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| プッチニア・コロナタ | |
|---|---|
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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： | 担子菌類 |
| クラス： | プッチニオミセス |
| 注文： | プッチニアル目 |
| 家族： | プッチニア科 |
| 属: | プッチーニア |
| 種： | P.コロナタ
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| 二名法名 | |
| プッチニア・コロナタ コルダ（1837）
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| 同義語 | |
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アエシジウム・クラッサム Pers。 (1801) | |
Puccinia coronata は、オート麦と大麦の冠さび病の原因となる植物病原体です。この病原体は世界中で発生し、野生オート麦と栽培オート麦の両方に感染します。冠さび病は、大麦の生産に脅威をもたらします。なぜなら、大麦の最初の感染は、季節の早い時期に地元の感染源から発生するからです。 [1]冠さび病は、宿主の抵抗性に応じて、種ごとに異なる生理学的系統を進化させてきました。各病原性系統は、種の典型的な宿主内の特定の植物系統を攻撃することができます。たとえば、 P. coronataには 290 を超える系統があります。 [2]耐性表現型を持つ作物がしばしば放出されますが、数年のうちに毒性系統が発生し、 P. coronata がそれらを感染させる可能性があります。 [3]
症状
夏葉は線状で、淡いオレンジ色をしており、主に葉身に発生しますが、葉鞘、花柄 、芒にも発生することがあります。広範囲のクロロシスは夏葉に伴って発生することが多いです。冬葉は主に線状で、黒から暗褐色をしており、宿主の表皮に覆われています。[4]冠さび病による感染では通常、植物全体が枯れることはありませんが、植物の個々の葉は枯れます。感染した葉の壊死部分は組織死を反映しています。病気によるクロロシスと壊死の拡大により、感染した植物の光合成プロセスと全体的な生理機能が大幅に低下し、その結果、成長と収穫量が低下します。[5]さらに、植物がひどく感染すると、干ばつ条件に対してより敏感になり、死に至ることもあります。[6]
病気のサイクル
大麦の茎や畑に残された感受性の牧草の残渣に付着した冬胞子は、春に発芽し、担子胞子を形成してRhamnus catharticaに感染する。分生胞子期とさや胞子期は代替宿主上で形成される。R . catharticaのさや胞子は、大麦に感染する一次感染源である。一次感染は、春の大麦の3葉期に早くも起こり、夏胞子に発達する。夏胞子で形成された夏胞子は感染プロセスを繰り返し、菌は生育期に大麦上で数回の繁殖サイクルを経る。風によって運ばれる夏胞子による拡散により、一次感染源であったR. cathartica の灌木から菌がかなり離れた場所まで運ばれることがあるが、このような二次拡散は、エンバク冠さび病の場合ほど広範囲には及ばないと思われる。[4]実際、P. c. f. sp.アベナエは数百マイルの分散距離を越えて生存し続けることができる。[6]
オオムギ冠さび病は、オオムギだけでなくライ麦にも感染する。さらに、クワクサ ( Elymus repens )、細長いウィートグラス ( E. tranchycaulus )、ウエスタンウィートグラス ( Pascopyrum smithii )、アワオオムギ ( Hordeum jubatum )、数種類のウィートグラス ( Elymus、同義語 Elytrigia 、 spp. )、野生ライグラス ( Elymus spp. およびLeymus spp. ) など、多くの野生イネ科植物にも感染する。この菌はこれらの宿主上で容易に冬虫夏草を形成し、これが越冬する冬虫夏草の貯蔵庫となる。クワクサは冬虫夏草の最も重要な貯蔵庫であると考えられる。このどこにでもある多年生雑草は、このさび病に非常に弱く、Rhamnus の近くに生えているのがよく見られる。
種内分類
尿管/毛皮期は、アグロスティス属、アレナテルム属、ブロムス属、カラマグロスティス属、エリムス属、フェストゥカ属、グリセリア属、ホルカス属、ホーデウム属、ロリウム属、ポア属、スケドノラス属などの広範囲の草種（イネ科）でも発生します。最近の分子研究では、以下のことが示唆されています。高い種内遺伝的変異、プッチニア コロナータは複数の遺伝子を保有系統発生的な系統。宿主特異性、形態、および複数遺伝子系統解析に基づいて、7 つの系統発生種、すなわちP. コロナータs.str が認識されています。、Ｐ．コロナティ・アグロスティディス、Ｐ．コロナティ・ブレビスポラ、Ｐ．コロナティ・カラマグロスティディス、Ｐ．コロナティ・ホルデイ、Ｐ．コロナティ・ジャポニカ、およびＰ．コロナティ・ロンギスポラ。プッチニア コロナータs.str.はさらに 2 つの品種に分けられます。P . コロナータvar. avenaeおよびP. コロナータvar.コロナータ。前者は 2 つの特殊品種で構成されています。アベナエf. sp. avenaeおよびP. コロナータvar.アベナエf. sp.グラミニコーラ。オーツ麦の冠さび病病原体は、P. コロナータ変種に属します。アベナエf. sp.アベナエ。[7] [8]
管理
冠さび病に対する抵抗性源は、さまざまな地域の大麦遺伝資源で特定されていますが、現在北アメリカのグレートプレーンズ北部で栽培されているほとんどの麦芽大麦 栽培品種は、冠さび病に弱いです。[1] 通常、P. coronata は5年以内に抵抗性遺伝子を克服できるため、研究者がオート麦生産産業へのその有害な影響を制御することは困難です。 農業研究局の研究者は、冠さび病を認識し、植物内で防御反応を引き起こすと考えられているタンパク質を生成する個々の遺伝子を導入しました。[9] P. coronata はオート麦の抵抗性株に素早く適応できるため、研究者は新しい抵抗性遺伝子を求めて、一般に雑草と考えられているオート麦の新品種 ( A. barbata ) に頼らざるを得ませんでした。実験室での研究では、A. barbata はさまざまな株の冠さび病に対する抵抗性を著しく向上させました。研究者の主な目標は、冠さび病に対する耐性を付与するだけでなく、高収量や干ばつ耐性などの望ましい特性を追加したオート麦の品種を開発することです。[9]
研究の歴史
P. coronataによるA. sativa / オート麦冠さび病菌の研究は、植物病理学における「耐性」の理解と定義の基礎となっています。1958 年に Caldwell らは、耐性を「感受性植物がさび病菌による激しい攻撃に耐え、収量や品質に重大な損失を被らないこと」と定義しました。彼らは、過敏反応の育種に最も関心が集まっていると指摘しましたが、米国で普及している栽培品種で初めて「耐性」を特定し、区別し、定量化し、定義しました。[10] [11] [12]
参照
参考文献
- ^ ab 「大麦冠さび病」。農業研究局。米国農務省。2021年2月14日。 2021年2月14日閲覧。
- ^ Simons, Marr Dixon; Michel , LJ (1964). 「 Puccinia coronata var. avenaeの病原菌種の国際登録」。植物病害レポーター。48 (10): 763– 766。
- ^ Briere, SC; Kushalappa, AC; Mather, DE (1994). 「オート麦栽培品種および育種系統における冠さび病菌（ Puccinia coronata f. sp. avenae ）レース264に対する部分的耐性のスクリーニング」。Canadian Journal of Plant Pathology . 16 (1): 49– 55. Bibcode :1994CaJPP..16...49B. doi :10.1080/07060669409500787.
- ^ ab 病気のサイクル
- ^ Sulaiman Eve、Hassan Y; Runno-Paurson; Kaurilind、Eve; Niinemets、Ülo (2023)。「冠さび病（Puccinia coronata）感染が主宿主Avena sativaと代替宿主Rhamnus frangulaの光合成と揮発性物質放出に及ぼす異なる影響」。実験植物学ジャーナル。74 （6）：2029– 2046。doi ：10.1093/ jxb /erad001。PMID 36610799 。
- ^ ab 「オートクラウンサビ病」。穀物病害研究所。米国農務省 | 農業研究サービス。 2015年10月19日閲覧。
- ^ Liu, M.; S. Hambleton (2012). 「系統学的文脈におけるPuccinia coronata slの分類学的レビューの基礎を築く」Mycol Progress . 12 : 63–89 . doi : 10.1007/s11557-012-0814-1 .
- ^ Urban, Z.; J. Marková (1993). 「ヨーロッパのイネ科植物のさび病菌。I. Puccinia coronata Corda」。Acta Univ Carol . 37 : 93–147。
- ^ ab 「ARSの科学者が野生オート麦を利用して冠さび病と闘う」。農業研究局。米国農務省。2021年2月14日。 2021年2月14日閲覧。
- ^ パガン、イスラエル; ガルシア・アレナル、フェルナンド (2020-08-25). 「植物の病原体に対する耐性：統一的な見方」。Annual Review of Phytopathology。58 ( 1). Annual Reviews : 77– 96. doi :10.1146/annurev-phyto-010820-012749. hdl : 10261/339066 . ISSN 0066-4286. PMID 32403981.
- ^ Soares, Miguel P.; Teixeira, Luis; Moita, Luis F. (2017-01-03). 「感染に対する宿主防御における疾患寛容性と免疫」. Nature Reviews Immunology . 17 (2). Nature Portfolio : 83– 96. doi :10.1038/nri.2016.136. hdl : 10400.7/767 . ISSN 1474-1733. PMID 28044057.
- ^ Schafer, John F. (1971). 「植物病害に対する耐性」. Annual Review of Phytopathology . 9 (1). Annual Reviews : 235– 252. doi :10.1146/annurev.py.09.090171.001315. ISSN 0066-4286.
外部リンク
- 「プッチニア コロナータ」。種フンゴラム。2021年2月14日閲覧。
- 「プッチニア コロナータ ヴァル アベナエ」。種フンゴラム。2021年2月14日閲覧。
- 「プッチニア コロナータ ヴァル ロリイ」。種フンゴラム。2021年2月14日閲覧。