ピシウム・ウルティマム

ピシウム・ウルティマム
科学的分類
ドメイン：	真核生物
クレード:	発汗抑制剤
クレード:	ロシア
クレード:	ストラメノパイル
門:	卵菌門
注文：	ペロノスポラレス
家族：	ピチア科
属:	ピシウム
種：	P. ウルティマム
二名法名
ピシウム・ウルティマム トロウ（1901）
品種
P. u. var. ultimum P. u. var. sporangiiferum

Pythium ultimumは植物病原菌です。、大豆、ジャガイモ、小麦、モミ、多くの観賞用植物など数百種類もの多様な植物宿主に立枯れ病や根腐れ病を引き起こします。 ^{[1] [2]} P. ultimumは、 Phytophthora spp.やべと病の多くの属など、他の重要な植物病原菌とともに、卵菌類のperonosporalen系統に属します。 ^{[ 3]} P. ultimumは、世界のほとんどの地域で、畑、淡水池、分解中の植物によく生息しています。P . ultimumが広く分布し、持続しているのは、土壌や植物残渣の中で腐生的に成長できるためです。この特性は、ほとんどのPythium spp.にも見られますが、生きた植物宿主にしか定着できない近縁のPhytophthora spp. には見られません。

P. ultimumは、 P. u. var. ultimumと P. u. var. sporangiiferumを含む種複合体です。 ^[4] これら 2 つの遺伝的に異なる生物の主な特徴は、遊走胞子(遊泳胞子) を生成することですが、これはP. u. var. ultimumではまれにしか生成されません。 P. u. var. sporangiiferumとP. u. var. ultimumの無性生殖では、菌糸の先端で発達する胞子嚢が形成されます。^{[5]風、水、または土壌に対するその他の撹乱により、胞子嚢が分離して病原体が拡散する可能性があります。} P. u. var. sporangiiferumの場合、自由胞子嚢は外部刺激に反応して遊走胞子を放出します。その後、これらの遊走子は、感受性のある根の組織に「泳いで」行くことができます。この感染プロセスは、「間接発芽」と呼ばれます。P. u. var. sporangiiferumとは対照的に、 P. u. var. ultimumの自由胞子嚢は遊走子を放出せず、代わりに「直接発芽」と呼ばれるプロセスを経ます。このプロセス中に、胞子嚢自体が侵入性の菌糸を形成し、これが主な感染源となります。これらの感染性菌糸の生成は、自由胞子嚢が感受性のある植物組織に接触すると開始されます。付着すると、付着器を形成します。これは、植物のクチクラを突き破るのに十分な膨圧を生成できる特殊な感染構造です。^[6]そこから、両方の変種は壊死栄養、つまり病原体が宿主細胞を殺してその内容物にアクセスし、それを取り込み、栄養ニーズを満たすプロセスに従事します。^[7] P. u. var.特に、ピシウム・ウルティマムは、植物組織のさまざまな細胞成分を分解・劣化させる一連の独特なエフェクタータンパク質を放出することが知られている。 ^{[8]両種とも}卵胞子を作る。卵胞子は、ストレス時に生存構造として機能する、性的組み換えによって生成される厚い壁の構造である。^[9] 両種とも自家受粉性（ホモタリック）であり、つまり、単一の株が自分自身と交配することができる。^[10] これらの生物が生成する異なるタイプの胞子の重要な生態学的違いの1つは、胞子嚢と遊走子は短命であるのに対し、厚い壁の卵胞子は土壌内で何年も存続し、冬の凍結にも耐えられることである。^[11]ピシウム症の一般的な兆候感染による症状としては、植物の生育阻害、根端の褐色化、暖かい時間帯の植物の萎凋などがある。^[12]病気の管理は難しいが、衛生管理、殺菌剤、生物的防除に重点が置かれている。殺菌剤には、メフェノキサム、チアジアゾール、エトリジアゾール、プロパモカルブ、ジメトモルフ、ホスホネートなどがある。生物的防除剤としては、バチルス・サチリス、エンテロバクター・クロアカエ、ストレプトマイセス・グリセオビリディスなどの細菌、カンジダ・オレオフィラ、グリオクラジウム・カテヌラタム、トリコデルマ・ハルジアナム、T.ビレンスなどの真菌がある。^{[13] [14]}

植物宿主における効果的な抵抗力は、一般的には得られません。病原体は、汚れた道具や鉢に付着した低温殺菌土壌や土壌を含まない培養土に簡単に侵入するため、衛生管理は非常に重要です。特に温室では、カビバエが病原体を場所から場所へと移動させることもあります。ミシガン州の温室に関する最近の研究では、同じ病原体集団が 2 年間にわたって温室観賞植物の根腐れの原因であったことが明らかになりました。これらの結果は衛生管理の重要性を強調しており、温室栽培者は、根腐れをさらに防ぐために、入荷するすべての植物材料の監視を強化するよう促しています。^[15]

Pythium ultimumはultimumとsporangiiferumの2つの変種に分かれており、両種のゲノムは配列決定されている。^{[16] [17]} ゲノム解析によると、2つの種はそれぞれ15,290と14,086のタンパク質をコードしていると考えられる。

日本の土壌から分離されたPythium属菌のサンプルは系統学的に解析され、系統樹は5つの単系統群に分けられ、新しい属（Pythium、Elongisporangium、Ovatisporangium、Globisporangium、およびPilasporangium）として提案された。この新しい系統発生では、P. ultimumはGlobisporangium ultimumに改名される。^[18]

Liang et al.（2020）は、他のピシウム属菌ではよく見られるGH55がこの種には存在しないことを発見した。^[19]

殺菌剤と適切な衛生対策は依然としてピシウムの制御と管理の重要な手段ですが、病気を抑制する環境の形成による自然な抑制手段がよりよく理解されるようになり、 P. ultimumに感染しやすい作物の商業生産において、より持続可能な方法への道を開く可能性があります。

病気抑制環境とは、環境条件が好ましく、感受性宿主と毒性病原体が存在するものの、病気のレベルが低い環境と定義される。^[20]植物の土壌マイクロバイオームは、植物の防御力を強化することで間接的に病気と闘うか、直接的な微生物間相互作用を介して土壌伝染病の発生率と重症度に影響を与え、病気抑制環境を作り出すことが知られている。^{[21] [22] [23]} P. u. var. sporangiiferumとP. u. var. ultimumはどちらもマイクロバイオームに基づく病気抑制の影響を免れない。多くの研究で、P. ultimumの抑制の増加と、増殖培地マイクロバイオームに存在する微生物の総量の増加との相関が見られている。^{[24] [25]例えば、微生物の活動とバイオマスの増加は、} P. ultimumによって引き起こされるキュウリの立枯れ病の減少と相関している。 ^{[26] [27]微生物による}ピシウムの抑制方法はまだ不明ですが、これらの研究や他の研究は、根圏における炭素と窒素の資源をめぐる競争が役割を果たしている可能性があることを示唆しています。^{[28]別の理論では、細菌の濃度が十分に高ければ、細菌はすぐに影響を受けやすい植物組織を覆い保護し、}ピシウムの付着とそれに続く感染の余地を残さないと示唆しています。^[29]

• Pythium ゲノムデータベースは 2010-06-14 にWayback Machineにアーカイブされています
• NCBI タクソノミー ブラウザ