| プッチニア・コロナタ | |
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科学的分類 
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| 王国： | 菌類 |
| 分割： | 担子菌類 |
| クラス： | プッチニオミセテス |
| 注文： | プッチニアレス |
| 家族： | プッチニア科 |
| 属: | プッチニア |
| 種： | P.コロナタ
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| 二名法名 | |
| プッチニア・コロナタ コルダ（1837）
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| 同義語 | |
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アエシジウム・クラッサム Pers。 (1801) | |
Puccinia coronataは植物病原体であり、エンバクおよびオオムギの冠さび病の原因物質である。この病原体は世界中に分布し、野生エンバクと栽培エンバクの両方に感染する。冠さび病は、オオムギにおける最初の感染が季節の早い時期に局所的な感染源によって発生するため、オオムギの生産に脅威を与える。 [1]冠さび病は、宿主の抵抗性に応じて、異なる種内で多くの異なる生理学的系統を進化させてきた。各病原性系統は、種の典型的な宿主内の特定の植物系統を攻撃することができる。例えば、 P. coronataには290以上の系統が存在する。 [2]抵抗性表現型を持つ作物がしばしば放出されるが、数年のうちに毒性の強い系統が発生し、 P. coronataがそれらを感染させる可能性がある。 [3]
症状
夏葉は線状で淡橙色をしており、主に葉身に発生しますが、葉鞘、花柄 、芒にも発生することがあります。広範囲のクロロシスは夏葉の発生と関連していることが多いです。冬葉は主に線状で黒から暗褐色をしており、宿主の表皮に覆われています。[4]冠さび病の感染では通常、植物全体が枯れることはありませんが、個々の葉は枯れます。感染した葉の壊死部分は組織の死を反映しています。病気によるクロロシスと壊死の拡大は、感染した植物の光合成プロセスと全体的な生理機能を大幅に低下させ、結果として成長と収穫量を減少させます。[5]さらに、植物がひどく感染すると、干ばつ条件に対してより敏感になり、死に至ることもあります。[6]
病気のサイクル
春に大麦の茎や畑に残された感受性のイネ科植物の残渣に付着した冬胞子が発芽し、担子胞子を形成してRhamnus catharticaに感染する。分生胞子期とさび胞子期は代替宿主上で形成される。R . cathartica由来のさび胞子は、大麦に感染する主な接種源である。主な感染は春の大麦の3葉期に早くも起こり、夏胞子に発達する。夏胞子で形成された夏胞子によって感染過程が繰り返され、菌は生育期に大麦上で数回の繁殖サイクルを経る。風によって運ばれる夏胞子によって菌は最初の接種源であったR. cathartica の灌木からある程度の距離まで運ばれることがあるが、このような二次拡散はエンバク冠さび病の場合ほど広範囲には及ばないと思われる。[4]実際、P. c. f. sp.アベナエは数百マイルの拡散距離を越えて生存し続けることができる。[6]
オオムギ冠さび病は、オオムギだけでなくライ麦にも感染する。さらに、クワクサ（Elymus repens）、ヒメホソウ（E. tranchycaulus）、ウエスタンウィートグラス（Pascopyrum smithii）、アワオオムギ（Hordeum jubatum ）、いくつかのウィートグラス（ Elymus、同義語： Elytrigia 、属） 、および野生ライグラス（Elymus属およびLeymus属）を含む多くの野生イネ科植物にも感染する。この菌はこれらの宿主上で容易に冬虫夏草を形成し、冬虫夏草は越冬する冬虫夏草の貯蔵庫となる。クワクサは越冬する冬虫夏草の最も重要な貯蔵庫であると考えられる。このどこにでも生息する多年生雑草は、このさび病に非常に弱く、Rhamnus属の近くに生育しているのがよく見られる。
種内分類
尿管/毛皮期は、アグロスティス属、アレナテルム属、ブロムス属、カラマグロスティス属、エリムス属、フェストゥカ属、グリセリア属、ホルカス属、ホーデウム属、ロリウム属、ポア属、スケドノロス属などの広範囲の草種（イネ科）でも発生します。最近の分子研究では、種内遺伝的変異が高く、プッチニア コロナータには複数の菌種が存在することが示唆されています。系統発生的な系統。宿主特異性、形態、および複数遺伝子系統解析に基づいて、7 つの系統発生種、すなわちP. コロナータs.str が認識されています。、Ｐ．コロナティ・アグロスティディス、Ｐ．コロナティ・ブレビスポラ、Ｐ．コロナティ・カラマグロスティディス、Ｐ．コロナティ・ホルデイ、Ｐ．コロナティ・ジャポニカ、およびＰ．コロナティ・ロンギスポラ。プッチニア コロナータs.str.はさらに 2 つの品種に分けられます。P . コロナータvar. avenaeおよびP. コロナータvar.コロナータ。前者は 2 つの特殊品種で構成されています。アベナエf. sp. avenaeおよびP. コロナータvar.アベナエf. sp.グラミニコーラ。オーツ麦の冠さび病病原体は、P. コロナータ変種に属します。アベナエf. sp.アベナエ。[7] [8]
管理
冠さび病に対する抵抗性の原因はさまざまな地域の大麦の遺伝資源で特定されているが、現在北アメリカのグレートプレーンズ北部で栽培されているほとんどの麦芽大麦の 栽培品種は冠さび病にかかりやすい。[1] 通常、P. coronata は5年以内に抵抗性遺伝子を克服できるため、オート麦生産産業へのその有害な影響を制御することは研究者にとって困難である。 農業研究局の研究者は、冠さび病を認識して植物内で防御反応を誘発すると考えられるタンパク質を生成する個々の遺伝子を導入した。[9] P. coronata はオート麦の抵抗性株に素早く適応できるため、研究者は新しい抵抗性遺伝子を求めて、一般に雑草と見なされているオート麦の新品種 ( A. barbata ) に頼らざるを得なかった。実験室での研究では、A. barbata はさまざまな株の冠さび病に対する抵抗性を付与するのに非常に優れている。研究者の主な目標は、冠さび病に対する耐性を付与するだけでなく、高収量や干ばつ耐性などの追加の望ましい特性を備えたオート麦の品種を開発することです。[9]
研究の歴史
P. coronataによるA. sativa （オート麦冠さび病菌）に関する研究は、植物病理学における「耐性」の理解と定義の基礎となっています。1958年、Caldwellらは耐性を「感受性植物が、収量や品質に深刻な損失を被ることなく、さび病菌による深刻な攻撃に耐えられること」と定義しました。彼らは、過敏反応を誘導する育種に最も関心が集まっていたと指摘していましたが、米国で広く普及している栽培品種において初めて「耐性」を特定し、区別し、定量化し、定義しました。[10] [11] [12]
参照
参考文献
- ^ ab 「大麦冠さび病」.農業研究局.米国農務省. 2021年2月14日. 2021年2月14日閲覧。
- ^ Simons, Marr Dixon; Michel, LJ (1964). 「Puccinia coronata var. avenaeの病原菌種の国際登録」. Plant Disease Reporter . 48 (10): 763– 766.
- ^ Briere, SC; Kushalappa, AC; Mather, DE (1994). 「 オート麦栽培品種および育種系統における冠さび病菌（Puccinia coronata f. sp. avenae ）レース264に対する部分的耐性のスクリーニング」. Canadian Journal of Plant Pathology . 16 (1): 49– 55. Bibcode :1994CaJPP..16...49B. doi :10.1080/07060669409500787.
- ^ ab 病気のサイクル
- ^ Sulaiman Eve, Hassan Y; Runno-Paurson; Kaurilind, Eve; Niinemets, Ülo (2023). 「冠さび病菌（Puccinia coronata）感染が主宿主Avena sativaと副宿主Rhamnus frangulaにおける光合成と揮発性物質放出に及ぼす影響の差異」 . Journal of Experimental Botany . 74 (6): 2029– 2046. doi :10.1093/jxb/erad001. PMID 36610799.
- ^ ab 「オートクラウンサビ病」。穀物病害研究所。米国農務省｜農業研究局。 2015年10月19日閲覧。
- ^ Liu, M.; S. Hambleton (2012). 「系統学的観点から見たPuccinia coronata slの分類学的レビューの基礎を築く」Mycol Progress . 12 : 63–89 . doi : 10.1007/s11557-012-0814-1 .
- ^ Urban, Z.; J. Marková (1993). 「ヨーロッパのイネ科植物のさび病菌 I. Puccinia coronata Corda」. Acta Univ Carol . 37 : 93–147 .
- ^ ab 「ARSの科学者、野生オート麦で冠さび病と闘う」農業研究局.米国農務省. 2021年2月14日. 2021年2月14日閲覧。
- ^ パガン（イスラエル）；ガルシア＝アレナル（フェルナンド）（2020年8月25日）「植物の病原体に対する耐性：統一的な視点」Annual Review of Phytopathology 58 ( 1). Annual Reviews : 77– 96. doi :10.1146/annurev-phyto-010820-012749. hdl : 10261/339066 . ISSN 0066-4286. PMID 32403981.
- ^ Soares, Miguel P.; Teixeira, Luis; Moita, Luis F. (2017-01-03). 「感染に対する宿主防御における疾患寛容と免疫」. Nature Reviews Immunology . 17 (2). Nature Portfolio : 83–96 . doi :10.1038/nri.2016.136. hdl : 10400.7/767 . ISSN 1474-1733. PMID 28044057.
- ^ Schafer, John F. (1971). 「植物病害に対する耐性」. Annual Review of Phytopathology . 9 (1). Annual Reviews : 235– 252. doi :10.1146/annurev.py.09.090171.001315. ISSN 0066-4286.
外部リンク
- 「プッチニア コロナータ」。種フンゴラム。2021年2月14日閲覧。
- 「プッチニア コロナータ ヴァル アベナエ」。種フンゴラム。2021年2月14日閲覧。
- 「プッチニア コロナータ ヴァル ロリイ」。種フンゴラム。2021年2月14日閲覧。
