ファイトプラズマ(Phytoplasma)
ファイトプラズマとは、
植物の組織に
寄生し、様々な病害を引き起こす特殊な
細菌のグループを指します。これらの
細菌はかつて「
マイコプラズマ様微生物(MLO)」と名付けられていましたが、1967年にこの病原体が
マイコプラズマに類似した
細菌として初めて発見されたことから、現在の名称が確立されました。現在では、1,000以上の
植物に感染する病原体として広く認識されています。
ファイトプラズマは、
植物の
師部や特定の
昆虫に
寄生する偏性細胞内
寄生性の微生物です。感染の媒介者としては、
ヨコバイや
ウンカといった
昆虫が知られており、これらの
昆虫の体内でも増殖します。古くはウイルスと考えられていたこの
細菌ですが、近年の研究により、その独特な性質が明らかにされています。
病害の影響
特に問題視されているのは、熱帯地域の作物、特に
ココヤシや
サトウキビにおけるファイトプラズマ病です。これにより、
イネ黄萎病を筆頭とした多くの作物に病害が引き起こされます。症状は弱い黄化から
植物が枯死するまで多岐にわたり、これらは師管でのファイトプラズマの増殖によって栄養の転流が妨げられることや、ストレスによる
光合成や
代謝の影響が関与しています。また、天狗巣病症状や
花の葉化といった特徴的な形態異常も見られることがあります。
性質と特異性
ファイトプラズマは
細胞壁を持たないため
マイコプラズマに似ていますが、宿主細胞なしでは培養できないという大きな特徴があります。直径約0.1μmの大きさで、ゲノムはわずか500から1,000キロ塩基対と非常に小さいです。特に注目すべきは、その
GC含量が全ての生物の中で最も低く(最低で23%)、多くの遺伝子を欠いている点です。このような特異な成長様式にもかかわらず、ファイトプラズマは
植物と
昆虫の細胞内での増殖が可能であり、宿主に応じて遺伝子発現を適切に調整する能力を持っていると言われています。
病原性因子
ファイトプラズマは宿主
植物の細胞内に
寄生するため、分泌するタンパク質が宿主側の因子に直接作用し、その結果、病原性が強まります。2009年には、特定の38アミノ酸からなるタンパク質「TENGU」が
植物に特有の天狗巣症状を引き起こすことが発見されました。このタンパク質は、
植物ホルモンであるオーキシンおよびジャスモン酸に影響を及ぼし、多様な症状を誘発します。
疫病の診断と防除
ファイトプラズマは培養が不可能なため、従来の診断は
電子顕微鏡や
抗生物質の影響を見る方法が主流でした。しかし、近年はELISA法や
ポリメラーゼ連鎖反応(PCR)などの診断法が開発され、特に2016年に導入されたLAMP法では、簡便かつ高感度に検出できるようになりました。防除策としては、感染した
植物の除去や媒介
昆虫の防止が行われていますが、効果的な薬剤はまだ少ないです。
分類と今後の展望
ファイトプラズマは、テネリクテス門
モリクテス綱に属し、まだ正式な属名は定まっていません。現在までに約40種が報告されていますが、日本での発生種は10種程度です。今後の研究により、さらに多くの情報が解明されることが期待されています。