は、侵入を防ぐためにすぐに除去する必要があります。銀/アルミニウム製のカバーマルチは、成虫のシルバーリーフコナジラミを撃退できます。したがって、種を植える際に、植え床に反射性ポリエチレンマルチを敷くと、コロニー形成率が大幅に低下します。[ 24 ]

野菜や果物などの作物にとって、耕作による防除は非常に重要です。例えば、ウリ科では、スイカやカボチャなどの野菜は、シルバーリーフコナジラミによってカボチャ葉脈黄化ウイルス（SqVYV）に感染します。 [ 25 ]植物病理学者のベニー・ブルトンとシェイカー・クーシックによって発見されたSqVYVウイルス[ 25 ]は、本質的にスイカを麻痺させる病気で、スイカの蔓を枯死させ、収穫前にスイカを枯死させます。クーシックとARS亜熱帯植物病理学研究ユニットの病理学者スコット・アドキンスは、野生型のスイカにおける潜在的な耐性源を探すため、スイカの遺伝資源のSqVYVに対する耐性スクリーニングに協力しました。クーシックは、コナジラミの個体数を減らすために使用できる殺虫剤と銀プラスチックマルチのさまざまな組み合わせを検証しました。[ 25 ]

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