ディケヤ・ダダンティ

ディケヤ・ダダンティ
ディケヤ・ダダンティまたはペクトバクテリウム・カロトヴォルムによるタマネギの軟腐病
科学的分類
ドメイン：	細菌
門:	シュードモナドタ
クラス：	ガンマプロテオバクテリア
注文：	腸内細菌
家族：	ペクトバクテリア科
属:	ディケヤ
種：	D.ダダンティ
二名法名
ディケヤ・ダダンティ サムソンら2005 [1]

ディケヤ・ダダンティはペクトバクテリア科に属するグラム陰性 桿菌で。以前はエルウィニア・クリサンテミとして知られていたが、 2005年にディケヤ・ダダンティに再分類された。 ^[2]この科のメンバーは通性嫌気性菌で、糖を乳酸に発酵することができ、硝酸還元酵素を持っているが酸化酵素を持っていない。臨床病原体の多くは腸内細菌目に属するが、この科のメンバーのほとんどは植物病原体である。D . ダダンティは運動性があり、胞子を持たず、丸い端を持つまっすぐな桿体細胞で、ディケヤ属の他のメンバーとよく似ている。 ^[3]細胞の大きさは0.8～3.2 μm×0.5～0.8 μmで、多数の鞭毛（周毛）に囲まれている。 ^[4]

自然の植物環境では、D. dadantiiは壊死、疫病、進行性の組織軟化である「軟腐病」などの植物疾患を引き起こします。 ^[5] D. dadantiiには、植物細胞壁物質を軟化させて分解できるペクチナーゼが多数含まれています。植物のこの露出した部分から、細菌の増殖を促進する栄養素が放出されます。一般的に感染する植物には、ジャガイモの塊茎、野菜の球根、観賞用作物などがあります。

D. dadantii は、熱帯、亜熱帯、温帯気候を含む世界中のさまざまな観賞用および園芸用の宿主植物に病気を引き起こします。D . dadantiiの宿主範囲は、新しい感受性種が継続的に記録されているため拡大し続けています。^{[6]また、土壌、 [7]}河川、灌漑用水でも発見されています。 ^[8]宿主特異性はまだ完全には解明されていません。もともと、病原菌群は、それらが分離された宿主に従って記録されていました。今日では 50 種以上が特定されており、生物型に基づく別の分類システムを使用すれば、さらに多くの種が特定される可能性があります。 ^[9]病気はバナナ、カーネーション、キクで最もよく報告されていますが、宿主種のリストはかなり膨大です。経済的に影響を受ける重要な宿主科および種には以下が含まれます。

観賞用および花卉栽培産業には、 D. dadantiiの重要な宿主が多数存在し、その科には以下が含まれます。

注：上記の植物科は、各科内で感染した特定の種の例を示しており、D. dadantiiが科内のすべての種に感染する能力を持っていると言っているわけではありません。^{[10] [11]}

D. dadantii は、経済的に重要なものも含め、多くの宿主植物に軟腐病を引き起こす植物病原細菌です。 ^[12] D. dadantii は、軟腐病、褐色腐病、黒脚病としてよく知られており、他の細菌性萎凋病に関連する特徴的な症状を引き起こすため、最終的な診断が困難です。この病原体は主に、草本植物の葉、茎、花、貯蔵器官にある植物道管を攻撃します。D . dadantii は、そのライフサイクルのどの時点でも宿主に感染することができます。萎凋病の症状に加えて、この病気は、地下の球根や塊茎の断面で内部が茶色になり、陥没して割れた外部病変として現れます。 ^[13]罹病した植物は、茎の萎凋、成長阻害、維管束の変色など、さまざまな症状を示します。初期症状には、感染部位の水浸しの病変、徐々に拡大する黄化葉、組織の張力低下などがあります。^[14] D. dadantii のコロニー形成 の強さは、病気の量と損傷の程度に関係しています。この病原体は、植物細胞壁多糖類の分解に関与する多くのペクチナーゼにより、宿主組織への侵入に非常に成功しています。細胞壁が分解されると、細胞構造が崩壊し、この細胞の軟化により、特徴的な「水浸し」または腐敗した外観になります。^[12] D. dadantii は細胞間で増殖し、細胞を分解してコロニーを形成し続け、最終的に木部組織に到達します。木部血管に到達すると、D. dadantii は宿主の新しい領域に広がる能力を持ち、他の領域で症状が現れ始める場合があります。木部内でのコロニー形成により、水の流れが制限され、膨圧の低下と葉や茎の萎れを引き起こします。重要な植物化合物の移動が制限されると、最終的に宿主の死につながります。^[15]

D. dadantii は塊茎、根茎、茎、葉などの多肉質の植物部分に感染し、局所的な症状を引き起こします。症状のセクションで説明したように、道管に感染して、萎凋を引き起こす全身感染を引き起こすこともあります。^[4] D. dadantii は通常、感染した昆虫、野菜、または宿主植物の残渣に由来します。しかし、この細菌は感染しなくても土壌や他の植物の中で生存することができます。^[16] D. dadantiiが植物病原体として土壌で生存する能力は、細菌が腐生性か病原性かを制御する環境要因に応じて、毒性遺伝子によって制御されます。^[17] D. dadantiiが毒性の場合、ジャスモン酸の助けを借りて主に吸水管と傷口から侵入し、^[18]細菌はペクチン酵素を使用して実質組織を急速に分解します。^[12] D. dadantii は、植物細胞壁の分解に関与する多くのペクチナーゼを生産する。細胞壁が分解され、細胞の内容物にアクセスした後、D. dadantii は発酵経路によってグルコースを異化します。^[19]植物にアクセスした後、コロニー形成は感染を成功させるのに多くの追加要因を必要とする複雑なプロセスです。これらの要因には、「セルラーゼ、鉄同化、Hrp タイプ III 分泌システム、細胞外多糖類、運動性、および植物防御機構に対する抵抗に関与するタンパク質」が含まれます。^[12]植物はさまざまな防御機構で感染に抵抗しようとしますが、D. dadantii は防御バリア、二次代謝物、毒性物質などの障害を克服する必要があります。^[20]植物の防御機構の例としては、コルク層などの防御バリアを生成することが挙げられます。しかし、感染が幼虫によって広がると、コルク層は植物によって生成されるのと同じ速さで食べられてしまいます。その結果、コルク層という保護層は効果のない保護機構となっている。^[21]細菌は細胞間空間、崩壊した細胞内、および木部内を移動しながら、植物全体に広がり増殖し続ける。細菌の数が増えると、感染した植物からの水の飛散、昆虫、汚染された道具、手袋、機械の使用、栽培作物や種子の不適切な保管などの栽培方法によって、細菌が広がり、追加の宿主が感染する。^[15] D. dadantiiは、適切な環境条件が整えば、一年中問題となる可能性がある。条件が整えば、温室、屋内のインテリア、気温と湿度が高い熱帯地域の植物に感染する可能性があります。高緯度地域では、感染は主に暑く湿度の高い夏の時期に発生します。^[要出典]

D. dadantiiは、感染した植物からの水の飛散や灌漑用水の再利用、昆虫、汚染された道具や機械の使用、感染物質を含む野菜や種子の不適切な保管などの栽培方法によって、水を介して広がる病原体です。昆虫は病原体を移動させる重要なベクターです。昆虫は細菌を体外および体内に運ぶことができ、通常は細菌によって害を受けません。しかし、アブラムシに対する昆虫病原体としてのD. dadantiiの分野では研究が続けられています。エンドウヒゲナガアブラムシは感染した植物から病原体を感染させ、バチルス・チューリンゲンシス^[12]と同様の作用機序で、敗血症を引き起こす細胞様昆虫毒素を産生して破壊されます^[22]。病気の発症に最も重要な要因は、高湿度と 71°～93 °F (22°～34 °C) の温度からなる環境要因です。温室では、D. dadantiiは、宿主植物の有無にかかわらず鉢植えの培地で1年以上生存し、宿主または非宿主植物の葉の中で5〜6か月間生存することができます。^[15] 20℃（68℉）以下では病原性を発揮できません。 ^[23]

Dickeya dadantii は、色素インジゴイジンを生成できる属の一種です。この種の迅速な識別は、細菌コロニーに現れるこの水に不溶性の青色色素を化学分類学的特徴として利用します。^[24]軟腐病の存在は、細菌性疾患の兆候である可能性があります。ただし、他の多くの生物や植物障害が、さまざまな軟腐病や黒色病変として現れる可能性があります。適切な識別は、治療と制御対策にとって重要です。したがって、Dickeya属の種を培養し、 D. dadantii を分離または識別するために、差別化培地が使用されます。台湾のFu Jen Catholic Universityの研究者は、 D. dadantii を他の種と区別する培地を開発しました。このNGM培地には、栄養寒天（NA）と、MnCl ₂ :4H ₂ Oを添加したグリセロール培地が含まれています。この培地を作るには、栄養寒天23g、グリセロール（1% v/v）10ml、MnCl ₂ :4H ₂ O（2mM）0.4gを1.0リットルの水に混ぜます。この培地のpHは6.5で、ベースカラーは薄茶色です。^[24] D. dadantiiの培養に適した温度は28℃です。細菌の線条が寒天プレート上で茶色がかった青色を呈すると陽性反応が出ます。ChatterejeeとBrownが説明した方法を使用して、インジゴイジン色素をさらに分離・抽出することができます。^[25]

現在、 D. dadantiiに対する効果的な化学的防除法は存在しない。最も重要な対策としては、適切な資材の衛生管理、感染した資材の​​排除、および病気を助長する環境の回避によって病気の蔓延を減らすことが挙げられる。病気の管理で最も重要なのは排除である。なぜなら、 D. dadantii は栄養繁殖した組織内を無症状で移動することができるからである。したがって、病気のない株であることが証明されることが重要である。ラン科植物については、有望な生物学的防除研究がいくつか行われている。D . dadantii は、商業的に価値のある胡蝶蘭で研究されてきた。Dickeya sppによって引き起こされる軟腐病は、ラン生産において最も壊滅的な病気の 1 つである。^[26]ラン栽培者は、病原体の培養を最小限に抑えながら、植物に最適な生育条件を提供するために環境制御を行ってきた。温度と光が調節された施設で、湿度と空気の流れを適切に制御し、清潔で高品質の水と組み合わせることが、病気の予防に最も一般的に用いられる方法である。D. dadantiiの他の生物学的制御には、菌根として知られる共生菌と、おそらく遺伝子組み換えタンパク質が含まれます。フェレドキシン様タンパク質とディフェンシンをコードするピーマン遺伝子の導入は、栽培中の胡蝶蘭におけるD. dadantii病を軽減することが示されている。 ^{[26] [27]}

D. dadantiiは、大部分の葉物植物、多数の花卉植物、多くの野菜の細菌性軟腐病と関連している。 ^[28]観賞用の観葉植物に加えて、ジャガイモ、バナナ、パイナップルなどの多くの経済作物の主要な病原体である。^[10]ジャガイモの黒腐病を引き起こす。^[23]

病原体が重大な悪影響を及ぼすことに加え、D. dadantii はその良い貢献のために利用されている。その貢献の中で最も高貴なものは、酵素であるアスパラギナーゼであり、急性リンパ性白血病（ALL）^[29]および大腸菌由来のアスパラギナーゼ Elspar またはペガスパルガーゼ（Oncaspar）にアレルギー反応を起こした患者の非ホジキンリンパ腫の治療に他の化学療法剤と併用されている。 ^[30]第二に、再生可能燃料資源の増加に向けた政府の強い推進により、D. dadantii は、大腸菌の代替としてエタノール燃料生産への利用と、細胞壁とペクチンを発酵および分解する能力について研究されている。^[31]大腸菌ほど効果的ではないが、 D. dadantiiの一部の遺伝子が遺伝子工学によって大腸菌に追加され、大腸菌によるペクチン分解が可能になった。^[32]

• BacDive の Erwinia chrysanthemi の標準株 - 細菌多様性メタデータ