ダイズモザイクウイルス

ダイズモザイクウイルス
ダイズモザイクウイルス感染によるダイズ（ Glycine max） の症状
ウイルスの分類
(ランク外):	ウイルス
領域:	リボビリア
王国：	オルタナウイルス科
門:	ピスビリコタ
クラス：	ステルパビリセテス
注文：	パタタビラ目
家族：	ポティウイルス科
属:	ポティウイルス
種：	ダイズモザイクウイルス

ダイズモザイクウイルス（SMV）は、植物ウイルスのポティウイルス属（ポティウイルス科）の1種です。主にマメ科に属する植物に感染しますが、経済的に重要な他の作物にも感染することが確認されています。^{[HW 1] [1]} SMVは、世界中のダイズ生産地域で発生するダイズモザイク病の原因です。ダイズ（Glycine max）は、食用油とタンパク質の最も重要な供給源の1つであり、病原体感染は米国で年間約40億ドルの収穫量損失の原因となっています。これらの病原体の中で、SMVは世界中のダイズ生産において最も重要かつ蔓延しているウイルス病原体です。^[2]収穫量の約8％から35％の減少を引き起こしますが、94％もの損失が報告されています。^{[HW 2]}

このウイルスは1915年にコネチカット州で初めて報告され、1921年に記述されました。^[3]そのゲノムは、少なくとも11のタンパク質をコードする約9.5kbの一本鎖プラス鎖RNAです。^[2] SMVビリオンはエンベロープがなく、長さ約720〜800nm、直径12〜15nmの屈曲性糸状です。 ^[4] SMVのいくつかの株は完全に配列されており、9,588ヌクレオチドで構成されています（配列データはGenBankで見つけることができます）。^[5]

経済的被害の観点から、ダイズはSMVの最も重要な宿主植物である。^{[HW 2]}しかし、マメ科^{[HW 1]} /マメ科（G. max、Strongylodon macrobotrys ^[6]などを含む）、ヒユ科^{[HW 1]}（アカザ科）、^{[HW 1]} トケイソウ科、^{[HW 1]} ゴマノハグサ科、^{[HW 1]} ウリ科、ナス科、^{[HW 1]}およびカリカ科に属する植物もSMVに感染していると報告されている。^{[HW 2] [1]}マメ科はSMVに感染する属の数が最も多いことが示されている。^[1]宿主はウイルス株によって感受性が異なり、いくつかの宿主で潜伏感染が報告されている。^{[HW 2]}毒性に基づいて、SMVは米国では7つの系統グループ（G1〜G7）に分類され、中国では22の系統グループ（SC1〜SC22）に分類されます。^[7]

症状は通常、若くて急速に成長している葉でより顕著であり、宿主の遺伝子型、ウイルス株、感染時の植物の年齢、環境によって変わります。^{[8] [HW 2]}葉は、ウイルス感染が局在し、感染が始まる組織です。肉眼で見える症状は、一見無症状の植物から、ひどくまだら模様で変形した葉までさまざまです。^{[8]感染した}栽培品種のほとんどは、わずかに成長が阻害され、鞘の数が少なくなり、毛や種子がなく、矮小化して平らになることもあります。^{[HW 2]}三出葉は、明緑色と暗緑色の部分を伴う明確なモザイク状および斑点状の症状を示し、後に主葉脈に沿って隆起したり水ぶくれができたりします。^{[8] [HW 2] SMV感染の症状として、特に暗緑色の部分の間で} クロロシスが報告されています。葉はカールしたり波打ったりする可能性があり、一部の品種では局所的な壊死性病変が見られ、後に葉脈壊死につながり、黄変して葉が落ちることがあります。^[8]一部の株は、ウイルス感染の全身的拡散により、重度の発育阻害、全身壊死、葉の黄変、葉柄と茎の壊死、末端壊死、落葉を引き起こし、植物の死に至ることがあります。^{[HW 2]}

種子はウイルス感染の症状を示すこともあり、SMV は茶色または黒色の斑点を呈する。これは、SMV によってコードされるサイレンシング抑制タンパク質によるカルコン合成酵素の転写後遺伝子サイレンシングの抑制に関連していると考えられる。 ^{[HW 2]種子の}発芽とサイズは、健康な植物の種子と比較して大幅に減少している。斑点があるからといって、種子にウイルスが存在するというわけではない。斑点がある種子のすべてにウイルスが含まれているわけではなく、ウイルスに感染した植物の種子のすべてが斑点があるわけではないからである。^{[HW 2]}

気温が30℃（86℉）を超えると症状の区別がつきにくくなる場合があり、葉が伸びる成長調整剤除草剤による被害と混同されることもあります。植物のしわは気温18℃（64℉）前後で生育すると最もひどくなりますが、一般的な症状は24～25℃（75～77℉）ではそれほどひどくありません。気温は潜伏期間や感染から症状出現までの時間にも影響し、29.5℃（85℉）では4日間、18.5℃（65℉）では14日間です。^{[HW 2]さらに、SMVは}豆鞘斑紋ウイルス（BPMV）と相乗作用があるようで、両方のウイルスに感染した植物は、1つのウイルスだけに感染した植物よりも大幅に重篤な症状を示します。^{[8] [9]} SMVとBPMVは異なる方法で相互作用します。どちらも大豆植物をPhomopsis spp.感染にかかりやすくします。^[10]

SMV の主な伝染メカニズムはアブラムシによるものです。15 の異なる属に属する 32 種のアブラムシが、SMV を非持続的に伝染させることがわかっています。 ^{[説明が必要]}つまり、ウイルスはアブラムシの口管を通過しますが、アブラムシの組織に組み込まれることはありません。^{[11] [12] [6]}効率的な伝染の点で最も重要な種には、Acyrthosiphon pisum、Aphis fabae、A. glycines、Myzus persicae、Rhopalosiphum maidisなどがあります。最近、ダイズアブラムシ ( A. glycines ) が北米に導入され、その高い伝染効率のために大きな懸念を引き起こしました。しかし、SMV を伝染させる他の移動性非コロニー化アブラムシとともにこのアブラムシの存在が、その地域での SMV 発生率を大幅に増加させたことは示されていません。^[13]

SMVは、植物が道具、人間、または他の植物と直接接触すると、機械的に容易に伝染します。^[1]ウイルスは植物全体に全身的に広がり、根を含むすべての組織で検出されます。^{[HW 2]}

種子を介した伝染もSMV疫学において非常に重要である。なぜなら種子は一次感染源であり、アブラムシによる二次拡散が比較的速い速度で起こるからである。^{[HW 2]}種子中のウイルスは長期間感染力を保ち、発芽能力を失った種子から生存可能なウイルスを回収することができる。種子を介した伝染効率は栽培品種に依存し、開花開始前に感染した植物では種子伝染の発生率が高かった。栽培されている商業栽培品種の大半では、種子伝染は5%未満であり、古い栽培品種では伝染なしから75%の伝染までの範囲である。^{[HW 2]}

前述のように、植物の早期感染は莢の着果を減少させ、種皮の斑点を増やし、種子の大きさと重量を減少させますが、シーズン後半の感染は種子の品質と収量にほとんど影響しません。SMV のその他の影響には、油分含有量の減少と根粒形成があります。SMV は窒素固定にも影響を及ぼし、他の病原体に対する感受性を高める可能性があります。^{[HW 2]}

オールシーズン。^[要出典]

若いときに感染した植物は、成長してから感染した植物よりも多くの症状を示す傾向があります。^[要出典] アブラムシの活動や個体数の増加は、ウイルスの伝染を促進します。

収量減少や植物への深刻な被害を避けるための主な管理手段は予防法である。植物がまだ若いときに媒介生物の個体数が多くならないようにするには、ウイルスフリーの認定種子の使用と植え付けのタイミングが重要である。[ ^{HW 2]}感染した種子は SMV が伝染する最も重要な方法であり、後にアブラムシによって拡散する主な感染源となる。植え付けが遅いとアブラムシの個体数が多くなり、若い苗へのウイルス伝染の可能性が高まる可能性がある。成長初期の感染は、ライフサイクルの後半の感染と比較して、収量損失と種子の品質に最も大きな影響を与える。^[14]種子中のウイルスの存在をスクリーニングするための血清学的および分子学的手法は、種子ロットでの検出に使用できる。^{[HW 2]}

アブラムシ媒介生物の防除は、感染レベルを大幅に低下させる可能性がある。しかし、アブラムシの防除法はまだ開発されていない。^{[13] [8]}殺虫剤は、散布時にいたアブラムシは死ぬが、圃場はすぐに羽のあるアブラムシで再コロニー化し、ウイルスの伝染が再開するため、アブラムシによるSMVの伝染を減らすのに効果的ではないと考えられている。葉の表面に残留した殺虫剤と接触したアブラムシは死ぬが、死ぬ前にウイルスを伝染させる能力はまだある。生産者は、大豆の閾値を下回る濃度で殺虫剤を散布すべきではない。殺虫剤を使用すると媒介生物は抑制されるが病気は抑制されず、ウイルスの問題が悪化する可能性があるためである。^[14]

最も効果的な病気管理は、耐性品種の使用に基づくべきである^[要出典]。少なくとも3つの自然に発生する独立した遺伝子座（Rsv1、Rsv3、およびRsv4）がSMVに対する耐性について特定され、マッピングされている。^{[HW 2]} これらの3つの遺伝子座は、SMV株G1～G7に対する耐性を付与するように指定されている。中国でSMV-SC株に対する耐性を付与するように指定されている遺伝子座は、Rsc4、Rsc5、Rsc7、Rsc8、Rsc15、およびRsc20である。^[7] SMVは変異性が高いため、単一の耐性遺伝子の使用は潜在的に危険であり、病気の制御を達成するには、利用可能な耐性源をピラミッド化することが推奨される。 ^[15]

• 大豆しわ葉ウイルス

• Hill, John H.; Whitham, Steven A. (2014)。「大豆のウイルス病の防除」。植物ウイルス病の防除 - 種子繁殖作物。ウイルス研究の進歩。第 90 巻。pp. 355–390。doi : 10.1016/b978-0-12-801246-8.00007- x。ISBN 9780128012468. PMID  25410106. S2CID  205149371.

• ICTVdB – ユニバーサルウイルスデータベース: ダイズモザイクウイルス
• 家族グループ – ボルチモア方式 2013-03-30 にWayback Machineでアーカイブ
• イリノイ大学: 畑作物の病気