ファイトプラズマ

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。

寄生の仕組み


ファイトプラズマは、植物師部や特定の昆虫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代謝の影響が関与しています。また、天狗巣病症状や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。

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