アロリゾビウム・ヴィティス
Species of bacterium

アロリゾビウム・ヴィティス
科学的分類 この分類を編集する
ドメイン： 細菌
王国： シュードモナダティ
門: シュードモナドタ
クラス： アルファプロテオバクテリア
注文： ヒポミクロビアレス
家族： 根粒菌科
属: アロリゾビウム
種：
A. ヴィティス
二名法名
アロリゾビウム・ヴィティス
(Ophel と Kerr 1990) Mousavi et al . 2016年[1] [2]
同義語
  • アグロバクテリウム・ヴィティス オフェルとカー 1990 [3]
  • Rhizobium v​​itis (Ophel および Kerr 1990) Young et al . 2001年[4]

Allorhizobium v​​itisはブドウに感染する植物病原体です。この菌種は、クラウンゴール病と呼ばれる腫瘍を引き起こすことで最もよく知られています。 [5]毒性の強い菌株の一つであるA. vitis S4は、ブドウのクラウンゴール病を引き起こすだけでなく、他の植物種に過敏反応を引き起こす原因にもなります。 [6]クラウンゴール病に感染したブドウは、感染していない植物よりも実りが少なくなります。 [7] A. vitisの全ての菌株性を持つわけではありませんが、ほとんどの菌株は植物宿主に損傷を与える可能性があります。 [6] [8]

A. vitisは、 A. tumefaciensを含むいくつかのAgrobacterium属細菌と多くの遺伝的・形態学的特徴を共有している。[9]両種の宿主域は重複しており、A. vitisとA. tumefaciensはともに感染した作物の収量を減少させる可能性がある。[9]このため、A. vitisの研究は伝播と防除法に焦点を当てている。

生物学

識別

A. vitisはグラム陰性細菌で、細胞壁に薄いペプチドグリカン層を持つ。[10] この種は好気性で中温性であり、個々の細胞は桿状で運動性がある。[10]培養すると、コロニーは丸く、白色で半透明になる。[9]

範囲と環境

A. vitisの存在は、ドイツ、フランス、オーストリア、ハンガリー、南アフリカ、アメリカ合衆国で確認されています。[6] 1980年代半ばにヨーロッパと北米で発生したクラウンゴール病はA. vitisに関連しており、この種はこれらの地域で生き残り続けています。[6]さらに、2003年から2009年にかけて中国で実施された調査では、枯死したバナナの木からA. vitisの菌株が確認されました。[11]

遺伝的特徴

染色体とプラスミド

A. vitisのゲノムは、2本の環状染色体と5つのプラスミドから構成されています。[8]ゲノム長は6.32 Mbで、5549個のタンパク質をコードしています。[10] 4つのrRNAオペロンが同定されています。[6] [8]腫瘍形成株はTiプラスミド（pTi）を含んでいます。[9]虫こぶ中のTiプラスミドは様々なオパインを生成し、虫こぶから分泌されます。[6]ブドウでは、pTiはオクトピンおよび/またはククモピンをコードしています。[12]腫瘍形成株はまた、細菌が酒石酸を利用できるようにするプラスミドも含んでいます。[9]

分類

A. vitisは以前はAgrobacterium biovar IIIと呼ばれていました。 [8]当初、この種にはブドウの宿主で発見されたbiovar III株のみが含まれていました。[6]その後、A. vitisはbiovar IIIのすべての株を含むように再定義されました。[11]宿主と病原性に基づいて、 biovar IおよびII、 A. tumefaciens、A. rhizogenesと区別することができます。 [8]脂肪酸分析からも、A. vitisと他の腫瘍形成細菌株との違いが明らかになっています。[6]

A. vitis はRhizobium属にも分類されている。[4] 1999年の研究では、遺伝子配列の比較に基づき、A. vitisは他のAgrobacterium種よりもRhizobium galegaeに近いことが示唆された。 [6] 2001年、YoungらはA. vitis をRhizobium v​​itisに再分類することを提案した。[4]近年、A. vitis はAllorhizobium属に移された。[1] [2]

病原性

ホスト

ブドウはA. vitisに最もよく感染する植物です。[6] A. vitisは他の植物種でも過敏反応を引き起こすことがありますが、腫瘍形成性のA. vitisによって引き起こされるクラウンゴール病はブドウに特有です。[8] A. vitisのすべての株はブドウの根の壊死を引き起こします。[9] A. vitisは潜伏状態のままである可​​能性があるため、感染したすべての植物が症状を示すわけではありません。[9]

中国ではバナナの葉からA. vitisの種内分類群が分離されている。 [11] A. vitisはトマトにも感染する可能性があり、タバコの葉の崩壊を引き起こすことが示されている。[12]

伝染 ; 感染

Tiプラスミドは、 A. vitisに感染した植物におけるクラウンゴール病の伝染に関与する。[9]腫瘍形成性のA. vitisは、Tiプラスミドを他の細菌に伝達し、T-DNAを植物に導入する。[6] Tiプラスミドによってコードされる毒性遺伝子は一本鎖T-DNA分子を生成し、これが健康な宿主に伝達される。[5]感染した宿主では細胞分裂が乱れ、健康な維管束組織の形成ではなく、ゴールの形成につながる。[9]

病変のある木材の繁殖は、しばしばA. vitisを伝染させます。[7]切断や凍結によるブドウの損傷も、クラウンゴールの感染リスクを高める可能性があります。[6]しかし、ゴールは幹や枝にのみ発生し、感染した植物の根には現れません。[9]

農業分野

クラウンゴール病

A. vitisがクラウンゴール病を引き起こす場合、いくつかの症状と検査によってその存在を特定することができます。ブドウの木では、若い虫こぶは柔らかい緑色の隆起として現れ、後に茶色くざらざらした状態になります。[7] A. vitisが存在するすべてのブドウの木に虫こぶが現れるわけではありません。[7]

クラウンゴール病を抑制し、感染リスクを低減するための対策を講じることができます。凍結や切断などによるブドウの損傷部位は、特に感染しやすいです。[6]そのため、霜が降りやすい地域や排水の悪い地域への植栽は避けるべきです。 [7]ブドウへの他のストレス要因、例えば栄養不足や土壌pHの低下などを軽減することでも、感染リスクを低減できます。[7 ]さらに、一部の品種はクラウンゴール病に耐性があります。ブドウ（Vitis vinifera）は一般的にクラウンゴール病にかかりやすいですが、耐性のあるブドウ品種を優先的に植栽することができます。[7]

その他の病気

ブドウ壊死はA. vitis感染の一般的な症状であり、腫瘍形成性および非腫瘍形成性の細菌株の両方によって引き起こされます。[9]タバコの葉のパネル崩壊は、A. vitisの非腫瘍形成性F2/5株によって引き起こされる可能性があります。[13]ブドウに見られるA. vitisの株、A. vitis pv. vitisがほとんどの病気の原因ですが、バナナの葉枯れはA. vitis pv. musaeに関連しています。[11]

非病原性株

細菌株は、病原性のA. vitisの増殖を抑制する生物的防除剤として使用することができる。阻害株を含む懸濁液に浸したブドウの根は、浸していないものよりも感受性が低くなる。[9] [12]根圏に存在するいくつかのACCデアミナーゼ産生菌種は、トマト植物におけるA. vitisの腫瘍形成を阻害する。[12] A. vitisの非腫瘍形成株（F2/5、ARK-1、およびVAR03-1）は、クラウンゴールの形成を抑制することが示されている。[9] [14] [15]これらの株を対象とした調査では、F2/5は依然として壊死を誘発したが、ARK-1は誘発しなかった。[13] [14]

参考文献

  1. ^ ab Mousavi SA, Österman J, Wahlberg N, Nesme X, Lavire C, Vial L, Paulin L, de Lajudie P, Lindström K (2014). 「Rhizobium – Allorhizobium – Agrobacteriumクレードの系統発生は、 Neorhizobium gen. novの分類を支持する」Syst Appl Microbiol . 37 (3): 208–15 . doi :10.1016/j.syapm.2013.12.007. PMID  24581678.
  2. ^ ab Mousavi SA, Willems A, Nesme X, de Lajudie P, Lindström K (2015). 「Rhizobiaceaeの系統発生の改訂：Pararhizobium gen. nov.の分類案と13の新種の組み合わせ」Syst Appl Microbiol . 38 (2): 84– 90. doi :10.1016/j.syapm.2014.12.003. PMID  25595870.
  3. ^ Ophel, K; Kerr, A (1990). 「ブドウの樹木から分離したAgrobacterium biovar 3株に対するAgrobacterium v​​itis sp. nov.」Int J Syst Evol Microbiol . 40 (3): 236– 241. doi : 10.1099/00207713-40-3-236 .
  4. ^ abc Young, JM; Kuykendall, LD; Martinez-Romero, E; Kerr, A; Sawada, H (2001). 「Rhizobium (Frank 1889) の改訂版。属の記載を修正し、Agrobacterium (Conn 1942) および Allorhizobium undicola (de Lajudie et al. 1998) の全種を新しい組み合わせとして含めた：Rhizobium radiobacter、R. rhizogenes、R. rubi、R. undicola、および R. vitis」。Int J Syst Evol Microbiol . 51 (1): 89– 103. doi : 10.1099/00207713-51-1-89 . PMID  11211278.
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  8. ^ abcdef サウスカロライナ州スレーター;ゴールドマン、理学士。グッドナー、B;セトゥーバル、JC;サウスカロライナ州ファランド。ネスター、EW;バー、TJ。バンタ、L;ディッカーマン、AW;ポールセン、私。オッテン、L;スエン、G;ウェルチ、R;ニューメキシコ州アルメイダ。アーノルド、F;オットー州バートン。デュ、Z;ユーイング、A;ゴッシー、E;ハイゼル、S;クアラルンプール州ホミエル。ジャベリ、J;ルー、J;ニューメキシコ州ミラー。ノートン、S;チェン、Q;プルチャルーン、W;オーリン、V;オンドルセク、D;プライド、N;ストリックリン、SL;サン、J;ウィーラー、C;ウィルソン、L;朱、H;ワシントン州ウッド (2009)。 「3つのアグロバクテリウム生物型のゲノム配列は、細菌における多染色体ゲノムの進化の解明に役立つ」。Journal of Bacteriology . 191 (8): 2501– 2511. doi :10.1128/JB.01779-08. PMC 2668409. PMID 19251847  . 
  9. ^ abcdefghijklm Martinson, T; Burr, T (2012). 「クラウンゴールフリー苗木にどれだけ近づいているか？」(PDF) .コーネル大学農学生命科学部. 名称コーネル. 2015年11月16日閲覧.
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  11. ^ abcd Huang, S; Long, M; Fu, G; Lin, S; Qin, L; Hu, C; Cen, Z; Lu, J; Li, Q (2015). 「中国でバナナ葉枯れ病を引き起こすAgrobacterium v​​itisの新病原型の特徴」. J Basic Microbiol . 55 (1): 129– 134. doi :10.1002/jobm.201300113. PMID  23828501. S2CID  19264540.
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  15. ^ 川口 明; 井上 健; 一ノ瀬 雄一 (2008). 「非病原性アグロバクテリウム・ヴィティス株VAR03-1によるブドウ、バラ、トマトのクラウンゴールの生物学的防除」. Phytopathology . 98 (11): 1218– 1225. doi : 10.1094/PHYTO-98-11-1218 . PMID  18943411.
  • BacDive - 細菌多様性メタデータベースにおける Allorhizobium v​​itis の標準株

さらに読む

川口 明 (2014年7月31日). 「ブドウの傷口における病原菌個体群の減少は、Rhizobium v​​itis株ARK-1によるクラウンゴールの生物学的防除の基盤となるメカニズムと関連している」. Microbes and Environments . 29 (3): 296– 302. doi :10.1264/jsme2.ME14059. PMC 4159041.  PMID 25077443  .

メディナ＝ボリバル、ファブリシオ（2013年12月4日）「マスカットブドウ（Vitis rotundifolia Michx.）の毛状根培養における、特定のスチルベノイドの抗酸化活性とそれらの生物生産」農業食品化学ジャーナル61 ( 48): 11744– 11758. doi :10.1021/jf400760k. PMID  23668830.


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