ストリゴイ

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ストリゴイ
Striga bilabiata MS4167.jpg
科学的分類 e
王国: 植物
クレード 維管束植物
クレード 被子植物
クレード 真正双子類
クレード キク類
注文: シソ目
家族: ハマウツボ科
部族: ブフネレア
属: ストライガ
・ルアー。

ストライガは、一般にウィッチウィードとして知られています[1]は、アフリカ、アジア、オーストラリアの一部で自然に発生する寄生植物のです。ハマウツボ科です。いくつかの種は穀物の深刻な病原体であり、アフリカのサバンナ農業に最大の影響を及ぼします。それはまた、他の地域でかなりの作物の損失を引き起こします。これには、在来種や南北アメリカの他の熱帯および亜熱帯作物が含まれます。

ウィッチウィードは、明るい緑色の茎と葉、そして小さくて鮮やかな色の魅力的な花が特徴です。[2] それらは根の必須の半寄生植物であり、発芽と初期発達のために生きた宿主を必要としますが、その後は自力で生き残ることができます。[3]

この属はハマウツボ科に分類されますが[4]、古い分類ではゴマノハグサ科に分類されます。[5]

種の数は不確かですが、いくつかのカウントで40を超える可能性があります。[3] [6]

ホストと症状

ストライガのほとんどの種は人間の農業に影響を与える病原体ではありませんが、一部の種、特に自給農民によって植えられた作物に壊滅的な影響を及ぼします。[7] 最も一般的に影響を受ける作物は、トウモロコシソルガムサトウキビです。[2] [8] 3つの種が最も大きな被害を引き起こします:Striga asiaticaS。gesnerioides、およびS.hermonthica

ウィッチウィードは、トウモロコシ、キビ、ソルガム、サトウキビ、イネ、マメ科植物、およびさまざまな雑草に寄生します。[9] 収穫量を大幅に減らすことができ、場合によっては作物全体を一掃することができます。[2]

発育阻害しおれ白化などの宿主植物の症状は、深刻な干ばつ被害、栄養不足、血管疾患から見られる症状と似ています。[2] [9] [10]

ライフサイクル

ストライガ植物が接続された植物の根

各植物は90,000 [11]から500,000の種子を生産することができ、それらは10年以上土壌中で生存し続ける可能性があります。[12]生産されたほとんどの種子は実行可能ではありません。[11] 一年生植物であるウィッチウィードは、種子の段階で越冬します。[2] その種子は、宿主の根の浸出液の存在下で発芽し、宿主の根の細胞に浸透する吸器を発達させます。 [2] 宿主の根の浸出液には、ストライガ種子の発芽を促進するシグナル伝達分子であるストリゴラクトンが含まれています。 [13] 寄生根が宿主の根に付着すると、鐘のような腫れが形成されます。[9] 病原体は地下で発生し、出現する前に次の4〜7週間を費やして、急速に開花して種子を生成します。[9] ウィッチウィードの種子は、風と水を介して容易に広がり、動物の媒介生物を介して土壌に広がります。[9] しかしながら、分散の主な手段は、機械、道具、および衣服による人間の活動によるものです。[9] [12]

ハウストリウム開発

発芽が刺激されると、ストリゴイの種子は最初の根を送り出し、土壌の宿主の根を調べます。最初の根は、宿主の根の表面を消化する酸化酵素を分泌し、キノンを放出します。[14] キノン生成物が適切な濃度内にある場合、最初の根から吸器が発達します。吸器は、根の表面と接触するまで宿主の根に向かって成長し、比較的短い順序で寄生接触を確立します。最初の吸器の成長から12時間以内に、吸器は宿主の根を認識し、急速な細胞分裂と伸長を開始します。[15] 吸器はくさび形を形成し、機械的な力と化学的消化を使用して宿主の根を貫通し、宿主細胞を邪魔にならないように押し出します。[15] [16] 48〜72時間以内に、吸器は宿主の根の皮質に浸透しました。[15] oscula(ラテン語のosculumから、「小さな口」から)と呼ばれる、吸器の指のような構造は、膜の穴を通して宿主の木部を貫通します。[16] 次に、小胞は膨潤して木部膜内の位置を確保します。 ストライガの ふるい管は、osculaとともに発達します。宿主の木部が貫通された直後に、Strigaの師管が発達し、8つの細胞内で宿主の師部に接近します。[17] [18] この8つの細胞層は、宿主からストリゴイの実生への非特異的な栄養素の輸送を可能にします。[17] [18] 宿主の木部と師部を叩いてから24時間以内に、ストリゴイの子葉が種子から出てきます。[15]

環境

湿った環境で30から35°C(86から95°F)の範囲の温度は発芽に理想的です。[9] ウィッチウィードは、20°C(68°F)未満の温度では成長しません。軽いテクスチャーと低い窒素レベルの農業土壌は、ストライガの発達に有利に働く傾向があります。[19] それでも、ウィッチウィードは、土壌温度が良好に高い場合、土壌タイプに対して広い耐性を示しています。[2] 種子は、-15°C(5°F)という低い温度の凍った土壌で生き残ることが示されており、越冬構造としての適性を証明しています。[2]

土壌温度、気温、光周期、土壌タイプ、および土壌養分と水分レベルは、ウィッチウィードの発生を大きく妨げることはありません。[2] これらの調査結果は、米国のカロライナに限定されていますが、病原体がアメリカ中西部の大規模なトウモロコシ作物にうまく感染する可能性があることを示唆しているようです。[2]

管理

ウィッチウィードのライフサイクルの大部分は地下で行われるため、ウィッチウィードの管理は困難です。出現前に検出されない場合、作物の損失を減らすには遅すぎます。[9] ウィッチウィードの蔓延を防ぐために、汚染されていない種子を植え、畑に入る前に土壌をきれいにし、機械、靴、衣類、道具から残骸を植える必要があります。[9] [19]個体数が少ない場合は、種子を生産する前に手作業で除草することもできます。

米国のストライガは、被災地への検疫、感染地域と非感染地域間の農機具の移動の管理、除草剤の散布、「自殺発芽」の実施など、いくつかの管理戦略を使用して管理されてきました。後者の場合、まだ作物に植えられていない畑では、土壌に存在する種子は、宿主の認識に関連する自然の生理学的反応を模倣するエチレンガスを注入することによって発芽するように誘導されます。ホストの根が利用できないため、苗は死にます。残念ながら、各ストライガ植物は何万もの小さな種子を生産する可能性があり、それは何年もの間土壌中で休眠状態のままである可​​能性があります。[20] したがって、そのような処理は土壌からすべての種子を取り除くわけではありません。さらに、この方法は高価であり、アフリカやアジアの発展途上国の農民には一般的に利用できません。

トラップ作付けと呼ばれる別の方法は、ストライガの種子を発芽させるが、寄生虫の付着をサポートしない、蔓延した畑に種を植えることを含みます。この方法は、ソルガムの列の間にCelosia argenteaを植えることにより、ソルガムのプランテーションで使用されています。 [21]綿花、ヒマワリ、亜麻仁も効果的なトラップ作物です。[9]プッシュプル間作で行われるように、シルバーリーフデスモジウム(Desmodium uncinatum )を植えることは、ストライガ種子の発芽を阻害し、トウモロコシと効果的に間作されています。[22] [23]

土壌中の窒素レベルの上昇、ストライガ耐性品種の栽培、トラップ作付け、およびウィッチウィード種子が生産される前に収穫された感受性作物の植え付けは、ストライガ対策として証明されています。[19] トウモロコシの種子を菌類または除草剤でコーティングすることも、有望なアプローチのようです。例としては、全身除草剤イマザピルでコーティングされた「ストライガ耐性」トウモロコシ品種であるTAN222があります。このトウモロコシが苗の段階にあるときに発芽するストライガの種子は、それらのハウストリアが苗の根に埋め込まれると中毒になります。[24] [25]

ソルガムのいくつかの品種は、「N-13」、「フラミダ」、「セレナ」など、地域の条件で高レベルの耐性を持っています。[26] [27]タンザニアでは、「ブルマ」、「シベ」、「オコア」、「セレレ17」のキビ品種は耐性があると考えられています。[27] ケニアの「カトゥマニ」を含むいくつかのトウモロコシ品種は、ウィッチウィードに対して部分的な耐性を示します。[27] NERICA(ネリカ)のいくつかの栽培品種を含む多くのイネ栽培品種において、効果的な付着前および付着後の耐性メカニズムが確認されています。[28] [29] [25] 'StrigAway'™除草剤耐性の除草剤含浸トウモロコシは、2シーズンでストライガの種子バンクを30%削減することが示されています。

重要性

米国でウィッチウィードの影響を受けたトウモロコシ、ソルガム、サトウキビの作物の推定値は、200億ドルをはるかに超えています。[2] さらに、ウィッチウィードは作物全体を一掃することができます。[9] 実際、それは非常に多作であるため、1957年に議会はウィッチウィードを根絶するためにお金を割り当てました。ストライガのために、米国農務省の動植物検疫所( APHIS )は、研究ステーションと管理方法を確立しました。[12] 侵入マッピング、検疫、および汚染された種子の破壊などの管理活動を通じて、ウィッチウィードによって寄生される作付面積は、米国での発見以来99%減少しました。[12] APHISは、雑草を特定して報告した人に現金報酬を提供し、土地所有者に自分の作付面積を確認するように勧めています。[12]

重要な経済的植物に寄生するウィッチウィードは、アフリカで最も破壊的な病原体の1つです。[10]実際、ウィッチウィードはアフリカの耕作可能なサバンナ地域の40%に影響を及ぼし、毎年最大130億ドルが失われています。[27]ストライガは、サハラ以南のアフリカだけで4,000万ヘクタール(98,842,153エーカー)の作物に影響を及ぼしています。[25]アフリカの一部では、ウィッチウィードの蔓延が非常にひどいため、数年ごとに移住しなければならない農民もいます。[30]アフリカの作物の大部分は、高価なウィッチウィードコントロールを買う余裕がない自給農民によって栽培されているため、この病原体の結果として多くの苦しみを味わっています。[30]

一般的な作物の寄生虫

Striga asiatica植物(ウィッチウィード)の写真

種リスト

以下は、植物リストに「承認済み」としてリストされています。[31]

ギャラリー

も参照してください

参考文献

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さらに読む

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外部リンク