
黒穂菌は、多数の冬胞子を特徴とする多細胞菌類である。黒穂菌という名前は、その暗色で厚い壁を持ち、粉塵のような冬胞子に由来し、ゲルマン語で「土」を意味する言葉から来ている。黒穂菌は主にウスチラギノミセス目(担子菌門)に属し、同亜門の15目のうち7目を構成する。記載されている黒穂菌のほとんどは、ウスチラギノミセス目とティレチアレス目の2つの目に属する。[ 1 ]黒穂菌は、有性生殖に関する共通点があるため、通常は他の担子菌類とグループ化される。 [ 2 ]
これらは植物病を引き起こし、いくつかの単子葉植物科および双子葉植物科の幅広い宿主に感染する可能性があります。[ 3 ]
黒穂病菌は穀物や作物の病原菌で、特にイネ科(Poaceae)とカヤツリグサ科(Cyperaceae)の植物に多く見られます。経済的に重要な宿主としては、トウモロコシ、オオムギ、コムギ、オート麦、サトウキビ、牧草などが挙げられます。黒穂病菌は最終的に植物の生殖器官を乗っ取り、黒ずんで破裂するこぶを形成し、近くの他の植物に感染する菌類の冬胞子を放出します。感染が起こる前に、黒穂病菌は二核菌糸(2つの半数体細胞が融合して二核体を形成する)を形成するために、交配を成功させる必要があります。[ 4 ]
Ustilago esculentaは、トウモロコシ黒穂病、オオムギの裸黒穂病、偽裸黒穂病、オオムギの被覆黒穂病、エンバクの裸黒穂病、その他のイネ科植物の病気を引き起こす菌類と同じ属である、Ustilaginaceae科に属する真菌の一種です。この黒穂病菌は、マンシュウ野生イネ( Zizania latifolia、別名:マンシュウイネ、アジア野生イネ、またはウォーターオート)にのみ生育します。
満州野生米は、他の野生米種のように穀粒のためではなく、茎を食用としてアジア各地で農作物として栽培されている。この作物の成功は、黒穂病菌(Ustilago esculenta)に依存している。この菌が宿主植物に侵入すると、肥大化、つまり宿主の細胞が大きくなり数も増える現象を引き起こす。(この菌は植物の花芽も破壊するため種子は作らないが、根茎によって無性的に繁殖することは可能である。)水田のような環境では、野生米の新芽は胞子に容易に感染する。また、菌は根茎を介して直接伝染することもある。
野生イネの茎は、黒穂病に感染するとジューシーな虫こぶに成長し、中国では簡体字中国語:茭笋;繁体字中国語:茭筍;拼音: jiāo sǔnまたは中国語:茭白;拼音: jiāo bāiと呼ばれる野菜として収穫され、日本ではマコモタケと呼ばれています。その風味と食感は人気があり、味は新鮮なタケノコに似ています。生でも加熱しても食べることができ、炒めてもシャキシャキとした食感を保ちます。
サトウキビ黒穂病は、以前はUstilago scitamineaとして知られていたSporisorium scitamineumという真菌によって引き起こされます。この病気はサトウキビ作物の経済的価値に大きな損失をもたらします。サトウキビ黒穂病は近年、世界有数の砂糖生産地であるオーストラリア東海岸地域で発見されています。
サトウキビが病気に感染するには、大量の胞子が必要です。この菌には「黒穂鞭」と呼ばれる構造があり、葉の輪から伸びる湾曲した黒い構造で、通常約3か月かけて他の植物に病気を広げるのに役立ちます。接種源が広がると、土壌から出てきたばかりの若いサトウキビの芽が最も感染しやすくなります。胞子の発芽には水が必要であり、灌漑方法が病気の蔓延の一因となることがわかっています。したがって、黒穂病の蔓延を防ぐために、灌漑中は特別な注意を払う必要があります。[ 5 ]
サトウキビの病気の発生を防ぐもう一つの方法は、殺菌剤を使用することです。これは、植え付け前にサトウキビを殺菌剤に浸すか、植え付け後に殺菌剤を散布することによって行うことができます。植え付け前の浸漬は病気の予防に最も効果的であることが証明されていますが、植え付け後の散布は大規模なサトウキビ栽培には現実的な選択肢です。[ 6 ]

トウモロコシ黒穂病(Ustilago maydis)はトウモロコシに感染します。トウモロコシの穂の中で発生し、粒を黒く粉状の菌組織に変えます。メキシコではウイトラコチェ、アステカではかつてクイトラコチェと呼ばれていたこの黒穂病は、メキシコではスープ、シチュー、ステーキソース、クレープなどさまざまな料理に使うために市場で売られている珍味ですが、世界の他の地域(米国を含む)では食品として受け入れられていません。トウモロコシ黒穂病に含まれるタンパク質の量は、元のトウモロコシに含まれる量よりも多く、オート麦やクローバーの干し草よりも多いです。[ 7 ]