ネオニコチノイド剤抵抗性ワタアブラムシの遺伝子診断法

要約

ネオニコチノイド系殺虫剤に抵抗性を発達させたワタアブラムシには、その作用点であるニコチン性アセチルコリン受容体の遺伝子に点突然変異がある。この変異を標的とした遺伝子診断法

  • キーワード:ワタアブラムシ、ネオニコチノイド、抵抗性、ニコチン性アセチルコリン受容体
  • 担当:果樹茶業研究部門・生産・流通研究領域・虫害ユニット
  • 代表連絡先:電話 029-838-6453
  • 分類:研究成果情報

背景・ねらい

ワタアブラムシAphis gossypii はウリ科やナス科などの野菜類、カンキツやナシなどの果樹の重要害虫である。本種は各種殺虫剤に抵抗性を発達させた難防除害虫として知られているが、近年新たにネオニコチノイド剤に対する抵抗性を発達させた系統が確認され、全国的な分布の拡大が懸念されている。ネオニコチノイド剤抵抗性系統の早期発見と抵抗性管理における正確なモニタリングを可能とするためには、防除の現場で利用可能な、より短時間かつ簡易に抵抗性系統を判別可能な技術の開発が求められる。そこで、ネオニコチノイド剤の作用点であるニコチン性アセチルコリン受容体の遺伝子に存在する抵抗性点突然変異を標的とした遺伝子診断法を開発する。

成果の内容・特徴

  • ワタアブラムシのニコチン性アセチルコリン受容体β?サブユニットのloopDコード領域およびその両端のイントロン領域に設計した2種類のプライマー(Agb1MarkerF1およびAgb1MarkerR)、およびネオニコチノイド剤抵抗性対立遺伝子特異的プライマー(Agb1MF1)(表1、図1)を用いてPCRを行うことにより、抵抗性遺伝子は検出可能である。
  • ネオニコチノイド剤抵抗性対立遺伝子をヘテロ接合体で保有する抵抗性個体では517bpおよび216bpの2本のバンドが、保有しない感受性個体では517bpのバンドのみが検出される(図2)。
  • PCRポリメラーゼにはAmpliTaq Gold(アプライドバイオシステムズ)を用いる。

成果の活用面・留意点

  • Agb1MarkerF1プライマーを加えることで感受性系統でもバンドが出現するため、抵抗性個体の判別と同時に、DNAの抽出およびPCR反応の成否を確認することができる。
  • 黄色水盤あるいは黄色粘着トラップに捕捉されるワタアブラムシ有翅虫を用いた診断も可能である。
  • 現在のところ抵抗性対立遺伝子は感受性対立遺伝子とのヘテロ接合体でのみ見つかっているため、ホモ接合体のバンドパターンは未確認である。
  • AmpliTaq Gold以外のPCRポリメラーゼを用いた場合、正確な診断ができない可能性がある。
  • 形態による識別の困難なワタアブラムシ近縁種およびワタアブラムシ有翅虫と形態の類似した他種昆虫においては、これまでのところ216bpのバンドが検出された事例(擬陽性反応)はなく、他種の混入による誤判定の心配はない。

具体的データ

表1 遺伝子診断法に使用するプライマーの塩基配列?図1 遺伝子診断法の概念図?図2 PCR産物の電気泳動像

その他

  • 予算区分:交付金、委託プロ(次世代ゲノム)
  • 研究期間:2012～2016年度
  • 研究担当者:土?田聡、平田晃一(日本曹達)、山本敦司(日本曹達)、松浦明(宮崎総農試)
  • 発表論文等:Toda S. et al. (2017) Appl. Entomol. Zool. 52(1):147-151