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| ニグロスポラ・スフェリカ | |
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科学的分類 
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| ドメイン： | 真核生物 |
| 王国： | 菌類 |
| 分割： | 子嚢菌類 |
| クラス： | ソルダリオ菌類 |
| 注文： | トリコスフェリアレス |
| 家族： | トリコスフェリア科 |
| 属: | ニグロスポラ |
| 種： | ニコチン酸スフェリカ
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| 二名法名 | |
| ニグロスポラ・スフェリカ メイソン（1927）[1]
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| 同義語 | |
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Nigrospora sphaericaは、子嚢菌門に属する空気感染性の糸状菌です。土壌、空気、植物の葉に病原菌として生息しています。 [2]内生菌として発生することもあり、抗ウイルス性および抗真菌性の二次代謝産物を生成します。 [3] N. sphaericaの胞子形成により、当初白色だったコロニーは急速に黒色に変化します。 [1] N. sphaerica は、形態学的類似性から、近縁種のN. oryzaeと混同されることがよくあります。 [4]
歴史
N. sphaerica は、1927 年に EW Mason によって初めて同定されました。[1] 1913 年に SF Ashby と EF Shepherd がそれぞれバナナの木とサトウキビから菌類を分離し、その形態からNigrospora属に分類しました。Mason はこれらの培養物を研究し、2 つの異なる平均胞子サイズが持続的に出現することに注目しました。胞子サイズの分裂が持続的であったことから、Mason は、より大きな胞子分離株をN. sphaerica、より小さな分離株をN. oryzaeに分類しました。[5] 1927 年の分類以来、 Sordariomycetesクラスに属しています。[1]
成長と形態
N. sphaerica のコロニーは急速に成長し、毛状または羊毛状を呈する。[6]分生柄は短く、菌糸から表面に現れた密集した形状である。[7]色は半透明で、直径は平均 8～11 μm である。[1]分生柄は直線またはわずかに湾曲していることが多い。[6] 分生子は半透明の分生柄の先端から成長する。分生子は黒褐色で、扁平球形で単細胞である。平均直径は 16～18 μm である。[1] [7] N. sphaericaのコロニーは最初は白く半透明に見えるが、分生柄から分生子が大量に胞子形成するため、茶色/黒色に変化する。[1]実験室では、N. sphaericaは室温でポテトデキストロース寒天培地(PDA)上で培養される。 [8] [9] [10]
生息地と生態系
N. sphaericaは空気中、土壌中、様々な植物、一部の穀物中によく見られます。[2] [3] [11]屋内環境ではほとんど見られません。N . sphaericaは世界中の多くの地域で確認されていますが、熱帯および亜熱帯の国で最も多く見られます。[12]
ある研究によると、シンガポールのさまざまな都市部で最も多く見られる空中浮遊菌種はN. sphaericaである。空気サンプルはRCS微生物空気サンプラーを使用して収集された。寒天ストリップ上に捕捉された菌胞子は培養され、数えられた。その後、形態による識別ができるように分離株に培養された。結果、N. sphaericaの胞子数は地上レベルと40メートル前後の低高度で最も多かった。[13]
無性生殖中、N. sphaerica は分生子と呼ばれる胞子を放出する。分生子は水平方向に最大 6.7 cm、垂直方向に最大 2 cm 強制的に放出される。胞子の放出はあらゆる方向に起こる。放出のメカニズムは、分生子を担うフラスコ状の支持細胞からなる分生柄に依存している。支持細胞からの液体が支持細胞を通り抜け、胞子を外側に放出する。この強制的な胞子放出の特性は、糸状菌類ではほとんど見られない。[2] N. sphaerica は胞子を空気中に放出するために水分を必要とするため、蓄積は午前 2 時頃に始まり、午前 10 時頃にピークを迎える。胞子の数は午前 10 時以降急速に減少し、一日中低いままである。[13]
植物病原性
腐敗した植物は、 N. sphaericaが最もよく見つかる場所の一つです。[12]世界中の多くの研究で、N . sphaericaが葉の病原体であることがわかりました。N . sphaericaは、葉に斑点を呈する様々な植物から分離されました。これらの報告された事例は、コッホの原則によって検証された、病原体N. sphaericaの新たに特定された植物宿主を明らかにしています。[8] [10]この菌は、ブルーベリー ( Vaccinium corymbosum ) [8]、甘草 ( Glycyrrhiza glabra ) [9]、Wisteria sinensis (Chinese Wisteria) [ 10 ]を含む様々な植物に、進行性に致命的な葉斑病を引き起こします。最初の病変は、特に葉の先端と縁の近くに約 2～5 mm の小さな赤い斑点に似ており、[9]最終的には葉が完全に落ちてしまいます。この菌は、商業用の茶の木であるCamellia sinensisに疫病も引き起こします。[14]胴枯れ病の症状は、インドのダージリンにある商業用茶園で観察された。[14]この病気はあらゆる樹齢の植物に影響を及ぼし、特に若い植物で顕著であった。菌類のコロニーは最初は白色であったが、やがて灰色/茶色に変化した。これらの形態学的特徴に基づいて、N. sphaericaが真菌病原体として特定された。分生子懸濁液スプレーを用いた病原体の接種、およびN. sphaericaの再分離は、コッホの原則を満たした。ITS領域のrRNA配列比較により、N . sphaericaであることが確認された。[14]キウイフルーツの斑点病 ( Actinidia deliciosa ) の症例が、中国安徽省黄山の果樹園で報告されている。感染した葉は褐色になり、落葉した。分生子の形態と培養特性から、病因物質はN. sphaericaであると示唆され、後にコッホの原則とITSの同定によって確認された。[15]
ヒトへの病原性
多くの場合、 N. sphaericaに対するヒトの一般的な反応は、花粉症または喘息です。[12] N. sphaericaは真のヒト病原体とは広く考えられていませんが、Nigrospora属のヒトの眼および皮膚感染症の症例は数多く報告されています。[16]そのうち、ヒトにおけるN. sphaerica感染の報告例はほんの一握りです。[12]
ある特定の症例研究では、21歳の男性の爪白癬の原因がN. sphaericaであると特定されました。爪白癬は爪の真菌感染症です。爪の本体で見つかった真菌胞子はN. sphaericaの特徴的な形態に似ていました。DNA配列分析により、その正体がさらに確認されました。[16]
別のケースでは、角膜潰瘍からN. sphaericaが分離されました。南インドの女性は、牛の尾で目を打たれ、真菌性角膜潰瘍と診断されました。角膜擦過物の分析により、潰瘍の原因が真菌性病原体であることを示唆する菌糸要素の存在が示されました。分離された培養物を培養して検査しました。培養物の分生子とコロニーの特徴から、真菌性病原体はN. sphaericaであると特定されました。この特殊な真菌性角膜潰瘍のケースは、土壌（真菌の一般的な生息地）または牛の尾からの他の物質による汚染から胞子が患者の目に移ったことが原因であると仮定されました。[12]
二次代謝物
N. sphaericaは病原体とみなされることが多いが、宿主によっては内生菌としても作用する。様々な研究により、N. sphaericaから単離された新規代謝物が特定されている。これらの代謝物の中には植物毒素として作用するものもあれば、抗ウイルス性や抗真菌性を持つものもある。真菌によるこれらの代謝物の生産目的は完全には解明されていないか、まだ不明であり、さらなる研究が必要な分野である。[11]
アフィジコリンは、もともと真菌であるセファロスポリウム・アフィディコラによって生成されることが知られているマイコトキシンである。この抗ウイルス化合物は、 N. sphaericaの菌糸体培養濾液から単離された。[11]
エポキシエクセロフィロンは植物毒エクセロヒロンに似た代謝物である。N . sphaericaの発酵によりエポキシエクセロフィロンが生成される。黄化小麦子葉鞘を用いた生物学的試験では、この化合物は生物学的に不活性であり、グラム陽性菌とグラム陰性菌の両方に対して効果がないことが示された。[17]
ニグロスポロリドはN. sphaericaによって生成される14員環ラクトンである。構造的には、セイリジウム・クプレッシ菌によって生成される植物毒性代謝物セイリクプロリドと関連している。この化合物は、10 −3 Mの濃度で、黄化小麦子葉鞘の成長を完全に阻害することが示されている。[18]
ホマラクトン（5,6-ジヒドロ-5-ヒドロキシ-6-プロプ-2-エニル-2H-ピラン-2-オン）はN. sphaericaによって生成されることがわかっています。これは植物病原菌であるPhytophthora infestansの菌糸の成長を阻害します。代謝物はP. infestansとPhytophthora capsiciの両方の胞子嚢と遊走子の発芽も阻害します。この研究では、代謝物がP. infestansによって引き起こされるトマトの疫病の進行を遅らせることも示されています。[19]
参考文献
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