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| 根腐れ病の症状を示す小麦植物。 | |
科学的分類 
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| ドメイン： | 真核生物 |
| 王国： | 菌類 |
| 分割： | 子嚢菌類 |
| クラス： | ソルダリオ菌類 |
| 注文： | マグナポートハレス |
| 家族： | マグナポルタ科 |
| 属: | ガウマンノミセス |
| 種： | G.トリチシ
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| 三名法名 | |
| ガウマノマイセス・トリチシ亜種。 エルナンデス・レストレポ 他 (2016)
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| 同義語 | |
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Ophiobolus graminis var tritici、Gaeumannomyces graminis var "tritici" | |
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| 原因物質 | ガウマンノミセス・トリチシ |
| ホスト | 小麦と大麦 |
立枯れ病は、温帯気候のイネ科植物や穀類の根に発生する植物病で、菌類のガウマンノミセス・トリティシ（以前はガウマンノミセス・グラミニスvar.トリティシとして知られていた）によって引き起こされる。 [1]小麦と大麦のすべての品種が感染する可能性がある。特に西ヨーロッパの冬小麦では重要な病気であり、集約的生産と単一栽培の条件で発生しやすい。
病気
病原菌は、感染した穀物や草の残渣の土壌で生き残ります。菌は若い植物の根組織に感染し、土壌を通り抜ける菌糸の形で植物から植物へと広がるため、病気は斑点状に見られることがよくあります。菌は植物の伝導組織を塞ぎ、水分の吸収を低下させます。病気の初期症状には、黄変や発育不良、分げつが減少、植物が未熟に成熟し、種子の頭が白くなることなどがあります。感染した根は黒くなり、植物は土壌から簡単に引き抜くことができます。[2]これらの症状から、この病気は「ホワイトヘッド」とも呼ばれています。深刻な被害では、40～50% の収量損失が記録されることがよくあります。
通常、輪作の最初の小麦作物では病気のレベルは低いですが、小麦の根の近くの土壌に菌の接種物が蓄積します。これは、枯れ病菌の接種物蓄積 (TAB) として知られています。その後 2 ～ 4 年で病気のレベルが上昇し、枯れ病菌の減少 (TAD) が続く場合があります。
コントロール
化学的防除法は伝統的にほとんど効果がなかったが、現代の種子処理は有望である。作物の栄養の不均衡は病気を悪化させ、石灰の過剰使用も同様である。現代の品種は硬くて短い茎を持つため、春に窒素を比較的多く施用しても深刻な倒伏は起こらない。これにより、病気による被害を抑えることができる。
最も適切な防除方法は、穀物以外の作物の1 年間の休耕作物を植えることです。これにより、約 10 か月で土壌汚染レベルを許容できるレベルまで下げることができますが、自生した雑草が有益な効果を低下させる可能性があります。
連続的に単一栽培の冬小麦を栽培しているロザムステッド研究所の有名な「ブロードバルク」畑で行われた実験では、連続した作物で立枯れ病 (TAB) が発生し、3～5 年目にピークに達し、その後病気が減少し (TAD)、最終的に収穫量が 1 年目と 2 年目のレベルの 80～90% に回復することが示されています。小麦や大麦以外の作物を導入すると、この減少サイクルは破壊されます。
現在、耐性小麦品種は市販されていないが、輪作初年度に土壌中にテイクオール菌を蓄積する能力は小麦の系統によって異なることがわかっている。[3]低TAB特性は、2代目小麦の病気の重症度と小麦の収量に影響を及ぼし、[4]根圏微生物叢の変化と関連している。[5] [6]低TABの遺伝的メカニズムはまだ不明だが、農家は低TABを利用して、小麦の短期輪作をより収益性の高いものにすることができる。
T. monococcumなどの一部の小麦近縁種は、すでに耐性を持つように育種されている小麦品種と同等の耐性を持っていますが[7] 、遺伝子解析により、それらの耐性には小麦栽培品種[7]と異なる遺伝的基盤があることが示唆されており、またそれらの間でも異なっています[7] 。これは、小麦への遺伝子導入に利用できる有用な遺伝資源となる可能性があります。[7]
宿主、症状、兆候
ガウマノミセス・トリティシは、小麦、大麦、ライ麦のほか、ブロムグラス、クワックグラス、ベントグラスなどのイネ科植物の根、冠、茎の基部に病気を引き起こします。[8]オート麦は、耐性を持つことができる唯一の穀物作物であり[9]、自然に耐性があります。[10]感染した植物の大部分は、軽度の根の感染に耐えることができ、症状が現れません。[8]畑全体が影響を受ける場合もありますが[11]、通常は畑の円形の斑点で早期に枯死します。[12]感染した植物は、発育不全、軽度のクロロシス（黄変）、および植物の主茎から発生する追加の茎である分げつ数の減少によって識別できます。[8] [13]分げつが病気で死ぬと白くなり、「ホワイトヘッド」を形成します。これは、発芽できない不毛な環境と言えます。[14]症状としては、感染した根と茎の組織に見られる黒色の子嚢殻があります。[15]冠と茎の基部が黒くなるため、根系が付いていない植物は土壌から簡単に引き抜くことができます。[9]「テイクオール」という名前が付けられているため、小麦畑全体を食い尽くすことが知られています。[16]
環境
ガウマノマイセス・トリティシは土壌伝染性の菌類で、100年以上前にオーストラリアで初めて特定されました。[14]この病名はこの地域で生まれましたが、温帯気候の地域だけでなく、熱帯気候や標高の高い地域でも世界中で見られます。[17]子嚢菌類であるため、湿潤な気候を好みますが、灌漑が行われている乾燥気候でも存続する可能性があります。[12]立枯れ病は、砂質で、不毛で、固く、排水の悪い土壌でより深刻になり、[8]空気、したがって土壌の温度が11 °Cから20 °Cになります。[12]生育期の後半は好ましい時期です。この病原体は塩基性環境を好み、pHが7に達すると病原体の重症度が増します。窒素、リン、銅が欠乏した土壌も病原体の生育を激化させます。[12]したがって、石灰散布は適切な防除方法ではありません。[8]モンタナ州ラースランとトストンでは、特定の土壌で見つかった2種類の菌が菌類寄生を通じて竹オール病の重症度を軽減したという試験地域がありました。[18]
病気のサイクル
Gaeumannomyces tritici は、感染した宿主植物や宿主の残骸の中で、不利な気候でも生き残ります。[14]この残骸を通じて、地域から地域へと広がる可能性があります。[8]この病原体の拡散に寄与する感染源は、菌糸と子嚢胞子の 2 つです。菌糸が主な感染源です。[14]根は感染した土壌を成長する際に感染するためです。テイクオール菌の植物から植物への拡散のほとんどは、ランナー菌糸が「根の橋」を移動することによって起こります。さらに、子嚢胞子は飛沫や、場合によっては風によって移動します。[14]その後、病原体は植物の上部に白頭菌を蓄積させます。植物が最終的に死ぬと、サイクルが繰り返され、菌は再び宿主植物や植物の残骸の中で子嚢果として越冬します。[19]この病原体は、休止胞子である子嚢果による菌糸の成長によって最初の感染源となるため、多環性であると考えられます。同種感染はシーズン内では比較的頻度が低いかもしれませんが、二次感染も同じシーズン中に発生する可能性があります。[15]
参照
参考文献
- ^ Hernández-Restrepo M, Groenewald JZ, Elliott ML, Canning G, McMillan VE, Crous PW (2016-03-01). 「Take-all or nothing」.菌学研究. 83 : 19–48 . doi :10.1016/j.simyco.2016.06.002. PMC 4969266. PMID 27504028 .
- ^ 「Take-all」。Hannaford。Chemtura Corporation。2012年2月9日時点のオリジナルよりアーカイブ。 2012年2月1日閲覧。
- ^ McMillan, VE; Hammond-Kosack, KE; Gutteridge, RJ (2011). 「小麦栽培品種は、小麦の初収穫時に、立枯れ病菌 Gaeumannomyces graminis var. tritici の接種菌を蓄積する能力が異なるという証拠」. Plant Pathology . 60 (2): 200– 206. doi : 10.1111/j.1365-3059.2010.02375.x . ISSN 1365-3059.
- ^ McMillan, VE; Canning, G.; Moughan, J.; White, RP; Gutteridge, RJ; Hammond-Kosack, KE (2018-06-22). 「重要な土壌媒介性真菌病原体の蓄積を最小限に抑えることによって、短期輪作で栽培された小麦作物の回復力を探る」。Scientific Reports . 8 (1): 9550. Bibcode :2018NatSR...8.9550M. doi :10.1038/s41598-018-25511-8. ISSN 2045-2322. PMC 6015077. PMID 29934522 .
- ^ Mehrabi, Zia; McMillan, Vanessa E.; Clark, Ian M.; Canning, Gail; Hammond-Kosack, Kim E.; Preston, Gail; Hirsch, Penny R.; Mauchline, Tim H. (2016-09-30). 「Pseudomonas spp. の多様性は小麦立枯れ病病原体の抑制と負の相関がある」. Scientific Reports . 6 (1): 29905. Bibcode :2016NatSR...629905M. doi :10.1038/srep29905. ISSN 2045-2322. PMC 4993996. PMID 27549739 .
- ^ Mauchline, TH; Chedom-Fotso, D.; Chandra, G.; Samuels, T.; Greenaway, N.; Backhaus, A.; McMillan, V.; Canning, G.; Powers, SJ; Hammond-Kosack, KE; Hirsch, PR (2015). 「立枯れ病に感染した小麦畑における Pseudomonas のゲノム多様性の分析により、小麦栽培品種が土壌微生物叢に及ぼす永続的な影響が明らかになった」. Environmental Microbiology . 17 (11): 4764– 4778. Bibcode :2015EnvMi..17.4764M. doi :10.1111/1462-2920.13038. ISSN 1462-2920. PMC 4832304. PMID 26337499 .
- ^ abcd McMillan VE、Gutteridge RJ、Hammond-Kosack KE（2014年8月）。「異なる祖先種と現代の小麦種の間 での、立枯れ菌、Gaeumannomyces graminis var. triticiに対する耐性の差異の特定」。BMC Plant Biology。14（1）。Springer Science and Business Media LLC：212。doi ：10.1186/s12870-014-0212-8。PMC 4236718。PMID 25084989。
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{{cite journal}}:ジャーナルを引用するには|journal=(ヘルプ)が必要です - ^ Gegenhuber K. 「Take-all Diagnostic Guide」www.plantmanagementnetwork.org . 2019年12月11日閲覧。
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- ^ 「子嚢菌門、子嚢菌類、嚢菌類」。faculty.ucr.edu。カリフォルニア大学リバーサイド校。 2019年12月11日閲覧。
さらに読む
- Asher MJ、Shipton PR 編 (1981)。「竹オールの生物学と防除」ロンドン: Academic Press。ISBN 0-12-065320-6。
- Gair R、Jenkins JE、Lester E (1987)。穀物の害虫と病気（第4版）。イプスウィッチ：Farming Press。ISBN 978-0-85236-164-1。
- Hornby D、Bateman GL、Gutteridge RJ、Lucas P、Osbourn AE、Ward E、Yarham DJ (1998)。穀物の立枯れ病：地域的観点。オックスフォード：CAB International。ISBN 0-85199-124-6。
外部リンク
- インデックスファンゴラム
- USDA ARS 真菌データベース
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