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真菌性植物病

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立枯れ根病の症状を示す小麦植物。
科学的分類 この分類を編集する
王国： 菌類
分割： 子嚢菌門
クラス： ソルダリオミセス
注文： マグナポートハレス
家族： マグナポルタ科
属: ガウマンノマイセス
種：
G. トリティシ
三名法
Gaeumannomyces tritici subsp.
エルナンデス・レストレポ 他 (2016)
同義語

Ophiobolus graminis var tritici、Gaeumannomyces graminis var "tritici"

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原因物質ガウマンノマイセス・トリティシ
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害で、菌類のGaeumannomyces tritici（以前はGaeumannomyces graminis var. triticiとして知られていた）によって引き起こされます。[1]小麦と大麦のすべての品種が感受性を示します。特に西ヨーロッパでは冬小麦において重要な病害であり、集約的生産と単一栽培の条件下で発生しやすいことが知られています。

病気

病原体は、感染した穀物や牧草の残渣に付着した土壌中で生存します。菌は若い植物の根組織に感染し、土壌を這う菌糸の形で植物から植物へと広がるため、この病気はしばしば斑点状に発生します。菌は植物の導管組織を塞ぎ、水分の吸収を低下させます。この病気の初期症状には、黄変や発育不良、分げつ数の減少、植物の成熟の遅れ、そしてしばしば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」という別名で呼ばれています。重度の被害では、収量が40～50%減少することがよくあります。

通常、輪作期の最初の小麦作では病害の発生レベルは低いものの、小麦の根元付近の土壌に菌の接種源が蓄積します。これは立枯れ病菌の蓄積（TAB）として知られています。その後2～4年で病害の発生レベルが増加し、立枯れ病菌の衰退（TAD）につながる可能性があります。

コントロール

化学的な防除対策は従来ほとんど効果がありませんでしたが、近代的な種子処理は有望視されています。作物の栄養バランスの乱れや過剰な石灰施用は、病気を悪化させます。現代の品種は硬く、茎が短いため、春に比較的多量の窒素施用を行っても深刻な倒伏は発生しません。これにより、病気による被害を抑えることができます。

最も適切な防除対策は、穀物以外の作物の1年間の休耕作物を清潔にしておくことです。これにより、約10ヶ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弱める可能性があります。

ロスアムステッド研究所の有名な「ブロードバルク」圃場で行われた実験では、冬小麦の連続単一栽培において、立枯れ病（TAB）が連続的に発生し、3～5作目にピークに達し、その後病害は減少（TAD）し、最終的に収量は1～2年目の80～90%に回復することが示されました。この減少サイクルは、小麦や大麦以外の作物の導入によって打破されます。

耐性小麦品種は現在市販されていないが、輪作1年目に土壌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分かっている。[3]低TAB特性は2番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特性を活用して、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。

コムギの近縁種、例えばT. monococcum株は、既に耐性を持つように育種されているコムギ品種と同等の耐性を示すが[7] 、遺伝子解析の結果、それらの耐性にはコムギ栽培品種[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、それらの品種同士も互いに異なることが示唆されている[7] 。これは、コムギ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る。[7]

宿主、症状、兆候

ガウマンノミセス・トリティシ（Gaeumannomyces tritici）は、小麦、大麦、ライ麦に加え、ブロムグラス、クワクグラス、ベントグラスなどのイネ科植物の根、冠、茎基部に病害を引き起こします。[8]オート麦は、自然耐性を持つ唯一の穀類です。 [ 9]感染した植物の大部分は、軽度の根の感染には耐え、症状は現れません。[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が早期に枯死します。[12]感染した植物は、発育不全、軽度のクロロシス（黄変）、そして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]分げつが病気で枯れると白くなり、「白穂」と呼ばれる、発芽できない無菌状態を作り出します。[14]感染した根と茎の組織に見られる子嚢殻は黒色で、その兆候は顕著です。[15]冠と茎の基部が黒くなるため、根系が付着していない状態でも土壌から容易に引き抜くことができます。[9]「テイクオール（全滅させる）」という名を持つこの病原菌は、小麦畑全体を枯らしてしまうことが知られています。[16]

環境

ガウマンノマイセス・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]子嚢菌であるため湿潤な気候を好みますが、灌漑が行われ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、砂質で痩せた、固く排水の悪い土壌でより深刻になり、[8]気温、したがって土壌温度が11℃から20℃になります。[12]生育期の後半は好ましい環境です。この病原体はアルカリ性の環境を好み、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]そのため、石灰施用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種類の菌が菌寄生を通じて立枯れ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、不利な気候下でも生存します。[14]この残骸を介して地域から地域へと拡散す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]これは、根が感染した土壌を成長する際に感染するためです。立枯れ病の植物間拡散の大部分は、走根菌糸が「根橋」を移動することによって起こります。さらに、子嚢胞子は飛散によって、そして場合によっては風によっても移動します。[14]その後、病原体は植物の頂部に白頭病菌を蓄積させます。植物が最終的に枯死すると、この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、休眠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少ない頻度で起こる可能性があるが、二次感染も同じシーズン中に起こる可能性がある。[15]

参照

参考文献

  1. ^ Hernández-Restrepo M, Groenewald JZ, Elliott ML, Canning G, McMillan VE, Crous PW (2016-03-01). 「Take-all or nothing」. Studies in Mycology . 83 : 19– 48. doi :10.1016/j.simyco.2016.06.002. PMC  4969266. PMID  27504028 .
  2. ^ 「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。
  3. ^ McMillan, VE; Hammond-Kosack, KE; Gutteridge, RJ (2011). 「小麦栽培品種によって、初収穫時の立枯れ病菌Gaeumannomyces graminis var. triticiの接種菌蓄積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.
  4. ^ McMillan, VE; Canning, G.; Moughan, J.; White, RP; Gutteridge, RJ; Hammond-Kosack, KE (2018-06-22). 「土壌伝染性真菌病原体の蓄積を最小限に抑えることによる、短輪作小麦作物の回復力の探究」Scientific Reports . 8 (1): 9550. Bibcode :2018NatSR...8.9550M. doi :10.1038/s41598-018-25511-8. ISSN  2045-2322. PMC 6015077. PMID 29934522  . 
  5. ^ 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属菌の多様性は小麦立枯れ病菌の抑制と負の相関を示す」. Scientific Reports . 6 (1) 29905. Bibcode :2016NatSR...629905M. doi :10.1038/srep29905. ISSN  2045-2322. PMC 4993996. PMID 27549739  . 
  6. ^ 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属菌のゲノム多様性解析は、小麦栽培品種が土壌微生物叢に及ぼす永続的な影響を明らかにする」. Environmental Microbiology . 17 (11): 4764– 4778. Bibcode :2015EnvMi..17.4764M. doi :10.1111/1462-2920.13038. ISSN  1462-2920. PMC 4832304. PMID 26337499  . 
  7. ^ abcd McMillan VE, Gutteridge RJ, Hammond-Kosack KE (2014年8月). 「異なる祖先種と現代小麦種における、立枯れ病菌（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 . 
  8. ^ abcdef Wrather JA, Sweets LE, Cork WK, Kephart KD. 「Wheat Take-All」.ミズーリ大学エクステンション. 2019年12月11日閲覧。
  9. ^ ab 「竹枯らし病ファクトシート」www.soilquality.org.au . Soil Quality Pty Ltd . 2019年12月11日閲覧。
  10. ^ Liu C, Xue Y, Shang H, Zhang J (2001). 「オート麦の『立枯れ病』菌（Gaeumannomyces graminis var.tritici）に対する耐性」. Chinese Science Bulletin . 46 (21). Springer Science and Business Media LLC : 1817– 1819. Bibcode :2001ChSBu..46.1817L. doi :10.1007/bf02900558. ISSN  1001-6538. S2CID  85263778.
  11. ^ Bissonnette S. 「Take-All of Wheat」イリノイ大学エクステンション紀要。2020年5月18日時点のオリジナルよりアーカイブ。 2019年12月11日閲覧。
  12. ^ abcd Bartone HA. 「Gaeumannomyces graminis」. ノースカロライナ州立大学植物病理学部. 2019年12月11日閲覧。
  13. ^ Reese M. 「小麦の分げつ機とは何か、そしてどのように収量に貢献するのか」。オハイオ・カントリー・ジャーナル。オハイオ・アグ・ネット。 2019年12月11日閲覧。
  14. ^ abcde Bockus WW (2010).小麦病害虫概説. アメリカ植物病理学会. ISBN 978-0-89054-385-6. OCLC  695943999。
  15. ^ ab Narayanasamy P (2019-10-08). 土壌媒介微生物植物病原体と疾病管理 第1巻：自然と生物学. CRC Press. ISBN 978-0-429-60339-6。
  16. ^ Hershman DE (2010年5月). 「小麦の完全収穫」(PDF) – ケンタッキー大学農学部より。 {{cite journal}}:ジャーナルを引用するには|journal=（ヘルプ）が必要です
  17. ^ Gegenhuber K.「Take-all診断ガイド」www.plantmanagementnetwork.org . 2019年12月11日閲覧。
  18. ^ Andrade OA, Mathre DE, Sands DC (1994-07-01). 「モンタナ州の土壌における小麦立枯れ病の自然抑制」. Plant and Soil . 164 (1): 9– 18. Bibcode :1994PlSoi.164....9A. doi :10.1007/BF00010105. ISSN  1573-5036. S2CID  24925957.
  19. ^ 「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: ファーミング・プレス. 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：地域的視点. オックスフォード: CAB International. ISBN 0-85199-124-6。
  • 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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