ジャガイモ葉巻病ウイルス

ジャガイモ葉巻病ウイルス
ジャガイモ葉巻病ウイルスに感染したジャガイモ
ウイルスの分類
(ランク外):	ウイルス
領域:	リボウイルス
王国：	オルタナウイルス科
門:	ピスビリコタ
クラス：	ピソニビリセテス
注文：	ソベリウイルス目
家族：	ソレモウイルス科
属:	ポレロウイルス
種：	ジャガイモ葉巻病ウイルス

ジャガイモ葉巻ウイルス（PLRV）は、ポレロウイルス属、ソレモウイルス科 に属します。師管限定プラス鎖RNAウイルス^[1]は、ジャガイモやナス科の他の植物に感染します。PLRVは、1916年にQuanjerらによって初めて記載されました。^[2] PLRVはアブラムシ、主にモモアカアブラムシ（Myzus persicae）によって伝染します。PLRVは世界で最も重要なジャガイモウイルスの1つですが、特に資源と管理が限られている国では壊滅的です。個々の植物の収量損失が50％を超える可能性があります。ある推定では、PLRVが毎年2,000万トンの世界的収量損失の原因であると示唆されています。^[3] 症状には、クロロシス、壊死、葉の巻き込みなどがあります。

PLRVはナス科の植物に感染します。経済的に最も重要な宿主はジャガイモ（Solanum tuberosum spp）です。ジャガイモでは、生育期の感染である一次感染の症状は、最も若い葉に現れます。葉の縁が壊死し、茶色く紫がかった色に変わり、葉の中心に向かって内側に丸まります。感染したジャガイモの残渣から始まる二次感染では、より重篤な症状が現れます。葉の巻き込みがより顕著になり、葉全体がクロロシスになり、時には紫色に変色することもあります。^[4]特に茎の師管組織の壊死は、症状の発現後に観察されます。PLRVに感染した植物は成長が阻害され、小さな塊茎を形成します。感染した塊茎は正常な形状を保ちますが、維管束組織の壊死が起こります。塊茎の壊死は収穫時には明らかでない場合があり、貯蔵中に発生することがあります。これは通常、組織全体に散らばった小さな茶色の斑点として現れます。ジャガイモの純壊死は、ジャガイモ葉巻ウイルス（PLRV）による感染の結果です。この症状は、塊茎の維管束組織内の細胞の選択的死と損傷によって引き起こされます。塊茎内の特定の細胞のみがこの問題の影響を受け、他の細胞は正常のままであるという事実が、特徴的なネット症状を引き起こします。ウイルスの感染は、維管束組織の損傷と死を直接引き起こす可能性があります。または、ウイルスの存在により、これらの敏感な組織が他のストレスによる損傷を受けやすくなります。PLRV ネット壊死と、茎端変色 (SED) として知られる別の塊茎欠陥には、強い類似点があります。PLRV とは異なり、SED は生理学的障害であると考えられています。

ウイルス自体は、直径25ナノメートルの極めて小さなほぼ球形の粒子である。^[5]ジャガイモに生息する数種のアブラムシによって拡散するが、最も効率的なのはモモアカアブラムシである。感染した植物の葉が健康な植物にこすりつけられるときに起こるような機械的感染はPLRVでは起こらないため、拡散には昆虫媒介が絶対に必要である。このウイルスの感染プロセスは、実際にはかなり複雑である。まず、アブラムシはPLRVに感染した植物を食べてウイルスを獲得しなければならない。次に、ウイルスはアブラムシの腸から循環器系を通って循環し、最終的に唾液腺に入り、アブラムシが健康な植物を食べた際にそこから排出される。これが起きて初めて、アブラムシはウイルスを拡散できる。この一連の出来事が起こるには24時間以上かかる場合がある。残念ながら、アブラムシは一度感染すると、一生感染したままである。畑の中の植物間や畑同士の間でのウイルスの拡散は、アブラムシの有羽形態によって行われますが、畑の中での拡散、特に感染した植物から近くの健康な植物への拡散のほとんどは、無羽形態によって行われます。

種子認証プログラムでは、認証種子にごく微量の PLRV しか認められていません。たとえば、アイダホ州では、2 回目の圃場検査で許容される PLRV 量は、G4 種子ではわずか 0.05%、G3 および G2 では 0.01%、核種および G1 ではまったく認められていません。種イモの PLRV の割合が非常に低い場合、通常は商業生産者にとってリスクにはなりません。ただし、モモアカアブラムシが早期に大量に発生すると、ウイルスの割合が非常に低い場合でも問題になる可能性があります。1996 年シーズンのように昆虫にとって非常に好ましい年には、アブラムシの個体数が非常に多くなり、PLRV に感染した種子の割合が非常に低い場合でも、問題を引き起こすほどに拡散する可能性があります。これは、アブラムシの個体数が増えると、アブラムシが感染した植物に遭遇する可能性も高くなるためです。アブラムシにとって非常に好ましい生産年には、殺虫剤を散布してアブラムシを駆除することが、この問題を管理する唯一の方法です。

種子伝染性感染は、通常、小さく、発育不良で、ひどく損傷した植物を生み出し、塊茎の数と塊茎のサイズの両方で収量が減少します。典型的なネット壊死の症状を示す大きな塊茎は、今シーズンの感染の結果である可能性があります。

PLRVは、ムーンフラワー、Datura stramoniumなどの他の宿主に感染して葉脈間壊死を引き起こし、ヘアリーナイトシェード、Solanum villosumはクロロシス、葉巻病、葉の革質化を引き起こします。ハスクトマト、Physalis floridanaの症状には、クロロシス、葉の巻き込み、発育不全などがあります。PLRVはナス科の他の多くの植物に感染し、ナス科以外の植物にも感染することがあります。^[6]

異なる宿主で発生する症状は多岐にわたるため、PLRV の診断は感染した種に基づいて行う必要があります。ジャガイモでは、PLRV は発育阻害と葉の巻き込みによって診断されます。前述の他の種の診断は、上記の症状によって行われます。PLRV は、PLRV AgriStrip-magnetic を使用して現場で検出できます。このラテラルフローテストでは、PLRV に特異的な抗体でコーティングされたマイクロビーズを使用します。ウイルス粒子は、強力な磁石を使用して植物組織から分離されます。PLRV AgriStrip-magnetic は、従来のラテラルフローテストでは低すぎると考えられていた低力価も検出できます。^[7]

PLRVは、感染した種子を植えることや昆虫媒介によってジャガイモに侵入する可能性があります。モモアカアブラムシ（Myzus persicae）はPLRVの主な媒介生物です。アブラムシは感染した植物を食べてウイルスを獲得します。感染した師管はアブラムシの口管を通して消化器系に取り込まれます。次にウイルスは腸の膜を通過して血腔に入り、そこで膜を通過して唾液腺に入ります。^[8] このプロセスには数時間かかり、その後はアブラムシは残りの生涯にわたってウイルスを伝染させ続けます。^[9]このプロセスは持続伝染として知られています。温帯地域では、モモアカアブラムシはサクラ属の木本種に卵を産むことで冬の間も生き延びることができます。卵は早春に孵化し、初期のアブラムシは夏まで樹木の師管を食べ、その後、農作物を含むより好ましい草本宿主に切り替えます。この時期に、モモアカアブラムシはナス科の雑草に存在するPLRVをジャガイモや他の作物に感染させる可能性があります。PLRVに感染したジャガイモは感​​染した塊茎を生成します。感染した塊茎を植えると、感染した植物を生み出します。アブラムシは、特に発芽後に貯蔵中の塊茎にPLRVを拡散させることもあります。羽のあるアブラムシは風によって数百キロメートルも運ばれ、広範囲に感染する可能性があります。^[10]

PLRV はアブラムシ媒介生物によって伝染するため、アブラムシの発育に適した環境ではより蔓延します。温暖で湿潤な環境が好まれますが、アブラムシは体が柔らかいため乾燥しやすいため、暑すぎず乾燥しすぎなければ、さまざまな気候で繁殖できます。熱帯地方ではアブラムシは一年中生息していますが、気温が 26 度を超えると PLRV の伝染効率が低下します。^[11]モモアカアブラムシの最適気温は 13 度から 19 度です。^[12]

PLRV は、収穫量の低下を引き起こす可能性があるため、経済的に重要な病気です。他のアブラムシ媒介ウイルスとともに、PLRV は米国で年間 1 億ドルのジャガイモの損失を引き起こしています。^[13]ウイルスに感染した植物は、市場では好まれない小型から中型の塊茎しか生産しません。感染した塊茎から植物を育てると、収穫量は 33 ～ 50% 減少する可能性があります。ジャガイモは前シーズンに生産された塊茎を植えて生産されるため、PLRV は種ジャガイモの生産において特に問題となります。感染した塊茎から植えたジャガイモは、許容できる市場品質のジャガイモを生産せず、大きな損失を引き起こす可能性があります。^[14] したがって、感染の量は経済的閾値を超えています。米国では、ジャガイモ産業は重要な収入源であり、2009 年の生産量上位の州は、アイダホ州 (7 億 3,525 万ドル)、ワシントン州 (6 億 2,799 万 5,000 ドル)、ウィスコンシン州 (2 億 4,633 万ドル) でした。^[15]

PLRV は持続的に伝染するため、防除は容易です。研究によると、アブラムシがウイルスを伝染させるには最低 12 時間必要です。したがって、アブラムシの個体数を減らすことで PLRV を効果的に防除できます。アブラムシの吸血を防ぐために、浸透性殺虫剤と葉面散布殺虫剤を使用できます。ウイルスはアブラムシによって伝染するまでに数時間かかるため、浸透性殺虫剤を使用すると、アブラムシはウイルスを伝染させる前に死んでしまいます。葉面散布殺虫剤は、定着したアブラムシの個体数が増えすぎたときに使用され、アブラムシの個体数を急速に減らすためのノックダウン法として役立ちます。^[16] イミダクロプリド、メタミドホス、エンドスルファンは、アブラムシの防除によく使用されます。^[17] ある研究では、エチルメチルパラチオン殺虫剤は低温ではモモアカアブラムシの防除に効果が低いことがわかりました。25 ℃ ではアブラムシの死亡率は 95% でした。 17℃では死亡率は90%、10℃では死亡率は80%、7℃では死亡率は67%でした。これは、一部の化学的防除は高温の方が効果的であることを示唆しています。^[18] その他の管理戦略には、衛生管理と種子認証があります。畑から自生した塊茎を除去すると、存続する可能性のある貯蔵庫が減少します。種子認証プログラムでは、ELISAを使用して種子ロットを検査し、複数のジャガイモウイルスを検出します。^[19]その後、種子ロットは感染量によって評価できます。感染の程度が高い種子ロットは拒否され、次のシーズンには使用されません。

• ウイロイド
• ジャガイモ紡錘塊茎ウイロイド
• ジャガイモのウイルス性疾患

• 植物ウイルスオンライン - www.wsu.edu
• [5]
• [6]
• ICTVdB - ユニバーサルウイルスデータベース: ジャガイモ葉巻ウイルス
• 家族グループ - ボルチモア方式