トウガラシマイルドモットルウイルス(PMMoV)は、世界中で栽培されているベルペッパー、トウガラシ、観賞用のトウガラシに発生する植物病原ウイルスです。このウイルスは、植物ウイルス属のトバモウイルス(別名タバコモザイクウイルス科)によって引き起こされます。トバモウイルスは、植物に感染するプラスセンスRNAゲノムを持つウイルスです。[ 1 ]この病気の症状は品種によって異なります。典型的な症状には、葉のクロロシス、発育阻害、果実の構造の変形や塊状化などがあります。このウイルスは、機械的伝播と感染した種子によって広がります。植物が一度感染すると治療できないため、回避することが病気を制御する最良の方法です。病原体について検査され、処理された種子のみを植えるべきです。[ 2 ]
歴史
PMMoVの起源はトマトモザイクウイルスと関連付けられており、どちらもタバコモザイクウイルス科に属しています。チュニジア植物保護ジャーナルは、 1964年に遡るフランスの研究に基づき、PMMoVとToMVの関連性を示しました。ToMVはナス科作物の広範囲に感染し、このウイルス株がPMMoVに変異したと考えられます。[ 3 ]
宿主と症状
健康な唐辛子と感染した唐辛子におけるPMMoV感染の症状トウガラシマイルドモットルウイルスは、トウガラシ( Capsicum spp.)の主要なウイルス病原体です。 [ 4 ] PMMoVの宿主域には、トウガラシ(Capsicum spp.)のほとんどの栽培品種と種が含まれます。このウイルス株はトマト、ナス、タバコには感染しませんが、トバモウイルス属の他のメンバーはこれらの他の宿主に感染する可能性があります。[ 5 ] PMMoVは、トウガラシに感染する少なくとも4つの異なるトバモウイルス種の1つです。[ 6 ]他の種には、タバコモザイクウイルス(TMV)、トマトモザイクウイルス(ToMV)、タバコマイルドグリーンモザイクウイルス(TMGMV)があります。
この病原体は世界中で発生していることが知られており、畑作と温室栽培の両方で、作物の著しい損失や減少を引き起こすことがよくあります。このウイルスは、オーストラリア、日本、中国、台湾、ヨーロッパ、北アフリカなどの地域で確認されています。1997年以降、PMMoVはジョージア州やフロリダ州など南東部の州で多くの大規模なアウトブレイクを引き起こしてきました。[ 4 ]
この病原体によって引き起こされる症状は、特定の宿主栽培品種によって異なりますが、多くの症状は異なる宿主間で非常に類似しています。症状には通常、果実、葉、さらには植物全体に、様々な程度の斑点、クロロシス、巻き込み、矮小化、歪みが生じます。果実の症状としては、サイズの縮小、斑点や色の変化、明らかに歪んでゴツゴツした外観などがあります。また、多くの場合、葉や果実に茶色の壊死性の縞模様や斑点が見られます。症状は新芽で容易に確認でき、植物が成熟してから感染した場合よりも、若い時期に感染した場合の方がはるかに顕著です。[ 7 ]
病気の伝染
PMMoVの電子顕微鏡写真PMMoVは、硬い桿状のウイルス病原体であり、機械的な接種、植物間の接触、あるいは手、手袋、衣類など病原体を運ぶ可能性のある他の媒体を介して、健康な植物に容易に感染します。ウイルスは、感染した植物の種子の外皮によく見られ、ごくまれに種子の胚乳に見られることもあります。種子伝染性であるため、主に種子移植やその他の農業作業中の機械的汚染によって感染します。ウイルスは、微細な擦り傷や傷口から植物/種子に侵入します。このウイルスは試験管内(in vitro)で増殖するため、隔離された環境で生存することができ、感染力が非常に強いため、通常の作物管理中に容易に感染します。PMMoVは非常に安定しており、植物の残骸や温室の構造物、鉢、園芸用具などで長期間生存することが知られています。昆虫媒介生物は知られていませんが、ヒトがこの病原体の主な媒介生物であると考えられます。[ 8 ]
環境
このウイルスは広く蔓延しており、ピーマンが栽培されているほぼあらゆる場所で見られます。これは、ウイルスが最も頻繁にピーマンの種子とともに持ち込まれるためです。ウイルスは種子上で長距離を移動し、植物同士の接触によって短距離を移動します。汚染された器具や作業員による植物の取り扱いは、ウイルスの拡散を助長します。[ 9 ]有機物含有量、特に腐植含有量の低い土壌は、PMMoVの吸着を非常に促進します。特に、これらの土壌に含まれるアロフェン質粘土と鉄鉱物は、PMMoVの吸着を促進します。[ 10 ]
病気の発生は主に温室環境や、フロリダ南西部・南東部、北アフリカ、日本などの高温多湿の環境で発生しています。これは、ウイルスにとって最適な土壌の種類、つまり温暖か高温多湿かを示しています。特に温室は、病気の急速な蔓延に理想的な生産環境です。[ 11 ]
予防、制御、管理
2005年にモントリオール議定書で禁止されるまで使用されていた臭化メチルの構造2005年までは、主な予防手段は植え付け前の臭化メタンまたは臭化メチルの処理でした。この燻蒸剤の輸入と生産は、モントリオール議定書によって禁止されていました。PMMoVの吸着における土壌吸着の役割に関する日本の研究により、現代的な有機的な予防方法が発見されました。この研究では、土壌中の腐植含有量の増加がPMMoVの吸着を阻害することが明らかになりました。[ 10 ]
すべての植物ウイルス、特にトバモウイルス属のウイルスと同様に、感染を避けることが最善の防除方法です。栽培者は適切な衛生管理を実施し、清潔な種子のみを植える必要があります。また、植物の取り扱いにも注意が必要です。擦り傷や傷のある植物は、ウイルスが植物の組織に侵入する機会を与えてしまいます。植物が感染すると、化学的または生物学的な防除方法はありません。PMMoVの正確な同定はしばしば困難ですが、病気の防除を成功させる鍵となります。
病原体は完全に分解されるまで感染性を維持します。耕起、灌漑の増加、高温は土壌中の植物体の分解を促進します。土壌中の感染植物体は後続作物への感染源となる可能性があるため、可能であれば輪作を実施する必要があります。自生したトウガラシや雑草、特にナス科(ナス属など)の植物は、感染源となる可能性のあるものを減らすために除去する必要があります。煙は病気を拡散させる可能性があるため、病原体は焼却するのではなく、埋葬または堆肥化する必要があります。堆肥化された病原体残骸は、トウガラシや他のナス科作物には使用しないでください。[ 5 ]
重要性
植物ウイルスが無脊椎動物界と脊椎動物界に越境していることを裏付ける研究結果[ 12 ] [ 13 ]ウイルスの制御は世界中の唐辛子生産にとって重要ですが、最近の研究ではこの植物病が人間に感染する可能性があることが示されています。[ 14 ] [ 15 ]
PMMoVは環境中の糞便汚染の指標です。米国とシンガポールで行われた初期の研究では、ほとんどの参加者の糞便サンプルから、乾燥糞便1グラムあたり最大10 9コピーの濃度でPMMoVが検出されました[ 16 ]。また、世界中の廃水中には、未処理下水1ミリリットルあたり100万コピーを超える濃度でPMMoVが一貫して検出されています[ 17 ] 。定量PCRは、未処理下水、処理済み廃水、廃水に曝露された海水、そして様々な動物の糞便サンプルや腸管ホモゲネート 中のPMMoVの存在量を測定するために使用されます。
PMMoVは、地下水、小川、湖、河口、一部の海洋など、人為的活動の影響を受けた表層水(すなわち廃水)によく見られます。PMMoVは飲料水にも含まれており、米国[ 18 ] 、日本[ 19 ]、スウェーデン[ 20 ]などの国では微量レベルで検出されています。大腸菌やアデノウイルスなど、廃水に関連する他の指標ウイルスや細菌と比較して、PMMoVは既存の水処理および廃水処理プロセスに対してより耐性があるため、環境中の人為的汚染を追跡するのに最適です。[ 21 ]
参考文献
- ^ Hu Q, Hollunder J, Niehl A, Kørner CJ, Gereige D, Windels D, et al. (2011年5月). 「トバモウイルス感染がシロイヌナズナのsmall RNAプロファイルに及ぼす特異的な影響」 . PLOS ONE . 6 (5) e19549. Bibcode : 2011PLoSO...619549H . doi : 10.1371/journal.pone.0019549 . PMC 3091872. PMID 21572953 .
- ^植物病理学ファクトシート:ピーマンマイルドモットルウイルスhttp://ufdc.ufl.edu/IR00001690/00001
- ^ Mnari-Hattab M, Ezzaier K (2006). 「チュニジアにおけるペッパーマイルドモットルウイルス(PMMoV)の生物学的、血清学的、および分子生物学的特徴付け」(PDF) . Tunisian Journal of Plant Protection . 1 (1): 1– 12. 2016年3月3日時点のオリジナル(PDF)からアーカイブ。 2012年10月25日閲覧。
- ^ a b Jarret RL, Gillaspie AG, Barkley NA, Pinnow DL (2008). 「USDA/ARS Capsicum Germplasm Collectionにおけるペッパーマイルドモットルウイルス(PMMoV)の発生と制御」Seed Technology Journal . 30 (1): 26– 36. 2013年4月8日時点のオリジナルよりアーカイブ。
- ^ a b Roberts PD, Adkins S. 「Pepper Mild Mottle Virus」 . University of Florida IFAS Extension . 2010年8月6日時点のオリジナルよりアーカイブ。
- ^ Wetter C (1984). 「4種のトバモウイルスに感染したピーマンの血清学的同定」(PDF) .植物病理学. 68 (7): 597– 599. doi : 10.1094/pd-69-597 .
- ^ Baker C, Adkins S (2000). 「ピーマン、トマト、およびトバモウイルス」(PDF) .植物病理学回覧第400号. フロリダ州農業保全局、植物産業部.
- ^ナグヴィ SA、編。 (2004)。果物と野菜の病気: 診断と管理。スプリンガー。ISBN 9781402018268。
- ^「ペッパーマイルドモットルウイルス」アメリカ野菜栽培者誌59 (9):30.2011年。
- ^ a b吉本 亮・佐々木 秀・高橋 剛・菅野 秀・南条 正之 (2012). 「日本の土壌におけるトウガラシマイルドモットルウイルスの吸着に対する土壌成分の寄与」.土壌生物学・生化学. 46 : 96–102 . Bibcode : 2012SBiBi..46...96Y . doi : 10.1016/j.soilbio.2011.12.006 .
- ^ "UFDC" . ufdc.ufl.edu .
- ^ Balique F, Lecoq H, Raoult D, Colson P (2015年4月). 「植物ウイルスは王国の境界を越えてヒトに病原性を持つか?」 .ウイルス. 7 ( 4): 2074–2098 . doi : 10.3390/v7042074 . PMC 4411691. PMID 25903834 .
- ^ Jiwaji M, Matcher GF, de Bruyn MM, Awando JA, Moodley H, Waterworth D, et al. (2019-06-04). 「プロビデンスウイルス:植物で複製する動物ウイルスか、それとも動物細胞に感染して複製する植物ウイルスか?」 . PLOS ONE . 14 (6) e0217494. Bibcode : 2019PLoSO..1417494J . doi : 10.1371/ journal.pone.0217494 . PMC 6548363. PMID 31163039 .
- ^ Aguado-García Y, Taboada B, Morán P, Rivera-Gutiérrez X, Serrano-Vázquez A, Iša P, et al. (2020年8月). 「トバモウイルスは生後1年目の乳児の口腔咽頭および腸管に頻繁に存在する可能性がある」 . Scientific Reports . 10 (1): 13595. Bibcode : 2020NatSR..1013595A . doi : 10.1038/s41598-020-70684- w . PMC 7423923. PMID 32788688 .
- ^ Liu R, Vaishnav RA, Roberts AM, Friedland RP (2013-04-03). 「ヒトは植物ウイルスに対する抗体を持っている:タバコモザイクウイルスからの証拠」 . PLOS ONE . 8 (4) e60621. Bibcode : 2013PLoSO...860621L . doi : 10.1371/journal.pone.0060621 . PMC 3615994. PMID 23573274 .
- ^ Zhang, Tao; Breitbart, Mya; Lee, Wah Heng; Run, Jin-Quan; Wei, Chia Lin; Soh, Shirlena Wee Ling; Hibberd, Martin L; Liu, Edison T; Rohwer, Forest; Ruan, Yijun (2005年12月20日). Dangl, Jeffrey (編). 「ヒト糞便中のRNAウイルスコミュニティ:植物病原性ウイルスの蔓延」 . PLOS Biology . 4 (1). Public Library of Science (PLoS): e3. doi : 10.1371 /journal.pbio.0040003 . ISSN 1545-7885 . PMC 1310650. PMID 16336043 .
- ^ Rosario K, Symonds EM, Sinigalliano C, Stewart J, Breitbart M (2009年11月). 「糞便汚染の指標としてのペッパーマイルドモットルウイルス」 .応用環境微生物学. 75 ( 22): 7261– 7267. Bibcode : 2009ApEnM..75.7261R . doi : 10.1128/AEM.00410-09 . PMC 2786529. PMID 19767474 .
- ^ Stokdyk, Joel P.; Firnstahl, Aaron D.; Walsh, James F.; Spencer, Susan K.; de Lambert, Jane R.; Anderson, Anita C.; Rezania, Lih-In W.; Kieke, Burney A.; Borchardt, Mark A. (2020). 「米国ミネソタ州の公共水道システムに地下水を供給する井戸におけるウイルス、細菌、原生動物の病原体と糞便マーカー」. Water Research . 178 115814. Elsevier BV. Bibcode : 2020WatRe.17815814S . doi : 10.1016/j.watres.2020.115814 . ISSN 0043-1354 . PMID 32325219 . S2CID 216109967。
- ^ Canh, Vu Duc; 鳥居正太郎; 古舞宏明; 片山博之 (2021). 「カプシドインテグリティ(RT-)qPCRを用いた日本における表層水および水道水中の完全ウイルス発生評価」 . Water Research . 189 116674. Elsevier BV. Bibcode : 2021WatRe.18916674C . doi : 10.1016/j.watres.2020.116674 . ISSN 0043-1354 . PMID 33279831. S2CID 227526393 .
- ^ Wang, Hao; Kjellberg, Inger; Sikora, Per; Rydberg, Henrik; Lindh, Magnus; Bergstedt, Olof; Norder, Heléne (2020). 「生水および水道水で検出されたE型肝炎ウイルス遺伝子型3株およびその他の多数のウイルス」 . Water Research . 168 115141. Elsevier BV. Bibcode : 2020WatRe.16815141W . doi : 10.1016/ j.watres.2019.115141 . hdl : 2077/61688 . ISSN 0043-1354 . PMID 31590036. S2CID 203925772 .
- ^北島正明; イケル, ブランドン C.; ペッパー, イアン L.; ゲルバ, チャールズ P. (2014). 「廃水処理プロセスにおけるウイルスの相対的存在量と処理削減 ― 潜在的ウイルス指標の同定」. Science of the Total Environment . 488–489 . Elsevier BV: 290–296 . Bibcode : 2014ScTEn.488..290K . doi : 10.1016/j.scitotenv.2014.04.087 . ISSN 0048-9697 . PMID 24836386 .
外部リンク