Species Diversity and Geographical Distribution of Whiteflies (Hemiptera: Aleyrodidae) in Zimbabwe

In de verborgen wereld van de landbouw zijn sommige van de meest schadelijke plagen onzichtbaar voor het blote oog totdat het te laat is. Tot deze groep behoren wittevliegjes, minuscule insecten die zich voeden met het sap van planten, waardoor deze verzwakken en een kleverige afscheiding achterlaten die zwarte schimmel bevordert. Maar hun ware gevaar ligt niet in wat ze eten, maar in wat ze bij zich dragen. Deze insecten fungeren als levende injectienaalden, die plantvirussen in gewassen injecteren terwijl ze van blad naar blad bewegen. Eén groep virussen, bekend als begomovirussen, kan volledige oogsten van tomaten, bonen en katoen verwoesten, waardoor groene velden veranderen in bruine woestijnen. Voor boeren in Zimbabwe, een land waar de landbouw de ruggengraat van de economie vormt, is het begrijpen van precies welke insecten aanwezig zijn, welk genetische opmaak ze hebben en welke virussen ze mogelijk verspreiden, een kwestie van voedselzekerheid. Zonder deze kennis zijn inspanningen om gewassen te beschermen vaak blind en gebaseerd op gokwerk in plaats van op precieze wetenschap.

Om dit puzzelstuk op te lossen, ondernam een team van onderzoekers uit Zimbabwe en Zuid-Korea een uitgebreide survey door de belangrijkste landbouwregio's van het land. Ze reisden naar tien verschillende locaties, variërend van het centrale hoogland tot de zuidelijke provincies, tijdens de groeiseizoenen van 2018 en 2019. Hun doel was om een momentopname te maken van de wittevliegpopulatie in haar natuurlijke habitat. Ze verzamelden volwassen insecten van zeven verschillende soorten planten, waaronder algemene bonen, katoen, tomaten, zoete aardappelen en diverse bladgroenten. In plaats van simpelweg de insecten te tellen, namen de wetenschappers ze mee naar het laboratorium om hun genetische code te lezen. Door een specifiek segment DNA te onderzoeken dat wordt gevonden in de mitochondriën — de energiecentra van de cel — konden zij exact identificeren met welke soort wittevlieg ze te maken hadden. Deze moleculaire aanpak is cruciaal omdat veel wittevliegjes voor het menselijk oog identiek lijken, maar tot verschillende biologische groepen behoren met zeer uiteenlopende gedragingen en vermogens om ziekten te verspreiden.

De studie onthulde dat er momenteel twee verschillende soorten wittevliegjes actief zijn in Zimbabwe. De eerste is Bemisia tabaci, een complexe groep insecten waarvan wetenschappers hebben geleerd dat het eigenlijk veel verschillende "cryptische" soorten zijn die zich in het volle zicht verschuilen. In deze survey behoorde elk exemplaar van dit type tot een specifieke subgroep bekend als SSA1-SG3. Deze bevinding is significant omdat het bevestigt dat de wittevliegjes in Zimbabwe een inheemse Afrikaanse lijn zijn, nauw verwant aan populaties die in Tanzania worden aangetroffen, in plaats van de meer agressieve, invasieve typen die delen van Europa en Azië hebben overgenomen. De tweede soort die werd gevonden, was de glastuinierwittevlieg, Trialeurodes vaporariorum. In tegenstelling tot de inheemse Bemisia, vertoonde deze soort bijna geen genetische variatie in het hele land, wat suggereert dat één enkele groep van deze insecten relatief recent is geïntroduceerd en sindsdien snel heeft verspreid naar boerderijen in Harare, Marondera en verder.

Naast het identificeren van de insecten, onderzochten de onderzoekers de microscopische bacteriën die in hen leven. Deze bacteriën, genaamd endosymbionten, leven vaak in een partnerschap met het insect, waarbij ze soms helpen bij het overleven of voortplanten. Het team ontdekte dat één specifieke bacterie, Arsenophonus, in elk getest wittevliegje aanwezig was, ongeacht de soort of locatie. Deze universele aanwezigheid suggereert dat het een fundamenteel onderdeel is van de wittevlieggemeenschap in Zimbabwe. Andere bacteriën werden in ongeveer de helft van de insecten gevonden, terwijl één type, Hamiltonella, volledig afwezig was. De afwezigheid van deze specifieke bacterie is geen mysterie maar een bekende biologische regel; wanneer Arsenophonus in zulke grote aantallen aanwezig is, verdringt het doorgaans Hamiltonella en duwt het naar buiten.

Het meest kritieke deel van het onderzoek was het controleren of deze insecten gevaarlijke plantvirussen bij zich droegen. De resultaten toonden aan dat bijna dertig procent van de geteste wittevliegjes geïnfecteerd was met een virus. Twee verschillende virussen werden geïdentificeerd. Eén, bekend als het Tomato yellow leaf curl virus, werd gevonden in een Bemisia tabaci verzameld in een katoenveld. Dit is een opmerkelijke ontdekking omdat dit specifieke type wittevlieg voorheen niet eerder in de regio als drager van dit virus was bevestigd, wat nieuwe vragen oproept over hoe de ziekte zich tussen katoen- en groente gewassen verspreidt. Het tweede virus, het Squash leaf curl China virus, werd gevonden in de glastuinierwittevlieg. Dit virus werd gedetecteerd op drie verschillende soorten planten — tomaten, een bladgroente genaamd spider plant en koolachtige groenten — verspreid over twee verschillende steden. Deze ontdekking markeert de eerste keer dat dit specifieke virus in de glastuinierwittevlieg in zuidelijk Afrika is geregistreerd.

De implicaties van deze bevindingen zijn onmiddellijk en praktisch voor de toekomst van de landbouw in Zimbabwe. De studie stelt een duidelijk nulpunt vast, waarbij wordt aangetoond dat de wittevliegpopulaties in het land momenteel gedomineerd worden door inheemse soorten in plaats van de zeer invasieve typen die elders worden gezien, wat een zekere mate van geruststelling biedt. Echter, de aanwezigheid van virussen in zowel inheemse als geïntroduceerde soorten betekent dat het risico voor gewassen reëel en aanwezig is. Het feit dat de glastuinierwittevlieg een virus verspreidt over meerdere soorten groenten, suggereert dat boeren er niet vanuit kunnen gaan dat één enkel gewas veilig is. Het onderzoek benadrukt de noodzaak van zorgvuldige monitoring van geïmporteerd plantmateriaal, aangezien de genetische gelijkenis tussen de Zimbabweaanse glastuinierwittevliegjes en die uit India suggereert dat ze via zaailingen kunnen zijn gearriveerd. Door precies in kaart te brengen welke insecten waar zijn en wat ze bij zich dragen, kunnen wetenschappers nu boeren en beleidsmakers helpen bij het ontwerpen van betere strategieën om hun oogsten te beschermen, om zo de voedselvoorziening te beveiligen tegen deze kleine maar krachtige bedreigingen.