大豆さび病

大豆さび病
大豆さび病、夏枯れ病に感染した大豆の葉が見える
科学的分類
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：	ファコプソラ科
属:	ファコプソラ
含まれるグループ
Phakopsora meibomiae - 新世界ダイズさび病 Phakopsora pachyrhizi - アジア型大豆さび病
分岐学的に含まれるが伝統的に除外されている分類群
その他のファコプソラ属

大豆さび病は、大豆やその他のマメ科植物に発生する病気です。この病気は、アジア大豆さび病として知られるPhakopsora pachyrhiziと、新世界大豆さび病として知られるPhakopsora meibomiaeという 2 種類の菌によって引き起こされます。P . meibomiaeは 2 種類のうち病原力が弱いため、通常は広範囲に及ぶ問題を引き起こしません。この病気は、アジア、オーストラリア、アフリカ、南米、米国 で報告されています。

大豆は、世界中で最も重要な商業作物の 1 つです。アジア型大豆さび病は、大豆に影響を及ぼす主要な病気です。大豆の葉に病変を引き起こし、最終的には大豆を枯らします。この病気は、大豆の深刻な収量損失を引き起こしています。^[1]この病気が蔓延している地域では、収量損失は最大 80% に達することがあります。^[2]米国で最初に報告された症例は 2004 年に発生しました。 ^[3]この集団は、南米北部またはカリブ海諸島で発生しました。^[3]胞子は、ハリケーン イヴァンによって拡散した可能性が高いです。^{[3] [2]} 2002 年、USDA は南米とアフリカで 10～60% の収量損失を報告しました。^[4]この病原体が定着している国では、接種と環境条件に応じて、推定損失は 10～80% です。^[5]

大豆さび病は、 Phakopsora pachyrhiziとPhakopsora meibomiae という2種類の菌によって引き起こされます。^{[6]この病はいくつかの重要な商業用植物に影響を与えますが、最も顕著なのは大豆です。アジア型大豆さび病は、大豆、}乾燥豆、インゲン豆、エンドウ豆など、米国に生息する20種を含む90種の既知の植物に感染し、繁殖します。アジア型大豆さび病は、イエロースイートラバー、ベッチ、メディック、ルピナス、グリーンインゲン豆、インゲン豆、ライマメ、バタービーンにも感染します。 ^{[7]トレフォイルやスイートクローバーなどのマメ科飼料作物、}クズなどの雑草にも感染します。^[1]

アジア型大豆さび病の初期段階では、古い葉の表面に黄色のモザイク状の変色を引き起こします。この段階では、症状が比較的小さく、定義が明確でないため、通常、特定することは困難です。^[9]

その後、病気が進行するにつれて、葉は黄色に変わり、主に葉の裏側に病変が現れますが、時には葉柄、茎、鞘にも現れ、早期落葉も観察されます。^[10] Phakopsora pachyrhiziでは、葉の下側の樹冠に小さな茶色と赤レンガ色の斑点が形成され始め、それが病変に変わり始めます。

アジア型大豆さび病は 2 種類の病変を生じます。病変は後期になると灰色から黄褐色または赤褐色に変わります。成熟した黄褐色の病変は、変色した壊死部に囲まれた小さな膿疱で構成されます。黄褐色の胞子は葉の裏側の壊死部で見つかります。赤褐色の病変の場合は、葉の裏側に膿疱がほとんどなく胞子が見える、より大きな赤褐色の壊死部があります。アジア型大豆さび病を他の病気と区別する良い方法は、発生する膿疱を見ることです。ASR の膿疱には通常、細菌性膿疱に典型的な黄色の輪がありません。また、ASR の膿疱は隆起しており、葉の裏側によく見られるため、斑点病による病変とは異なります。^{[9] [11]}

大豆はASRの最もよく知られた宿主の一つであり、ライフサイクルのどの段階でも感染する可能性があります。しかし、症状は開花中または開花後に最もよく見られます。^[12] ASR感染により、莢の生産量と実りが減少します。^[10]

アジア大豆さび病（ASR）は、アジアで初めて発見されました。^[1]それ以来、世界中の多くの国で発見されています。たとえば、オーストラリア、中国、韓国、インド、日本、ネパール、台湾、タイ、フィリピン、モザンビーク、ナイジェリア、ルワンダ、ウガンダ、ジンバブエ、南アフリカ、ブラジル、アルゼンチン、パラグアイなどです。この病気は、1976年にプエルトリコのカリブ海で初めて検出され、 ^[6] 2004年に米国本土で初めて報告されました。 ^[1]

アジア型大豆さび病は、湿気と温暖な環境を好みます。葉が継続的に湿っていると、胞子の発芽にこの状況が必要なため、この病気の増殖を助長します。したがって、60～85°F（16～29°C）、相対湿度75%～80%の条件下で最も発生しやすくなります。したがって、アジア、アフリカ、オーストラリア、南アメリカの熱帯および亜熱帯地域では、ASRはより深刻な問題となります。 ^[1]北部の生息地の寒い冬を生き延びることはできません。しかし、この病原体は風や嵐の前線から簡単に広がり、環境条件が良好な大豆畑内で急速に感染する可能性があります。^{[2]また、アジア型大豆さび病は、}エルニーニョと呼ばれる極端な降雨自然災害を引き起こす気候異常現象に有利になる可能性があります。^[13]

大豆さび病は風に運ばれた胞子によって広がり、世界中の多くの大豆栽培地域で大きな農作物の損失を引き起こしてきました。^[14]風に運ばれた胞子は長距離を移動し、7日から2週間の周期で放出されます。ASRは米国南部の帰化クズの広大な土地で生き残り、米国本土に恒久的に定着する可能性があります。この病気はハリケーン・イヴァンによってベネズエラから米国に運ばれたと一般に考えられています。^[要出典]

P. pachyrhiziは絶対寄生虫であり、生き残るためには生きた緑色の組織が必要です。このため、ASR は毎年吹き込んできますが、寒い冬には押し戻されます。生きた宿主がいる限り、南部の州では 越冬できます。

ASRは生きた宿主マメ科植物上で越冬し、翌春に胞子形成する。死んだ組織や作物の残渣では生存できない。 ^[15]

凍結温度のない環境では、追加の宿主が病原体の越冬貯蔵庫として機能し、接種源を蓄積することができます。病原体は長距離拡散によく適応しており、胞子は風によって容易に長距離を運ばれ、さびのない新しい地域に運ばれます。^[14]

大豆さび病菌の越冬地は、フロリダの湾岸、テキサスの最南端、メキシコなど、冬が非常に穏やかな地域に限られています。大豆さび病菌は、緑の生体組織がなければ生存も繁殖もできないため、北中部地域では冬を越すことができません。^[16]

大豆さび病菌の胞子は気流によって容易に運ばれ、数日間で数百マイルも運ばれることがあります。胞子が南から北へ移動する時期と場所は気象条件によって決まります。

夏胞子と呼ばれるさび病菌の胞子は、自然の開口部や葉組織の傷口ではなく、植物細胞に直接侵入することができます。そのため、感染は比較的早く、最初の感染から次の胞子生成サイクルまで約 9 ～ 10 日かかります。

さび病は多周期性の病気です。最初の感染が確立すると、感染部位は10〜14日間胞子を生成します。胞子の生成は、葉が少なくとも8時間（雨または露の形で）湿潤し、気温が60〜80°F（16〜27°C）の適度なときに多く発生します。^[16]

感染プロセスは、夏胞子が発芽して 1 本の発芽管を生成し、葉の表面全体に成長して付着器が形成されるときに始まります。付着器は背壁または表皮細胞の中心に形成されますが、気孔に形成されることはまれです。表皮細胞への侵入は、付着器の突起がクチクラを直接貫通することによって行われます。付着器が気孔に形成されると、菌糸は気孔開口部から葉に入るのではなく、ガード細胞の 1 つに侵入します。このさび病菌および関連種は、表皮に直接侵入する能力が独特です。ほとんどのさび病菌は気孔開口部から葉に入り、葉の内部に入ると細胞に侵入します。P . pachyrhiziの感染プロセスにおける表皮細胞の直接侵入と付着器の非特異的誘導は、病原菌の広範な宿主範囲を理解するのに役立つ可能性があり、耐性品種の開発に影響を与える可能性があります。^[17]

夏胞子は、夏胞子による感染後 5 ～ 8 日で発生する可能性があります。最初の夏胞子は、感染後 9 日ほどで生成され、胞子生成は最大 3 週間継続する可能性があります。夏胞子は、1 回の接種後最大 4 週間発生する可能性があり、二次夏胞子は、最初の感染の境界でさらに 8 週間発生します。したがって、最初の感染から、最大 15 週間胞子形成を維持する第 1 世代の膿疱が発生する可能性があります。乾燥した状況でも、この拡張された胞子形成能力により、病原体は存続し、脅威であり続けます。再感染の条件がシーズンを通じて散発的である場合、最初の感染からのかなりの接種可能性がまだ残っており、流行が再発する可能性があります。感染が成功するかどうかは、植物表面の水分の利用可能性に依存します。感染には少なくとも 6 時間の自由水分が必要であり、10 ～ 12 時間の自由水分で最大の感染が発生します。感染には15～28℃（59～82℉）の温度が理想的です。^[17]

ASR の病害防除の選択肢は限られている。さび病は胞子の雲となって田園地帯に広がる。畝の間隔や輪作などの栽培方法はほとんど効果がない。耐性 品種は存在し、^{[18] [19]}いわゆるRpp遺伝子を持っている。^{[18] [19]}天候と病害感染条件が良好な場合、ASR の発生は広範囲に及ぶ可能性がある。したがって、殺菌剤を防除スプレーとして使用する補修的防除措置が、効果的な病害防除の主な方法である。^{[15] [18] [19]} 大豆さび病をうまく防除するには、生育期のできるだけ早い時期に防除する必要がある。^[20]

合成殺菌剤は、アジア大豆さび病に対する主な防除オプションです。散布コストは1エーカーあたり約15〜20ドルと推定されていますが、生育期間中に2〜3回の散布が必要になる場合があります。これは大豆生産者にとって大きな追加生産コストです。^[15]

南米と南アフリカでは、病害防除効果を判断するための殺菌剤スクリーニング試験が現場で実施されている。これらの報告書は、USDAの総合的病害虫管理情報センターを通じてウェブ上で入手可能である。^[21]これらの研究試験は、米国における殺菌剤の推奨の基礎となっている。

ワシントン州立大学の最近の研究によると、除草剤グリホサートがこの菌類の駆除に効果的である可能性があるという。^[要出典]

さび病に強い大豆品種は現在、公立大学と民間企業の両方で開発されています。^{[18] [19]}

一部の地域では、冬季被覆作物や飼料用マメ科植物が宿主植物となる可能性があるため、その選択が影響を受ける可能性があります。^[15]耐性遺伝子（Rpp）が特定されており^{[18] [19]}、宿主耐性は将来、大豆さび病に対する効果的で長期的な解決策になると期待されています。^{[18] [19]} 耐性のある商用品種が導入されるまで、さび病の管理は殺菌剤の賢明な使用に依存します。^{[16] [18] [19]}

大豆さび病は治療しないと、早期落葉、鞘当たりの種子数の減少、植物当たりの充実した鞘数の減少により、収量損失を引き起こします。^[14]

• さび（菌類）
• Phakopsora gossypii は綿さび病としても知られています
• ダイズ萎縮ウイルス

• Frederick, Reid D.; Snyder, Christine L.; Peterson, Gary L.; Bonde, Morris R. (2002)。「ダイズさび病原菌Phakopsora pachyrhiziおよびP. meibomiaeの検出と識別のためのポリメラーゼ連鎖反応アッセイ」。植物病理学。92 (2)。アメリカ植物病理学会: 217–227。doi : 10.1094 /  phyto.2002.92.2.217。ISSN 0031-949X。PMID 18943097  。
• Bonde, MR; Nester, SE; Austin, CN; Stone, CL; Frederick, RD; Hartman, GL; Miles, MR (2006)。「Phakopsora pachyrhizi および P. meibomiae 分離株の毒性評価」。植物病。90 ( 6 ) 。アメリカ 植物病理学会: 708–716。doi : 10.1094/pd-90-0708。ISSN 0191-2917。PMID 30781228  。

• 葉面殺菌剤を使用した大豆さび病の防除 2010-07-07 にWayback Machineでアーカイブ
• 「灰色カビ病と（実験的）大豆さび病モデルマップ」。
• 「大豆さび病 | 国立侵入種情報センター | USDA」。、米国国立農業図書館、国立侵入種情報センター。大豆さび病に関する一般情報とリソースを一覧表示します。
• 「Norwich Rust Group」。Norwich Rust Group 。 2020年12月18日閲覧。^{[永久リンク切れ‍ ]}
• 「Phakopsora meibomiae（大豆さび病）」。国際農業生物科学センター-侵入種概要。2019年11月22日。 2021年1月28日閲覧。