バナナのフザリウム萎凋病:バナナのフザリウム萎凋病の管理

バナナのフザリウム萎凋病:バナナのフザリウム萎凋病の管理

投稿者:Mary H. Dyer、資格のあるガーデンライター

フザリウム萎凋病は、バナナの木を含む多くの種類の草本植物を攻撃する一般的な真菌性疾患です。パナマ病としても知られているバナナのフザリウム萎凋病は防除が難しく、重度の感染症はしばしば致命的です。この病気は作物を枯渇させ、世界のバナナ作物の推定80パーセントを脅かしています。管理と制御を含む、バナナフザリウム萎凋病についてさらに学ぶために読んでください。

バナナフザリウム萎凋病の症状

フザリウムは、根からバナナ植物に侵入する土壌伝染性の真菌です。病気が植物を通って上向きに進行するにつれて、それは血管を詰まらせ、水と栄養素の流れを遮断します。

最初に目に見えるバナナフザリウム萎凋病の症状は、成長の阻害、葉のゆがみ、黄変であり、成熟した下葉の縁に沿って萎凋します。葉は徐々に崩壊し、植物から垂れ下がり、最終的には完全に乾きます。

バナナのフザリウム萎凋病の管理

バナナのフザリウム萎凋病の防除は、効果的な化学的および生物学的処理がまだ利用できないため、蔓延を防ぐための文化的方法に大きく依存しています。ただし、殺菌剤は初期段階でいくつかの助けを提供する可能性があります。

バナナのフザリウム萎凋病の管理は困難です。病原体は靴、道具、車のタイヤ、流出水にも伝染する可能性があるからです。シーズンの終わりに成長地域を徹底的に掃除し、すべての残骸を取り除きます。そうでなければ、病原体は葉や他の植物で越冬します。

防除の最も重要な手段は、病気にかかった植物を耐性のない栽培品種に置き換えることです。ただし、バナナ植物が長い間なくなった後でも、病原体は何十年も土壌に生息する可能性があるため、病気のない新鮮な場所に植えることが重要です。

お住まいの地域のフザリウム耐性品種については、最寄りの大学協力普及サービスまたは農学の専門家にお問い合わせください。

この記事の最終更新日


フザリウム oxysporum 多くの異なる 分化型 それぞれが限られた数の作物に選択的に病原性を示します。 1つの作物の中でさえ、異なる 分化型 発生し、さまざまな症状を引き起こす可能性があります。 Fusarium oxysporum 唯一です フザリウム それは実際に宿主植物の血管系の内部で成長し、植物の内部で上方​​に広がります。他の種は植物の外側に上向きに分散しています。

最も フザリウム 種は無性胞子を作るだけです。子嚢胞子を生成するものもあります。ザ・ Fusarium oxysporum ライフサイクルは、ほとんどのライフサイクルと同様です フザリウム 種。 フザリウム 厚膜胞子(厚い壁の菌糸体細胞)または菌糸体として、土壌および感染した植物の作物残渣で何年も越冬します。種子、温室構造、道具、機械でも生存が可能です。一次感染は、種子伝染性であるか、または根端または小さな傷、例えば、側根が直根から分岐する場合の根の感染として起こります。


この真菌には4つの異なる種族があり、1つは2つの菌株に分けられます。 TR4は、人気のあるキャベンディッシュを含む多数の品種に影響を与えるため、最も深刻です。

  • レース1はグロスミッチェルに感染しますが、キャベンディッシュと一部のオオバコには感染しません。
  • レース2は一般的に料理用バナナに感染します。
  • レース3はヘリコニア種にのみ感染します。
  • レース4は、キャベンディッシュを含むほとんどの品種に感染します。 2つの重要な株があります:
    o亜熱帯レース4は、寒冷ストレスの期間の後にキャベンディッシュで症状を引き起こします。
    oトロピカルレース4は、熱帯および亜熱帯の条件でキャベンディッシュを攻撃します。

真菌は細い(髪の)根を通ってバナナに侵入し、根を通って移動し、木部または水伝導組織に茎を作ります。胞子が生成され、これらと真菌の成長が水の流れを遮断し、しおれを引き起こします。別の種類の胞子である厚膜胞子は、壁が厚く、感染する宿主がいないときに真菌が生き残ることを可能にする土壌で生成されます。

最初の兆候は、古い葉の縁が黄変し、中肋に向かって進んでいることです(写真1)。葉は茶色になり、乾燥し、最終的には崩壊します。病気の症状は、最も若い葉のほんの一部が緑色で直立したままになり、古い葉が茎の周りに「スカート」を形成するまで、古い葉から若い葉へと徐々に移動します。最終的に、すべての葉が崩壊します。いくつかの品種では、茎が裂けます。

内部的には、茶色、赤、黄色のリングが茎に発生し、最初は中央に、その後、重度の感染の場合は茎全体に広がります(写真2)。吸盤も症状を示すことがあります。最終的に、地上と地下のすべての部品が死んで腐敗します。

フザリウム萎凋病は、耐性胞子として、寄生された植物の残骸または宿主である他の植物の根において、土壌中で長期間、おそらく無期限に生き続けることができます。

短距離でのフザリウム萎凋病の蔓延は、表面流出水、車両、工具、履物に付着した土壌、および滅菌されていない培養土での根から根への接触によるものです。長距離では、感染した植栽材料の国内および国内の両方で拡散が発生します。


概要

バナナの最も破壊的な病気の1つは、土壌伝染性の真菌によって引き起こされるフザリウム萎凋病またはパナマ病です。 Fusarium oxysporum f。 sp。 cubense (フォーカス)。 Focは、ほとんどすべてのバナナ栽培地域に広まっており、化学的または生物学的手段によって効果的に制御することはできません。フザリウム萎凋病は、土壌病害抑制の促進によって管理できる可能性がありますが、土壌がより高いレベルの病害抑制を達成する方法と、作物管理がこれにどのように影響するかはほとんどわかっていません。バナナ栽培品種(cv。)マカはFocレース1の影響を非常に受けやすい品種で、Focレース1が土壌に存在するブラジルのPedraDouradaのアグロフォレストリーシステムとして管理されている農場で栽培されました。 cvの農場バナナ植物のいくつかの場所で。マカは生産性を維持しましたが、他のマカでは急速に衰退しました。農場での病気の重症度の違いは、土壌の病気の抑制のレベルの違いに起因する可能性があると仮定しました。この研究では、さまざまな場所の病害抑制のレベルを評価し、土壌の病害抑制を促進する可能性のある潜在的な要因を解明しました。 Focレース1の存在が確認されたパッチをサンプリングし、温室アッセイでフザリウム萎凋病抑制についてテストしました。異なる場所の植物群落構成、土壌非生物的特性および土壌微生物群落を比較した。病気の抑制のレベルが高い場所は、感受性の高いcvの密度が低いことを特徴としていました。マカ、他のバナナ品種の多様性、粘土含有量の増加、pHの上昇、グラミノイドによる土壌被覆の低下。バナナ履歴書Ouroは、最も抑制的な3つのパッチにのみ存在していました。この研究の結果は、好ましい非生物的特性を備えた土壌において、良好な植物配置を示唆している。マカは他のバナナ品種と混合スタンドで栽培されており、フザリウム萎凋病の抑制を促進するのに役立ちます。

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ブラジル、サンパウロのバナナの土壌属性、植物栄養素、およびフザリウム萎凋病

によって引き起こされるバナナのフザリウム萎凋病(FWB) Fusarium oxysporum f。 sp。 cubense (Foc)は、ブラジルで最も破壊的なバナナ病です。 FWBの異なる流行率は、単作プランテーションの特定の区画で一般的に観察され、病気を抑制または促進する要因が整っていることを示唆しています。 FWBの素因の特定と管理は、より良い管理慣行と歩留まり損失の削減への道を提供します。この研究では、ブラジルのサンパウロにある2つの対照的なバナナ生産システムのFoc感染(Foc +)および健康(Foc-)プロットにおける植物の化学的および物理的土壌属性と栄養状態を分析しました。 Vale do Ribeira(VR)に配置された9つの農場 N = 5)およびサンベントドサプカイ(SBS N = 4)評価されました。より多くの化学肥料が使用されるVRでは、FWBは土壌の酸性度が高く、リン(P)、カルシウム(Ca)、マンガン(Mn)のレベルが低いことに関連していました。さらに、Foc-プロットよりもFoc +の方がベース飽和の値が低くなっています。化学肥料がほとんど使用されないSBSでは、Foc-プロットよりもFoc +で低い値を示したホウ素(B)を除いて、土壌の化学的属性はFWBと関連していませんでした。ただし、物理的属性(かさ密度と浸透抵抗)は、SBSのFoc-プロットよりもFoc +の方が高い値を示しました。これらの属性は、VRのどのファームでもFWBに関連付けられていませんでした。私たちのデータは、FWBが植物の栄養状態に大きな影響を与える可能性があることも示唆しています。陽イオン(CaおよびK)とそれらの窒素との比率(N)は、両方の生産システムのFoc-プロットからよりもFoc +からの植物の葉で低かった。土壌管理の実践がFWBの強度に与える影響と、病気の管理戦略をよりよく理解してサポートするためのサイト固有のアプローチの必要性について説明します。

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内容

  • 1配布
  • 2つの症状
  • 3分類と宿主範囲
  • 4病気のサイクル
  • 5歴史
    • 5.1グロスミッチェルの荒廃の時代
    • 5.2TR4荒廃の時代
    • 5.3オーストラリアの検疫
    • 5.4コロンビアへの拡散
  • 6疾病管理
    • 6.1三倍体によって妨げられるバナナの繁殖
  • 7関連項目
  • 8参考文献
  • 9参考文献
  • 10外部リンク

すべてのバナナ生産国がパナマ病の発生の影響を受けているわけではありません。トロピカルレース4(TR4)は台湾で最初に確認され[2]、そこからインドネシア、中国、マレーシア、オーストラリア、フィリピンに急速に広がりました。 [3]その後、この病気は2013年にヨルダンで確認されました。[4] TR4は後にベトナム[5]とラオス[6]に広がり、中東はパキスタンとレバノンで報告されました。 [7] 2015年、この病気はアフリカに広がり、モザンビークとオマーンで非公式に発表されました。 [3] 2019年8月、TR4は、世界最大のバナナ輸出国であるラテンアメリカの国であるコロンビアに到着しました。 [8]

2つの外的症状は、バナナのパナマ病の特徴を明らかにするのに役立ちます。

  • 黄葉症候群、最終的に葉柄の曲がりにつながる葉の境界の黄変。 [1]
  • 特定の栽培品種で発生する緑葉症候群は、黄色の葉症候群のように、葉の緑色が持続し、その後葉柄が曲がることを特徴とします。内部的には、この病気は血管の変色を特徴としています。これは根と根茎で始まり、病原体が植物の栄養分と水の輸送を妨げるため、黄変が偽茎で赤褐色になります。 [1] [9]
  • 感染が進むと、バナナの偽茎が分裂し、最終的には植物全体が崩壊します。 [1]

外的症状はバナナの青枯病の症状と混同されることがよくありますが、2つの病気を区別する方法は次のとおりです。

  • フザリウム萎凋病は古い葉から若い葉へと進行しますが、細菌の萎凋病はその逆です。
  • フザリウム萎凋病は、成長する芽や吸盤に症状がなく、植物内に滲出液が見られず、果実に症状がありません。細菌のしおれは、歪んだまたは壊死した芽、植物内の細菌の滲出、および果実の腐敗および壊死によって特徴付けることができます。 [9]

バナナ植物が感染すると回復することはまれですが、回復した場合、新たに出現した吸盤はすでに感染しており、植えると病気を繁殖させる可能性があります。 [9]

Fusarium oxysporum f。 sp。 cubense (Foc)はのメンバーです Fusarium oxysporum 種の複合体、形態学的類似性を持つ子嚢菌類のグループ。 [10] [11]異なる宿主種に基づいて、この複合種の植物病原菌は約150の特殊な形態(分化型、f.sp。)に分けられます。 [12] Fusarium oxysprorum f.sp. cubense 主にバナナに感染します(ムーサ)種。特別な形 cubense は4つの異なる種族に細分されており、それぞれが異なるグループのバナナ遺伝子型を攻撃します。

  • レース1は、中央アメリカのグロスミッチェルバナナ農園の多くを破壊した1960年代のパナマ病の発生に関与していました。グロスミッチェルに加えて、レース1は、アバカ、マケニョ、シルクサブグループ、ポメサブグループ、ピサンアワク、デュカス、レディフィンガーなど、バナナAABゲノムグループの他のメンバーも攻撃します。 [13]キャベンディッシュ栽培品種はレース1に耐性があります。
  • レース2は、調理用バナナにABBゲノムとBluggoeサブグループを感染させます。 [10]
  • レース3感染 ヘリコニア spp。バナナに対する病原性とは見なされなくなり[1]、名前が変更されました Fusarium oxysporum f.sp. ヘリコニア. [10][14]
  • レース4は、現在使用されているキャベンディッシュ栽培品種(AAAゲノム)に病原性があるため、現在のパナマ病の発生の原因物質です。レース4は、さらにトロピカルレース4(TR4)とサブトロピカルレース4(STR4)に分類されます。後者は、非生物的ストレス下でキャベンディッシュとレース1および2の感受性にのみ感染します。 [15]

現代の商業的に栽培されているバナナ植物は、元の植物が伐採された後に成長する植物の蘖を植え直すことによって、無性生殖されます。三倍体であるため、果実には種子が含まれず、雄花は受粉に適した花粉を生成せず、有性生殖を妨げます。これにより、単一の品種のすべてのバナナがほぼ遺伝的に同一になります。個々の植物の防御はほぼ同じであるため、真菌は植物から植物へと容易に広がります。 [16]

この病気は、地表水や農業活動で移動する胞子や感染した物質によって拡散します。病気を広める上での最大の問題の1つは、新しいバナナ植物を植える手段です。吸盤は1つの植物から採取され、クローン的に繁殖して新しい木を育てます。病気にかかった植物の吸盤の約30〜40%が感染しており、すべてが症状を示すわけではないため、すでに感染している新しい植物を育てる可能性はかなり高いです。最後に、この病気は症状を示さずに特定の雑草に感染することが知られています。つまり、バナナがなくても生き残り、後でバナナを植える場所では検出されないままになります。 [17]

性的段階(テレオモルフ)が観察されていないため、FOCは無性的にのみ持続すると考えられています。組換えイベントは、体細胞ハイブリダイゼーションとパラセクシャルサイクルを介して発生する可能性があります。 [18]

これは、病気の生存と分散が純粋に無性の胞子と構造に依存していることを意味します。この病気は、植物が死ぬと放出される厚膜胞子で生き残り、土壌中で最大30年間生き残ることができます。環境が理想的で、利用可能な宿主の根がある場合(真菌は根の浸出液に引き付けられます)、これらの厚膜胞子は発芽し、菌糸が根に浸透して感染を開始します。花序が出現すると症候性植物の数が増加し、収穫直前に最も高い発病率が発生します。 [17]感染すると、微小分生子が生成され、植物の血管系の血管内で増殖します。大分生子は、パナマ病によって殺された植物の表面に見られる傾向がある別の無性胞子です。 [19]感染は全身性であり、血管系を通って移動し、黄変と座屈を引き起こします。これは古い葉で始まり、植物全体が死ぬまで若い葉に進行します。 [17]

グロスミッチェルの荒廃の時代編集

グロスミッチェルは、19世紀後半から第二次世界大戦後まで米国で食べられた唯一の種類のバナナでした。この病気は深刻で、中央アメリカのパナマバナナ農園で診断されました。数十年にわたって、真菌はパナマから近隣諸国に広がり、北はコスタリカを通ってグアテマラに、そして南はコロンビアとエクアドルに移動しました。

バナナ産業は深刻な危機に瀕していたため、パナマ病に免疫があると考えられている新しいバナナ、キャベンディッシュが発見され、採用されました。数年後、荒廃したプランテーションは通常通り営業を再開し、アメリカ市場では順調に移行しました。その後まもなく、マレーシアはバナナ栽培事業に参入しました。キャベンディッシュバナナ農園は1980年代にその国にとって新しいものでしたが、需要を満たすために急速に拡大しました。数千エーカーの熱帯雨林とかつてのパーム油農園はバナナ生産に移されました。しかし、数年以内に、新しい植物は死に始めました。見つけるのに数年かかりましたが、原因は最終的にパナマ病に起因していました。その後、キャベンディッシュは免疫があると考えられていましたが、グロスミッチェルを破壊した菌株に対してのみ免疫がありました。グロスミッチェルを全滅させたバージョンは西半球でのみ発見されましたが、マレーシアの土壌で発見されたバージョンは異なり、キャベンディッシュはそれに影響を受けやすいです。それは殺害と拡散が速く、パナマの以前の対応物よりも多くのパニックを引き起こしました。新たに発見された F. oxysporum 名前が付けられました トロピカルレース4(TR4).

TR4荒廃の時代編集

トロピカルレース4(TR4)は、1989年に台湾で発見されました。[20] 2013年7月、ラテンアメリカの動植物の健康に関する地域組織であるOIRSAのメンバーは、9つの加盟国(ベリーズ、コスタリカ、ドミニカ共和国、エルサルバドル、グアテマラ、ホンジュラス、メキシコ、ニカラグア、パナマ)。このプランはスペイン語でのみご利用いただけます。 [21] 2015年3月、ラテンアメリカの生産者は地域防衛の取り組みを作成するために集まり、その年の9月または10月に再び会うことを計画しました。特定の地域対策は実施されていません。エクアドルの生産者は、政府にすべてのコンテナを燻蒸するよう要求しました。 [22]

科学者たちは、バナナ病や、真菌、細菌、ウイルス感染から線虫や甲虫に至るまでの他の多くの深刻なバナナの苦痛に抵抗するようにバナナ植物を改変しようとしています。研究者たちは、新しい野生のバナナを探して、遠く離れたジャングルを梳きます。ハイブリッドバナナは、病気に強い新しい品種を生み出すことを期待して作られています。いくつか [ WHO? ]より弾力性のあるバナナへの最善の希望は、遺伝子工学によるものだと信じています。しかし、得られる果実はまた、味が良く、予測可能な時間で熟し、損傷を受けずに長距離を移動し、大量に成長しやすい必要があります。現在、これらの基準をすべて満たす品種やハイブリッドはありません。

オーストラリアの検疫編集

クイーンズランド州では、ブリスベンの北1500 kmにあるタリーの農場が検疫され、2015年3月3日にTR4が検出された後、一部の植物が破壊されました。厳格なバイオセキュリティの取り決めの下で再開します。政府は、真菌を根絶することは実行可能ではないと言います。ワーヘニンゲンのケマのような研究者は、感受性のある品種が育てられている限り、それを封じ込める努力にもかかわらず、病気は広がり続けるだろうと言います。 [23]この病気は、2017年7月にタリーで再び検出され、クイーンズランド州バイオセキュリティに検疫条件を課すよう促した。 [24]

コロンビアに広がる編集

2019年8月、コロンビアの当局は、パナマ病がラテンアメリカに到達したことを確認した後、国家緊急事態を宣言しました。 「一度見たら手遅れで、認識されずにすでにそのゾーンの外に広がっている可能性が高い」とある専門家は述べた。 ナショナル・ジオグラフィック. [8]

現在、バナナのパナマ病に直面して、殺菌剤および他の化学的および生物学的防除剤は、かなり成功していないか、またはインビトロまたは温室でのみ成功していることが証明されている。最も一般的に使用される慣行には、感染した畑からのパナマ病の蔓延を防ぐための衛生および検疫の慣行が含まれます。しかし、パナマ病に対する最も効果的なツールは、耐性のあるバナナ植物の開発です。 Fusarium oxysporumf。 sp。 cubense。 [9]バナナのクローン繁殖は、結果として他の品種の不足につながりました。耐性のある品種を生産するための努力がなされていますが、バナナは種子を生産しない三倍体であるため、これは簡単な作業ではありません。吸盤ではなく組織培養からクローンを作成することは、耐性品種の育種にいくらか成功することが証明されていますが、これらはストレス耐性、収量、または市販の品種に必要な他の有益な形質の成功を低下させる傾向があります。 [17]それにもかかわらず、これらの努力はバナナのパナマ病の最良の防除対策につながっています。

最近、[ いつ? ] R遺伝子(RGA2)は、フザリウム萎凋病熱帯レース4に対して耐病性を示したキャベンディッシュバナナに形質転換されました。8つの植物からなる1つの特定の形質転換系統は、すべての植物に対して野外で耐性を示しました。野外試験は3年間続き、植物は収量の低下を示しました。 [ 明確化が必要 ] [25]

台湾の研究者は、TR4の発症は化学肥料の使用によって引き起こされた土壌劣化に関連していると信じています。 [26]

三倍体によって妨げられるバナナの繁殖編集

バナナの繁殖を妨げる大きな障害の1つは、倍数性のグロスミッチェルとキャベンディッシュバナナは3倍体であるため、植物の胚珠で減数分裂を試みても、実行可能な配偶子を生成することはできません。植物の花の減数分裂の最初の減少分裂が完全に失敗することはめったにありません。その結果、二倍体バナナ品種からの通常の一倍体花粉によって受精できる正倍数体の三倍体胚珠ができます。時々なし。その結果、結果として得られる新しいバナナの品種は4倍体であり、したがって種子が含まれています。バナナの市場は、種子のあるバナナに慣れていません。経験によれば、両方の減数分裂ステップが失敗して6倍体の実生を引き起こした場合、または実生が異数性である場合、結果はそれほど良くありません。 [ 要出典 ]

これらの新しい四倍体を両方の親として使用する第2世代の育種は、第1世代にグロスミッチェルの三倍体遺伝子セットがそのまま含まれているため(さらに、追加された第4染色体セットに有用な機能がある可能性があるため)、良い結果が得られない傾向がありますが、第2世代ではグロスミッチェルの遺伝子セットは減数分裂によって破壊されました。

Honduras Foundation for Agricultural Researchは、グロスミッチェルのいくつかの品種を栽培しています。彼らは、二倍体の種子をつけたバナナからの花粉で花を手で受粉させることによって、いくつかの種子を生産することに成功しました。 [27]


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