コナカメムシ防除の重要な生物資源：Trissolcus cultratusのトランスクリプトーム資源

小さなハチが食糧に及ぼす重要性

チャバネアオカメムシは見た目は地味でも、世界中の果物や野菜の作物を荒らす侵入昆虫です。この戦いで有望な味方の一つが、頭の先ほどの大きさしかない寄生バチ、Trissolcus cultratusです。雌はカメムシの卵の中に自分の卵を産みつけ、孵化する前に宿主を死に至らしめます。興味深いことに、中国とスイスの個体群は、この害虫への攻撃成功率が異なります。本研究では、両地域の雌個体群で発現している遺伝子の詳細なカタログを作成し、なぜある個体群が他より優れた自然の害虫抑制者であるのかを理解するための基盤を築いています。

二つの性質を持つ自然の天敵

農家や研究者は、チャバネアオカメムシを環境に優しい方法で抑える手段を探しています。この害虫は東アジアから世界各地に広がりました。中国の本来の分布域では、Trissolcus cultratusは実験室や果樹園で新鮮な卵や冷蔵保存された卵の両方に対して成功裏に寄生します。一方、スイスの個体群は、野外に設置した凍結卵（セントネル卵）にはよく成功するものの、新鮮に産み落とされた卵ではほとんど発育を完了しません。これらの対照的な能力は、時間と距離を経て中国とスイスの個体群が生物学的に分化し、宿主に対する遺伝子の応答が異なっている可能性を示唆しています。これまで、この種の差を調べるための大規模な遺伝学的資源は存在しませんでした。

ハチの遺伝的メッセージを読み取る

研究者たちはハチの「トランスクリプトーム」──どの遺伝子が特定の組織で活性化しているかを示すRNAメッセージの集合──に着目しました。中国とスイスの交尾済みの雌成虫（3日齢）を多数採集し、頭部、胸部、腹部を慎重に解剖しました。各体部位から高品質なRNAを抽出し、強力なシーケンシング装置を用いて数百万の短い遺伝コード断片を読み取りました。中国系では約1億8500万のクリーンリード、スイス系では約1億9500万を得ました。この種には完全な参照ゲノムが存在しないため、研究チームはこれらの断片をゼロからつなぎ合わせ、コンティグを構築し、中国系で19,280のユニジェン（遺伝子単位）、スイス系で16,322を組み立てました。品質チェックにより、アセンブリがほぼ全ての期待される昆虫遺伝子を網羅していることが示され、データセットが広範かつ信頼できることが確認されました。

数千の遺伝子に名前と機能を付与する

配列が組み上がると、それらを解釈する作業が必要になります。チームは各ユニジェンを主要な公開タンパク質・遺伝子データベースと比較し、他の生物における類似候補を探しました。各個体群のユニジェンの約半分は既知の遺伝子に結び付けることができ、とくに大規模な非冗長なタンパク質コレクションや、遺伝子を共有するファミリー・機能・経路ごとに分類するデータベースで多くの一致が見られました。標準的な分類システムを用いて、ハチの遺伝子を基本的な細胞維持、情報処理、代謝などのカテゴリに分類しました。多くの遺伝子は分子結合や化学反応の促進に関与しており、これらはエネルギー利用、成長、発達の基盤となる役割を担います。さらに、各個体群で550を超える転写因子も同定しました。転写因子は他の遺伝子のオン・オフを制御する“スイッチ”であり、進化的変化の鍵となることが多い要素です。

中国とスイスの遺伝的道具箱を比較する

このカタログを手に、研究チームは両個体群をより体系的に比較できるようになりました。各株から予測された数千のタンパク質は、細胞が環境を感知したり情報を処理したりする仕組みに関わるシグナル伝達経路など、機能クラスやシグナル経路に分類されました。中国・スイス双方のハチで、細胞が手がかりを受け取り応答するために用いるシグナル伝達経路が特に顕著であり、タンパク質の修飾やターンオーバーに関与する遺伝子も目立ちました。研究者たちは既知のタンパク質との照合による方法と、新規予測による方法の二段階で完全なタンパク質コード領域を抽出する専用ソフトも用いました。この二段階アプローチにより、現在のデータベースに一致しない多くの配列が明らかになり、T. cultratusに特有か高度に特殊化した遺伝子が存在する可能性や、カメムシ卵との相互作用に重要な役割を果たす遺伝子の存在が示唆されます。

今後の害虫対策に向けての意義

本論文は、中国の個体群がスイスの個体群よりも優れた生物防除剤である原因となる正確な遺伝子を特定してはいません。むしろ、必要不可欠な原材料を提供します──遠く離れた二つの個体群の雌Trissolcus cultratusでどの遺伝子が存在し活性化しているかの、高品質で公開可能な地図です。他の研究者はこれらのデータを使って、宿主探索、卵の貫通、耐寒性、あるいは新鮮卵と凍結卵の利用能力に関連する遺伝子を探索できます。長期的には、こうした知見が地域に適したハチ株の慎重な選抜や育種の指針となり、重度の農薬使用に代わる精密で自然に基づく防除法を提供する可能性があります。

引用: Li, FQ., Zhong, YZ., Haye, T. et al. Transcriptomic Resource of Trissolcus cultratus: A Key Biological Control Agent for Halyomorpha halys. Sci Data 13, 293 (2026). https://doi.org/10.1038/s41597-026-06617-5

キーワード: 生物的防除, チャバネアオカメムシ（brown marmorated stink bug）, 寄生バチ, トランスクリプトーム, 侵入害虫管理