科学者らが黄龍病に対する遺伝的防御を発見

柑橘類産業は、アジアミカンキジラミ（ACP）によって媒介される黄龍病（HLB）という大きな課題に直面しています。従来の防除方法は効果がなく、環境に有害であることが多いです。

革新的で持続可能な害虫管理戦略の必要性は極めて重要です。これらの課題により、柑橘類植物の遺伝的および生化学的防御に関する研究は、長期的な解決策を開発するために不可欠になっています。

広東省農業科学院と華南農業大学の研究者らが、 園芸研究 2024年4月1日に、Citrus sinensisにおける2つのシトクロムP450酵素の役割を明らかにする研究が発表されました。この研究は、柑橘類がACPの感染から身を守るために利用できる遺伝的メカニズムを解明するものです。

この研究では、Citrus sinensis に 2 つのシトクロム P450 酵素、CsCYP82L1 と CsCYP82L2 が特定されました。これらの酵素は、草食動物誘発性植物揮発性物質 (HIPV) DMNT と TMTT の生合成を担っています。これらの揮発性物質は害虫を撃退し、害虫の天敵を引き寄せることで知られており、二重の防御メカニズムを提供します。

定量的リアルタイムPCR（qPCR）分析により、ACP感染後の柑橘類の葉におけるCsCYP82L1およびCsCYP82L2の顕著なアップレギュレーションが示されました。組み換え酵母発現および酵素アッセイにより、CsCYP82L1は（E）-ネロリドールをDMNTに変換し、CsCYP82L2は（E）-ネロリドールをDMNTに、（E,E）-ゲラニルナロールをTMTTに変換することが確認されました。

さらに、CsCYP82L1 および CsCYP82L2 を過剰発現するトランスジェニック柑橘類カルスでは、これらの揮発性物質の産生が増加し、行動試験において ACP の好みが減少することが示されました。

主導的な研究者の一人である張新鑫博士は、「この発見は、植物の防御機構を理解する上で大きな前進です。CsCYP82L1 と CsCYP82L2 の発現を遺伝的に強化することで、ACP に対して自然に耐性を持つ柑橘類の品種を開発できる可能性があり、化学農薬への依存を減らし、HLB の蔓延を緩和することができます」と述べています。

この研究は柑橘類産業にとって大きな意味を持っています。特定された遺伝的メカニズムを活用することで、ACP に対する耐性を組み込んだ新しい柑橘類の品種を開発することが可能になります。これにより、より持続可能な柑橘類の栽培方法、生産コストの削減、環境への影響の軽減につながる可能性があります。

この研究結果は、さまざまな作物における他の害虫関連の課題に対処するための同様の遺伝学的アプローチへの道を開き、農業全体の回復力を高めるものでもある。