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| 変色した植物の虫 | |
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科学的分類 
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| ドメイン： | 真核生物 |
| 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: | リガス |
| 種： | L. リネオラリス
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| 二名法名 | |
| リグス・リネオラリス （パリゾ・ド・ボーヴォワ、1818年）
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クロオオカメムシ（TPB） Lygus lineolarisは、メクラカメムシ科の植物食性昆虫の一種です。刺して吸う口器を持ち、北米では小型の果物や野菜の深刻な害虫となっています。非常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の重要な食料源と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まで、北米全域で見られます。成虫は体長6.5 mmまで成長し、黄色、オレンジ、または赤のアクセントのある茶色で、背中（背側）に明るい色の「V」字があります。[3]最近、ゲノムの配列が初めて解読されました。[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ために行われた研究では、3つの異なるL. lineolaris個体群をサンプリングし、そのDNA をミトコンドリア遺伝子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、北米全体で見つかった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は示していないことを示しました。 [ 5 ]
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、冬季にはブドウ園でより多くの成虫が見つかったため、 L. lineolaris成虫はリンゴ園で越冬することを好むことが示されました。夏季 (6 月中旬) には、リンゴ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、発育時間に影響を与えるかどうかを観察した別の研究では、地理的な違いは 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の拡散を測定する別の方法として使用されています。[7]研究者は、 L. lineolarisが利用している食物源の指標として、また野生の宿主植物の生息地と耕作地の間の移動として花粉粒を使用しました。分析によって発見された花粉粒は、L. lineolarisの宿主植物からのものであることを示しました。花粉粒はさらに、L. lineolaris が作物から離れて過ごし、代わりに湿地や乱れた場所にある植物で発見されたことを示しました。[7]
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給餌
ほとんどすべての商業作物を食べることが知られていますが、L. lineolaris は特に若いリンゴと雑草を食べることを好みます。[2] TPB は「裂傷と流し込み」摂食戦略と呼ばれる特別な摂食方法を持ち、吸盤口器を使用して唾液を宿主植物に注入します。TPB の唾液にはポリガラクツロナーゼと呼ばれる酵素が含まれており、これが植物組織と植物細胞壁のペクチンを分解して消化を早めます。 [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は、イルミナ (Solexa) シーケンシングを使用して唾液内のタンパク質の役割を発見しました。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れを実現しました。研究者は、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
L. lineolaris は、主な生殖宿主の1つとして綿花植物を利用する。メスは綿花植物の最初の列に卵を産み、後に畑のより多くの植物を占拠する。[7]メスは通常、越冬期間後の5月に卵を産む。卵は6月頃に孵化し、幼虫が成長し始める。[9] L. lineolarisの個体数は、通常10月と6月に最大となり、 L. lineolarisを捕食する育児巣蜘蛛Pisaurina miraの個体数の増加も引き起こすと見られる。[10]
嗅覚
研究者らは、 L. lineolarisや他の昆虫グループにおける匂いの知覚を可能にする匂い物質結合タンパク質（OBP）に関する実験を行ってきました。ある研究では、 L. lineolarisの嗅覚を調査し、商業用作物への有害な影響を軽減するためにトランスクリプトミクスが使用されました。[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ました。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ました。触角は主に方向を司っているため、触角に嗅覚があることで、さまざまな基質を認識できるようになります。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 発現が味覚と関連している可能性があります。
ビジョン
L. lineolarisの視覚系はあまり研究されていないが、この昆虫が食物源を区別できるようにするさまざまな刺激についての洞察を提供できる可能性がある。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明確な視覚反応を示したかどうかを調査した。[12]研究者は、ピンク色の粘着トラップが特に桃園の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を決定した。L . lineolaris は、白いトラップと比較してピンクのトラップに引き寄せられた。L . lineolaris はある程度色を識別する能力があり、色のコントラストを検出することさえできた。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 の成虫を引き付けた可能性がある。[12]
捕獲方法
L. lineolaris を捕獲し、これらの昆虫を科学的研究に利用する方法は数多くある。いくつかの研究では、トラップを使用して TPB を捕獲している。研究者は、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わかっている。[12]他のトラップでは、2 本の金属棒の周りにナイロンロープで結んだベッドシートを使用して成虫の 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必要があります。成虫のL. lineolaris は、ブドウ園やその他の栽培果樹園で地上約 40 ～ 100 cm の高さで飛ぶことが記録されているため、最大量の昆虫を捕獲するには、トラップを 40 ～ 100 cm の高さに配置する必要があります。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ます。[2]
TPBの収集にはトラップが広く使用されていますが、サイズが小さく、植物の葉に止まる傾向があるため、スイープネットもこれらの昆虫を捕獲するのに効果的です。 [9]スイープネット法は、特にL. lineolarisの幼虫に使用されました。別の研究では、スイープネットを使用して野生の宿主植物からL. lineolarisの個体を捕獲し、吸引器を使用して収集容器に入れました。[6]
コントロール
殺虫剤と除草剤
栽培者は、この昆虫を駆除するために、毎年3～5回殺虫剤を散布しています。今日の農家の利益率が低いことを考慮すると、このような散布にかかる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%が失われています。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駆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、これらの昆虫の効果的な駆除方法となります。[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きましたが、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使用されているため、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の 1 つでは、綿花の TPB 防除に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]研究者らは、この結果から、4 週間の期間の初めに殺虫剤の投与を遅らせるよりも、早めに殺虫剤を終了する方が効果的であることを発見しました 。
ネオニコチノイドは、昆虫の中枢神経系におけるニコチン経路の妨害および遮断を引き起こす殺虫剤のグループである。[15] イミダクロプリドはネオニコチノイドグループの一部であり、L. lineolarisの個体数を制御するために使用されている。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実施された。[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あったことが示された。研究者らは、 L. lineolarisのイミダクロプリド耐性と関連付けた P450 およびエステラーゼ遺伝子の過剰発現があった。
2つの地理的地域から採取したL. lineolarisを、発育時間、繁殖力、孵化率、生存率の違いという観点から調査する同様の研究が行われた。研究者らは、ミシシッピ川のデルタ地域がヒルズ地域よりもL. lineolarisの影響力が大きい害虫である理由を調べることに興味があった。 [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、生存率に違いは見られなかったが、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、それによって耐性が高まり、害虫関連の問題が増え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、寄生蜂のPeristenus digoneutisがフランスから輸入され、米国北東部に定着したことにより[説明が必要]、アルファルファではTPBによる作物の損失が最大63%、リンゴでは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B. bassianaによるL. lineolarisの寄生率を調べる研究が行われています。 [14]アイオワ州で行われた研究では、L. lineolarisはイチゴの果実に悪影響を及ぼし、食害によりイチゴの市場価値が低下することが示唆されました。[14]
物理的制御
雑草の刈り取りと管理により、農作物畑やブドウ園にいるL. lineolaris成虫の個体数を制御できます。 [2]降雨はL. lineolarisの機械的制御の一種として分類できます。雨滴が個体を植物から落とし、生存率を低下させる可能性があるためです。[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、多雨の年には幼虫の数が減少することを示しました。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、研究者らは、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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外部リンク
ウィキメディア・コモンズには、 Lygus lineolarisに関連するメディアがあります。
- フロリダ大学/食品農業科学研究所の 注目の生き物ウェブサイトに掲載された、Tarnished Plant Bug