Phytophthora phyllosphaerae sp. nov., a novel oomycete species associated with orchid black rot
本研究では、タイのラン科植物に黒腐病を引き起こす新種の卵菌類である*Phytophthora phyllosphaerae* sp. nov.について記述し、その形態および異なる植物器官における病原性を特性評価するとともに、化学的および生物的な防除法の有効性を評価する。
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蘭が栽培されている湿度の高い混み合った温室では、しばしば静かな敵が襲いかかります。これらの美しい花は、卵菌類と呼ばれる微小な生物のグループに対して脆弱です。これらは菌類のように見えますが、実際には藻類に、より近い関係にあります。その中でも、「フィトフトラ（Phytophthora）」として知られる属は、葉や茎を柔らかく暗い腐敗した塊に変えてしまう「黒腐病（ブラックロット）」を引き起こすことで特に悪名高いものです。これらの生物は湿った条件下で容易に広がり、互いに非常によく似ているため、どの種が正確に作物を攻撃しているのかを特定することは困難です。これは、種によって必要な治療法が異なる可能性があるためであり、特定の犯人が分からなければ、栽培者は効果のない解決策に時間と金を浪費することになるからです。長年、科学者たちはこの腐敗を引き起こすいくつかの種を認識してきましたが、攻撃者の全リストは未だ不完全であり、世界の広大な蘭の個体群の中に、多くの種が目の前で隠れている可能性があります。
タイの研究チームは最近、これら隠れた攻撃者のうちの一つを突き止め、それを「フィトフトラ・フィロスフェラエ（Phytophthora phyllosphaerae）」と命名した新種として記述しました。この発見は、ナコーンパトム県の苗床から病気のバンダ・オーキッド（Vanda orchids）を採取したことから始まりました。植物は、典型的な黒腐病の兆候を示していました。すなわち、水浸しのような斑点が急速に茶色や黒へと変わり、最終的に葉が脱落するのです。チームは、健康な組織と病変した組織の境界からこの生物を注意深く分離することで、V19およびV20とラベル付けした2つの純粋培養物を得ました。この生物が何であるかを理解するために、彼らは顕微虫下での見た目だけに頼ることはしませんでした。代わりに、彼らはDNAの6つの異なるセクションにわたって、この病原体の遺伝コードを分析しました。この遺伝地図により、この新しい生物は、他の植物病原体を含む「クレード7」として知られる特定の系統グループの中に明確に位置づけられましたが、同時にV19とV20は、完全に別個の種とみなされるほど独特であることを示しました。
研究者たちはその後、この新しい生物がどのように振る舞うかを見るために、ラボで栽培しました。彼らは、ライ麦の穀物とV8ジュースのアガー（寒天培地）で最もよく育ち、摂氏25度から30度の温度で急速に成長することを発見しました。彼らがこの生物に、遊走子嚢（sporangia）として知られる生殖構造を作らせようと試みた際、特別なトリックを使う必要がありました。それは、非滅菌の土壌抽出液の中に健康な蘭の葉を置くことでした。この条件下で、生物は細長い楕円形の袋状の構造体を生成しましたが、それらの端には小さなキャップや乳頭突起（papilla）はありませんでした。これらの袋は成熟した後も柄に付着したままでしたが、これは他の類似した種と区別するための特徴となります。チームはこれらの構造を注意深く測定し、一方の分離株からの袋はもう一方よりもわずかに長く、細いものの、どちらも既知の最も近い近縁種よりも細長いことを発見しました。彼らの最善の努力にもかかわらず、科学者たちは有性生殖の証拠を見つけることができず、これは、この生物がどのように交配するのか、あるいは繁殖のために特定のパートナーを必要とするのかを特定できないことを意味します。
この新しい病原体がどれほど危険であるかを確認するため、チームは異なる種類の蘭と、植物の異なる部位を用いてテストを行いました。彼らは、この病気がすべての蘭に同じように影響を与えるわけではないことを発見しました。バンダおよびカトレアの蘭の葉に接種すると、植物は馴染みのある黒腐病の症状を示しました。しかし、デンドロビウムの蘭の葉でテストしたところ、何も起こりませんでした。それらの葉は健康なままでした。花は異なる物語を語りました。カトレアの花は茶色くなり、デンドロビウムの花は萎れましたが、バンダの花には病気の兆候は見られませんでした。これは、この新しい病原体が、どの植物のどの部分を感染させることができるかについて、非常に好みが激しいことを示唆しており、これは栽培者が自身の特定の作物を守ろうとする際に極めて重要な詳細です。
最後に、研究者たちはこの病気を止める方法をテストしました。ラボにおいて、彼らはこの新しい病原体をジメトモルフ（dimethomorph）と呼ばれる一般的な化学殺菌剤に曝露させ、それは生物の成長を完全に停止させました。彼らはまた、有益な細菌、特にバチルス（Bacillus）属とストレプトマイセス（Streptomyces）属の数種類の菌株もテストしました。バチルス細菌は非常に効果的で、病原体の成長を半分に減少させた一方で、ストレプトマイセス細菌の効果ははるかに弱く、成長を約5分の1しか減少させませんでした。これらのテストを温室の設定に移しても、結果は維持されました。バチルス製品または化学殺菌剤で処理された植物は、未処理の植物よりも病変がはるかに小さくなりました。興味深いことに、感染の後にのみ細菌による処理を行うよりも、感染の前と後の両方で適用する方が効果的であるように見受けられました。この新種であるフィトフトラ・フィロスフェラエは、蘭の病気というパズルの重要なピースを加え、科学者や栽培者に、識別のための明確な標的と、それがもたらす脅威を管理する方法についてのより良い理解を与えています。
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