Sugar beet yellowing viruses in Belgium: insights from two complementary field surveys

技術要約：ベルギーにおけるテンサイ黄化ウイルス

問題提起
欧州におけるテンサイ（Beta vulgaris L.）栽培は、アブラムシ媒介性の黄化ウイルスの脅威に直面しており、これはネオニコチノイド系殺虫剤の欧州での禁止措置によって悪化している。この規制の変化により、ビート・マイルド・イエローイング・ウイルス（BMYV）、ビート・クロローシス・ウイルス（BChV）、ビート・イエローズ・ウイルス（BYV）、およびビート・モザイク・ウイルス（BtMV）といったウイルスの再出現を招き、大幅な収量減少と経済的損失を引き起こしている。これらのウイルスがアブラムシ（主に Myzus persicae）によって伝播されることは知られているが、ベルギーにおける現在の発生状況、遺伝的多様性、代替宿主のリザーバー、および媒介生物の動態に関する最新かつ局所的なデータを提供し、総合的な病害管理戦略を支援することが喫緊の課題となっている。

方法論
本研究では、2022年から2024年にかけて、ベルギーの主要なテンサイ生産地域であるフランダース地方とワロン地方において、2つの独立した補完的なフィールド調査を実施した。地域ごとの農業慣行やプロジェクト設計の違いに基づき、調査には異なる手法を用いた。

• サンプリング戦略： フランダースの調査では、10地点において499株のテンサイ植物と209件の野生植生混合サンプルを対象とし、症状のある植物に焦点を当てつつ、必要に応じて無症状の植物も対象とした。ワロンの調査では、735株のテンサイ植物と1,816個の野生植物を対象とし、有症状と無症状のサンプリングを厳格に分離した。両方の調査において、生育期中にサンプリングを行い、さらにワロンでは特異的に作付のない冬季にもサンプリングを実施した。
• 媒介生物の収集： 黄色粘着トラップ、手作業による吸引、およびグルースプレーを用いてアブラムシを収集した。フランダースの調査では、COIバーコーディングにより56種のアブラムシを特定した。一方、ワロンの調査では、M. persicae や Aphis fabae といった特定の分類群に焦点を当てた形態学的同定に依拠した。
• 分子解析： すべてのサンプルに対し、BMYV、BChV、BYV、BtMV、ビート・ウェスタン・イエローズ・ウイルス（BWYV）、およびターンリップ・イエローズ・ウイルス（TuYV）のRT-qPCRスクリーニングを行った。陽性の判定基準としてCq値35を設定した。
• ゲノム特性解析： 選定された陽性サンプル（計31件）に対し、全RNAイルミナシーシーケンシングを実施した。バイオインフォマティクス・パイプライン（VirusDetect、CZID）を用いて、de novo アセンブリおよび同定を行った。系統解析および外被タンパク質（CP）および全ゲノムデータを用いたペアワイズ同一性計算のために、コンセンサス配列を生成した。

主な結果

• ウイルスの蔓延： 両方の調査を通じて、すべての年次においてBMYVが最も頻繁に検出されたウイルスであり、次いでBChVおよびBYVであった。BtMVは散発的に発生し、BWYVは検出されなかった。混合感染、特にBMYV+BChVおよびBMYV+BYVが一般的であった。
• 症状との相関： ワロンの調査では、ウイルス検出率は無症状植物（14.6%）と比較して有症状植物（80.4%）で有意に高く、症状に基づいたサンプリングの妥当性が検証されたが、無症状の感染も存在することが認められた。
• 空間的および時間的変動： ウイルスの検出頻度は、年次および生産地域によって大きく異なった。BMYVの蔓延率は両地域で時間の経過とともに概ね減少したが、BChVとBYVはフランダースとワロンの間で一貫性のないパターンを示した。特定のウイルス分離株の明確な地理的クラスターは見られなかった。
• リザーバー宿主： 黄化ウイルスは周囲の植生（フランダースで11種、ワロンで13種）から散発的に検出されたが、主に生育期中であり、Cq値が高かった（ウイルス価が低い）。野生種が作付のない期間を通じて感染を維持することはないことが示された。しかし、冬季に圃場周辺に残留するテンサイ（Beta vulgaris）の発生苗（ヴォランティア）は、高力価のBChVおよびBYV感染を保持していることが判明し、冬を越すための潜在的なリザーバーであることが示唆された。
• 媒介生物の知見： 両調査で収集されたアブラムシは、主に A. fabae であり、次いで M. persicae であった。既知の媒介生物が豊富に存在するにもかかわらず、スクリーニングされたアブラムシのうち、黄化ウイルスが検出されたのは1%未満であった。ほとんどの検出はRT-qPCRのカットオフ値付近であり、独立した確認も欠いていたことから、これらは分子レベルでの存在を示唆するものであり、確実な伝播能を示すものではない。注目すべき点として、テンサイのサンプルでは稀であるにもかかわらず、TuYVはアブラムシから頻繁に検出された。
• 遺伝的多様性： 系統解析の結果、BYVおよびBMYVの分離株は高度に保存されており、遺伝的変異は限定的で、明確な地理的または時間的なクラスターは見られなかった。対照的に、BChVはより高い遺伝的多様性を示し、ベルギー国内で複数の明確な系統が循環していたが、それでも地域や年次による一貫したクラスターは見られなかった。

意義および主張
著者らは、これらの知見がベルギーのテンサイにおける黄化ウイルスの総合的管理を支援するための不可欠なベースラインデータを提供すると主張している。本研究は以下のことを確立している：

1. BMYV、BChV、およびBYV が、現在ベルギーのテンサイに影響を与えている主要なウイルスであり、混合感染が一般的な疫学的特徴であること。
2. 野生植生 は、これらのウイルスの越冬のための主要なリザーバーとなる可能性は低い（野生種が作付のない期間を通じて感染を維持していないため）。しかし、圃場周辺のテンサイ発生苗（ヴォランティア） は、さらなる調査を要する潜在的な越冬リザーバーであること。
3. 媒介生物のモニタリング（アブラムシのトラップによるもの）は、必ずしも作物内のウイルス組成や病害圧を直接反映するものではない。これは、アブラムシにおける低いウイルスRNA検出が、媒介生物の豊富さとタイミングに起因する重大な病害発生を否定するものではないためである。
4. 遺伝的サーベイランス は、BChVはBYVやBMYVよりも変異しやすいものの、ベルギーの個体群は明確な地理的クラスターを形成していないことを示しており、これは局所的な進化ではなく、頻繁な混合または複数回の導入を示唆している。

本論文は、効果的な管理には、越冬サイクルを断ち切るためにテンサイの発生苗を制御すること、および、症状に基づくサンプリングは強力な診断ツールではあるものの、すべての無症状感染を捉えるわけではないことを認識する必要があると結論付けている。