ダイズ植物を覆う3300種類の隠れ菌:新たな研究により、その意義が明らかに(3,300 hidden fungi coat soybean plants: New research explains significance)

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2022-11-01 イリノイ大学アーバナ・シャンペーン校

ダイズ植物を覆う3300種類の隠れ菌:新たな研究により、その意義が明らかに(3,300 hidden fungi coat soybean plants: New research explains significance)
Study author Heng-An Lin studying fungi in soybean field

研究によると、ユビキタス真菌症は10~27%の収量損失を引き起こす可能性がある。多くの農家にとって、殺菌剤で反撃するのは当然の反応ですが、殺菌剤を散布した後にセプトリアが実際に増加する可能性がある。
研究者たちは、圃場試験で使用するダイズの苗の半分にセプトリアを接種した。そして、遺伝子情報と高度なバイオインフォマティクス解析を用いて、シーズン中、殺菌剤を散布する前と後の葉の菌類を同定した。
フラックスピロキサートとピラクロストロビンを混合したこの殺菌剤を選んだのは、現在アメリカ中西部でごく普通に使われているからである。
この殺菌剤は多くの菌類をノックアウトしたが、やはりセプトリアはダメだった。研究者は、殺菌剤がセプトリアの競争相手を排除し、病原菌を繁殖させたと考えている。

<関連情報>

ダイズフィロスフィアミコバイオームに対するSeptoria glycinesおよび殺菌剤散布の影響 The effect of Septoria glycines and fungicide application on the soybean phyllosphere mycobiome

Heng-An Lin and Santiago Mideros
Phytobiomes  Published:29 Jul 2022
DOI:https://doi.org/10.1094/PBIOMES-12-21-0075-R

Abstract

Septoria brown spot, caused by Septoria glycines, is Illinois’ most prevalent soybean disease. It is common to use foliar fungicides to control Septoria brown spot and other late-season diseases of soybean. The effects of fungicide on non-target organisms in the phyllosphere are unknown. To study the effect of S. glycines and fungicide application on the soybean phyllosphere mycobiome, we conducted a replicated field trial and collected samples at three soybean developmental stages. Then we sequenced full-length ITS and a partial LSU region using oxford nanopore technologies. Sequencing and data analysis produced 3,342 operational taxonomic units. The richness of the fungal community increased with the host development. There were differences in mycobiome diversity between soybean lines at the early developmental stage but not at the reproductive stages. Inoculation with S. glycines did not affect the alpha diversity, but some significant changes were observed for the beta diversity. At the beginning seed stage (R5), fungicide application changed the composition of the fungal community. The fungicide treatment decreased the proportion of several fungal taxa but it increased the proportion of Septoria. The core mycobiome in the phyllosphere was composed of Gibberella, Alternaria, Didymella, Cladosporium, Plectosphaerella, Colletotrichum, and Bipolaris. Network analysis identified significant interactions between Septoria and Diaporthe, Bipolaris, and two other taxonomic units. In this study, we set Septoria as the target organism and demonstrated that metabarcoding could be a tool to quantify the effect of multiple treatments on the mycobiome community.

生物環境工学
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