ストリガ

ストリガ
科学的分類
王国：	植物界
クレード:	維管束植物
クレード:	被子植物
クレード:	真正双子
クレード:	アステリッド
注文：	シソ目
家族：	ハマウツボ科
部族：	ブフネレア
属:	ストリガ・ ルール。

ストリガは、一般に魔女の雑草として知られ、 ^[1]アフリカ、アジア、オーストラリアの一部に自生する寄生植物の属です。現在はハマウツボ科に分類されていますが、 ^{[2]古い分類では}ゴマノハグサ科に分類されています。 ^[3]一部の種は穀物作物の深刻な病原体であり、アフリカのサバンナ農業に最も大きな影響を与えています。また、原産地やアメリカ大陸の他の熱帯および亜熱帯作物を含む他の地域でもかなりの作物損失を引き起こします。属名はラテン語のstrī̆ga（魔女）に由来しています。 ^[4]

ウィッチウィードは明るい緑色の茎と葉、小さくて鮮やかな色の魅力的な花が特徴です。^[5]ウィッチウィードは根の絶対半寄生植物であり、発芽と初期の成長には生きた宿主が必要ですが、その後は自力で生き延びることができます。^[6]

種の数は不明だが、40種を超えるとする説もある。^{[6] [7]}

ストライガのほとんどの種は農業に影響を与える病原体ではありませんが、いくつかの種は作物、特に自給農家が栽培する作物に壊滅的な影響を及ぼします。^[8]最も一般的に影響を受ける作物は、トウモロコシ、ソルガム、米、サトウキビです。^{[5] [9]}最も大きな被害をもたらすのは、Striga asiatica、S. gesnerioides、S. hermonthicaの3種です。

ウィッチウィードはトウモロコシ、キビ、モロコシ、サトウキビ、イネ、マメ科植物、さまざまな雑草に寄生します。^[10]収穫量を大幅に減らし、場合によっては作物全体を枯らしてしまうこともあります。^[5]

宿主植物の症状である発育不全、萎凋、クロロシスなどは、深刻な干ばつ被害、栄養欠乏、維管束疾患で見られる症状と似ている。^{[5] [10] [11]}

^{それぞれの植物は90,000 [12]}から500,000の種子を生成でき、土壌中で10年以上生存する可能性があります。^[13]生成された種子のほとんどは生存できません。^[12]一年生植物であるストライガは種子の段階で越冬します。^{[5]種子は宿主の根の}滲出液の存在下で発芽し、宿主の根の細胞に侵入する吸器を発達させます。 ^{[5]宿主の根の滲出液には、}ストライガの種子の発芽を促進するシグナル分子であるストリゴラクトンが含まれています。 ^[14]寄生根が宿主の根に付着する場所に鐘のような膨らみが形成されます。^[10]病原体は地中で発生し、出現するまでの4週間から7週間をそこで過ごし、急速に開花して種子を生成します。^[10]ストライガの種子は風や水によって容易に広がり、土壌では動物媒介によって広がります。^[10]しかし、分散の主な手段は、機械、道具、衣服などの人間の活動によるものである。^{[10] [13]}

発芽が刺激されると、ストライガの種子は土壌に宿主の根を探るために最初の根を伸ばします。最初の根は酸化酵素を分泌し、それが宿主の根の表面を消化してキノンを放出します。^[15]キノン生成物の濃度が適切であれば、最初の根から吸器が形成されます。吸器は宿主の根に向かって成長し、根の表面と接触して比較的短期間で寄生接触を確立します。最初の吸器の成長から12時間以内に、吸器は宿主の根を認識し、急速な細胞分裂と伸長を開始します。^[16]吸器はくさび形を形成し、機械的な力と化学的消化を利用して宿主の根に侵入し、宿主細胞を押しのけます。^{[16] [17]} 48～72時間以内に、吸器は宿主の根の皮質に侵入します。^[16]吸器の指のような構造はオスキュラ（ラテン語のosculum「小さな口」に由来）と呼ばれ、膜のくぼみから宿主の木部に侵入する。^[17]その後、オスキュラは膨らんで木部膜内での位置を確保する。ストライガの 篩管はオスキュラとともに発達する。宿主の木部が侵入されて間もなく、ストライガの篩管が発達し、8つの細胞内で宿主の師管に近づく。^{[18] [19]この8つの細胞層により、宿主から}ストライガの苗への非特異的な栄養素の輸送が可能になる。^{[18] [19]}宿主の木部と師管を叩いてから24時間以内に、ストライガの子葉が種子から出てくる。^[16]

湿潤な環境では、気温が30～35℃（86～95℉）の範囲が発芽に理想的です。^[10]ウィッチウィードは気温が20℃（68℉）以下では発育しません。軽い質感と低窒素レベルの農業用土壌は発育に有利です。^[20]それでも、ウィッチウィードは土壌温度が適度に高ければ、土壌の種類に幅広く耐性があることが示されています。^{[5]種子は-15℃（5℉）の低温の凍結土壌でも生存することが示されており、}越冬構造としての適性を証明しています。^[5]

土壌温度、気温、日長、土壌の種類、土壌の栄養分や水分量は、ウィッチウィードの発育をそれほど妨げません。^[5]これらの発見は、米国のカロライナ州に限定されていますが、病原体がアメリカ中西部の大規模なトウモロコシ作物に感染する可能性があることを示唆しているようです。^[5]

ウィッチウィードの管理は、そのライフサイクルの大半が地中で行われるため困難です。発芽前に検出されなければ、作物の損失を減らすには手遅れです。^[10]ウィッチウィードの蔓延を防ぐには、汚染されていない種子を植え、畑に入る前に機械、靴、衣服、道具についた土や植物の残骸をきれいにする必要があります。^{[10] [20]}個体数が少ない場合は、種子ができる前に手作業で除草する方法もあります。

米国におけるストライガは、感染地域への検疫、感染地域と非感染地域間の農機具の移動の制限、除草剤の散布、強制的な「自殺発芽」など、いくつかの管理戦略を用いて制御されてきた。後者の場合、作物がまだ植えられていない畑で、エチレンガスを注入して土壌中の種子の発芽を促し、宿主認識に関連する自然な生理学的反応を模倣する。宿主の根がないため、苗は枯れる。残念ながら、成熟したストライガ植物は1株あたり数万個の小さな種子を生産し、土壌中で何年も休眠状態のままになることがある。^[21]したがって、このような処理では土壌からすべての種子が除去されるわけではない。さらに、この方法は高価であり、アフリカやアジアの発展途上国の農家には一般的に利用できない。

トラップクロッピングと呼ばれる別の方法では、ストライガの種子の発芽を誘発するが寄生虫の付着を助けない種を感染した畑に植える。この方法は、ソルガムの列の間にケイトウを^{植えることにより、ソルガム農園で使用されている。 [22]}綿、ヒマワリ、アマニも効果的なトラップ作物である。^[10]プッシュプル間作で行われるように、シルバーリーフデスモディウム（Desmodium uncinatum ）を植えると、ストライガの種子の発芽が抑制され、トウモロコシとの間作で効果的に機能している。^{[23] [24]}

土壌中の窒素レベルを上げること、ストライガ耐性品種を育てること、トラップクロッピング、そしてウィッチウィードの種子が生産される前に収穫された感受性作物を植えることは、実証済みの戦術である。^[20]トウモロコシの種子を菌類や除草剤でコーティングすることも有望なアプローチのようだ。一例として、ストライガ耐性トウモロコシ品種であるTAN222が、全身性除草剤イマザピルでコーティングされており、耐性がある。このトウモロコシが苗の段階で発芽したウィッチウィードの種子は、その吸器が苗の根に埋め込まれると毒される。^{[25] [26]}

ソルガムのいくつかの品種は、現地の条件で高いレベルの耐性を示しており、その中には「N-13」、「Framida」、「Serena」などがある。^{[27] [28]}タンザニアでは、「Buruma」、「Shibe」、「Okoa」、「Serere 17」のキビの栽培品種が耐性があると考えられている。^[28]ケニアの「Katumani」など、トウモロコシのいくつかの品種は、ウィッチウィードに対して部分的な耐性を示している。^[28] NERICA（New Rice for Africa）のいくつかの栽培品種を含む、多くのイネの栽培品種では、効果的な付着前および付着後の耐性メカニズムが特定されている。^{[29] [30] [26]}除草剤耐性の除草剤を含浸させたトウモロコシ「StrigAway」™は、2シーズンで種子バンクを30％削減することがわかっている。^[26]

アメリカで魔女の雑草に汚染されたトウモロコシ、モロコシ、サトウキビの被害額は、200億ドルを優に超えると推定されている。^[5]さらに、魔女の雑草は作物全体を枯らしてしまう可能性がある。^[10]実際、魔女の雑草は非常に繁殖力が高いため、1957年に議会は魔女の雑草を根絶するための資金を割り当てた。ストライガのために、米国農務省の動植物検疫局（APHIS）は研究ステーションと防除方法を確立した。^[13]蔓延マッピング、検疫、汚染された種子の破壊などの防除活動を通じて、魔女の雑草に寄生された耕作面積は、アメリカで発見されて以来99％減少した。^[13] APHISは、雑草を特定して報告した人に現金報酬を提供し、土地所有者に自分の耕作面積を確認するよう奨励している。^[13]

重要な経済植物に寄生するウィッチウィードは、アフリカで最も破壊的な病原菌の1つです。^[11]実際、ウィッチウィードはアフリカの耕作可能なサバンナ地域の40％に影響を及ぼし、毎年最大130億ドルの損失をもたらしています。^[28] ストライガは、サハラ以南のアフリカだけで4000万ヘクタール（98,842,153エーカー）の作物に影響を与えています。^[26]アフリカの一部ではウィッチウィードの蔓延がひどく、農家の中には数年ごとに移転しなければならない人もいます。^[31]アフリカの作物の大半は自給自足農家によって栽培されており、高価なウィッチウィード駆除に費用をかける余裕がなく、この病原菌の影響で大きな被害を受けています。^[31]

• ストライガ・アジアティカは、アフリカから南アジア、東アジア、オーストラリアまで、非常に広い地理的分布を持っています。1950 年代以降、米国でも確認されています。おそらく人間の活動によると思われるこの導入により、ノースカロライナ州とサウスカロライナ州の多くの郡でトウモロコシが蔓延しました。米国農務省と州政府機関は、その蔓延を抑制するためにこの地域に検疫措置を課し、そのプロセスは明らかに成功しました。
• ササゲの魔女草、Striga gesnerioides は、その名前が示すように、ササゲ( Vigna unguiculata ) に寄生します。ササゲはイネ科ではなく、マメ科 ( FabaceaeまたはLeguminosae ) に属します。この種は、アメリカ合衆国のフロリダ州にも偶然持ち込まれ、Indigofera hirsuta (別のマメ科植物) に寄生しているのが発見されました。
• ストライガ・ヘルマンティカ（紫の魔女の雑草）も、サハラ以南のアフリカ（セネガルからエチオピア、コンゴ民主共和国、タンザニア、アンゴラ、ナミビア）のイネ科植物、特にソルガムやトウジンビエに影響を及ぼす寄生虫です

以下のものはThe Plant Listに「承認済み」として記載されています。^[32]

• ストライガ・エクイノクティアリス西アフリカ
• ストライガ アンゴレンシスアンゴラ
• ストライガ・アングスティフォリア東アフリカ、アジア、インドネシア
• ストライガ アジアティカ（アジアンウィッチウィード）アフリカ、アラビア半島、インド、ビルマ、中国、インドネシア、フィリピン、マレーシア、ニューギニア、オーストラリア（外来種？）、アメリカ合衆国（外来種）
• ストライガ・アスペラアフリカ
• ストリガ・バウマニ
• ストライガ ビラビアタアフリカ
• ストライガ・ブラキカリクスアフリカ。
• ストリガ・ダルジエリ西アフリカ
• ストライガ
• ストライガ・エレガンスアンゴラ、マラウイ、南アフリカ、ジンバブエ
• ストライガ・フォルベシアフリカ、マダガスカル
• ストライガ
• Striga gesnerioides（ササゲの魔女の雑草）アフリカ、アラビア半島、インド、アメリカ合衆国（導入）
• Striga hermonthicaセネガルからエチオピア、コンゴ民主共和国、タンザニア、アンゴラ、ナミビア
• ストリガ・ヒルスタマダガスカル
• Striga junodii南アフリカ、モザンビーク
• Striga klingii西アフリカ、ナイジェリア、ガーナ、カメルーン、トーゴ
• ストライガ・ラテリセア東アフリカ、エチオピア、ソマリア
• ストリガ・リネリフォリア
• ストライガ・マクランサ西アフリカ、ナイジェリア、コートジボワール、トーゴ
• ストリガ・マズリア
• ストリガ・パッサルゲイ西アフリカおよび中央アフリカ、アラビア半島
• Striga primuloidesコートジボワール、ナイジェリア
• ストライガ・プビフロラソマリア
• ストライガ

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  インド、ハイデラバードのストライガ・デンシフローラ
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  ハイデラバードのストリガ・デンシフローラ
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  ハイデラバードのストリガ・デンシフローラ

• プッシュプル技術

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• 寄生植物とのつながり: ストライガの写真ギャラリー
• 寄生植物とのつながり: 米国のストライガ・アジアティカ
• ウィッチウィード
• 国連開発計画
• 国際熱帯農業研究所（IITA）におけるストライガ研究
• 雑草としての寄生植物
• 除草剤を塗布したトウモロコシ種子によるストライガ雑草の防除、CIMMYT
• サハラ以南のアフリカにおけるストライガ抑制のレシピ
• ムーア、THM。レーン、JA;子供、DV。アーノルドGM。ベイリー、JA;ホフマン、G. (1995)。 「寄生被子植物であるStriga gesnerioidesに対するササゲ（ Vigna unguiculata）の新たな抵抗源」。ユーフィティカ。84 (3):165-74。土井：10.1007/BF01681808。S2CID  30202739。
• Facebook コミュニティ ページ「ストリガの研究と管理」
• 「DP 30: Striga spp」。国際植物防疫条約。2021年10月25日閲覧。