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褐色斑点病は、ほぼすべてのキノコ種に影響を及ぼす細菌感染症です。感染細菌であるPseudomonas tolaasii は、キノコの表面を褐色の斑点で覆う毒素tolaasin を生成します。褐色斑点病は、一般的なキノコ農場で特に問題となり、急速に広がり、莫大な経済的損失を引き起こす可能性があります。
症状
褐色斑点病の主な被害者は、アガリクス・ビスポラス（Agaricus bisporus）または栽培キノコです。[1] A. bisporus における褐色斑点病の最も一般的な症状は、キノコの傘と柄に丸い病変が形成されることです。[2]病気が進行するにつれて、これらの病変は淡黄色から暗褐色に変わり、収穫後のキノコの急速な劣化を引き起こします。[1] [3]感染したキノコによって形成される子実体（胞子形成構造）などの外部成長はすべて茶色です。褐色斑点病の軽症の場合、キノコの傘または柄にいくつかの茶色の斑点があります。重症の場合、多くの斑点が混ざり合い、表面全体が茶色になります。[2]
症状はキノコの発育サイクルのどの段階でも発生する可能性があり、[3]収穫後の貯蔵中も含みます。[2]症状は通常、噴霧による結露によってキノコの傘が長期間湿った状態になった後に現れます。[3] [4]これらは病気の原因物質が繁殖するのに最適な条件です。
原因物質
褐色斑点病は、キノコの表面にPseudomonas tolaasii細菌が定着することで発生します。[1] P. tolaasiiは、水滴や相対湿度の高い場所など、湿った環境を好みます。[3]しかし、P. tolaasiiは、滑らかな表現型株と粗い表現型株を切り替える能力など、いくつかの生物学的メカニズムにより、さまざまな環境条件で生存し、他の細菌集団とうまく競争することができます。[1]最適な条件では、P. tolaasiiの集団は指数関数的に増加し、毒素tolaasinの生産も増加します。[2]
トラシンはキノコ細胞の細胞膜を破壊し、その後細胞を崩壊させます。トラシンはキノコの表面に影響を与えるだけではありません。分泌されると、キノコのより深い菌糸組織に浸透することもできます。 [2]トラシンは効果的なバイオサーファクタントでもあり、その存在は水の表面張力を低下させます。表面張力が低下すると水がより広い範囲に広がるため、P. tolaasii はキノコの傘の新しい部分に定着することができます。[4]
感染のプロセスは以下のとおりです。P. tolaasii はキノコの表面に飛び散り、キノコの表面を感知してキノコに向かって移動し、キノコ細胞の細胞膜を損傷して内部の栄養素にアクセスするためにトラアシンを放出します。[2]
広める
キノコ農場では、キノコが密集していることと、定期的な灌漑による好条件のため、褐色斑点病が急速に広がります。P. tolaasii が広がる方法の 1 つは、隣接するキノコの傘の接触点でキノコからキノコへ感染することです。そのため、初期症状は傘の端によく見られます。感染は、空気中のほこり、散水時の飛散、農場労働者の道具、線虫、キノコバエによっても広がる可能性があります。[3]
P. tolaasii は土壌中に存在するため、キノコ農場に最初に導入されました。[3]この細菌の汎用性により、使用前に土壌が受けるさまざまな浄化および洗浄プロセスを生き延びることができます。[2]
識別
土壌中の P. tolaasii の存在はキノコ農家にとって好ましくないため、その存在を検出するためのテストが考案されました。これは「ホワイト ライン テスト」と呼ばれています。未知の細菌を皿の片側に一列に並べ、P. reactans をそれに数ミリ平行に置きます。皿を 25 °C で 48 時間培養します。48 時間後に 2 つの細菌集団の間に白い沈殿物の線があれば、その未知の細菌は P. tolaasii です。白い沈殿物の線は、tolaasin と P. reactans によって生成される白線誘導原理 (WLIP) と呼ばれる化合物との反応によって形成されます。ホワイト ライン テストは、土壌中の P. tolaasii を検出し、キノコ農家での拡散を防ぐのに役立ちます。[1] [2]
防止
キノコ農場での褐色斑点病の蔓延を防ぐために、さまざまな消毒剤や抗生物質が使用されてきましたが、どれも完全に効果的で人体に無害なものはありませんでした。[2]次亜塩素酸ナトリウムなどの塩素化合物も使用されていますが、湿った条件ではP. tolaasiiの個体群の成長速度によって化合物の効果は中和されます。[3]そのため、褐色斑点病の解決策は生物学的であると考えられています。
バクテリオファージが使用されているが、そのようなウイルスに免疫を持つP. tolaasiiの株はすでに特定されている。[2]
トラーシンを中和する白線誘発成分を形成するP. reactansなどの拮抗細菌を導入することも解決策として考えられました。しかし、WLIPは高濃度でのみ効果があることが証明されました。[1] [2]
茶色のキノコは、白色のキノコよりも褐色斑点病に対して自然に耐性があるため、より耐性のある A.bisporus を遺伝子操作して作出する研究が行われている。この耐性を可能にする正確な遺伝子はまだ特定されていない。[2]
最終的な生物学的解決策としては、トラアシン産生遺伝子を持たないP. tolaasii株を競合相手として導入することが考えられる。この方法はテストされていない。[2]
研究によれば、収穫したキノコを低温で4日間培養すると褐変症状が抑制されることが示されているが、この方法はまだ大規模にテストされていない。[1]
重要性
褐色斑点病は栽培キノコの最も一般的な病気です。[1]消費者は完全に白いキノコを好むため、褐色斑点病は人間に健康上の問題を引き起こさないにもかかわらず、品質の低下が認識され、大きな経済的損失を引き起こします。[2]
褐色斑点病は世界中のキノコ農場で観察されています。英国、オランダ、フランスでは、作物の重量の15％が褐色斑点病の影響を受けていますが、イタリアではさらに悪く、最悪の年にはイタリアでキノコ作物の総重量の40％が褐色斑点病の影響を受けています。褐色斑点病はすべてのキノコ種に影響を与えるため、日本、中国、インドなどの東洋諸国で栽培されている外来キノコも影響を受けます。[2]
参考文献
- ^ abcdefgh タジャリプール、シャディ;ハッサンザデ、ナデル。ハバズ・ジョルファエ、ホセイン。アスガル州ヘイダリ。ガセミ、アボルガセム (2014-03-10)。 「拮抗細菌を用いたキノコ褐斑病の生物学的防除」生物制御科学と技術。24 (4): 473–484。土井：10.1080/09583157.2013.873113。ISSN 0958-3157。S2CID 86230799。
- ^ abcdefghijklmno Soler-Rivas、C.;ジョリベット、S.アーピン、N.オリヴィエ、JM。ウィチャーズ、HJ (1999 年 10 月)。 「Agaricus bisporus の褐斑病の生化学的および生理学的側面」。FEMS 微生物学のレビュー。23 (5): 591–614。土井：10.1111/j.1574-6976.1999.tb00415.x。ISSN 1574-6976。PMID 10525168。
- ^ abcdefg 「細菌性斑点病」。extension.psu.edu . 2018年11月4日閲覧。
- ^ ab Hutchison, Michael L.; Johnstone, Keith (1993-01-01). 「Pseudomonas tolaasii による Agaricus bisporus の褐色斑点病症状の発現における細胞外毒素 tolaasin の表面活性特性の関与の証拠」生理学および分子植物病理学42 ( 5): 373–384. doi :10.1016/S0885-5765(05)80013-X. ISSN 0885-5765.
外部リンク
- 参考文献