ペロノスクレロスポラ・ソルギ
| ペロノスクレロスポラ・ソルギ | |
|---|---|
科学的分類 | |
| ドメイン： | 真核生物 |
| クレード: | サール |
| クレード: | ストラメノパイル |
| クレード: | 擬似真菌 |
| 門: | 卵菌門 |
| クラス： | 卵菌類 |
| 注文： | ペロノスポラレス |
| 家族： | ペロノスポラ科 |
| 属: | ペロノスクレロスポラ |
| 種： | P.ソルギ |
| 二名法名 | |
| ペロノスクレロスポラ・ソルギ （W.ウェストン＆アッパル）CGショー（1978） | |
Peronosclerospora sorghiは植物病原菌であり、ソルガムべと病の原因菌です。この病原菌は、卵菌門（水カビ）に属する真菌様原生生物です。Peronosclerospora sorghiは、土壌中で生存する有性胞子と、風によって拡散する無性胞子嚢を介して、感受性植物に感染します。ソルガムべと病の症状には、クロロシス、葉の裂傷、枯死などがあります。Peronosclerospora sorghiは世界中でトウモロコシとソルガムに感染しますが、アフリカで最も深刻な収量減少を引き起こします。この病気は、主に遺伝的耐性、化学防除、輪作、そして植え付け時期の戦略的選定によって防除されます。
宿主と症状
Peronosclerospora sorghi は、特にモロコシ科の植物を宿主とする広い範囲を持つ。これらの宿主植物には、ソルガム（Sorghum bicolor）、スーダングラス（Sorghum sudanense ） 、ジョンソングラス（Sorghum halepense）などがある。また、パールミレット（Pinnisetum glaucum）、トウモロコシ（Zea mays ）も宿主となる。トウモロコシの苗が感染すると、最初に現れる症状は葉のクロロシスである。植物が成長するにつれて、しばしば発育不良が見られ、葉に壊死性の病変が形成され始める。葉が成長し続けると、特に葉の裏側の壊死病変に白い綿毛のような成長物が生じることがある。この綿毛のような成長は、適切な環境条件下での分生子と分生柄の生成の結果である。[ 1 ]
モロコシとトウモロコシは非常によく似た症状を示します。モロコシでは、感染後、苗のクロロシス（黄化）が非常によく見られます。葉が成長すると、白い縞模様が現れ、最終的には白い縞模様の組織が壊死します。葉が枯れると、雹害に似た、細長い裂け目のような外観になります。この症状は、葉組織内での卵胞子の生成に関連しています。[ 2 ]
ソルガムの植物が若く、葉に分生子を形成している場合、この種の感染はしばしば植物の枯死につながります。ソルガムの植物が成熟している場合、病原体は葉に卵胞子を形成することがよくあります。植物は通常、この種の感染に耐えることができ、成熟するまで生き残ります。この病気は、トウモロコシの雄穂と穂の発育不良、または全く形成されない原因となることがあります。これはソルガムの 穂花序内でも発生します。
Peronosclerospora sorghiによって引き起こされるトウモロコシとモロコシのべと病の診断における重要な因子は、葉の黄化とそれに続く葉の白い筋です。また、葉身の裏側に白い綿毛状の突起が見られる場合もあります。白い筋のある葉の部分は、時間の経過とともに壊死し、葉が裂けたような外観になります。成熟した植物では、生殖器官が適切に形成されないか、全く形成されません。その結果、植物は不妊になります。[ 1 ]
病気のサイクル
ペルソノスクレロスポラ・ソルギは多周期的な病害サイクルを有し、感受性宿主に生育期を通して二次感染を引き起こす可能性があります。病原体が冬季に越冬できる休眠構造は卵胞子です。これらの卵胞子は、前期の感染植物で産生され、風によって拡散することがよくあります。卵胞子は土壌中や土壌表面の堆積物の中で越冬することができます。卵胞子は非常に厚い壁を持っているため、様々な気象条件下でも土壌中で何年も生存することができます。[ 3 ]
トウモロコシの種子では、卵胞子と菌糸が越冬する可能性もあります。菌糸は種子の胚盤に感染します。種子に含まれる卵胞子と菌糸は、種子が乾燥するとしばしば生存能力を失いますが、適切な条件下では、これらの感染した種子が感染源となり、トウモロコシの成長に伴って感染する可能性があります。種子自体への感染は、その種子を生産した植物が発育後に感染することで発生することが多いです。[ 4 ]
卵胞子はこの病気の主な感染源です。宿主の苗が発芽する際に土壌中に存在し、その後、卵胞子は苗の根に感染します。[ 3 ]このタイプの感染は植物の全身感染です。病原体は植物全体で増殖し、成長するにつれて葉に感染し、クロロシスを引き起こします。クロロシスを起こした葉には白い筋が現れます。これらの白い筋が卵胞子が生成された場所です。これは苗の段階で全身感染した植物にのみ発生します。卵胞子が成熟すると、葉の白い筋は茶色に変わり、壊死します。これらの壊死部分は時間の経過とともに細断され、成熟した卵胞子がこのように散布されます。胞子は風によって運ばれ、次の世代の感染源となります。[ 5 ]
病原体が宿主植物内で発育を続けると、葉の表面に分生子が形成されることがあります。葉の裏側に白い綿毛状の成長を引き起こすのは、分生子と分生子柄です。分生子は急速に発育し、成熟後5時間以内に分生子柄から放出されます。放出された分生子は風によって拡散します。分生子が成熟した宿主植物に付着すると、感染し、葉に局所的な病変を引き起こします。これらの病変は植物全体に感染することはなく、全体的な被害はわずかです。分生子が生後数週間以内の植物に付着した場合、その植物は分生子による全身感染の影響を受けやすくなります。分生子が、地表からちょうど出芽したばかりの他の感受性の高い宿主植物と同じ場所にある宿主植物で産生されている場合、分生子が感染の主な原因となる可能性があります。[ 6 ]
環境
ペロノスクレロスポラ・ソルギは、繁殖するためには温暖な気温と高い湿度を必要とします。卵胞子は通常、土壌中に存在し、主要な感染源となります。卵胞子の適切な発芽を確保するためには、土壌が湿潤している必要があります。耕起の少ない土壌は、耕起の激しい土壌よりも湿った状態が長く続くことが多く、宿主植物の根域に卵胞子が潜んでいるため、感染の可能性が高まります。同じ宿主植物が毎年同じ地域で栽培されている場合、卵胞子は土壌中に蓄積し続け、翌年も主要な感染源となる可能性があります。[ 7 ]
環境が適切であれば、分生子が形成される可能性があります。分生子は雨が降ったときに生成されます。これは、水分が分生子生成の重要な要因となるためです。雨や高湿度は葉を湿らせ、病原体が分生子を生成するのに最適な環境となります。分生子生成の正常な温度範囲は華氏10～24度（華氏55～75度）です。これらの条件が整っている場合、無数の分生子が風によって散布されます。分生子は二次感染源となります。感染した植物と同じ場所で感受性植物が栽培されている場合、分生子が周囲の感受性植物に感染し、病気が急速に広がる可能性があります。[ 6 ]
管理
ソルガムべと病の防除には、化学的、遺伝学的、および栽培的手法の組み合わせが用いられている。単一遺伝子による耐性源が数多く発見されており、多くの耐性品種が市販されている。しかし、この菌の新しい病原型は、宿主植物の様々な耐性源を克服するために進化し続けている。[ 8 ] [ 9 ]全身性殺菌剤メタラキシルおよびメフェノキサムによる種子処理は、ソルガムべと病の全身感染を予防するために広く用いられてきた。病原体のタンパク質合成を阻害するメタラキシルは、葉面散布としても使用できる。[ 8 ]テキサス州では、これら2種類の殺菌剤と耐性交配種の使用により、この地域に風土病となっている病原型の1つが両方の薬剤に対する耐性を発達させるまでは、この病気は軽微な問題であった。[ 9 ]
ソルガムべと病に対しては、様々な耕作による防除が有効です。アメリカ合衆国のように、卵胞子が主な感染源となる地域では、卵胞子は宿主作物と非宿主作物の両方から発芽を促されますが、トウモロコシ、ソルガム、ジョンソングラス以外の植物には感染しないため、輪作は効果的な戦略です。亜麻（Linum usitatissimum）は、ソルガムやトウモロコシなどの感受性作物を植える前に、土壌中の卵胞子の感染源を減らすために用いられるトラップ作物の一例です。深耕もまた、土壌中で生存する卵胞子の量を減らし、ひいては病気の発生率を低下させます。[ 8 ]
熱帯地域のほとんどのように、分生子が主な感染源となる地域では、早期の植え付けが二次感染の予防に効果的です。これは、早期に作物を植えることで、その地域で後から感染した作物が産生する分生子からの感染を回避できるためです。種子中で生存する感染源については、水分含有量を20%未満に乾燥させることが病原体を死滅させるのに効果的です。[ 8 ]
重要性
ソルガム・ビカラーは世界で最も重要な穀物の一つであり、トウモロコシ、米、小麦、大麦に次いで生産量第5位です。[ 10 ]その大部分は熱帯および亜熱帯地域の発展途上国で栽培されており、そこでは人間と動物の食用として主食となっています。一方、米国では主に飼料として使用されています。[ 8 ] [ 11 ]ソルガムが主食であるアフリカ、アジア、ラテンアメリカの多くの地域では、農業技術へのアクセスが乏しく、その結果、収量が低くなっています。そのため、ソルガムべと病の防除は特に重要であり、感染すると収量がさらに大幅に減少する可能性があります。[ 8 ]
ペロノスクレロスポラ・ソルギは、植物が全身感染した場合に、トウモロコシとソルガムの収量に最も大きな減少をもたらします。米国のモデルでは、全身感染の発生率と収量損失の間に直接的な関係があることが実証されています。ソルガムべと病は44カ国で報告されています。サハラ以南のアフリカの多くの地域で風土病となっており、トウモロコシとソルガムの収量に深刻な減少をもたらします。トウモロコシでは、この病気による損失はウガンダで15～20%と推定され、ザイールでは流行により10～100%の損失が発生しています。[ 8 ]
参考文献
- ^ a bプラントワイズ
- ^ AS クタマ、BS アリユ、AM エメチェベ。ナイジェリアのスダンサヘルサバンナ地帯のソルガムにおけるソルガムべと病の調査。 Bayero Journal of Pure and Applied Sciences、2(2): 218-222。 2009 年 12 月
- ^ a bリチャード・A・フレデルクセン. 米国におけるソルガムべと病：概要と展望. 植物病理学誌第64巻第10号. 1980年10月.
- ^ VO AdenleとKF Cardwell. ナイジェリアにおけるトウモロコシべと病（Peronosclerospora sorghi）の種子伝染. VO AdenleとKF Cardwell. Plant Pathology (2000) 49, 628-634.
- ^ CH Bock、MJ Jeger、BDL Fitt、J. Sherington. ソルガムからのPeronosclerospora sorghiの卵胞子の拡散に対する風の影響. Plant Pathology (1997) 46, 439-449.
- ^ a b C.H. Bock, MJ Jeger, LK Mughogho, E. Mtisi, KF Cardwell. ジンバブエのソルガム作物におけるPeronoslcerospora sorghiによる分生子の生産. Plant Pathology (1998) 47, 243-251.
- ^ CIMMYT. トウモロコシ医師. ソルガムべと病. http://maizedoctor.cimmyt.org/en/component/content/article/284-sorghum-downy-mildew .
- ^ a b c d e f g Frinking他「アフリカを中心としたパールミレットとソルガムのべと病の疫学、変異性および防除」植物病理学47.5 (1998): 544-569.
- ^ a bイサケイト、T.、J.ジャスター. テキサス州にソルガムべと病の原因菌であるペロノスクレロスポラ・ソルギの新病原型が発見される. Plant Disease 89.5 (2005): 529.
- ^ FAOSTAT. ProdSTAT.
- ^ Kamala, V., et al. 野生および雑草ソルガムにおけるべと病に対する抵抗性の起源. Crop Science 42.4 (2002): 1357-60.
