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| テキサス根腐れ病 | |
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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： | ペジゾミセス |
| 注文： | ペジサレス |
| 家族： | シソ科 |
| 属: | フィマトトリコプシス |
| 種： | P.オムニボラ
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| 二名法名 | |
| フィマトトリコプシス・オムニボラ （ダガー）ヘネバート（1973）
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| 同義語 | |
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Ozonium auricomum Link [as 'auriconum']、(1809) | |
テキサス根腐れ病（別名フィマトトリコプシス根腐れ病、フィマトトリクム根腐れ病、綿花根腐れ病、または古い文献ではオゾニウム根腐れ病）は、 メキシコや米国南西部でよく見られる病気で、通常は暖かい時期に、感染した植物が突然枯れて枯れる。この病気は、土壌に生息するフィマトトリコプシス・オムニボラという菌類が、感染しやすい植物の根を攻撃することで発生する。1888年にパメルによって初めて発見され、1916年にダガーによって命名された。 [1] [2]
この病気に関する歴史的考察を含むモノグラフは、1973年にRB StreetsとHE Blossによって執筆されました。[3]
宿主と症状
Phymatotrichopsis omnivoraは壊死性真菌病原体で、宿主範囲が非常に広く、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ます。 [4]ほとんどの単子葉植物は免疫があるため、特に双子葉植物を標的とします。 [5]この病原体の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、葉の黄化であることが多く、その後、茶色くなり、萎れていきます。最初の症状が現れてから2週間後、植物は枯れます。 [4]畑では、感染した綿の植物は、夏の半ばから終わりにかけて萎れ始め、大きな円形の斑点を形成し、その後枯れます。詳しく調べると、宿主植物の維管束系は広範囲に変色しています。[4]土壌表面の下には、他の目に見える兆候があります。特徴的な十字形の枝分かれした菌糸が感染した根組織に発達し、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の束で覆われています。[6]
もう一つの肉眼的兆候は、好条件の高湿度環境下で感染植物付近の土壌表面に形成される黄褐色と白色の胞子マットである。[4]名前に反して、これらの胞子マットは拡散を助けるこ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、分生子の発芽はほとんど観察されないため、分生子の機能は不明である。[2]
環境
テキサス根腐れ病は、米国南西部とメキシコ北部で最も集中的に発生しており、インドとパキスタンでも症例が報告されています。[7]テキサス根腐れ病は、アルカリ性および石灰質の土壌（pH 7〜8.5）を好む病原体によって引き起こされるため、土壌改良による制御が可能です。[8]科学的研究では、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れ病の毒性を高める環境要因であることがわかっています。
この病原菌は、最も蔓延している地理的地域、つまり綿花栽培地であるテキサス州にちなんで、この一般名が付けられた。[8]テキサス州は、米国南部に位置する地域で、年間降雨量は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）未満である。[7]研究者らは、ブラックランド研究センターで、テキサス根腐れ病に感染した綿花を用いて、テキサス根腐れ病の毒性に関するデータを13年間にわたって収集し、毒性が36〜100センチメートル（14〜39インチ）の範囲の降雨量とある程度相関していることを発見した。[9]テキサス根腐れ病の毒性は、大雨の後には高まることが観察された。[9]これらの実験結果は、テキサス根腐れ病は乾燥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る。[9]同じ研究では、テキサス根腐れ病の毒性は気温が華氏93度を超えると逆に強くなることを発見した。[9]
テキサス根腐れ病の症状は、気温が上昇して土壌の平均温度が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、テキサス根腐れ病の最も深刻な症状である、葉が萎れ、銅色になります。[10]病原菌は、平均気温が高く、土壌の1フィートの深さの微気候が80°F（27°C）を超える夏季にのみ活動します。[10]
病気のサイクル
この病気は、菌核または死んだ植物組織上の菌糸体として越冬する。春から初夏にかけて、発芽段階が始まり、菌糸の成長と根のコロニー形成が始まる。夏の半ばから終わりにかけて、この病気は感染段階に達し、関連する症状が観察される。[2]病原体は宿主に侵入し、植物の根組織にコロニーを形成して根腐れを引き起こす。その結果、病気の最初の症状は葉の黄化と最終的には萎凋に現れる。[2]根腐れ病の輪が拡大し、圃場は植物の状態に基づいて無症状、病気の最前線、生存の 3 つのゾーンに分類できる。[12]病原体は近隣の植物に感染して拡散し、感染した植物組織は二次接種源として機能し、病気をさらに拡散させる。湿度の高い状況では、胞子マット上に分生子が形成されるが、分生子が発芽することはめったにないため、拡散におけるその役割は不明である。[2]
P. omnivora は数種類の分化した菌糸を形成します。最初、菌糸は土壌で越冬する菌核から出現します。 [2]菌核は感染した圃場における主な感染源です。[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。宿主の根と接触すると、P. omnivora は根の表面に菌糸の外套を形成します。[13]これにより表皮とその下の皮質組織が壊死し、根の病変が生じます。病気が進行するにつれて、根は特徴的なシナモン色の菌糸束で覆われ、非円形の不稔菌糸で覆われます。これはテキサス根腐れ病の診断徴候です。[13]感染後期の根は、根の壊死により広範囲にわたる維管束の変色を示します。圃場で感染した根における菌糸束と症状の発現は、綿花において特に顕著である。[13]晩夏から秋にかけて、根の表面または土壌に形成された菌糸束は、冬を越すために菌核を形成し、ライフサイクルを完了する。
病因
土壌媒介病原体であるP. omnivoraは、根を介して植物宿主に侵入する。[2] P. omnivoraは、付着器のような特殊な侵入器官を持たずに、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質細胞接合部に感染する。[2]そこから、真菌病原体は根の維管束系に感染し、綿で最も顕著な皮質根病変を引き起こし始める。マイクロアレイ分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、フラボノイドの生成など、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った。[13]これは、 P. omnivoraがこれらの植物化学物質防御の生成を抑制して、病気の成功を確実にできることを示唆している。 [13]
コントロール
テキサス根腐れ病の蔓延と被害を抑える最も一般的な管理戦略は土壌改良です。土壌改良の目的は、テキサス根腐れ病にとって好ましくない土壌環境を作り、その活動を抑えることです。病原菌はアルカリ性の土壌を好むため、一般的なアプローチは土壌の酸性度/土壌pH を変えることです。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 m 2 (100 平方フィート) あたり約 4.5 kg (10 ポンド) 施用することです。この方法で肥料を施すと土壌 pH が下がり、よりアルカリ性の土壌環境を好むテキサス根腐れ病にとって好ましくなくなります。[14]この管理方法は、広い面積の土壌改良にコストがかかることから、中規模または大規模の農業には実用的ではありません。ただし、趣味の庭やその他の小規模な事業には適しています。
テキサスルートロット病は多様な感染パターンを示すため、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。テキサスルートロット病の他の制御方法としては、収穫後の土壌の深耕、保護植物バリアの設置、有機作物残渣を土壌に混ぜることなどがあります。[15]収穫後の深耕により、感染の可能性がある土壌が6〜10インチ（15〜25cm）の深さまで砕かれ、病原菌の菌核形成能力を阻害することでテキサスルートロット病と戦うことが示されています。
すで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草を植えると、テキサス根腐れ病が他の地域に広がるのを防ぐことができます。感受性作物を免疫のある草で囲むことで、土壌にバリア層を作り、感受性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、テキサス根腐れ病に効果的な治療法です。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留物です。情報源によって意見が分かれていますが、テキサス根腐れ病の宿主種は2,000種以上と広範囲にわたるため、輪作は効果的な防除方法ではありません。[8]全体として、テキサス根腐れ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、管理技術では病原菌を防除できることが保証されていないからです。
重要性
テキサス根腐れ病（Phymatotrichopsis omnivora）は、双子葉植物の宿主植物が多岐にわたることが主な理由で、木本双子葉植物の最も影響力のある病気の1つとみなされており、2,000種を超える宿主種があり、既知の真菌性病原体の中で最も広い宿主範囲の1つを特徴としています。[5]テキサス根腐れ病は1888年以来研究されてきましたが、病原体のユニークな生物学的特徴のために、効果的な管理ツールはほとんどありません。つまり、土壌中で事実上無期限に存続する能力と、症状を出さずに在来植物の根で生き残る能力です。[10]また、この種の広い宿主範囲は、病気の個体群がさまざまな宿主種にわたって維持される可能性があるため、管理を困難にしています。
テキサス根腐れ病は綿花栽培者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、テキサス州で発見された綿花の損失は2,900万ドル以上に上ります。[14]
参考文献
- ^ Damicone, John P (2014年1月). 「Phymatotrichum Root Rot」（PDF） .オクラホマ州協同組合拡張サービス. 2016年12月1日閲覧。
- ^ abcdefgh UPPALAPATI SR、YOUNG、CA、MAREK、SM、MYSORE、K. S (2010)。「Phymatotrichopsis omnivora による Phymatotrichum (綿) 根腐れ: 過去と将来」。 分子植物病理学。11 ( 3): 325–334。doi :10.1111/j.1364-3703.2010.00616.x。PMC 6640249。PMID 20447281。
{{cite journal}}: CS1 maint: 複数の名前: 著者リスト (リンク) - ^ RB Streets および HE Bloss。1973 年。Phymatotrichum 根腐れ。モノグラフ #8。アメリカ植物病理学会(APS)、ミネソタ州セントポール
- ^ abcde Goldberg, Natalie (2005). 「Phymatotrichum Root Rot」（PDF） .ニューメキシコ州立大学農業・消費者・環境科学部. 2016年11月17日閲覧。
- ^ ab Olson, Mary (2000年2月). 「コットン（テキサス）根腐れ」アリゾナ大学農学生命科学部協同組合拡張部。 2016年12月1日閲覧。
- ^ Marek, SM; Hansen, K.; Romanish, M.; Thorn, RG (2016-12-08). 「綿根腐れ病原菌 Phymatotrichopsis omnivora の分子系統学」. Persoonia . 22 :63–74. doi :10.3767/003158509X430930. ISSN 0031-5850. PMC 2789547. PMID 20198139 .
- ^ ab Percy, RG (1983). 「 土壌因子によって決定されるPhymatotrichum omnivorumの潜在的範囲」.植物病理学. 67 (9): 981–983. doi :10.1094/PD-67-981.
- ^ abc Uppalapati, Srinivasa (2010). 「Phymatotrichopsis omnivora による Phymatotrichum (綿) 根腐れ: 過去と将来」.分子植物病理学. 11 (3): 325–334. doi :10.1111/j.1364-3703.2010.00616.x. PMC 6640249. PMID 20447281 .
- ^ abcd Jeger, MJ (1986). 「綿花におけるPhymatotrichum根腐れ病（Phymatotrichum omnivorum）の流行：最終発生率と予測基準の環境相関」Annals of Applied Biology . 109 (3): 325–334. doi :10.1111/j.1744-7348.1986.tb03209.x.
- ^ abc Goldberg, Natalie (2018). 「Phymatotrichum root rot」（PDF） .ニューメキシコ州立大学. 2020年12月9日閲覧。
- ^ フェドレンコ、ヴィタリー;ピリペンコ、リリヤ (2012)。 「Kwarantannowe i inwazyjne gatunki występujące na Ukrainie」[ウクライナにおける検疫と外来種]。植物保護の進歩。52 (4)。植物保護研究所: 1156 ～ 1164 年。ISSN 2084-4883。S2CID 130106654。 このレビューはSladonja et al.、2015などによって引用されています。
- ^ Mattupalli, Chakradhar; Seethepalli, Anand; York, Larry M.; Young, Carolyn A. (2019). 「土壌生物因子に関連する根系の構造変化を評価するためのデジタルイメージング」。Phytobiomes Journal . 3 (2). アメリカ植物病理学会: 102–111. doi : 10.1094/PBIOMES-12-18-0062-R .
- ^ abcdef Uppalapati, SR; et al. (2009). 「Medicago truncatulaとPhymatotrichopsis omnivoraの相互作用中の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、およびフラボノイド経路が疾患の発症に果たす役割が明らかに」。 分子植物微生物相互作用。22 ( 1): 7–17。doi : 10.1094/ mpmi -22-1-0007。PMID 19061398。
- ^ ab 「テキサス根腐れ病、Phymatotrichopsis omnivora (Duggar) Hennebert [同義語 Phymatotrichum omnivorum (Shear) Duggar] - アッシュ害虫：主要な昆虫、病気、大気汚染による傷害、化学傷害に関するガイド」。2007年9月27日。2007年9月27日時点のオリジナルよりアーカイブ。2020年12月9日閲覧。
- ^ 「綿花根腐れ病 | テキサス植物病害ハンドブック」plantdiseasehandbook.tamu.edu . 2020年12月9日閲覧。
外部リンク
- 綿花（テキサス）根腐れ
- テキサス根腐れ病
- Index Fungorum - Phymattricopsisomnivora
- USDA ARS 真菌データベース
- EPPO 検疫害虫: Phymattricopsisomnivora
- Persoonia - Phymatotrichopsis omnivora の分子系統学
- NC 州病原体プロファイル