タバコモザイクウイルス（TMV）とは｜世界で最初に発見された植物ウイルスの定義・症状・防除法
タバコモザイクウイルス（TMV）の定義・症状・防除法を分かりやすく解説。世界で最初に発見された植物ウイルスの特徴と実践的な対策を図解で紹介。
タバコモザイクウイルス（TMV）は、最初に発見されたウイルスである。つまり、ウイルスとして最初に知られたものである。
一本鎖のRNAウイルスで、タバコをはじめとするナス科の植物を中心に多くの植物に感染する。感染すると、葉に「モザイク病」のような変色を起こす。19世紀後半からタバコに害を与える感染症があることは知られていたが、その感染源がウイルスであることが判明したのは1930年になってからである。
概要と分類
タバコモザイクウイルス（TMV）は、トバモウイルス属（Tobamovirus）に属する植物ウイルスで、一本鎖の正鎖（+）RNAを持つ。ウイルス粒子は剛直な棒状で長さは数百ナノメートルに達し、構造的に安定である点が特徴的である。ゲノム長はおよそ6.4kb（約6,400塩基）で、複数の必須タンパク質をコードする。
宿主と症状
主な宿主：タバコ、トマト、ナス、ピーマンなどのナス科植物を中心に幅広い植物種に感染するが、植物種や品種によって感受性は異なる。
代表的な症状：
- 葉のモザイク模様（濃淡の斑紋）や黄化
- 葉のこぶ状変形、縮葉、葉脈の濃化
- 生育阻害（生育の遅れ、草丈の低下）
- 果実や花の変形、品質低下
- 一部の植物では壊死斑やリングスポットが現れることもある
感染経路と病原性の特徴
- 機械的伝播：接触伝染が主で、手、工具、作業衣、機械、栽培資材などを介して容易に広がる。
- 種子・花粉：一部の作物では種子や花粉を介して伝播する場合がある。
- 昆虫媒介：一般にTMVは昆虫による生物学的媒介（刺吸・吸汁）を受けにくく、主要な伝播は機械的接触である。
- 耐久性：ウイルス粒子は乾燥や外部環境に対して非常に安定で、枯れた植物片や土壌、器具の表面で長期間生存する。これが蔓延の大きな要因となる。
診断法
- 目視観察（症状の確認）— ただし症状は株や環境により多様で、他のウイルスや栄養障害と似ることがある。
- ELISA（酵素免疫測定法） — 比較的簡便で現場検査にも用いられる。
- RT-PCR／シーケンス — 感度・特異度が高く、株の同定や系統解析に用いる。
- 電子顕微鏡観察 — 棒状ウイルス粒子の観察により確定的な証拠を得られる。
- 指標植物（感受性の高い植物に接種して反応を見る方法） — 古典的手法として利用される。
防除・管理（実践的な対策）
現在、感染した植物を治療して回復させる有効な化学的薬剤はないため、予防と蔓延防止が最も重要である。以下の対策が一般的に推奨される。
- 清浄な種子・苗の使用：認証された無病種子や健全な苗を購入・使用する。
- 抵抗性品種の導入：トマトなどではTm遺伝子（例：Tm-1、Tm-2）のような耐病性を持つ品種が利用されることがある。耐性の有無は作物・地域で確認する。
- 作業衛生の徹底：手袋・作業衣の交換、作業前後の手洗い、工具や台車の定期的な消毒を行う。ウイルスは接触で広がるため、湿っている植物を触る前後は特に注意する。
- 器具・設備の消毒：次亜塩素酸ナトリウム（塩素系漂白剤）の希釈（市販漂白剤の1:10程度の希釈が一般的）や、農業用消毒剤（市販のウイルス不活化剤）で器具や容器を消毒する。消毒法は製品表示に従うこと。エタノールのみでは不十分な場合がある。
- 感染株の早期除去と破棄：疑わしい株は早期に抜き取り、他への接触を避けて適切に廃棄する（高温堆肥化・焼却など地域の規定に従う）。
- 圃場管理：連作回避、雑草や宿主となる非栽培植物の除去、温室内の隔離管理で蔓延を抑制する。
- 従業員教育：ウイルスの伝播様式や消毒手順、感染苗の識別法について作業者に周知する。
- 予防的ウイルス管理：交差防御（弱毒株を利用して強毒株の感染を防ぐ）を実験的に用いることがあるが、リスクや法規制を考慮し専門家の指導下で行うこと。
歴史的意義と研究利用
TMVはウイルス学の歴史において重要な役割を果たした。1892年にドミトリー・イワノフスキーが濾過性の病原体を報告し、その後マルティヌス・ベイエリンクが「ウイルス」という概念を導入した。さらに、1935年にウェンデル・スタンレーがTMVを結晶化し、ウイルスが化学的に扱える物質であることを示したことは、ウイルス学と分子生物学の発展に大きく貢献した。
経済的影響
TMVの蔓延は作物の品質低下や歩留まり低下を引き起こし、商業的損失を招く。特にタバコ栽培や施設園芸（トマト等）では被害が深刻となることがあるため、農業現場での適切な管理が不可欠である。
まとめ（実践ポイント）
- 予防が最優先：無病種子・耐病性品種・作業衛生で感染を未然に防ぐ。
- 早期発見と速やかな対処：疑わしい株はすぐに隔離・除去し、器具類を消毒する。
- 診断で確定：症状だけで判断せず、ELISAやRT-PCRなどでウイルスの存在を確認する。
TMVは古典的かつ現在でも重要な植物ウイルスであり、基礎研究から現場での防除まで幅広い対策と理解が求められる。
歴史
1886年、アドルフ・メイヤーは、細菌感染と同様に植物間で移動するタバコモザイク病を初めて報告した。
1892年、ドミトリー・イワノフスキーが、非細菌性の感染因子の存在を初めて具体的に証明した。彼は、感染した樹液が最も細かいフィルターでろ過されても、感染力が残っていると主張したのである。
1898年、マルティヌス・バイエリンクは、イワノフスキーのろ過実験を独自に再現し、この感染体がタバコの宿主細胞内で繁殖・増殖することを明らかにした。バイエリンクは、タバコモザイク病の原因物質が非細菌性であることを示すために、「ウイルス」という言葉を作り出した。
タバコモザイクウイルスは、初めて結晶化されたウイルスである。1935年、ウェンデル・メレディス・スタンリー（Wendell Meredith Stanley）により実現され、結晶化後もTMVが活性を維持していることも明らかにした。この業績により、彼は1946年にノーベル化学賞の1/3を受賞した。TMVの最初の電子顕微鏡画像は1939年に作られた。
1955年、ハインツ・フレンケル・コンラットとロブリー・ウィリアムズは、精製したTMV RNAとそのカプシド（コート）タンパク質がそれ自体で集合して機能するウイルスになることを示し、これが最も安定な構造（最も自由エネルギーの低いもの）であることを明らかにした。結晶学者ロザリンド・フランクリンは、バークレー校のスタンレーのもとで約1ヵ月間働き、その後1958年のブリュッセル万博のためにTMVの模型を設計・製作した。1958年、彼女はウイルスが固体ではなく中空であることを推測し、TMVのRNAは一本鎖であるという仮説を立てた。この推測は、彼女の死後、正しいことが証明された。
タバコモザイク病の調査と、その後のウイルス性の発見は、ウイルス学の一般的な概念の確立に役立った。
百科事典を検索する