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サトウキビ草芽病（SCGS）は、小型で多形性の病原性マイコプラズマである「 Candidatus Phytoplasma sacchari 」に関連しており、サトウキビの収量損失を5%から20%にまで引き起こします。これらの損失は、株出し栽培でより大きくなります。東南アジアやインドの一部地域ではSCGSの発生率が高く、サトウキビの収量と砂糖生産量が100%減少しています。[ 1 ] [ 2 ] [ 3 ]
ファイトプラズマに感染したサトウキビは分げつが増殖し、典型的な草のような外観を呈するため、草芽病と呼ばれます。感染した植物の葉はクロロフィルを生成しないため、白またはクリームイエローに見えます。ファイトプラズマが葉の師部組織に存在するため、葉脈が最初に白くなります。植物のライフサイクルの初期段階の症状には、主に中央の葉輪における葉のクロロシスが含まれます。感染した植物はクロロフィルがないため、栄養を生成する能力がなく、結果としてサトウキビが形成されません。これらの症状は、刈り株作物で顕著に見られます。成長中のサトウキビでは、芽または側芽が通常よりも早く発芽します。西マハラシュトラのさまざまな畑の調査では、クロロシスまたはクリームホワイトの葉を持つ草芽が、SCGSに感染したサトウキビ植物で最も一般的な表現型であることが示されました。
SCGS病は、サトウキビ( Saccharum officinarum L.)の最も破壊的な病原体の 1 つであるCandidatus Phytoplasma sacchari [ 4 ] [ 5 ]に関連しています。インドでは、SCGS フィトプラズマが驚くべき速度で広がり、サトウキビの収穫量に悪影響を及ぼしています。[ 1 ] [ 2 ] [ 3 ]以前はマイコプラズマ様生物 ( MLO ) と呼ばれていたフィトプラズマは、モルリキュート綱に分類される、絶対寄生性で細胞壁を持たない寄生生物の大きなグループです。[ 2 ] [ 3 ]フィトプラズマは植物病害と関連しており、イネ科雑草や穀物を含む数百種の植物で 600 を超える病気を引き起こすことが知られています。[ 6 ] [ 7 ] [ 8 ]感染した植物に見られる症状には、葉の白化または黄化、節間の短縮（成長阻害につながる）、葉の小型化、シュートの過剰な増殖があり、ほうき状の表現型と頂芽優勢の喪失につながる。[ 6 ]
サトウキビは栄養繁殖作物であるため、病原体は種子や篩管液を吸汁するヨコバイ媒介昆虫によって伝染します。[ 9 ] [ 10 ] Saccharosydne saccharivora、[ 11 ] Matsumuratettix hiroglyphicus、[ 12 ] Deltocephalus vulgaris [ 13 ]およびYamatotettix flavovittatus [ 14 ]は、サトウキビにおけるファイトプラズマ伝染の媒介昆虫であることが確認されています。未確認の報告では、サトウキビの収穫に使用される鋼鉄製の刃（マチェット）を介した拡散も示唆されています。
ファイトプラズマに感染したサトウキビは視覚的な症状で識別できますが、限界があります。[ 1 ]視覚的な症状は、通常植え付け後2〜3週間というかなりの成長後にのみ現れます。[ 1 ]注意深く観察しないと、SCGS病と鉄欠乏症の症状の違いについて混乱が生じる可能性があります。上記の点に加えて、症状とファイトプラズマの存在との関連性が低いことは、症状だけでは感染や識別の信頼できる指標ではないという以前の研究結果によって確認されています。これは、ファイトプラズマと推定される病気の症状との関連性を確認するために、分子検査などの検査を使用することの重要性を強調しています。また、ファイトプラズマを保有する無症状のサトウキビを認識できないと、サトウキビが潜在的な病原体に意図せず曝露される可能性があることも示唆しています。[ 15 ]したがって、効果的な病気の識別と制御には、正確な診断が必要です。DNAハイブリダイゼーション[ 16 ] 、電子顕微鏡[ 10 ]、PCR [ 17 ]などの技術は信頼性が高いものの、特殊な機器と訓練された人材を必要とします。これらのうち、ポリメラーゼ連鎖反応（PCR）は正確で経済的かつ便利な方法であり、短時間でサンプルを分析できます。
近年、原核生物および真核生物のrRNAオペロンの領域が配列決定され、 PCRベースの検出アッセイの開発に利用されている。これらの配列は、感染生物に対して非常に特異的である。
リボソームDNAには、真核生物では18S、5.8S、28S rRNAをコードする遺伝子のクラスターと2つの内部転写スペーサー領域ITS1とITS2 [ 18 ]、原核生物では16S、5S、23Sをコードする遺伝子のクラスターを含む1つの転写単位が含まれています。これまでの研究では、複雑なITS領域はrRNA遺伝子のより小さいサブユニットやより大きいサブユニットよりも種間の違いが大きいため、近縁関係を測定するのに有用であることが示されています。 [ 8 ]選択的PCRプライマーとして特定のプローブを使用することで、多数のファイトプラズマ分離株を迅速に同定するための優れたアプローチが提供されます。[ 1 ] [ 8 ] [ 17 ] [ 19 ] [ 20 ] [ 21 ]
SCGS病においては、治療よりも予防が最優先事項です。農家が使用する大量のファイトプラズマ感染種子セットは、通常、SCGS病の急速な蔓延を引き起こします。植え付け材料としては、健全で「病害のない」と認証されたサトウキビの苗セットが推奨されます。植え付け後2週間以内に病徴が現れた場合は、健全な苗に植え替えることができます。根こそぎ抜いた感染サトウキビは、焼却処分する必要があります。
植え付け前に苗を湿った熱風で処理すると感染を抑制できるとされている[ 22 ] 。これにより病気の発生率は低下するが、芽の発芽率も低下する。サトウキビの収穫に使う鋼鉄製の刃を通して病気が広がるという報告は確認されていないが、予防策として消毒剤で処理するか、しばらく熱湯に浸けることが推奨されている。
ファイトプラズマ感染は昆虫媒介によっても広がるため、昆虫の防除が重要です。一般的な圃場観察では、株出し栽培作物は最初に植え付けた（主）作物よりも病害発生率が高いことが報告されています。病害発生率が20%を超える場合は、その作付けサイクルを中止することが推奨されます。病害のない苗木を確保するためには、認定された種苗業者から認証済みの苗木を購入するのが常に賢明です。
鉄欠乏症（葉脈間クロロシス）の症状はSCGSの症状と非常によく似ています。葉はクリーム色になりますが、葉脈にはクロロシスは起こらず、緑色のままです。重度の鉄欠乏症の場合、鉄がないと葉脈のクロロフィルが失われ、SCGS病に似た症状が現れることがあります。[ 23 ] [ 24 ]鉄欠乏症は土壌中の鉄栄養素 の不足によって引き起こされるため、畑の局所的なパッチで鉄欠乏症の症状を示す植物がいくつか見られることがあります。しかし、ファイトプラズマ感染植物は、畑のどこにでもよりランダムに分布して発生する可能性があります。0.1%硫酸第一鉄を散布または肥料として供給することで鉄欠乏症は治りますが、ファイトプラズマ感染サトウキビはどの治療にも反応しません。試験管内で生育するファイトプラズマ感染植物はテトラサイクリンに感受性を示します。[ 23 ] [ 24 ]