ジャガイモ葉巻病ウイルス
ジャガイモ葉巻病ウイルス
ジャガイモ葉巻病ウイルスに感染したジャガイモ
ウイルスの分類この分類を編集
（ランク付けなし） ウイルス
領域： リボウイルス
界 オルソナウイルス科
門 ピスウイルス門
綱： ピソニウイルス綱
目： ソベリウイルス目
科: ソレモウイルス科
属: ポレロウイルス
種:
ポレロウイルスPLRV

ジャガイモ葉巻ウイルス（PLRV）は、ポレロウイルス属、ソレモウイルス科 に属します。師管限定プラス鎖RNAウイルス[ 1 ]は、ジャガイモやナス科の他の植物に感染します。PLRVは1916年にQuanjerらによって初めて記載されました。 [ 2 ] PLRVはアブラムシ、主にモモアカアブラムシ（Myzus persicae）によって伝染します。PLRVは世界で最も重要なジャガイモウイルスの1つですが、特に資源と管理が限られている国では壊滅的な被害をもたらします。個々の植物の収量損失を50%以上引き起こす可能性があります。ある推定によると、PLRVは年間2,000万トンの世界的収量損失の原因となっているとされています。[ 3 ] 症状には、クロロシス、壊死、葉の巻き込みなど があります

宿主と症状

PLRV はナス科の植物に感染する。経済的に最も重要な宿主はジャガイモ（Solanum tuberosum spp）である。ジャガイモでは、生育期に感染する一次感染の症状は最も若い葉に現れる。葉の縁は壊死し、茶色や紫がかった色に変わり、葉の中心に向かって内側に巻き込む。感染したジャガイモの残渣から始まる二次感染では、より重篤な症状が現れる。葉の巻き込みがより顕著になり、葉全体がクロロシス状態になり、時には紫色に変色することもある。[ 4 ]特に茎の師管組織の壊死が症状発現後に観察される。PLRV に感染した植物は生育が阻害され、塊茎が小さくなる。感染した塊茎は正常な形状を保つが、維管束組織が壊死する。塊茎の壊死は収穫時には明らかでない場合があり、貯蔵中に進行することがある。これは通常、組織全体に散在する小さな茶色の斑点として現れる。ジャガイモの網壊死は、ジャガイモ葉巻ウイルス（PLRV）の感染によって引き起こされます。この症状は、塊茎の維管束組織の細胞が選択的に死滅し、損傷を受けることで引き起こされます。塊茎内の特定の細胞のみがこの問題の影響を受け、他の細胞は正常であるという事実が、特徴的な網壊死を引き起こします。ウイルス感染は、維管束組織の損傷と死滅を直接引き起こす場合もあれば、ウイルスの存在によってこれらの敏感な組織が他のストレスによる損傷を受けやすくなる場合もあります。PLRVによる網壊死と、茎端変色（SED）として知られる別の塊茎欠陥との間には強い類似点があります。PLRVとは異なり、SEDは生理的障害であると考えられています。

ウイルス自体は直径25ナノメートルの極めて小さな、ほぼ球形の粒子である。[ 5 ]ジャガイモに生息する数種のアブラムシによって拡散するが、モモアカアブラムシが最も効率的である。感染した植物の葉が健康な植物の葉にこすりつけられて起こるような機械的伝播はPLRVでは起こらないため、拡散には昆虫媒介が絶対に必要である。このウイルスの感染プロセスは実際にはかなり複雑である。まずアブラムシはPLRVに感染した植物を食べてウイルスを獲得しなければならない。次にウイルスはアブラムシの腸から循環器系を通って最終的に唾液腺に入り込み、アブラムシが健康な植物を食べた際にそこから排出される。これが行われて初めてア​​ブラムシはウイルスを拡散させることができる。この一連の出来事が起こるには24時間以上かかる場合がある。残念なことに、アブラムシは一度感染すると、生涯感染したままである。畑の中の植物間や畑の間でのウイルスの拡散はアブラムシの有翅型によって起こりますが、畑の中での拡散、特に感染した植物から近くの健康な植物への拡散は、無翅型によって起こります。

種子認証プログラムでは、認証種子中のPLRV含有量はごく微量しか認められていません。例えばアイダホ州では、2回目の圃場検査で許容されるPLRV含有量は、G4種子ではわずか0.05%、G3およびG2種子では0.01%、核種およびG1種子では全く認められていません。種芋中のPLRV含有量が非常に低い場合、通常、商業生産者にとってリスクとなることはありません。しかし、モモアカアブラムシが早期に大量に発生した場合、ウイルス含有量が非常に低い場合でも問題となる可能性があります。1996年シーズンのように昆虫にとって非常に好ましい年には、アブラムシの個体数が非常に多くなり、PLRVに感染した種子がごくわずかであっても、アブラムシが感染した植物に遭遇する可能性が高くなるため、問題を引き起こすほどに拡散する可能性があります。アブラムシにとって非常に好ましい生産年には、殺虫剤散布によるアブラムシの駆除が、この問題を管理する唯一の手段です。

種子伝染性感染は、通常、小型で発育不良の、深刻な障害を受けた植物体を生み出し、塊茎数と塊茎サイズの両方で収量が減少します。典型的な塊茎壊死の症状を示す大きな塊茎は、今シーズンの感染によるものである可能性が高いです。

PLRVは、ムーンフラワー、チョウセンアサガオ（葉脈間壊死症を引き起こす）、ヘアリーナスビ（ナス）（Solanum villosum ） （葉の黄化、葉の巻き込み、葉の革質化を引き起こす）など、他の宿主にも感染します。ハスクトマト（Physalis floridana）（ホオズキ）では、黄化、葉の巻き込み、発育不良などの症状が見られます。PLRVはナス科の他の多くの植物にも感染し、ナス科以外の植物にも感染することがあります。[ 6 ]

PLRVは宿主によって症状が多岐にわたるため、感染種に基づいて診断する必要があります。ジャガイモでは、PLRVは矮小化と葉巻病によって診断されます。前述の他の種では、上記の症状によって診断されます。PLRVは、PLRV AgriStrip-magneticを用いて現場で検出できます。このラテラルフローテストでは、PLRV特異的抗体でコーティングされたマイクロビーズを使用します。ウイルス粒子は強力な磁石を用いて植物組織から分離されます。PLRV AgriStrip-magneticは、従来のラテラルフローテストでは検出できないと考えられていた低力価も検出できます。[ 7 ]

病気のサイクル

PLRVは、感染した種子を植えること、または昆虫媒介によってジャガイモに侵入する可能性があります。モモアカアブラムシ（Myzus persicae）はPLRVの主な媒介生物です。アブラムシは感染した植物を食べてウイルスを獲得します。感染した師管はアブラムシの口吻を通して消化器系に取り込まれます。その後、ウイルスは腸の膜を通過して血体腔に入り、そこで膜を通過して唾液腺に入ります。[ 8 ] このプロセスには数時間かかり、その後アブラムシは残りの生涯にわたってウイルスを伝播し続けます。[ 9 ]このプロセスは持続伝播として知られています。温帯地域では、モモアカアブラムシはサクラ属の木本植物に産卵することで冬の間も生存することができます。卵は早春に孵化し、早齢アブラムシは夏まで樹木の師管を餌とし、その後、農作物を含むより好ましい草本宿主へと切り替えますこの時期に、モモアカアブラムシはナス科の雑草に存在するPLRVをジャガイモなどの作物に媒介する可能性があります。PLRVに感染したジャガイモは、感染した塊茎を生成します。感染した塊茎を植えると、感染した植物が生まれます。アブラムシは貯蔵中の塊茎、特に発芽後の塊茎にもPLRVを伝播させる可能性があります。羽のあるアブラムシは風によって数百キロメートルも運ばれ、広範囲に感染を広げる可能性があります。[ 10 ]

環境

PLRVはアブラムシ媒介生物によって伝播するため、アブラムシの発育に適した環境でより蔓延します。温暖湿潤な環境が好まれますが、アブラムシは体が柔らかいため乾燥しやすいため、暑すぎず乾燥しすぎなければ、様々な気候条件で繁殖することができます。熱帯地方ではアブラムシは一年中生息しますが、26℃を超えるとPLRVの伝播効率は低下します。[ 11 ]モモアカアブラムシの最適温度は13℃から19℃です。[ 12 ]

重要性

PLRVは、収量損失を引き起こす可能性があるため、経済的に重要な病気です。他のアブラムシ媒介ウイルスとともに、PLRVは米国で年間1億ドルのジャガイモの損失を引き起こしています。[ 13 ]ウイルスに感染した植物は、市場では好まれない小型から中型の塊茎しか生産しません。感染した塊茎から植物を栽培すると、収量は33～50%減少する可能性があります。ジャガイモは前シーズンに生産された塊茎を植えて生産されるため、PLRVは種芋生産において特に問題となります。感染した塊茎から植えたジャガイモは、市場に適した品質のジャガイモを生産できず、大きな損失を引き起こす可能性があります。[ 14 ] したがって、感染量は経済的閾値を超えています。米国では、ジャガイモ産業は重要な収入源であり、2009年の生産量上位州はアイダホ州（7億3,525万ドル）、ワシントン州（6億2,799万5,000ドル）、ウィスコンシン州（2億4,633万ドル）でした。[ 15 ]

管理

PLRV は持続的に伝染するため、防除が容易になります。研究によると、アブラムシがウイルスを伝染させるには最低 12 時間必要です。したがって、アブラムシの個体数を減らすことで PLRV を効果的に防除できます。アブラムシの吸血を防ぐために、浸透性殺虫剤と葉面散布殺虫剤を使用できます。ウイルスがアブラムシによって伝染するには数時間かかるため、浸透性殺虫剤が使用され、アブラムシはウイルスを伝染させる前に死んでしまいます。葉面散布殺虫剤は、定着しているアブラムシの個体数が多くなりすぎたときに使用され、アブラムシの個体数を急速に減らすノックダウン法として役立ちます。[ 16 ]イミダクロプリド、メタミドホス、エンドスルファンは、アブラムシの防除によく使用されます。[ 17 ] ある研究では、エチルメチルパラチオン殺虫剤は低温ではモモアカアブラムシの防除に効果が低いことがわかりました。25 ℃ではアブラムシの死亡率は 95 % でした。 17℃では死亡率が90%、10℃では死亡率が80%、7℃では死亡率が67%でした。これは、一部の化学防除は高温でより効果的であることを示唆しています。[ 18 ] その他の管理戦略としては、衛生管理と種子認証があります。圃場から自生した塊茎を除去することで、残存する可能性のある病原体保有量を減らすことができます。種子認証プログラムでは、ELISAを用いて複数のジャガイモウイルスを検出し、種子ロットを検査します。[ 19 ]種子ロットは感染量によって評価されます。感染率の高い種子ロットは不合格となり、翌シーズンには使用されません。

参照

参考文献

  1. ^ Eid, S., Durrin, JS, Nikolaeva, OV Karasev, A. (2011)「ジャガイモ葉巻ウイルスの非構造p17タンパク質は、植物の師管組織においてウイルスカプシドタンパク質と共局在する」Phytopathology 101:6 p. S47
  2. ^ Loebenstein, G., Berger, PH, Brunt, AA, Lawson, RH (2001)「ジャガイモのウイルスおよびウイルス様疾患と種芋の生産」Kluwer Academic Publishers、オランダ、p. 69-72。
  3. ^ Wales, S., Platt, HW, Cattlin, N. (2008) ジャガイモの病気、害虫、障害 Manson Publishing Ltd, ロンドン, p. 75-76.
  4. ^ Wales, S., Platt, HW, Cattlin, N. (2008) ジャガイモの病気、害虫、障害 Manson Publishing Ltd, ロンドン, p. 75-76.
  5. ^ Taliansky, Michael; Mayo, Mike A.; Barker, Hugh (2003年3月). 「ジャガイモ葉巻ウイルス：古典的な病原体が新たなトリックを見せる：ジャガイモ葉巻ウイルス」. Molecular Plant Pathology . 4 (2): 81– 89. doi : 10.1046/j.1364-3703.2003.00153.x . PMID  20569366 .
  6. ^ Loebenstein, G., Berger, PH, Brunt, AA, Lawson, RH (2001)「ジャガイモのウイルスおよびウイルス様疾患と種芋の生産」Kluwer Academic Publishers、オランダ、p. 69-72。
  7. ^ Altenbach, D., Bitterlin, W. (2011)「磁気ビーズ技術と組み合わせた迅速免疫検査によるジャガイモ葉巻病ウイルスのオンサイト検出」Phytopathology 101:6 p. S6。
  8. ^ジャヤシンゲ、ウパリ。「ジャガイモ葉巻ウイルス」技術情報速報22。国際ジャガイモセンター、CIP、ペルー、リマ。1998年3月。 [1]
  9. ^ Davis, RM「病原体：ジャガイモ葉巻ウイルス」UC害虫管理ガイドライン。2007年8月レビュー、2008年5月更新。 [2]
  10. ^ジャヤシンゲ、ウパリ。「ジャガイモ葉巻ウイルス」技術情報速報22。国際ジャガイモセンター、CIP、ペルー、リマ。1998年3月。 [3]
  11. ^ジャヤシンゲ、ウパリ「ジャガイモ葉巻ウイルス」技術情報速報22、国際ジャガイモセンター、CIP、ペルー、リマ、1998年3月。 [4]
  12. ^ Wolfenbarger, DO (1972)「エチルメチルパラチオン処理したジャガイモにおけるモモアカアブラムシ（Homoptera-Aphididae）の死亡率に対する温度の影響」Journal of Economic Entomology 65:3:881
  13. ^ Suszkin, J. (2008)「アブラムシの害虫は『卵を産む』」農業研究56:5 p.19。
  14. ^「ジャガイモアブラムシ」2008年。UC IPMオンライン。カリフォルニア大学農業・天然資源学部。
  15. ^全米ポテト協議会 2010年ポテト統計年鑑（2010年5月）76ページ
  16. ^ Loebenstein, G., Berger, PH, Brunt, AA, Lawson, RH (2001)「ジャガイモのウイルスおよびウイルス様疾患と種芋の生産」Kluwer Academic Publishers、オランダ、p. 69-72。
  17. ^「ジャガイモアブラムシ」2008年。UC IPMオンライン。カリフォルニア大学農業・天然資源学部。
  18. ^ Wolfenbarger, DO (1972)「エチルメチルパラチオン処理したジャガイモにおけるモモアカアブラムシ（Homoptera-Aphididae）の死亡率に対する温度の影響」Journal of Economic Entomology 65:3:881
  19. ^ Zahn, Volker, Dahle, Jor, and Pastrik, Karl-Heinz「ジャガイモの葉の液汁中のジャガイモウイルス抗原検出のためのELISAの検証」OEPP/EPPO紀要（2011年）41:30-38
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