根こぶ病

根こぶ病は、キャベツ、ブロッコリー、カリフラワー、芽キャベツ、ラディッシュ、カブ、ストック、キンポウゲ、その他のアブラナ科植物によく見られる病気です。^{[1]この病気は}Plasmodiophora brassicae [ ^2]によって引き起こされます。この菌はかつては粘菌と考えられていましたが、現在はPhytomyxeaに分類されています。^[3]この菌は、ゲノムが解読された最初の Phytomyxean です。^[4]この菌には 13 の系統があります。 潜在的な根に虫こぶの形成または変形が起こり、棍棒または紡錘形になります。キャベツでは、根へのこのような攻撃により、穂が未発達または穂がまったく形成されず、その後、活力の低下または枯死につながることがよくあります。これは重要な病気で、世界中の栽培面積の推定 10% に影響を与えています。^[5]

ヨーロッパにおける根こぶ病の歴史的報告は 13 世紀に遡ります。19 世紀後半には、根こぶ病の深刻な流行により、サンクトペテルブルクのキャベツ作物の大部分が壊滅しました。ロシアの科学者ミハイル・ウォロニンは、1875 年に根こぶ病の原因が「原虫媒介生物」であると特定し、これをPlasmodiophora brassicaeと名付けました。

18 世紀、19 世紀、および 20 世紀初頭の英国では、根こぶ病は、finger and toe、fingers and toes、anbury、またはamburyと呼ばれることもあり、この最後の 2 つは馬の 柔らかい腫瘍の意味も持っています。

根こぶ病による作物の損失を減らすための栽培方法の可能性は限られており、この病気を制御するための化学処理は環境規制により禁止されているか、費用対効果が低い。そのため、耐性品種の育種は有望な代替手段である。^{[6] [7] [8]}

キャベツ根こぶ病は、土壌伝染性のPlasmodiophora brassicaeによって引き起こされるアブラナ科（カラシナ科またはキャベツ科）の病気です。^[9]この病気は最初は畑に点在して現れますが、次のシーズンには畑全体に感染し、収穫量が大幅に減少し、時にはまったく収穫がなくなることもあります。症状は、根の黄変、萎凋、発育不良、虫こぶとして現れます。汚染された移植苗、動物、地表水の流出、汚染された機器、灌漑用水によって伝染します。^{[9]病原体は宿主がいない状態で}休眠胞子として畑で何年も生き延びることができ、感受性宿主であれば次に植えられた作物に感染します。この病原体は湿潤した気候とpH 5.7 前後を好むため、適切な灌漑と pH を上げる化合物の添加によってこの病気を防除できます。^[10]その他の防除方法としては、伝染を防ぐための衛生管理、化学的な防除、耐性品種の使用などがあります。

キャベツ根こぶ病はキャベツ、白菜、芽キャベツに最も深刻な影響を与えますが、コールラビ、ケール、カリフラワー、コラード、ブロッコリー、ルタバガ、シーケール、カブ、ラディッシュなど、それほど深刻ではない宿主もいます。^[11]

成長中の植物には症状が現れないかもしれませんが、植物が成長するにつれて、クロロシスや黄変の症状が現れ始め、暑い日には萎れ、成長が阻害されます。地下では、植物と病原体からのオーキシンまたは成長ホルモンの産生の増加により、根の細胞増殖が起こります。 ^[10]これにより虫こぶが形成され、大きく成長して木部組織を圧迫し、植物による効率的な水分吸収を阻害することがあります。虫こぶは根に棍棒や紡錘のように見えます。最終的に根は腐り、植物は死にます。^[11]

春になると、土壌中の休眠胞子が発芽し、遊走子を形成する。これらの遊走子は湿った土壌中を泳ぎ回り、傷口や根毛を通して宿主植物に侵入する。多数のアメーバ状細胞が分裂してマラリア原虫が形成される。このマラリア原虫は最終的に分裂し、二次遊走子を形成し、これが再び土壌に放出される。遊走子による二次感染は、最初の宿主や周囲の宿主に感染する可能性がある。これらの二次遊走子は、農業機械や水による浸食によって他の畑に伝染する可能性がある。これらは二次マラリア原虫を形成し、植物ホルモンに影響を与えて根の細胞を膨張させる。これらの細胞は最終的に虫こぶまたは「クラブ」に変化する。二次マラリア原虫は越冬する休眠胞子を形成し、「クラブ」が腐って崩壊するにつれて土壌に放出される。これらの休眠胞子は、根の先端が近づいて感染するまで、最大20年間土壌中で生きることができます。^[12]

根こぶ病は、温暖な気温と湿潤な条件を好む病気です。この病気が繁殖するのに理想的な条件は、土壌温度が20～24℃、pHが6.5未満です。そのため、この病気は水が溜まりやすい低地の畑で顕著になる傾向があります。^[12]

根こぶ病は防除が非常に難しい。管理と長期防除のための第一段階は、病気の排除である。病気のない圃場に病原体が持ち込まれるのを防ぐため、道具や機械の使用に関しては適切な衛生管理が重要である。不注意な農家や園芸家が、以前別の時期に病原体に曝露した後、知らないうちに病原体を持ち込むことは珍しくない。P.brassicae の蔓延を防ぐために、感染したキャベツの苗の購入は避けるべきである。土壌の種類もキャベツ根こぶ病の発生と蔓延の重要な要因である。砂を使用すると、植物は水はけのよい土壌で生育でき、病原体が好適環境で増殖する可能性を排除できる。^[9]

一旦畑に侵入すると病原菌を根絶するのは難しいが、防除法はいくつかある。農業用石灰の投入と輪作の統合により土壌のpHを7.1～7.2の弱アルカリ性に保つことで、すでに感染した畑でのキャベツ根こぶ病の発生を減らすことができる。罹患したキャベツのある畑でメタムナトリウムを使用して燻蒸することも、病原菌の蓄積を減らすもう一つの手段である。^{[13]すでに感染した畑での防除と管理方法は、キャベツやその他の}アブラナ科植物に対するP.brassicaeの全体的な影響を減らすのに役立つが、一度感染してしまった個々の植物から病気を取り除くことは極めて困難である。

根こぶ病は植物から植物へと容易に広がるため、何年も繰り返し問題となることがあります。P.brassicaeは300 種のアブラナ科植物に感染することができるため、輪作でもこの病気は繰り返し問題となります。^[14]この広い宿主範囲により、病原体はキャベツがなくても感染サイクルを継続することができます。さらに、キャベツ根こぶ病は、越冬構造として微生物の嚢子を形成する能力があるため、頑固な病気である可能性があります。 ^[14]これらの嚢子は、適切な宿主と接触するまで土壌中で何年も存続することがあるため、病気の侵入を完全に回避することは困難です。キャベツを栽培している人は、以前にキャベツ根こぶ病が発生した可能性のある特定の畑で栽培するだけで、 Plasmodiophora の蔓延の可能性に注意する必要があります。

2003 年、カナダのアルバータ州で、主にエドモントン地域に限局した州中央部のキャノーラ作物で発生した根こぶ病が確認されました。根こぶ病は、生物栄養性原生生物Plasmodiophora brassicaeによって引き起こされる土壌伝染病です。感染により、根に棍棒のような大きな虫こぶが形成されます。この虫こぶは栄養分と水分の吸収を妨げ、植物の死滅を引き起こし、収益を生み出す重要なキャノーラ作物を全滅させます。当初、キャノーラの商業用畑は 12 か所確認されましたが、その数は 2008 年までに 400 か所以上に増加しました。

2007年、アルバータ州は、病気の蔓延を抑制するために、基礎法令を通じてP.brassicaeを害虫に指定した。 ^[15]

パソタイプ 3 は、アルバータ州での発生の主な原因です。研究によると、P.brassicaeの 13 系統のうち、最も毒性の強い型がアルバータ州で優勢です。

研究によると、感染者数は共通の畑の入り口で最も多く、入り口から畑の奥に行くほど減少することが示されています。これらの結果から、農業機械に付着した汚染された土壌が病原体の拡散を増加させていると結論付けられました。畑から畑への自然な拡散も見られ始めています^[16]

石灰散布は、 19 世紀以来、根こぶ病を抑制する効果的な対策でした。この方法では根こぶ病は根絶されませんが、不利な条件を作り出すことで根こぶ病の進行を遅らせます。さらに、カルシウムとマグネシウムを土壌の栄養プロファイルに追加して根こぶ病の抑制に役立てることができます。効果的な結果を得るには、圃場の土壌の pH を 7.5 以上に維持する必要があります。根こぶ病の胞子が見つかった土壌全体を処理するためには、圃場の土壌に大量の石灰散布が必要です。石灰と他の 1 つの処理を組み合わせると、最も効果的であることがわかっています。^[17]

ヨーロッパの冬キャノーラ品種メンデル（ Brassica napus ）を含むいくつかのキャノーラの品種が根こぶ病耐性作物として試されてきた。栽培者はほとんどいないことがわかった。メンデル株には特定の遺伝子型が存在し、カナダの平原地帯のキャノーラ作物の解決策となる可能性がある。^[18]

非宿主作物との輪作も根こぶ病の予防に役立つもう1つの方法です。P.brassicaeの半減期は3.6年です。残念ながら、効果を上げるには約20年の長期輪作が必要です。これは、典型的なキャノーラの輪作が3年以内であることを考えると非常に困難です。キャノーラ作物は農家に高い収入をもたらします。これには、野生のラディッシュやマスタードなどのアブラナ科作物の完全な除去も必要です。[ 19 ^]

根こぶ病に効く殺菌剤がいくつか発見されているが、非常に高価で、土壌を浸すには大量の殺菌剤が必要である。圃場間の汚染を防ぐ最善の方法は、新しい圃場に移動する前に、根こぶ病に接触した農業機械や車両を洗浄することである。汚染された土壌、機械、道具はすべて、清潔で病気のない圃場に移動させてはならない。最善の予防法は圃場のモニタリングである。シーズン中、植物は根こぶ病の初期症状がないかモニタリングされるべきである。秋の土壌における根こぶ病の早期発見のためのさらなる研究が行われている。^[20]

• キャベツの怪物 (回転する QuickTime 画像で見るキャベツの根こぶ病)。コーネル大学のキノコ ブログ。