北米のトライボリウム・カスタネウムとリゾペルタ・ドミニカの2種の耐性遺伝子の地理分布と耐性遺伝子の頻度

科学分野:

• 農業昆虫学
• 分子昆虫学
• 害虫対策

背景:

• フォスフィン (PH3) は,貯蔵品の害虫対策に不可欠な消毒剤です.
• 重要な害虫のPH3耐性の出現は,世界の食糧安全保障に重大な脅威をもたらしています.
• 効果的な管理戦略には,PH3耐性の遺伝的基盤を理解することが不可欠です.

研究 の 目的:

• Rhyzopertha dominicaとTribolium castaneumの集団におけるフォスフィン耐性の流行と遺伝的根拠を調査する.
• 分子マーカーと観察されたフォスフィン耐性レベルを相関させる.
• フォスフィン耐性の地理的分布と遺伝的要因との関係を評価する.

主な方法:

• 北米のRhyzopertha dominicaの28種とTribolium castaneumの34種を研究した.
• 差別的な用量バイオアッセイを用いて,フォスフィン耐性レベルを測定した.
• 強い耐性に関連したダイヒドロリポアミド脱水素酶遺伝子の特定の点変異を特定するために分子マーカー分析を使用した.

主要な成果:

• フォスフィン耐性は,両種において強い耐性Rアレルの高頻度と有意に相関していた (R. dominicaではR2=0. 59; T. castaneumではR2=0. 79).
• リセシブRアレルの頻度は,耐性集団の地理的分布と弱い相関を示した (R. dominicaではR2=0. 21; T. castaneumではR2=0. 15).
• Rアレル頻度が高い集団は,フォスフィンに対する耐性レベルが高くなった.

結論:

• R. dominica と T. castaneum のフォスフィン抵抗性の遺伝的根拠は,ダイヒドロリポアミド脱水素酶遺伝子の特定の変異と強く関連しています.
• 抵抗の地理的分布は,アレル頻度と直接相関していないので,複雑な進化の動態を示唆している.
• これらの害虫種の耐性遺伝子の選択圧力によって,フォスフィン耐性の適応進化が誘発される.