殺菌剤

Scientific Reports volume 13、記事番号: 8431 (2023) この記事を引用

1927 アクセス

1 引用

3 オルトメトリック

メトリクスの詳細

この記事に対する出版社の訂正は 2023 年 6 月 13 日に公開されました

この記事は更新されました

真菌属 Alternaria は、100 を超える作物に広がる汎世界的な病原体であり、リンゴ (Malus xdomestica Borkh.) で世界的に拡大している Alternaria 葉斑病と関連しており、重度の葉壊死、早期落葉、多大な経済的損失を引き起こします。 現在に至るまで、多くのアルタナリア種の疫学はまだ解決されていません。それらは腐生性、寄生性、または両方のライフスタイルの間で移行する可能性があり、健康な組織に感染する可能性のある主要な病原体としても分類されているためです。 私たちは、Alternaria spp. 主要な病原体としては作用せず、壊死依存性の日和見菌としてのみ作用します。 私たちはAlternaria spp.の感染生物学を研究しました。 管理された条件下で実際の果樹園で病気の蔓延を監視し、3年間の野外実験で殺菌剤を使用しない処理を適用することで私たちのアイデアを検証しました。 アルタナリア属分離株は健康な組織に壊死を誘発できませんでしたが、それは以前に誘発された損傷が存在した場合のみでした。 次に、葉に散布した肥料は、殺菌効果はなく、殺菌剤と同じ有効性でアルテルナリア関連症状を軽減しました (- 72.7%、SE: ± 2.5%)。 最後に、葉のマグネシウム、硫黄、マンガンの濃度が低いことは、一貫してアルテルナリア関連の葉斑症と関連していました。 果実の斑点発生率は葉斑病と正の相関があり、肥料処理によっても減少し、他の真菌媒介疾患とは異なり、保存中に拡大しませんでした。 私たちの調査結果は、Alternaria spp. 生理学的に誘発された葉斑点にコロニーを形成すると思われるため、葉斑点の主な原因ではなく葉斑点の結果である可能性があります。 Alternaria 感染が宿主の弱体化に関連しているという既存の観察を考慮すると、この違いはわずかに見えるかもしれませんが、(a) さまざまなストレスがどのようにして Alternaria 種の定着を引き起こすかのメカニズムを説明できるため、非常に重要です。 (b) 基本的な葉っぱ肥料の代わりに殺菌剤を使用します。 したがって、私たちの発見は、特に同じメカニズムが他の作物に当てはまる場合、殺菌剤の使用の削減により環境コストの大幅な削減につながる可能性があります。

汎世界的な属である Alternaria は腐生性菌類で構成されており、特に宿主植物が弱ってストレス下にある場合、さまざまな作物に対して病原性を示す可能性があります 1,2,3。 ジャガイモ、トマト、小麦、キャベツ、ヒマワリ、綿、大豆、リンゴなどの主要作物を含む宿主植物種は 100 種を超えており、これらの植物では通常、真菌が壊死性病変を引き起こします4、5、6、7、8。 Alternaria は宿主範囲が広いため、世界中で最も有害な病原体の 1 つです。 リンゴ (Malus xdomestica Borkh) では、Alternaria 関連の症状には葉の斑点とその後の果実の斑点が含まれ、果樹園ごとに 85% の落葉と最大 80% の果実の寄生につながる可能性があり (補足図 1)、巨額の経済的損失につながる 1,7 、9、10、11。 アジアでは、リンゴ生産にとって経済的に最も重要な病気であると考えられています12,13。 世界的に見て、リンゴの生産は「ゴールデン デリシャス」、「レッド デリシャス」、「フジ」、「ガラ」といういくつかの品種によって占められています。 これらの上位 4 品種は世界生産量の 60.3% を占めており (データの質が不確かな中国を除くと、50.8%、データ 2015 年)、そのすべてがアルタナリア葉斑病の影響を受けやすく、この病気の影響を悪化させています 14。 15、16。 さらに、Alternaria spp. に言及することが重要です。 カビ核病などのリンゴの他の病気を引き起こす可能性があり、果実の内部品質に影響を与え、収穫後の保管中にリンゴ栽培者や生産者に重大な経済的損失をもたらします10、17、18。

1926 年（米国）にリンゴのアルタナリア葉斑病に関する最初の報告がなされて以来、この病気は世界中のリンゴ栽培地域（アジア、ロシア、オーストラリア）に広がり、まず南ヨーロッパを含む乾燥した温暖な気候の地域に広がりました19。最近では温帯地域も含まれています (例: オランダ、2018)9,11,14,19,20,21,22,23。 アルタナリアの葉斑病の発症には暖かい条件と発情期が必要であり、最初の症状は通常初夏に発生します（補足図1aおよび2）。 その後の降雨と夏の終わりの気温の低下により、症状が劇的に増加し（補足図1b）、重度の落葉（補足図1c）と果実の斑点（補足図1d）につながります12。 その重要性にもかかわらず、リンゴにおけるアルタナリアの疫学はまだ十分に理解されていません。 その結果、アルタナリア病を制御するための植物保護戦略は特異的ではなく、多くの場合効果的ではありません。 農家は収穫保険戦略として、定期的に殺菌剤を散布し、生育期ごとに最大 8 回の処理を行っています 17,24。 しかし、現在の農業政策は、農薬の使用を大幅に削減することを目指している（例えば、2030年までに最大50％削減；欧州委員会）。特に合成農薬は、対象外の生物や土壌汚染に対する最も顕著な脅威の1つであるためである。水25、26、27、28、29、30。 したがって、現在、食糧安全保障を守るための植物保護における代替アプローチが強く求められています。