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| プッチニア・グラミニス var. Ug99 | |
|---|---|
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： | プッチニア科 |
| 属: | プッチーニア |
| 種： | P.グラミニス |
| 専門分野: | P. g. f. sp.トリチシ |
| 品種: | P. g. var. Ug99 |
| 三名法名 | |
| プッチニア・グラミニス var. Ug99 | |
| レース | |
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テキストを参照 | |
Ug99は、アフリカや中東のいくつかの国の小麦畑に生息する小麦黒さび病（Puccinia graminis f. sp. tritici ）の系統であり、これらの地域、さらにはさらに遠くまで急速に広がり、小麦生産に大惨事を引き起こし、世界中の食糧安全保障に影響を与える可能性があると予測されています。[1] 2005年に、緑の革命の先駆者であるノーマン・ボーローグ氏がこの問題に大きな注目を集め、その後の取り組みのほとんどは彼の提唱に遡ることができます。[2]この菌は最大100%の作物損失を引き起こす可能性があり、これまで小麦を黒さび病から守ってきた多くの抵抗性遺伝子に対して毒性があります。
Ug99耐性小麦品種は存在するものの[2]、アフリカとアジアの22か国で使用された20万種の小麦品種のスクリーニングでは、これらの国で栽培された小麦の面積のわずか5～10％が適切な耐性を持つ品種で構成されていたことが判明しました[1] 。
北米命名システムで「TTKSK」と指定されているUg99の元の株は、 1998年にウガンダで初めて検出され[3]、1999年に初めて特徴付けられました[3] （そのためUg99と名付けられました）。その後、ケニア、エチオピア、エリトリア、スーダン、イエメン、イラン、タンザニア、モザンビーク、ジンバブエ、南アフリカ、[4]、エジプトで検出されています。現在、Ug99には15の株が知られています。[5]これらはすべて密接に関連しており、共通の祖先から進化し たと考えられていますが、毒性/非毒性プロファイルと検出された国が異なります。[1]
遺伝学
Ug99は、他の茎さび病菌では観察されていない、体細胞核交換イベントの産物です。[6]このイベント中およびそれ以降、核は組み換えを経験していません。[6]
遺伝子耐性
Ug99とその変異体は、数十年にわたってBSR病原体に対して耐性を示してきた小麦の耐性遺伝子を克服する能力があるため、黒色茎さび病（BSR）病原体の他の株とは異なります。 [7]これらの耐性Sr遺伝子は50種が知られており、小麦に茎さび病に対する異なる耐性を与えます。[3]ウガンダでの毒性はSr31に対して毒性があり、Ug99に特異的です。[3]発生した小麦の大規模な損失は壊滅的でしたが、近年、追加のSr遺伝子の選択と育種により、小麦さび病の流行は効果的に制御されています。[3]（しかし、その後数十年で、Sr31の毒性は他の場所の他の株でも進化しました。[8] Patpour et al. 、2022はスペインとシベリアでそれを発見しました。）[8]
米国農務省（USDA）の研究者らは、Ug99耐性遺伝子の検査を行っており、最終的にはさび病菌と戦える小麦品種の開発に役立つだろう。北米の春小麦在来品種の少数で耐性が確認されている。成体耐性を持つ250品種のうち23品種、APRを伝える23,976のSNPのうち27品種、苗耐性を持つのはわずか9品種である。[9]この耐性は、北米にUg99病原菌の脅威が存在しなかったにもかかわらず存在し、選択を促した。[9] USDAは、耐性がより起こりそうな冬小麦在来品種を研究してきた。[10]
USDAが行っている研究に加えて、英国の国際開発省（DFID）はビル＆メリンダ・ゲイツ財団と共同で、コーネル大学が主導するUg99の毒性株と戦う世界的プロジェクトに4000万ドルを助成することを2011年2月に発表した。[11]小麦の持続性さび病抵抗性（DRRW）プロジェクトへの5年間の助成金は、新しい抵抗性遺伝子の特定や、さび病抵抗性小麦種子の繁殖と農家への配布の試みを支援した。[11]
新しい耐性品種の開発とそれらの品種の失敗が継続的に起こっています。[12]これは継続的な改良の必要性を示しています。[12]
2020年現在、[アップデート]現代の分子遺伝学技術は、量的形質遺伝子座（QTL）、特定の細胞構造、個々のR遺伝子をこれまで以上に効率的に特定しています。[13] Ug99がもたらす深刻な世界的な脅威が続いていることを考えると、これらは必要となるでしょう。[13] [1]
Sr35は他のすべての重度のPgtレースと元のUg99に耐性を付与します。[14]Salcedoet al.、そのAvrターゲットであるAvrSr35 .[14]Sr35に対して毒性のある菌株は、可動性要素の挿入によるAvrSr35の非機能化の恩恵を受ける.[14]
レース
Ug99には15の種族があり、北米命名システムではTTKSK、TTKSF、TTKST、TTTSK、TTKSP、PTKSK、PTKST、TTKSF+、[4] TTKTT、TTKTK、TTHSK、PTKTK、TTHST、TTKTT+、TTHTTと指定されています。[5]これらはすべて密接に関連しており、共通の祖先から進化したと考えられています。 [1]
TTKSK
PTKSとしても知られる。[15]特性が明らかにされた最初のUg99系統。[16] [15]ほとんどのUg99系統と同様、また他の茎さび病変と異なり、Sr遺伝子Sr31に対して毒性がある。[16] [15] Sr38に対しても毒性がある。[15] Sr24に対しては無毒性である。[16] [15] 1999年にウガンダ[15]、 2001年にケニア[16]、[5] 2003年にエチオピア、 [5] 2006年に スーダンとイエメン、[5] 2007年に イラン、[5] 2009年にタンザニア[1]、[5] 2012年に エリトリア、[5] 2014年にルワンダとエジプトで発見された。 [5]
翻訳
2000年に南アフリカで初めて検出され、[5] 2009年にジンバブエで、[5] 2012年にウガンダで検出された。[5] Sr31では無毒性。[5]
TTKSTS
2006年にケニアで発見された[16] Ug99株は、Sr遺伝子Sr24に対して毒性があることが判明した最初の株でした。[1] [16] TTKSTは現在、ケニアで優勢な茎さび病菌株です。[1] Sr31に対して毒性があります。[5]
TTTSK
2007年にケニアで初めて検出され、[5] 2009年にタンザニア、[5] 2010年にエチオピア、[5] 2012年にウガンダ、[5] 2014年にルワンダで検出されました。 [5] Sr31とSr36に毒性があります。[5]
翻訳
2007年に南アフリカでVisserら（ 2011）によって初めて検出された。 [17] [5] Sr31に対しては非毒性、Sr24に対しては毒性がある。[5]
PTKSK
2007年にエチオピアで初めて検出され、[5] 2009年にケニア、[5] 2009年にイエメン、[5] 2017年に南アフリカで検出された。[5] [18] Sr31に対しては毒性があり、Sr21に対しては非毒性である。[5]
PTKST
2007年にエチオピアで初めて検出され、[5] 2008年にケニアで、[5] 2009年に南アフリカでVisserらにより2011年に検出され、[17] [5] 2010年にエリトリア、モザンビーク、ジンバブエで検出された。[5] Sr31とSr24に対しては毒性があるが、Sr21に対しては非毒性である。[5]
TTKS+ について
2010年に南アフリカとジンバブエで初めて検出された。 [5] Sr9hに対して毒性がある。[19] [20] [21] Sr31に対しては無毒性だが、Sr9hに対しては毒性がある。[5]
TTKKTT
2014年にケニアで初めて検出された。[5] 2019年にはイラクでも検出され、同国で初めての検出となった。[5] 2023年にネパールで発見された。 [22] Sr31、Sr24、SrTmpに対して毒性がある。[5]
TTKTTK
2014年にケニア[5] [23]、ルワンダ[5] [23]、ウガンダ[5] [23]、エリトリア[5 ]、エジプト[5] [23]で初めて検出された。Sr31とSrTmpに対して毒性がある。 [ 5]
ありがとう
2014年にケニアで初めて検出された。[24]オリジナル（TTKSK）との違いは、Sr30に対する毒性がないことである。[24] TTHSTに似ている。[24] Sr31に対しては毒性があるが、Sr30に対しては毒性がない。[5]
PTKTK
2014年にケニアで初めて検出された。[24] SrTmpに対する毒性においてPTKSKと異なる。[24] Sr21に対する非毒性においてTTKTKと異なる。[24] Sr31とSr24に対して毒性があるが、Sr21に対しては非毒性である。[5]
TTHST
2013年にケニアで初めて検出された。[5] Sr31とSr24に対しては毒性があるが、Sr30に対しては非毒性である。[5]
TTKK+ より
2019年にケニアで初めて検出された。[5] Sr31、Sr24、SrTmp、Sr8155B1に対して毒性がある。[5]
あっと
2020年にケニアで初めて検出された。[5] Sr31、Sr24、SrTmpに対して毒性があり、Sr30に対しては非毒性である。[5]
タイムライン
1993
- TTKSK種族がケニアに存在していた可能性があるという証拠がいくつかある。[25]
1998
- ウガンダで深刻な茎さび病の感染が観察された。Ug99が同定され、Sr31に対して毒性を持つことが特徴付けられ、命名された。[25]
2000
- TTKSFは南アフリカで検出された。[1]
2001
- ケニアでTTKSKが検出されました。[1]
2003
- TTKSKがエチオピアで検出された。[1]
2006
- TTKSKはスーダンとイエメンで検出された。[25]
- ケニアで検出されたSr24に対する毒性を持つUg99の新しい変異体であるTTKST 。[25]
2007
- ケニアでTTTSKが検出されました。[1]
- TTKSPは2011年にVisserらによって南アフリカで検出された。[ 17 ]
- エチオピアでPTKSKが検出された。[1]
- エチオピアでPTKSTが検出された。[1]
2008
2009
- タンザニアでTTKSKが検出された。[1]
- タンザニアでTTKSTが検出されました。[1]
- タンザニアでTTTSKが検出されました。[1]
- TTKSFはジンバブエで検出された。[1]
- ケニアでPTKSKが検出された。[1]
- PTKSTは2011年にVisserらによって南アフリカで検出された。[ 17 ]
2010
- エリトリアでTTKSTが検出された。[4]
- エリトリアでPTKSTが検出された。[4]
- モザンビークでPTKSTが検出されました。[4]
- ジンバブエでPTKSTが検出されました。[4]
- 南アフリカでTTKSF+が検出されました。[4]
- ジンバブエでTTKSF+が検出されました。[4]
2013
- ケニアでTTHSTが確認された[5]
2014
- TTKTKはエジプト、[26]、ケニア、エリトリア、ルワンダ、ウガンダで確認されています。 [5]
- TTHSKがケニアで確認された[5] [24]
- ケニアでPTKTKが確認された[5] [24]
- TTKTTはケニアで確認された。[24]
- TTKSTはエジプトで検出された。[26]
- TTKSKはエジプトで検出された。[26]
2017
- PTKSKは南アフリカで確認された。[5]
2019
- TTKTTはイラクで検出された。[5]
- TTKTT+がケニアで確認された。[5]
2020
- TTHTTはケニアで確認された。[5]
2023
- TTKTTはネパールで確認された。[22]
地理的広がり
茎さび病菌は（他の多くの菌類と同様に）自然の気流を利用して胞子を長距離拡散するため、封じ込めは困難です。[27]気象学で一般的に使用される流体力学の進歩も、Ug99の拡散予測に役立っています。[27]これは、南アフリカ東部からオーストラリア西部への大陸間の断続的な拡散にとって特に重要です。[27]
中国
Ug99はまだ中国に到達していないが[28]、他の茎さび病菌株はすでに到達しており[28] 、現在の菌株に対する耐性と、将来的にUg99が到達したときにそれに対する耐性が必要になることを結び付ける取り組みが進行中である[28]。
レバノン
Sr5、Sr21、Sr9e、Sr7b、Sr11、Sr6、Sr8a、Sr9g、Sr9b、Sr30、Sr17、Sr9a、Sr9d、Sr10、SrTmp、Sr38、SrMcNはレバノンではもはや有効ではありませんが、Sr11、Sr24、Sr31はまだ有効であり、これはレバノンにUg99が存在しないことを特徴づけています。[29]
イラク
2019年にイラクで検出された。 [5]
南アジア
2023年にネパールで低レベルのTTKTTが検出されましたが、監視ではこの地域での拡散は確認されていません。[22] 2013年の時点で、[アップデート]米国国家情報長官は、Ug99が数年以内に南アジアに到達すると評価していました。東ヨーロッパでは生産性が向上しており、理論的にはそのギャップを埋めることができるものの、世界中の政府が輸出を禁止する用意があることを示していたため、世界的な供給の混乱を引き起こすことが予想されました。[30]
参照
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外部リンク
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