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テキサス根腐病（フィマトトリコプシス根腐病、フィマトトリカム根腐病、綿根腐病、または古い文献ではオゾニウム根腐病とも呼ばれる）は 、メキシコと米国南西部でかなり一般的な病気で、通常は暖かい時期に、罹患した植物が突然しおれて枯死します。これは、感受性のある植物の根を攻撃する土壌伝染性の真菌であるフィマトトリコプシス・オムニボラによって引き起こされます。これは、1888年にパメルによって初めて発見され、後に1916年にダガーによって命名されました。[ 1 ] [ 2 ]
この病気に関するモノグラフ（歴史的概観を含む）は、1973年にRB StreetsとHE Blossによって書かれた。[ 3 ]
Phymatotrichopsis omnivoraは、非常に幅広い宿主範囲を持つ壊死性真菌病原体で、約 2000 種の双子葉植物を攻撃します。米国南西部のアルカリ性石灰質土壌に生息しています。 [ 4 ]単子葉植物のほとんどは免疫があるため、特に双子葉植物を標的とします。[ 5 ]この病原体によって影響を受ける経済的に重要な植物宿主には、ピーナッツ、綿、アルファルファ、リンゴ、ピーカン、観賞用樹木などがあります。
病気の最初の症状は、多くの場合、葉の黄化であり、その後、褐変と萎凋が続きます。最初の症状が現れてから 2 週間後に植物は枯死します。 [ 4 ]野外では、感染した綿植物は夏の中頃から後半にかけて萎凋し、大きな円形の斑点を形成し、その後枯死します。詳しく調べると、宿主植物の維管束系に広範囲にわたる変色が見られます。[ 4 ]土壌表面の下には、他の目に見える兆候があります。感染した根組織には、特徴的な十字形の分岐菌糸が発達し、これは複合顕微鏡で観察できます(図 1)。さらに、感染した植物の主根は菌糸で覆われています。[ 6 ]
もう一つの肉眼で確認できる兆候は、感染した植物の近くの土壌表面に、好条件の高湿度環境下で発生する黄褐色と白色の胞子マットである。[ 4 ]その名前にもかかわらず、これらの胞子マットは散布を助けるとは知られていない。胞子マット上に分生子相が存在することは知られているが、分生子の発芽はめったに観察されないため、分生子の機能は不明のままである。[ 2 ]
テキサス根腐病の発生密度が最も高いのは米国南西部とメキシコ北部で、インドとパキスタンでも症例が報告されている。[ 7 ]テキサス根腐病はアルカリ性で石灰質の土壌（pH 7～8.5）を好む病原菌によって引き起こされるため、土壌改良による防除が可能である。[ 8 ]科学的研究により、降水量が多いことと気温が高いこと（93 °F（34 °C）未満）の両方が、テキサス根腐病の病原性を高めることで、その環境をさらに悪化させる要因であることが明らかになっている。
この病原体は、最も蔓延している地理的地域であるテキサスの綿花栽培地域にちなんで、その通称を得ました。[ 8 ]アメリカ合衆国の南部に位置するテキサスでは、年間降水量が127センチメートル（50インチ）から25センチメートル（10インチ）未満までとなっています。[ 7 ]研究者らは、テキサス根腐病に感染した綿花を用いてブラックランド研究センターで13年間にわたりテキサス根腐病の病原性に関するデータを収集し、病原性が36～ 100センチメートル（14～39インチ）の降水量とある程度相関していることを発見しました。[ 9 ]テキサス根腐病の病原性は、大雨の後により高くなりました。[ 9 ]これらの実験結果は、テキサス根腐病が乾燥した土壌条件よりも湿った土壌条件で優先的に発生するという結論を裏付けています。[ 9 ]同じ研究では、テキサス根腐病の病原性は華氏93度を超える気温に反比例して発達することも判明した。[ 9 ]
テキサス根腐病の症状は、気温が上昇して平均土壌温度が80 °F (27 °C)を超える暑い夏に最も深刻になります。気温の上昇により、テキサス根腐病の最も深刻な症状である葉の萎れとブロンズ色の変色が生じます。[ 10 ]病原菌は、平均気温が高く土壌の微気候が 1 フィートの深さで80 °F (27 °C)を超える夏の間のみ活動します。[ 10 ]
この病気は菌核または枯死した植物組織上の菌糸体として越冬します。春から初夏にかけて、菌糸の成長と根への定着を伴う発芽段階が始まります。真夏から晩夏にかけて、関連する症状が観察される感染段階に達します。[ 2 ]病原体は宿主に侵入し、植物の根組織に定着して根腐れを引き起こします。その結果、葉の黄化と最終的には萎凋という病気の最初の症状が現れます。[ 2 ]根腐れ病の輪は拡大し、植物の状態に基づいて、無症状、病害前線、生存者の3つのゾーンに圃場を分類できます。[ 12 ]病原体は近隣の植物に感染することで拡散し、感染した植物組織が二次接種源として機能し、病気をさらに広げます。高湿度の状況では、胞子マット上に分生子が生成されますが、分生子はめったに発芽しないため、拡散におけるその役割は不明です。[ 2 ]
P. omnivora は、いくつかの分化した菌糸を形成します。最初は、菌糸は土壌中で越冬する菌核から出現します。 [ 2 ]菌核は、罹患した圃場における主要な接種源です。[ 13 ]出現した菌糸は、宿主の根に感染するか、分化した外皮を持つ菌糸束を形成します。宿主の根に接触すると、P. omnivora は根の表面に菌糸マントルを形成します。[ 13 ]これにより、表皮と下層の皮質組織が壊死し、根の病変が生じます。病気が進行すると、根は、円形の不稔菌糸で覆われた特徴的なシナモン色の菌糸束で覆われます。これは、テキサス根腐病の診断的兆候です。[ 13 ]感染の後期段階では、根の壊死により、根の血管が広範囲に変色します。圃場感染根における菌糸束と症状の発現は、綿花で特に顕著である。[ 13 ]晩夏から秋にかけて、根の表面または土壌中に形成された菌糸束は、冬を越すために菌核を形成し、生活環を完了する。
土壌伝染性病原菌であるP. omnivora は、根を介して植物宿主に侵入します。[ 2 ]付着器のような特殊な侵入器官を持つのではなく、宿主植物の根の表皮を覆う感染性菌糸を成長させることで宿主に侵入し、最終的に植物宿主の表皮と皮層細胞接合部に感染します。[ 2 ]そこから真菌病原体は根の維管束系に感染し、皮層根病変を引き起こし始めます。これは綿で最も顕著です。マイクロアレイ解析と遺伝子発現プロファイリングにより、ジャスモン酸、エチレン、フラボノイド生成などの植物防御に関連する特定の経路が感染後期に減少することが明らかになりました。[ 13 ]これは、 P. omnivora がこれらの植物化学的防御物質の生成を抑制して病気の成功を確実にできることを示唆しています。[ 13 ]
テキサス根腐病の蔓延と被害を抑える最も一般的な管理戦略は、土壌操作です。土壌操作の目的は、テキサス根腐病の活動を抑制するために、テキサス根腐病に好ましくない土壌環境を作り出すことです。一般的なアプローチは、病原菌がアルカリ性土壌を好むため、土壌の酸性度/土壌pHを変更することです。土壌pHを下げる推奨方法は、硫酸アンモニウムまたはリン酸アンモニウム肥料を9.3平方メートルあたり約4.5kg （10ポンド）施用することです。このように肥料を施用すると、土壌pHが低下し、よりアルカリ性の土壌環境を好むテキサス根腐病にとって好ましくない環境になります。[ 14 ]この管理方法は、広範囲の土壌を改良するのに必要なコストのため、中規模または大規模な農業経営には実用的ではありません。しかし、趣味の庭やその他の小規模経営には適しています。
テキサス根腐病は感染パターンが多様であるため、最も効果的な治療計画にはさまざまな管理戦略が含まれます。テキサス根腐病のその他の防除方法としては、収穫後の土壌の深耕、保護植物バリアの設置、有機作物残渣の土壌への混入などがあります。[ 15 ]収穫後の深耕は、感染の可能性のある土壌を6～10インチ（15～25cm ）の深さまで砕き、病原菌の菌核形成能力を阻害することでテキサス根腐病と闘うことが示されています。
既に感染した地域を囲むようにソルガムなどの耐性のあるイネ科作物を植えることで、テキサス根腐病が他の地域に広がるのを抑えることができます。感受性の高い作物を免疫のあるイネ科作物で囲むことで、土壌中にバリア層を作り、感受性の高い作物の根の感染を防ぐことができます。[ 4 ]
有機肥料は、春の植え付け前に土壌に施用すると、テキサス根腐病に対する効果的な治療法となります。最も効果的な肥料は、小麦、オート麦、その他の穀物作物の残渣から構成されています。情報源によって意見は異なりますが、テキサス根腐病は2,000種以上の宿主植物に感染するため、輪作は効果的な防除方法ではありません。[ 8 ]総じて、テキサス根腐病に罹患していることが知られている地域は避けるのが最善です。なぜなら、病原菌を確実に防除できる管理技術はないからです。
テキサス根腐病（Phymatotrichopsis omnivora）は、双子葉植物の宿主植物の範囲が非常に広く、既知の真菌病原体の中で最大級の宿主範囲を持ち、2,000種以上の宿主種が存在するため、木本双子葉植物に最も大きな影響を与える病気の1つと考えられています。[ 5 ]テキサス根腐病は1888年から研究されていますが、病原体の独特な生物学的特性、すなわち土壌中で事実上永久に生存する能力と、症状を起こさずに自生植物の根で生存する能力のために、効果的な管理ツールはほとんどありません。[ 10 ]また、この種の宿主範囲が広いため、さまざまな宿主種にわたって病原体の個体群が維持される可能性があるため、管理が困難になっています。
テキサス根腐病は綿花栽培農家にとって深刻な経済的脅威であり、テキサスA&M大学の推定によると、テキサスで発見された綿花の損失は2900万ドル以上に上る。[ 14 ]
{{cite journal}}: CS1 maint: 複数の名前: 著者リスト (リンク)