菌寄生
真菌に寄生する能力を持つ生物

菌寄生生物とは、 菌類に寄生する能力を持つ生物です

菌類寄生虫は、宿主との相互作用の種類に応じて、生物栄養性または死栄養性になる可能性がある。 [1]

菌類寄生生物の種類

菌従属栄養

様々な植物は、生活環の一部または全部において菌類に寄生し、栄養の大部分を菌類から得るという点で、菌寄生植物とみなすことができます。これには、多くのランの苗や、モノトロパ・ユニフローラのようなクロロフィルを欠く植物が含まれます。 菌寄生植物は、より正確には菌従属栄養植物と呼ばれます

菌類寄生細菌

一部の細菌は、寄生虫または共生者として菌類細胞の表面または内部に生息します

菌寄生性ウイルス

マイコウイルスと呼ばれるウイルスの中には、寄生虫または共生者として菌類の細胞上または細胞内に生息するものがあります

菌寄生菌

多くの菌寄生生物は菌類ですが、すべての菌類が寄生菌というわけではありません（一部は片利共生菌または腐生菌です）。[2]生体栄養性菌寄生生物は、生きた宿主細胞から栄養を得ます。死滅栄養性菌寄生生物は、死んだ宿主細胞に依存しており、まず毒素や酵素で殺すことがあります（腐生性増殖）。[2] [3]

菌類寄生虫相互作用の種類

生物栄養性および死栄養性の菌類寄生虫

生体栄養性菌類寄生虫は、生きた宿主細胞から栄養を得て、その成長は宿主の代謝に大きく影響されます。[4]生体栄養性菌類寄生虫は高い宿主特異性を示す傾向があり、しばしば特殊な感染構造を形成します。[5]壊死性菌類寄生虫は、宿主真菌に侵入し、その細胞成分を殺し、消化するという、非常に攻撃的な拮抗作用を示すことがあります。壊死性寄生虫は、宿主特異性が低い傾向があり、寄生メカニズムは比較的非特異性です。[5]

バランスのとれた破壊的な菌類寄生虫

平衡型菌寄生虫は宿主に対してほとんど、あるいは全く破壊的な影響を与えないのに対し、破壊型菌寄生虫は逆の影響を与える。[6]生物栄養性菌寄生虫は一般的に平衡型菌寄生虫と考えられている。一方、壊死栄養性菌寄生虫は毒素や酵素を用いて宿主細胞を死滅させるため、壊死栄養性菌寄生虫は通常、破壊型菌寄生虫と考えられている。しかし、組み合わせによっては、寄生虫は初期発生期には生物栄養性菌として生存し、その後寄生後期には宿主を殺傷し、より破壊型菌寄生虫のような行動をとることがある。[4] [6]

菌寄生のメカニズム

菌寄生の4つの主なステップは、標的の位置特定、認識、接触と侵入、そして栄養獲得です。[7]

標的部位

多くの研究は、菌寄生菌の菌糸の成長方向、胞子の発芽、芽管の伸長が、潜在的な宿主の検出に応じて向性を示す可能性があることを示唆しています。 [8] この向性認識反応は、宿主の特徴的な化学物質の検出から生じると考えられています。濃度勾配の方向が寄生虫の成長方向を決定します。[9]菌寄生虫の相互作用は宿主特異的であり、単なる接触反応ではないため、宿主菌からのシグナルがトリコデルマなどの菌寄生虫によって認識され、菌寄生関連遺伝子の転写を誘発すると考えられます。[10] [11]

認識

菌類寄生生物が真菌宿主と接触すると、互いに認識します。菌類寄生生物と宿主真菌間のこの認識は、菌類宿主の細胞表面にある凝集素に関連している可能性があります。菌類寄生生物の細胞壁上の炭水化物残基が宿主真菌表面のレクチンに結合し、相互認識を実現している可能性があります。 [12]

接触と侵入

菌寄生菌と宿主が互いを認識すると、両者は外部形態と内部構造に変化を示すことがあります。[13] [14]菌寄生菌は、宿主と相互作用する際に異なる構造を形成します。例えば、一部の菌寄生菌の菌糸は、宿主の菌糸上に吸器に似た特殊な接触細胞を形成します。また、宿主菌の菌糸に巻き付いたり、宿主菌糸に侵入して増殖したりする菌もあります。[15]壊死性菌寄生菌は、侵入する前に毒素や酵素で宿主菌糸を殺すことがあります。[3]

応用

菌寄生菌は、自然界および農業において植物病原菌の重要な防除となり、生物的防除として総合的病害虫管理（IPM）において役割を果たす可能性があります[16]

トリコデルマ属菌類の中には、商業的に重要な様々な病気の生物的防除剤として開発されており[7] 、米国、インド、イスラエル、ニュージーランド、スウェーデンなどの国々で、リゾクトニア・ソラニ、ボトリティス・シネレア、スクレロチウム・ロルフシ、スクレロチニア・スクレロティオルム、ピシウム属菌類、フザリウム属菌類によって引き起こされる植物病害の防除に、化学農薬の有望な代替手段として応用されている[17] [18] 。

菌類寄生に関するさらなる研究により、生物農薬や生物肥料を含むより多くの生物活性化合物の発見につながる可能性がある。[19]

真菌性生物製剤とその商品名および製造業者名のリスト[5]
市販品 使用される生物製剤 製造業者名
AQ10 生物殺菌剤 アンペロマイセス・キスカリス

M-10分離株

エコジェン社 イスラエル
抗真菌 トリコデルマ属 ベルギー、グロンドルツメッティンゲン・デ・クスター
バイオファンガス トリコデルマ属 グロンドルツメッティンゲン・デ

クスター・n. V.ベルギー

皮膚科 トリコデルマ・ビリデ バサラス生物防除研究所

インド研究所

ビナブT トリコデルマ・ハルジアナム

(ATCC 20476) および

トリコデルマ・ポリスポルム

(ATCC 20475)

バイオ・イノベーションAB、英国
ビオデルマ トリコデルマ・ビリデ/T.ハルジアナム バイオテックインターナショナル株式会社（インド）
バイオフォックスC フザリウム・オキシスポルム（非病原性） SIAPA、イタリア
プレストップ、プリナストップ グリオクラディウム・カテヌラタム ケミラ・アグロ社（フィンランド）
ルートプロ、ルートプロタからソイルガードまで トリコデルマ・ハルツィアヌム/グリオクラジウム・ビレンス株

GL-21

エファル・アグ（イスラエル）、サーモ・トリロジー（米国）
ルートシールド、プラントシールド

T-22 プランターボックス

トリコデルマ・ハルジアヌム・リファイ株 KRL-AG

(T-22)

バイオワークス社（米国）
シュプレシビット トリコデルマ・ハルジアナム ボレガード・アンド・ライツェル（チェコ共和国）
T-22 G、T-22 HB トリコデルマ・ハルジアナム

KRL-AG2株

THT社（米国）
トリコデックス、トリコペル トリコデルマ・ハルジアナム マクテシム・ケミカル・ワークス社（米国）
トリコペル、トリコジェクト、トリコドウェルズ、トリコシール トリコデルマ・ハルジアナム

トリコデルマ・ビリデ

Agrimm Technologies Ltd.（ニュージーランド）
トリコペル トリコデルマ・ハルジアヌムとトリコデルマ・ビリデ Agrimm Technologies Ltd.（ニュージーランド）
トリコデルマ 2000 トリコデルマ属 マイオコントロール社（イスラエル）
トライコントロール トリコデルマ属 ジェイピー・バイオテック（インド）
トリエコ トリコデルマ・ビリデ エコセンス・ラボ株式会社

インド、ムンバイ

TY トリコデルマ属 イスラエル、マイココントロール

参考文献

  1. ^ Boosalis, MG (1964). 「Hyperparasitism」. Annual Review of Phytopathology . 2 (1): 363– 376. doi :10.1146/annurev.py.02.090164.002051. ISSN  0066-4286.
  2. ^ ab Hawksworth, DL; Kirk, PM; Sutton, BC; Pegler, DN (1995). Ainsworth & Bisby's Dictionary of the Fungi . Wallingford, UK: CAB International.
  3. ^ ab Barnett, HL (1963). 「真菌による菌寄生の性質」. Annu. Rev. Microbiol . 17 : 1– 14. doi :10.1146/annurev.mi.17.100163.000245.
  4. ^ ab ジェフリーズ, ピーター (1985). 「接合菌類における菌類寄生」.リンネ協会植物学誌. 91 ( 1–2 ): 135–150 . doi :10.1111/j.1095-8339.1985.tb01140.x. ISSN  0024-4074.
  5. ^ abc アシュラフ、シャビール; ズハイブ、モハマド (2013)、「真菌​​の生物多様性：植物病害管理における潜在的なツール」、環境における微生物資源の管理、シュプリンガー・オランダ、pp.  69– 90、doi :10.1007/978-94-007-5931-2_4、ISBN 9789400759305
  6. ^ ab HL, Barnett; FL, Binde (1973). 「真菌の宿主-寄生虫関係」Annual Review of Phytopathology . 11 (1): 273– 292. doi :10.1146/annurev.py.11.090173.001421
  7. ^ ab Ojha, S.; Chatterjee, NC (2011). 「トマトのフザリア萎凋病の生物的防除におけるTrichoderma属菌の菌寄生」.植物病理学・植物保護アーカイブ. 44 (8): 771– 782. doi :10.1080/03235400903187444. ISSN  0323-5408. S2CID  86656967.
  8. ^ Chet, I.; Harman, GE; Baker, R. (1981). 「Trichoderma hamatum：Rhizoctonia solaniおよびPythium属菌との菌糸相互作用」.微生物生態学. 7 (1): 29– 38. doi :10.1007/bf02010476. ISSN  0095-3628. PMID  24227317. S2CID  35220790.
  9. ^ Barak, R.; Elad, Y.; Mirelman, D.; Chet, I. (1985). 「レクチン：トリコデルマとスクレロチウム・ロルフシの相互作用における特異的認識の基盤となる可能性」. Phytopathology . 75 (4): 458– 462. doi :10.1094/phyto-75-458.
  10. ^ ドルジニナ、イリーナ S.; Seidl-seiboth、ヴェレナ;エレーラ・エストレラ、アルフレド。ホーウィッツ、ベンジャミン A.ケナリー、チャールズ M.モンテ、エンリケ。ムカルジー、プラスン K.ザイリンガー、スザンヌ。グリゴリエフ、イーゴリ V. (2011-09-16)。 「トリコデルマ: 日和見的成功のゲノミクス」(PDF)。ネイチャーレビュー 微生物学。9 (10): 749–759。土井:10.1038/nrmicro2637。ISSN  1740-1526。PMID  21921934。S2CID 11046734  。
  11. ^ Karlsson, Magnus; Durling, Mikael Brandström; Choi, Jaeyoung; Kosawang, Chatchai; Lackner, Gerald; Tzelepis, Georgios D.; Nygren, Kristiina; Dubey, Mukesh K.; Kamou, Nathalie (2015-01-08). 「Clonostachys roseaのゲノムから得られた菌類寄生の進化に関する洞察」. Genome Biology and Evolution . 7 (2): 465– 480. doi :10.1093/gbe/evu292. ISSN  1759-6653. PMC 4350171. PMID 25575496  .  資料はこのソースからコピーされたもので、Creative Commons Attribution 4.0 International License に基づいて利用可能です。
  12. ^ インバー, ジェイコブ; メネンデス, アナ; チェット, イラン (1996). 「Trichoderma harzianumとSclerotinia sclerotiorumの菌糸相互作用と生物的防除における役割」.土壌生物学・生化学. 28 (6): 757– 763. doi :10.1016/0038-0717(96)00010-7. ISSN  0038-0717.
  13. ^ Zeilinger, Susanne; Brunner, Kurt; Peterbauer, Clemens K.; Mach, Robert L.; Kubicek, Christian P.; Lorito, Matteo (2003-07-01). 「Trichoderma atrovirideのNag1 N-アセチルグルコサミニダーゼはキチンによるキチナーゼ誘導に必須であり、生物防除に重要な意義を持つ」Current Genetics . 43 (4): 289– 295. doi :10.1007/s00294-003-0399-y. ISSN  0172-8083. PMID  12748812. S2CID  22135834.
  14. ^ トロイアン、ロジェリオ・フラガ;シュタインドルフ、アンドレイ・ステッカ。ラマダ、マルセロ・エンリケ・ソレル。アルーダ、ワルキリア。ウルホア、シラノ・ホセ (2014-06-26)。 「Sclerotinia sclerotiorum に対する Trichoderma harzianum の菌寄生研究: 細胞壁分解酵素遺伝子の拮抗作用と発現の評価」。バイオテクノロジーの手紙。36 (10): 2095–2101。土井:10.1007/s10529-014-1583-5。ISSN  0141-5492。PMID  24966041。S2CID 254278907  。
  15. ^ Goh, Yit Kheng; Vujanovic, Vladimir (2010). 「Sphaerodes mycoparasiticaと植物病原性Fusarium種間の生物栄養性菌寄生性相互作用」. Biocontrol Science and Technology . 20 (9): 891– 902. doi :10.1080/09583157.2010.489147. ISSN  0958-3157. S2CID  85250682.
  16. ^ Karlsson, Magnus; Durling, Mikael Brandström; Choi, Jaeyoung; Kosawang, Chatchai; Lackner, Gerald; Tzelepis, Georgios D.; Nygren, Kristiina; Dubey, Mukesh K.; Kamou, Nathalie (2015-01-08). 「Clonostachys roseaのゲノムから得られた菌類寄生の進化に関する洞察」. Genome Biology and Evolution . 7 (2): 465– 480. doi :10.1093/gbe/evu292. ISSN  1759-6653. PMC 4350171. PMID 25575496  . 
  17. ^ マリク, アブドゥル; グロマン, エリザベス; アルベス, マダレナ編 (2013).環境における微生物資源の管理. doi :10.1007/978-94-007-5931-2. ISBN 978-94-007-5930-5. S2CID  7596550.
  18. ^ Howell, CR (2003). 「植物病害の生物学的防除におけるトリコデルマ属菌のメカニズム：現在の概念の歴史と進化」. Plant Disease . 87 (1): 4–10 . doi :10.1094/pdis.2003.87.1.4. ISSN  0191-2917. PMID  30812698. S2CID  44803233
  19. ^ ヴィナーレ、フランチェスコ;シヴァシタンパラム、クリシュナピライ。ギサルベルティ、エミリオ L.マーラ、ロバータ。ウー、シェリダン・L。ロリート、マッテオ (2008)。 「トリコデルマと植物と病原体の相互作用」。土壌生物学と生化学。40 (1): 1–10 .土井:10.1016/j.soilbio.2007.07.002。ISSN  0038-0717。
「https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=菌寄生症&oldid=1327939048」より取得