卵菌(Oomycetes)とは:水カビの特徴・生態と主要植物病害
卵菌(Oomycetes)の特徴・生態から疫病の症状・感染経路、主要な植物被害と最新の防除対策までわかりやすく解説。
卵菌類は、ヘテロコント(Stramenopiles)と呼ばれる真核微生物の大きな門の中の一つのクラスである。Oomycetesは、カビのような微生物に似るが、系統的には真正の菌類とは異なり、菌類とは別の明確な系統に属する生物群である。
形態的には菌類に似て糸状の菌糸(仮条)を形成するものが多いが、これらは通常多核の共通質(分節の少ない/無隔壁の)構造であり、真正菌類(AscomycotaやBasidiomycota)とは細胞壁成分や生活環で異なる特徴を示す。卵菌は腐生的な種と性や病原性を示す種があり、陸上・水域の両方に生息する。多くの種は有性生殖(卵胞=oogoniumと精胞=antheridiumの融合による厚壁の遺伝子保存構造であるoosporeの形成)と無性生殖(運動性のある二本の鞭毛を持つ游走子〈zoospore〉の産生)を行う。
分類と系統(簡潔な整理)
卵菌類はストラメノパイル(ヘテロコント)門に含まれ、藻類や珪藻(diatoms)などと近縁である。細胞壁は主にセルロースやβ-グルカンを含み、真正菌類のようなキチンを主成分としない点が重要な違いである。生活環は二倍体優勢(栄養体が多く二倍体)で、減数分裂は通常有性胞子(oospore)や発芽時に起こる。
形態と生活環
- 菌糸様構造:多核の無隔壁(共通質)の菌糸を持つことが多い。
- 細胞壁:セルロースやβ-グルカンが主要成分で、キチンを欠く。
- 無性生殖:游走子(zoospore)を形成し、水中を泳いで拡散する。游走子は典型的に二本の鞭毛(一本は櫛状の「ティンセル」型、もう一本はむち状の「ウィップ」型)を持つ。
- 有性生殖:oogonium(卵胞)とantheridium(精胞)からoospore(卵胞子)を作る。種によって自家受精(同株内で完結)するもの(同形)と異株受精(異なる性を必要とする)ものがある。
生態と被害
卵菌類は「水カビ」と呼ばれることが多いのは、游走子を介した水中での伝播能力や湿潤条件での増殖を好むためである。しかし、多くの重要な種は土壌や陸上植物の病原体として働く。卵菌は植物に対して強力な病害を引き起こすものがあり、農業や森林生態系に深刻な影響を与える。
代表的な被害例としては、ジャガイモの疫病を引き起こすPhytophthora infestansや、オークの突然死を引き起こすPhytophthora ramorum、根腐れや苗立枯れを起こすPythium属、また水棲環境で魚類や卵を侵すSaprolegnia属などがある。卵菌には土壌中で長期にわたって生存する耐久胞子(oospore)を形成する種があり、これが病害の反復発生や防除の難しさの一因となる。
主な植物病原種と症状
- Phytophthora infestans:葉や茎、塊茎に褐色の斑点と水浸状の症状を示し、短期間で壊滅的な被害(疫病)を引き起こす。
- Phytophthora cinnamomi:根腐れを引き起こし、多くの樹木や果樹で枯死や衰弱を招く。
- Pythium spp.:苗立枯れ(damping-off)や根腐れを引き起こし、幼苗や種子の生存率を低下させる。
- Downy mildews(Peronosporalesに属する種群):葉裏に綿状や粉状の分生子群を形成し、葉の変色や落葉を引き起こす。
診断と検出
被害植物の症状観察に加え、顕微鏡での游走子やoosporeの観察、培養による分離、分子診断(PCR)や種特異的プローブを使った検出が行われる。土壌や灌漑水の検査も有用で、特に湿潤条件下での感染リスク評価に役立つ。
防除と管理
- 栽培管理:排水改善、過湿の回避、圃場・温室の衛生管理、感染源となる残渣や感病植物の除去。
- 抵抗性品種の利用:感受性の低い品種への切り替え。
- 化学的防除:メタラクシル(metalaxyl)やメフェノキサム(mefenoxam)などの薬剤や、接触薬剤を適切に組み合わせて使用する。ただし耐性化のリスクがあるためローテーションや複合防除が重要。
- 種子・苗の処理:Pythiumなどによる出芽不良や立枯れを防ぐための種子消毒や土壌処理剤の使用。
- 生物的防除・統合防除(IPM):環境にやさしい対策や天敵、微生物製剤の導入を含む総合的管理。
卵菌類は分類学的に真菌とは異なるものの、植物病理や水産・畜産分野では「カビ」として扱われることが多く、適切な診断と管理が被害軽減に不可欠である。
なお、この記事冒頭の説明では誤って「放線菌類」と記載されていましたが、正しくは「卵菌類(Oomycetes)」です。放線菌類(Actinobacteria)とは系統も生物学的性質も異なりますので注意してください。
リプロダクション
ほとんどの糸状菌は2種類の胞子を作る。主な散布胞子は、動物胞子と呼ばれる無性で自己移動性の胞子である。これらの胞子は、地表水中で走性(食物源などに向かって移動する)を示す。いくつかの真菌は、風によって分散される無性胞子を作る。菌類は有性胞子も作り、これは卵胞と呼ばれる。これは半透明の二重壁の球状の構造体で、悪条件下でも生き残ることができる。
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ジャガイモに寄生するPhytophthora infestans(Peronosporales)のライフサイクル。
質問と回答
Q: オミコータとは何ですか?
A: 菌類は、ヘテロコンツ門に属する真核微生物の一種です。
Q: 菌類は真菌類ですか?
A: いいえ、菌類は菌類に似た微生物の系統で、菌類ではありません。
Q: 真菌類と放線菌の共通点は何ですか?
A: 真菌類と真菌類は共に腐生性で病原性があり、隔壁を持つことはほとんどありません。
Q: 菌類はどのように繁殖するのですか?
A: 有性生殖と無性生殖の両方があります。
Q: 菌類はどのような病気を引き起こすのですか?
A: 菌類は植物の病原菌の中でも特に繁殖力が強く、ジャガイモの疫病やオークの突然死など、壊滅的な病気を引き起こします。
Q: なぜ菌類は水カビと呼ばれることが多いのですか?
A: 菌類は水を好むため、水カビと呼ばれることが多いのですが、ほとんどの種はそうではなく、実際には陸上の病原体なのです。
Q: 菌類はすべて水中に生息するのですか?
A: いいえ、菌類はしばしば水カビと呼ばれますが、ほとんどの種は実際には陸上病原体であり、生存に水を必要としません。
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