ヨーロッパにおけるジャガイモ疫病の傾向：EuroBlight2017の結果

EuroBlight プロジェクトはジャガイモ疫病の進行中の進化を調査しています 病原体 (Phytophthora infestans).

2017 年には、ヨーロッパ 1500 か国からのほぼ 16 のサンプルの遺伝子型が特定されました。

この結果は、新しいクローンが広がり続けていることを示しています。

最新の調査結果

サンプルの約 75% は、前のシーズンにも観察された明確なクローン系統に属していました。

一部のクローンは広く普及しており、37 年以上ヨーロッパに存在していますが、2 つの新興クローン (EU_36_A2、EU_41_A10、および EU_2016) の合計頻度は、28 年の人口の 2017% から XNUMX 年の XNUMX% に増加しました。

同じ期間に、遺伝子型 13_A2 は人口の 30% 以上から 20% 未満に減少しました。

主にヨーロッパの北欧地域からの人口のXNUMX分のXNUMXは、卵胞子媒介接種物と一致する一時的で遺伝的に多様な分離株で構成されていました。 クローン対性的組換え体の優位性における明確な地域パターンがヨーロッパ全域で観察されました。

これらの移動と進行中の変化の影響についていくつか説明します。

方法論

19世紀に到来して以来、 Phytophthora infestansジャガイモ疫病の原因菌であるヒラタケは、ヨーロッパのジャガイモ生産にとって依然として深刻な脅威となっている。現在では、過去に比べて病気を制御するための手段は向上しているものの、病原菌の個体群の進化は、総合的な管理手法にとって依然として課題となっている。

攻撃性が高まったり、殺菌剤感受性が低下した菌株の出現など、ヨーロッパ、アメリカ、アジアで疫病を引き起こす P. infestans の個体数の急速な変化が観察されています。 実際、P. infestans の個体数の変化は、耐性品種の開発と展開、病気の警告システムの性能、および植物保護製品の有効性に直接影響します。
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Euroblight データベースに含まれる疫病症例の例

したがって、調整的かつ継続的な病原体モニタリングが 2013 年の会議で EuroBlight コンソーシアムによって提案され、現在ではすべての利害関係者を含む EU 全体のモニタリング活動として実施されています。

私たちは引き続き個体群を監視し、侵入遺伝子型を特徴づけて、政府の要求に応じて IPM 戦略の最適化に役立てます。 EU 指令 2009/128/EC 植物保護製品の持続可能な使用について。
 

単一のサンプル FTA カードの例。 FTA カードは、DNA サンプルの採取と保存に一般的に使用されます。

例年と同様に、「FTAカード」は、疫病に感染した作物を訪問する業界全体の病気「スカウト」に配布された。 病気の葉はカードに押し付けられ、ジェームス・ハットン研究所とINRAレンヌの研究室に戻され、病原体のDNAが指紋採取された。 DNA フィンガープリント データは病原体のクローン系統を定義し、地理的位置データと組み合わせてヨーロッパ全体の多様性をプロットします。 2017 年の疾病圧力は 2016 年よりも低く、そのためサンプリング頻度と分布がわずかに減少しました。

16のヨーロッパ諸国にわたる20以上のパートナーによって約1500のサンプルが収集された。例年と同様に、 AHDB ジャガイモの「疫病対策」キャンペーンの英国（GB）の作物データが含まれています。また、パートナーからのデータも含まれています。 IPMBlight2.0プロジェクト、IPM 戦略をサポートする病原体の表現型データも生成しています。 2013 年から 2017 年までの合計データは、6347 か国からの 34 を超えるサンプルで構成されています。 国際グループの支援により、アジア、南米、北アフリカの一部のデータも入力されました。

所見

過去 60 年間で、人口の 79 ～ XNUMX% が季節ごとに再発する既知のクローン系統で構成されていました。 残りのサンプルは、新規で遺伝的に多様な遺伝子型で、ほとんどが XNUMX シーズンに XNUMX つの場所で発見され、「その他」と呼ばれるカテゴリに分類されていました (下記)。
 (クリックすると対話型データベースにアクセスします)

マッピング Phytophthora infestans 2017年に実施されたEuroBlightのサンプリングでヨーロッパ各地で発見された遺伝子型。画像をクリックすると、この地図のインタラクティブ版にアクセスできます。（提供：Euroblight 2018）

2017 年、クローン EU_13_A2 (blue-13) はサンプルの 31% から 19% に減少し、初めて EU_6_A1 (23%) よりも低くなりました。

攻撃的なクローン EU_13_A2 の世界的な分布とそのメタラキシルに対する耐性は、ヨーロッパ、アジアの一部、北アフリカの管理効果に影響を及ぼし続けており、IPM のベスト プラクティスをサポートする病原体データの必要性が強化されています。

EU_6_A1 の頻度は安定していましたが、このクローンは GB、フランス、およびベルギーの単一サンプルに局在したままでした。

EU_1_A1 の頻度は人口の 4.5 % から 2.2% にさらに減少し、EU_6_A1 と同じ国で見つかりました。

2017 年には、XNUMX つの新しいクローンが上記の遺伝子型に取って代わり、その範囲を拡大しました。
 

• 遺伝子型 EU_36_A2 は、2014 年と 2015 年にドイツとオランダのデンプンジャガイモ地域で低頻度で最初にサンプリングされました。
  
  2016 年から 2017 年にかけて、その発生率は人口の 3.7 ％から 8.8 ％に増加し、オランダ全土、ベルギー、英国、デンマーク、ポーランドに広がりました。
• 遺伝子型 EU_37_A2 2013 年にオランダのノールドーストポルダーで初めて検出され、2014 年と 2015 年には低頻度で局所的に存在しました。
  
  5.5年にはサンプル人口の2016％に増加し、2017年には14.4％に達し、イギリス、ベルギー、フランス北部でも定着した。
• 遺伝子型 EU_41 2013年にデンマークで初めて録音されました。
  
  現在では定着しており、4.5年の人口の2017％を占め、空気感染と一致するパターンでノルウェー南部とスウェーデン、そしてポーランド北部に広がっている。 EU_41の嵌合タイプテストは保留中です。

他のクローンが減少しているか確立できていない中で、これらのクローンの生存と蔓延は、それらが進化的に適合していることを示唆しており、疾病制御に課題を引き起こす可能性があります。

フルアジナムに対する感受性の低下は、 37 年にワーヘニンゲン大学によって EU_2_A2017 で報告されましたボタンの隣にある 経営慣行に影響を与える。 しかし、他のクローンの殺菌剤有効成分に対する感受性についてはまだ情報がありません。

最後に、遺伝的に多様な「その他」のサンプルは人口の 25% を占め、依然としてヨーロッパの東部と北東部で最も高い頻度を保っていました。 一部のクローンとは対照的に、「その他」の分離株や他のクローンが持つ形質はまだわかっていません。 しかし IPMBlight2.0プロジェクト 疫病管理と予測の改善に役立てるため、クローン分離株と性的組換え株の形質の詳細な研究を開始しました。

2017 年の集団の遺伝的多様性は、EuroBlight 病原体データベースにリンクされた分析ツール (poppr 2.0) を使用して視覚化できます。 最小スパニング ネットワーク (下) は、識別されたクローンのみを含む、2017 年の人口構造を示しています。 13 歳の EU_13_A2 系統内では、「若い」クローンと比較して、かなりのサブクローン多様性が観察されます。 「その他」の分離株（図示せず）は遺伝的に多様であり、ネットワーク全体に分布しています。 これらのツールを使用して人口の変化を調べるための詳細な分析が進行中です。
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2017年の遺伝的多様性 Phytophthora infestans Poppr 2.0（最小スパニングネットワーク）で可視化した人口

病原体追跡の EuroBlight モデルは、ヨーロッパ規模で病原体の進化を理解するための、迅速かつコスト効率が高く、調整されたアプローチです。 優勢なクローンに関するデータは、栽培者、アドバイザー、育種家、農薬会社に渡され、実践的な管理アドバイスを提供し、長期的な戦略を策定しています。 このデータは、新規クローンの発生と拡散を早期に警告し、業界のタイムリーな対応を可能にします。

EuroBlight ネットワークは、南北アメリカおよびアジアの他のネットワークと方法を調和させ続けており、世界規模での意識向上と疫病管理のためのデータベースとツールを活用するために疫病の管理に携わるグループ間の継続的な協力を奨励しています。