Влияние температуры на перенос Cacao swollen shoot virus (CSSV, Badnavirus) мучнистым червецом Planococcus citri на сеянцы какао в лабораторных условиях
Effect of temperature on the Cacao swollen shoot virus (CSSV, Badnavirus) vection by the mealybug Planococcus citri to cocoa seedlings in the laboratory
Babin, Régis, Cailleaud, Chloé, Dufour, Bernard Pierre, Dedieu, Frédéric, Sauvion, Nicolas, Ribeyre, Fabienne, Muller, Emmanuelle
Аннотация (перевод)
С начала 2000-х годов отрасль какао в Кот-д'Ивуаре переживает повторную вспышку заболевания Cacao swollen shoot virus disease (CSSVD). Монокультуры какао на открытом солнце и плантации с низкой затененностью считаются причиной быстрого распространения CSSVD в стране. Преобладающий здесь более теплый и сухой микроклимат, усугубляемый изменением климата, способствует вспышкам численности мучнистых червецов-переносчиков и усиливает ущерб от CSSVD. Это побудило сектор какао поощрять практику затенения. Однако текущие методы не подкреплены достаточными знаниями о связи CSSVD с микроклиматом. Вирус передается мучнистыми червецами (Hemiptera: Pseudococcidae) посредством нециркулятивной полуперсистентной передачи, что означает, что вирус локализуется в ротовом аппарате переносчика и мучнистый червец остается заразным не более двух дней. Настоящее исследование направлено на характеристику влияния температуры на перенос CSSV мучнистыми червецами. Исследование проводилось в лаборатории отдела PRISM Института здоровья растений Монпелье (Plant Health Institute of Montpellier) во Франции. Исследование включало три этапа: 1) период приобретения вируса, проводившийся в климатической камере при 6 различных постоянных температурах (20, 22, 24, 26, 28 и 30°C) в течение 24 часов, во время которого личинки первого возраста мучнистого червеца Planococcus citri помещались в садки-клипсы на молодые симптоматические листья сеянцев какао, предварительно искусственно зараженные рекомбинантной бактерией Agrobacterium tumefaciens, содержащей клонированную последовательность изолята Agou 1 вида CSSTBV; 2) период инокуляции, проводившийся при тех же температурах, когда молодые инвазионные личинки мучнистого червеца переносились на прорастающие бобы какао и питались в течение 48 h; 3) период инкубации при 25°C, когда бобы какао очищались от мучнистых червецов и высаживались в лоток с почвенной смесью, где они росли до появления симптомов CSSVD, которые регистрировались. Молекулярный анализ методом PCR со специфическими праймерами к изоляту Agou 1 проводился через 50 и 180 дней после периода инокуляции для выявления присутствия вируса в сеянцах какао. Результаты показывают, что температура оказывает влияние на перенос CSSV мучнистыми червецами. Частота передачи постепенно увеличивалась с 28–36% при 20°C до 82–95% при 26°C. Тенденция была не столь очевидной для более высоких температур 28 и 30°C. Наблюдения за поведением мучнистых червецов показали, что связь между передачей и температурой может объясняться активностью мучнистых червецов, которая была выше при более высоких температурах. Эти результаты обсуждаются, и предлагаются перспективы дальнейших исследований. Ключевые слова: термобиология, микроклимат, Pseudococcidae
Оригинальная аннотация
Since the early 2000s, the cocoa industry in Côte d'Ivoire is experiencing the resurgence of the Cacao swollen shoot virus disease (CSSVD). Full-sun cocoa monocultures and low shade plantations are considered as a cause of the rapid spread of CSSVD in the country. The warmer and dryer microclimates prevailing here, aggravated by climate change, would be conducive to vector mealybug outbreaks and would exacerbate CSSVD damage. This has led cocoa sector to encourage shading practices. However, current practices are not supported by sufficient knowledge of CSSVD relationships to microclimate. The virus is transmitted by mealybugs (Hemiptera: Pseudococcidae) through a non-circulative semi-persistent transmission, that means that the virus remains located to the vector mouth parts and that a mealybug remains infectious no more than two days. The present study aims at characterizing the impact of temperature on CSSV vection by mealybugs. The study was conducted in the laboratory of the PRISM department of the Plant Health Institute of Montpellier, in France. The study included three steps: 1) an acquisition period conducted in a growth chamber at 6 different constant temperatures (20, 22, 24, 26, 28 and 30°C) for 24 hours, during which first instars of the mealybug Planococcus citri were enclosed in clip-cages on young symptomatic leaves of cocoa seedlings previously artificially infected with a recombinant Agrobacterium tumefaciens bacteria containing the cloned sequence of Agou 1 isolate of CSSTBV species ; 2) an inoculation period conducted at the same temperatures, where the young infective mealybug instars were transferred to sprouting cocoa beans and allowed to feed for 48 h ; 3) an incubation period at 25°C, where the cocoa beans were cleared of mealybugs and planted in a tray with potting soil, where they grew until CSSVD symptom onset, which was recorded. Molecular analyses by PCR, with specific primers of Agou 1 isolate, were performed 50 days and 180 days after inoculation period to detect the presence of the virus in cocoa seedlings. Results show that temperature has an effect on CSSV vection by mealybugs. Transmission rate gradually increased from 28 to 36% at 20°C to reach 82 to 95% at 26°C. The trend was not so clear for upper temperatures of 28 and 30°C. Observations on mealybug behavior suggested that the relationships between transmission and temperature could be explained by mealybug activity, which was stronger at higher temperatures. These results are discussed and perspectives are proposed. Keywords: Thermobiology, Microclimate, Pseudococcidae
Идентификаторы
Canonical: https://research.holos.house/w/c8e3eced-fbdb-4791-afe5-18331b340bdf
DOI: 10.5281/zenodo.10207873