[論文レビュー] Biochemical mechanism of resistance in some Brassica genotypes against Lipaphis erysimi (Kaltenbach) (Homoptera: Aphididae)

Sarwan Kumar, Manjeet Kaur Sangha|arXiv (Cornell University)|Mar 23, 2017

Insect-Plant Interactions and Control参考文献 13被引用数 5

ひとこと要約

本研究は、アブラムシLipaphis erysimiに対するブロッコリ科植物の生物化学的抵抗機構を同定し、グルコシノレート、全フェノール、およびオルトジヒドロキシフェノールの含有量が高いほどアブラムシの発生が低下することを明らかにした。抵抗性が顕著に現れた遺伝体Eruca sativa T 27およびB. carinata DLSC 2では、それぞれ1株あたり4.7頭および20.9頭のアブラムシが確認され、収量損失も5.79%および10.59%にとどまり、これらのフィトケミカル化合物の防御的役割が裏付けられた。

ABSTRACT

Two years study was carried out during 2006-07 and 2007-08 crop seasons to study the response of different genotypes of oilseeds Brassica to Lipaphis erysimi (Kaltenbach) infestation both under field and screen house conditions and to find out the relationship of various biochemical constituents to aphid infestation. Among the various genotypes, the population of L. erysimi was significantly high on Brassica rapa variety brown sarson cv. BSH 1 and B. rapa var. yellow sarson cv. YST 151 in unprotected set i.e. 53.7 and 52.3 aphids/ plant, respectively. However, it was the lowest on Eruca sativa cv. T 27 (4.7 aphids/plant) followed by B. carinata cv. DLSC 2 (20.9 aphids/ plant) which suffered the least yield loss i.e. 5.79 and 10.59 per cent, respectively. Almost similar trend was observed in seedling mortality, which was the maximum in BSH 1 and YST 151, while no seedling mortality was observed in the case of T 27 during both the years of study. Analysis of various biochemical constituents revealed that glucosinolates, total phenols and ortho-dihydroxy phenols had inverse relationship with the aphid infestation. Higher amount of these biochemical constituents in T 27 and DLSC 2 was responsible for lower aphid infestation on these genotypes.

研究の動機と目的

• 2006–2007年および2007–2008年の2シーズンにわたり、フィールドおよびスクリーンハウス条件下で多様なブロッコリ科植物遺伝体のLipaphis erysimiへの抵抗反応を評価すること。
• アブラムシ攻撃に対する抵抗性に関連する生化学的成分を同定すること。
• 特定のフィトケミカル化合物の含有量とアブラムシ個体数密度および収量損失の関係を相関させること。
• グルコシノレート、全フェノール、およびオルトジヒドロキシフェノールが抵抗性を媒介する役割を特定すること。

提案手法

• 2006–2007年および2007–2008年の2シーズンにわたり、複数のブロッコリ科植物遺伝体におけるアブラムシ発生状況を評価するため、フィールドおよびスクリーンハウス実験を実施した。
• 各遺伝体ごとの1株あたりのアブラムシ個体数を記録し、発生レベルを定量化した。
• 葉組織中のグルコシノレート、全フェノール、およびオルトジヒドロキシフェノールの濃度を生化学的分析で測定した。
• 収量損失および若齢苗の死亡率を評価し、アブラムシ発生の農業的影響を検証した。
• 統計解析により、生化学的成分とアブラムシ個体数密度の関係を検討した。
• 相関解析により、抵抗性関連フィトケミカル化合物とアブラムシ発生の逆相関関係を特定した。

実験結果

リサーチクエスチョン

• RQ1 フィールドおよびスクリーンハウス条件下で、どのブロッコリ科植物遺伝体が最も低いアブラムシ発生レベルを示すか？
• RQ2 Lipaphis erysimi発生が著しく低下する背景にある生化学的成分は何か？
• RQ3 グルコシノレート、全フェノール、およびオルトジヒドロキシフェノールの含有量は、アブラムシ個体数密度とどのように関係しているか？
• RQ4 これらのフィトケミカル化合物は、収量損失および若齢苗死亡率にどの程度影響を及ぼすか？
• RQ5 特定の生化学的マーカーは、ブロッコリ科植物におけるL. erysimiへの抵抗性を予測できるか？

主な発見

• Eruca sativa cv. T 27では、1株あたり4.7頭のアブラムシが確認され、他の遺伝体と比べ顕著に低い発生であった。
• B. carinata cv. DLSC 2では、1株あたり20.9頭のアブラムシが確認され、収量損失はわずか10.59%にとどまり、強い抵抗性を示した。
• Brassica rapaの品種BSH 1およびYST 151は、それぞれ1株あたり53.7頭および52.3頭のアブラムシが確認され、最も高い収量損失を被った。
• グルコシノレート、全フェノール、およびオルトジヒドロキシフェノールの含有量とアブラムシ個体数密度の間には強い逆相関関係が観察された。
• T 27では若齢苗の死亡率は0%であったが、BSH 1およびYST 151では最も高い若齢苗死亡率を示した。
• 最も高い抵抗性は、グルコシノレートおよびフェノール化合物、特にオルトジヒドロキシフェノールの含有量の上昇と関連していた。