変色した植物の虫

変色した植物の虫
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: 異翅目
家族： メクラカメムシ科
属: ライガス
種：
L. リネオラリス
二名法名
リグス・リネオラリス

ヤブカメムシ（TPB）Lygus lineolarisは、メクラカメムシ科の植物食昆虫の一種です。刺して吸う口器を持ち、北米の小型果物や野菜の深刻な害虫となっています。高度に雑食性の種であると考えられており、商業的に栽培されている作物の半分以上を食べますが、綿、アルファルファ、豆、核果、針葉樹の苗を好みます。[ 1 ]カナダのケベック州南西部で行われた研究では、商業用ブドウ園におけるL. lineolarisの存在が調査されました。 [ 2 ]この研究では、作物の栽培で生える雑草がL. lineolarisの重要な食料源になっていることも示されました。この昆虫は、カナダ北部からメキシコ南部にかけての北米全域で見られます。成虫は体長6.5mmまで成長し、茶色に黄色、オレンジ色、または赤色の斑点があり、背中（背側）には明るい色の「V」字模様がある。[ 3 ]ゲノムの配列が最近初めて解読された。[ 4 ]

分布と多様性

Lygus lineolarisは、北米の東半分で最も一般的に見られます。[ 5 ]北米の宿主植物におけるL. lineolarisの遺伝的多様性と全体的な分布を追跡する研究では、 L. lineolarisの3つの異なる集団をサンプリングし、そのDNA をミトコンドリア遺伝子のシトクロム酸化酵素 1とシトクロム酸化酵素 2でマークしました。[ 5 ]研究者は、L. lineolaris種間で見つかった遺伝的差異が地理的要因に基づいているかどうかを調べたかったのです。[ 5 ]結果は、北米全域で見つかったL. lineolaris種間で mtDNA に大きな違いがあることを示しました。 [ 5 ]他の証拠は、L. lineolaris種が同じ植物宿主に一貫して見られるが、植物宿主に対する特定の好みを示さないことを示し

ケベック州のブドウ園では、 L. lineolarisの存在が確認されています。Fleuryら（2010）の研究結果によると、冬季にはブドウ園内でL. lineolarisの成虫が多く確認されたため、成虫はリンゴ園で越冬することを好むことが示唆されました。夏季（6月中旬）には、リンゴの実の減少と花の出現により、ブドウ園内のL. lineolaris成虫の数は減少しました。 [ 2 ]地理的起源が繁殖力、生存率、孵化率、発育期間に影響を与えるかどうかを観察した別の研究では、地理的差異はこれら4つの要因に影響を与えなかったと報告されています。[ 6 ]

花粉分析は、 L. lineolarisの拡散を測るもう一つの方法として用いられてきた。[ 7 ]研究者たちは、 L. lineolarisが利用している食物源、および野生宿主植物の生息地と耕作地間の移動の指標として花粉粒子を用いた。分析によって発見された花粉粒子は、L. lineolarisの宿主植物に由来するものであることが示された。さらに、花粉粒子は、L. lineolaris が作物から離れた場所で過ごし、代わりに湿地や撹乱された場所にある植物で発見されたことを示唆した。[ 7 ]

Lygus lineolarisの口器のクローズアップ

給餌

L. lineolarisはほぼ全ての商業作物を餌とすることが知られていますが、特に若いリンゴと雑草を好んで食べます。[ 2 ] TPBは「裂傷と流し込み」と呼ばれる特殊な摂食戦略を持ち、吸口器を用いて宿主植物に唾液を注入します。TPBの唾液には、植物組織と細胞壁のペクチンを分解するポリガラクツロナーゼと呼ばれる酵素が含まれており、消化を促進します。 [ 8 ] L. lineolarisの唾液の他の成分を調べることに関心のある研究者たちは、イルミナ（Solexa）シーケンシングを用いて唾液中のタンパク質の役割を明らかにしました。彼らは、TPBの唾液腺トランスクリプトームを提示することで、この目的を達成しました。研究者たちは、口腔外消化に役割を果たすTPBシアロトランスクリプトームを発見しました。[ 8 ]

再生

リグス・リネオラリス幼虫

L. lineolarisは、綿花を主要な生殖宿主の一つとして利用します。雌は綿花の最前列に産卵し、その後、畑のより多くの綿花に寄生します。[ 7 ]雌は通常、越冬期間後の5月に産卵します。卵は孵化し、幼虫は6月頃に発育し始めます。[ 9 ] L. lineolarisの個体数は、通常10月と6月にピークを迎え、 L. lineolarisを捕食する育児巣クモであるPisaurina miraの個体数増加も引き起こすと考えられています。[ 10 ]

嗅覚

研究者らは、 L. lineolarisや他の昆虫群の匂いを知覚できるようにする匂い物質結合タンパク質（OBP）を含む実験を行った。ある研究では、 L. lineolarisの嗅覚を調査して商業用作物への有害な影響を減らすためにトランスクリプトミクスが使用された。[ 11 ]トランスクリプトミクスのアプローチにより、触角に 21 個、脚に 12 個、口吻に 15 個のLylinOBP トランスクリプトがあることが示された。これにより、これらの構造が昆虫の嗅覚と味覚に重要な役割を果たしていることがさらに特定された。触角は主に方向をつかさどっているため、触角に嗅覚が存在することで異なる基質を認識できる。口吻は主に味覚と関連しているため、 L. lineolarisでは口吻と上顎触角感覚子における OBP の発現が味覚と関連している可能性がある。

ビジョン

L. lineolarisの視覚系は、これらの昆虫が食物源を識別することを可能にする様々な刺激についての洞察を提供できるにもかかわらず、あまり調査されていません。ある研究では、L. lineolaris の成虫が2つの異なる色の粘着トラップに対して異なる視覚反応を示すかどうかを調査しました。[ 12 ]研究者は、ピンク色の粘着トラップが特に桃の果樹園で L. lineolaris にとって最も刺激的であるという以前の証拠に基づいて、ピンクと白の粘着トラップを使用することに決めました。L . lineolaris は白いトラップに比べてピンクのトラップに引き寄せられました。L . lineolarisはある程度の色を識別する能力があり、色のコントラストさえも検出できます。ピンク色は桃色の背景に対してより良いコントラストを提供し、それによってより多くのL. lineolaris の成虫を引き寄せた可能性があります。[ 12 ]

捕獲方法

L. lineolarisを捕獲し、科学的研究に役立てる方法は数多くある。いくつかの研究では、トラップを用いてTPBを捕獲している。研究者たちは、カナダのブドウ園とその周辺でTPBを捕獲するために、白い粘着トラップを使用した。 [ 2 ]他の方法と比較して、粘着トラップはL. lineolarisの収集に最も効果的であることが証明されている。[ 12 ]他のトラップでは、2本の金属製の棒の周りにナイロンロープで縛ったシーツを使用して成虫のTPBを捕獲する。[ 7 ]この方法では、安楽死させるために個々のTPBを収集するためにエッペンドルフチューブを使用する。成虫のL. lineolarisはブドウ園だけでなく他の栽培果樹園でも地上約40～100cmを飛翔することが記録されているため、最大数の昆虫を捕獲するためには、トラップを40～100cmの高さに設置する必要がある。粘着トラップは、L. lineolarisを最も効果的に捕獲することが証明されている。[ 2 ]

TPBの捕獲にはトラップが広く用いられていますが、これらの昆虫は小型で植物の葉に留まる傾向があるため、スイープネットも有効です。 [ 9 ]スイープネット法は、特にL. lineolarisの幼虫に用いられました。別の研究では、スイープネットを用いて野生宿主植物からL. lineolarisの個体を捕獲し、同時に吸引器を用いて採集容器に収容しました。[ 6 ]

コントロール

殺虫剤と除草剤

栽培者は、この害虫を防除するために、毎年3～5回殺虫剤を散布するのが一般的です。今日の農家の利益率が低いことを考えると、このような散布コストは相当なものです。米国では、TPBの個体数増加により綿花作物の38%が損失しています。米国では1ヘクタールあたり年間約4.1回の殺虫剤散布が行われており、推定コストは1ヘクタールあたり110ドルです。[ 6 ] TPB防除のための殺虫剤コストの増加は、殺虫剤散布時の不適切な時間管理により、この個体群に殺虫剤耐性が生じるためです。 [ 13 ] L. lineolarisは越冬するために栽培作物の間に生える雑草に依存しているため、これらの雑草に除草剤を散布することが、この害虫の効果的な防除となります。[ 2 ]イチゴのL. lineolarisの個体数を制御するために、殺虫剤を含む方法が使用されていましたが、最近では生物学的防除が実施されています。[ 14 ]

L. lineolarisの個体群を毎年防除するために多数の殺虫剤が散布されているため、これらの散布に適した時期を調べる研究が行われています。Woodら（2016）によるそのような研究では、綿花におけるTPB防除の最適な時期を決定するために、さまざまな植え付け日を調べました。[ 13 ]この研究から得られた結果によると、開花期の最初の4週間がL. lineolarisの防除に最も効果的でした。これは、この時期に綿花の収量損失が最も観察されたためです。[ 13 ]研究者たちは、この結果から、4週間の期間の初めに殺虫剤の散布を遅らせるよりも、早めに終了する方が効果的であることを発見しました。

ネオニコチノイド系殺虫剤は、昆虫の中枢神経系におけるニコチン作動性経路を阻害・遮断する殺虫剤の一種です。[ 15 ]イミダクロプリドはネオニコチノイド系殺虫剤の一種であり、 L. lineolarisの個体数制御に使用されてきました。以前、TPBがイミダクロプリドに対して獲得した耐性を調べる研究が行われました。[ 15 ]この研究の結果、イミダクロプリド耐性に関連する遺伝子発現の変化が示されました。P450遺伝子とエステラーゼ遺伝子の過剰発現が認められ、研究者らはこれをL. lineolarisのイミダクロプリド耐性と関連付けました。

同様の研究で、ミシシッピ川の2つの地理的地域におけるL. lineolarisについて、発育時間、繁殖力、孵化率、生存率の違いを調査する調査が行われた。研究者らは、ミシシッピ川のデルタ地域がヒルズ地域と比較してL. lineolarisの影響力が大きい理由を解明することに関心を寄せていた。 [ 6 ]デルタ地域とヒルズ地域で捕獲されたL. lineolarisの発育時間、繁殖力、孵化率、生存率に差は見られなかったものの、研究者らは、デルタ地域の面積が広いため、L. lineolarisの個体群はより多くの殺虫剤にさらされ、その結果、耐性が高まり、害虫関連の問題が多発した可能性があると示唆している。[ 6 ]

生物学的防除

1980年代半ば、寄生蜂Peristenus digoneutisがフランスから輸入され、米国北東部に定着した結果、TPB による作物の損失がアルファルファで最大 63%、リンゴで 65% 減少しました。[ 3 ]バーモント大学昆虫学研究所は、TPB に対する病原性についてさまざまな昆虫病原菌を研究しました。 [16] 菌類 Beavaria bassiana は TPB の制御に使用されることがあります。 [17] イチゴとアルファルファの宿主植物におけるL. lineolarisへのB. bassianaの寄生率を調べる研究が行われています。[ 14 ]アイオワで行われた研究では、L. lineolaris によるイチゴの果実への悪影響は、食害によってイチゴの市場価値が低下するためであると示唆されました。[ 14 ]

物理的な制御

雑草の刈り取りと管理により、農作物畑やブドウ畑のL. lineolaris成虫の個体数を制御できます。 [ 2 ]降雨は、雨滴が植物から個体を叩き落とし、生存率を低下させる可能性があるため、L. lineolarisの機械的制御の一形態として分類できます。 [ 9 ] L. lineolarisの幼虫の個体数に対する降雨の影響を調査した研究の結果によると、多雨の年には幼虫の数が減少しました。多雨の年には、寄生蜂であるP. digoneutisによるL. lineolarisへの寄生も減少しました。降雨がL. lineolarisの個体数を減少させるという結果から、研究者は、降雨をシミュレートするため、スプリンクラー灌漑をアルファルファ畑で使用すべきであると提案しました。

参考文献

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