第9回ペスタロチオプシス属菌

Microbiol. Cult. Coll. 26（2）
：103 ─ 108, 2010
連載「農業関連微生物」
第 9 回　ペスタロチオプシス属菌
渡辺京子 1）*，小野泰典 2）
玉川大学農学部生物資源学科　〒194-8610　東京都町田市玉川学園 6-1-1
第一三共（株）機能分子第一研究所　第五グループ　〒140-8710　東京都品川区広町 1-2-58
1）
2）
Genus Pestalotiopsis
Kyoko Watanabe1)* and Yasunori Ono2)
College of Agriculture, Tamagawa University, Machida, Tokyo 194-8610, Japan
Lead Discovery & Optimization Research Laboratories I, Daiichi Sankyo Co. Ltd.
Hiromachi, Shinagawa-ku, Tokyo 140-8710, Japan
1)
2)
1．はじめに
なぜ Pestalotioid fungi なのか？おそらく，Saccardo
Pestalotiopsis 属は植物病理学では植物病原菌とし
による概念によってまとめられていた Pestalotia 属
て広く知られる一方で，菌類生態学では内生菌，菌類
が，Steyaert (1949) の提案で分生子の形態的特徴の違
探索を行なう人にとっては分離頻度の高い土壌菌でも
いを基準として細分化され Pestalotiopsis 属，
ある．総合すると，何処にでもいる菌ということかも
Truncatella 属，Monochaetia 属が分離独立したが，
しれない．本稿では，まず本属とその近縁属と呼ばれ
大本は Pestalotia 属ということかもしれない．また，
るグループの関係と本属の種の分類と同定法を概説
Pestalotiopsis という名前の由来が既に「Pestalotia に
し，本菌の病原性と興味深い代謝産物を簡単に紹介す
似た」という意味であるため，こちらを採用するわけ
る．
にもいかないのかもしれない．
ところで，
「Pestalotia 属菌」ははたして存在するの
2．近縁属との関係
か？ということがよく話題になる．近年の論文に
Pestalotiopsis 属は子嚢菌 Amphisphaeriacea の
Pestalotia 属菌の報告はなく，この関連属菌の分子系
Pestalosphaeria 属の不完全世代（アナモルフ）で，
統解析に現在の定義にあった Pestalotia 属菌を加えら
いわゆる分生子果不完全菌類である．Pestalotiopsis
れているのを見たことがない．さらに，このグループ
属は 5 細胞で構成される分生子を形成し，上下を除く
を Pestalotia 属関連菌群と言わず，Pestalotiopsis 属関
中央 3 細胞が着色し，頂部に約 3 本，尾部に 1 本の付
連菌群と呼んでおり，Pestalotia 属の存在感は極めて
属糸があり，特徴的な形態をしている．本菌に似た分
薄い．少なくとも我が国で Pestalotia 属と記録された
生子を特徴とする属は Monochaetia 属，Seiridium 属，
菌は，いずれも Pestalotiopsis 属か Truncatella 属へ
Seimatosporium 属，や Truncatella 属などである．
の転属が必要である（小林，1992）．
これらの属はいずれも分生子層に並んだ分生子柄上に
Pestalotiopsis 属関連菌群の有性世代は
アネロ型分生子を形成する菌で，分生子を構成する細
Amphisphaeriacea に属する Broomella, Discostroma,
胞数やその中の有色細胞数，付属糸の数や付属糸の付
Pestalosphaeria 属とされている．アナモルフで同定
着位置など，分生子の形態で分類されている（表 1）
．
された本菌群の 28S rDNA を指標とした分子系統解
Lee ら（2006）は，論文の中でこれらの菌を
析では，すべてが Amphisphaeriacea の中の一つの大
Pestalotioid fungi（Pestalotia に似た菌）と呼んでいる．
クレードに入る（Jeewon et al., 2002）．すなわち分子
系統的にも近縁属と言え，Pestalotiopsis 属関連菌群
＊
Corresponding author
E-mail: [email protected]
と呼ぶに相応しいグループである．
しかし，一方で Jeewon ら（2003b）は，この近縁
─ 103 ─
ペスタロチオプシス属菌
渡辺京子，小野泰典
表 1　関連属菌の分生子の形態的特徴
属
細胞数
Bartalinia
Diploceras
Discosia
Monochaetia
Pestalotiopsis
Sacrostroma
Seimatopsporium
Seiridium
Truncatella
5
34
45
45
6
4
頂部付属糸
尾部付属糸
有色部
有色細胞
細胞数
数
数
中央（淡）
中央
なし
中央
中央
中央
中央
中央
中央
3
2-3
4
2-3
3
2-3
3
1-4
2
3
11
1
(1-)3(-4)
1
-1
1
2-
基点
基点
中央
1
外生
中央 1（分枝）外生
横
1
横
中央
1
内生
中央
1
内生
中央
1
外生
中央 1（分枝）外生
中央
1
内生
中央
1
内生
属間の関係について，タクサを増やして 28S rDNA
れは既に基準にならないことがわかっている（Jeewon
を指標として分子系統解析を行った結果，
et al., 2004）．2005 年，Hawksworth は本属の種数を
Pestalotiopsis 属，Seiridium 属はそれぞれ Bartalinia
50 程度に整理できると推測した．しかし，それ以降
属と Seimatosporium 属の組み合わせ単系統群になり，
も新種記載はあるものの，本属の種は整理されること
Truncatella 属は多系統群であった．また，
はなく，既に 235 種にまで膨れ上がっている（Index
Monochaetia 属については，さらに今後の研究が必要
Fungorum, http://www.speciesfungorum.org/
であるとした．2006 年の Lee らも同様な系統解析を
Names/Names.asp）．現在もなお，その数は増える傾
行い，Truncatella 属を，Truncatella 属のみのサブク
向にある．
レードと Bartalinia 属と一緒になるサブクレードをま
本属の種の整理の難しさは，基準標本の保存状態に
とめて Truncatella/ Bartalinia クレードとし，
ある．標本が古いのも原因の一つであるが，もともと
Jeewon ら（2003b）の結果と一致すると結論づけた．
本属の分生子は乾燥させただけで付属糸はとれ易く，
しかし，分類に関するそれ以上の言及はない．すなわ
後述する同定に重要な色の見分けも難しくなる．その
ち，表 1 に示した Pestalotiopsis 属関連菌群のそれぞ
ため第 25 巻第 2 号の植物炭疽病（2）のように，基準
れの属は，その指標となった形態がすべて適切（分子
標本からたとえ DNA が抽出できても，形態を確認で
系統を反映）ではなく，むしろ，近年の報告は整理の
きない．よって，新たに同定基準標本を探さない限り，
必要性を示唆している．ただし，この菌群の整理を始
種の整理が進められないのである．しかし，記載文と
めると，現在もまだ Steyaert（1949）に従った基準
同じ同定基準標本となる株を捜そうとすると，この同
による転属手続きが取られずに古い属名で残っている
定基準標本を指定するための種の同定が難しいという
種や Synonym が複数属にまたがる種があり，大変厄
堂々巡りの問題がある．
介なことになりそうである．1993 年に発行された
では，新たな分離源から得られた株はどう同定すれ
「COELOMYCETOUS ANAMORPHS with append-
ばいいのか？現在のところ，分離源に関係なく，分
age-bearing conidia」
（Nag Raj, 1993）で各属を調べ
生子の形態がより近いものを Guba（1961）
, Steyaert
るとこの問題が見てとれる．一方，本記事の題材であ
（1949, 1953, 1961）, Sutton（1980）, Nag Raj（1993）の
る Pestalotiopsis 属に限ってみると，他属に比べてま
モノグラフや新たな新種記載の論文から捜しだして同
とまった属といえる．
定するほかない．同定の際に形態的特徴として観察す
べき点は，分生子の大きさ，有色 3 細胞の色，付属糸
3．種以下の分類と同定上の問題
の数と先端の特徴である．特に重要かつ最も悩ましい
Pestalotiopsis 属は，付属糸の着生位置や数が極端
のが有色 3 細胞の色である．
に違う P. distinca など以外は，比較的分子系統とし
Guba（1961）のモノグラフでは有色 3 細胞の色が
てまとまっているうえ，形態的特徴で属の同定までは
いずれも同色であるか 3 細胞間の色に濃淡がある（異
容易にできる．しかし，種の同定となると混乱する．
色）かが検索基準として重要な鍵となっている．また，
なぜなら Pestalotiopsis 属の種は，他の植物病原菌同
異色のグループでさらに色彩（茶色，オリーブ色など）
様に宿主植物が異なると形態的な基準が類似していた
を分類基準として２つのサブグループを設けている．
としても，新種として提案されていたからである．こ
これについて Jeewon ら（2003a）は，ITS 領域と
─ 104 ─
Microbiol. Cult. Coll. Dec. 2010
Vol. 26, No. 2
99
2
100
1
1
2
sp. 3
Group 1
1
100
84
96
2
sp. 1
sp. 2
1
95
89
1
2
89
98
83
1
2
1
100
Group 2
97
97
3
95
2
2
sp.
図 1　属菌の ITS1, 2 と 5.8S rDNA 領域に基づく近隣結合法による
分子系統樹．系統樹内の数字は 80% 以上のブートストラップ値（％）を記し
ている．
b-tubulin 遺伝子の分子系統樹から，Pestalotiopsis 属
が属する側系統群である．
の有色３細胞を，
彼ら自身の観察による①同色の茶色，
同様な研究（図 1）から筆者らは，彼らの使用した
②細胞が灰黒色系で細胞間が異色，③同様に黄褐色で
菌株と同じクレードに入る P. theae の有色 3 細胞は
異色を指標にして，分子系統解析によって分けられた
同色で茶色ではあるが，P. neglecta などに比べると
3 クレードを 1）同色で色に関係なく細胞間が異色の
色が濃く，この違いが同定上重要と考えている（未発
あるグループ（P. versicolor など）
，2）茶色で同色の
表）．確かに，本属の色彩については他菌で使用され
グループ（P. neglecta などのグループおよび P. theae
ているようなカラーチャートで色が指定されておら
などのグループ）の２つのグループに分け，有色 3 細
ず，観察者の主観で論じられているに過ぎない．とこ
胞の色が原始形質であるとしながらも，Guba が分類
ろが，同定においてはこの色に拘らざるを得ない例が
基準としている色彩は分子系統を反映していないこと
ある．たとえば，P. pallidotheae の分生子は，その名
を指摘した．最終的に彼らが提案した Pestalotiopsis
の通り分生子の色の薄い P. theae であり（Watanabe
属菌は進化的に 1）有色 3 細胞が異色か同色か，2）
et al., 2010），色で間違えると異なるクレードに属す
付属糸先端の形態，3）付属糸の長さ，4）分生子の大
る菌と誤同定することになる．既にこの有色 3 細胞の
きさの順に重みづけができるとした．しかし，同色な
色彩が原因で誤同定されていた例もあり（渡辺，
グループは P. neglecta が属するクレードと P. theae
2009）
，形態で種を同定しようとした時，ここで間違
─ 105 ─
ペスタロチオプシス属菌
渡辺京子，小野泰典
載されている論文中の菌株が記載されているモノグラ
フのセクションの周辺で分生子の大きさが同じものか
ら種を検索するとよい．たとえば，Guba（1961）の
P. theae の所属するセクションは濃い色となり，
Group 1 に入る傾向にある．
種の整理ができていない本属では，遺伝子情報のみ
で種を同定することは現在できないため，この手順を
Group 1 の菌
踏む以外に種を同定する方法はない．
Group 2 の菌
図 2　図 1 の分子系統樹内の Group 1，2 に所属する菌
の分生子．図中のバーは 20 mm を示している．
①
②
③
4．病原性
本属は，罹病植物，健全植物，海，土など様々なと
ころから分離される菌である．日本植物病名目録（日
④
本植物病理学会 2000，NIAS の HP からは最新情報が
検索可能，http://www.gene.affrc.go.jp/databasesmicro_pl_diseases.php）によると，本属は国内の 69
600 bp
種の植物の病原菌として報告されている．ヤマノイモ
（ペスタロチア病菌 P. versicolor），スターチス（ペス
タロチア病菌 P. gracillis）などを除くと，ほとんど
の記録が木本植物上での発生であり，樹木や果樹の重
要病害と言える．特に病原性の強い P. theae と P.
longiseta によるチャ輪紋病はお茶の重要な病害であ
る．
図 3　ITS1, 2 と 5.8S rDNA の増幅結果（電
気泳動像）．①：マーカー，②：図 1 の
Group 1 の菌株の PCR 産物，③：図 1
の Group 2 菌株の PCR 産物，④：ネ
ガティブコントロール
一方，本属は内生菌としての報告も多く，内生菌，
病原菌としてのデータも含まれる USDA の提供する
fungal databases (Farr & Rossman, 2010) により宿主
を検索すると，本属の宿主には海草（Sakayaroj et
al., 2010），シダ（Norse, 1974），ワラビ（Hughes,
えると付属糸先端の形態と分生子の大きさでは同定で
1953），イネ（Singh et al., 1995）と多様ではあるが，
きないことになる．
明らかに木本植物の記録が多い．逆を返せば
色の判断は，慣れてくると，経験的に習得した印
Pestalotiopsis 属は草本植物よりは木本植物を生息場
象，分生子の 3 細胞の色が濃いか薄いか，によって
所として好むと言えるのかもしれない．本検索結果か
（図 2）
，系統樹の 2 つのクレードのうちどちらのク
ら記載論文を解析すると，本菌による病害は葉や果実
レードに入るかがわかる．しかし，この指標は，まさ
での発生が多く，内生菌としても同様な場所に生息し
に客観性の問われるところでもある．この判断は，何
ていることがわかる．また，種で病原菌と内生菌を区
種もの菌を見ていると感覚的に身に付けることができ
別することはできないこともわかる．
るが，心配な場合は，PCR で確認することができる．
一般的には，本属は弱い病原性を示す菌とされてい
真菌の ITS 領域全体を増幅する際に使用するユニバー
る．たとえばグアバを宿主とする Pestalotiopsis 属菌
サルプライマー ITS5 と ITS4（White et al., 1990）で
のように，P. microspora, P. clavizpora, P. neglecta,
ゲノム DNA をテンプレートとして PCR を行い，電
P. diseminata, Pestalotiopsis sp. と 5 種が病原菌とし
気泳動で PCR 産物の大きさを測定すると濃いと判断
て分離されるものの，いずれも有傷接種でのみで病原
されるものは約 600 bp，薄いものは約 650 bp である
性を示すもの（Keith et al., 2006）や，イチゴの果実
（図 3）
．観察だけでは色の特定が心配な場合，PCR で
から分離された P. longisetula が自然界では病原性が
判断した後に形態観察するとよい．もちろん，既報の
確認されていないトマト，アプリコット，モモ，グア
モノグラフや記載文からは，系統樹のどちらのクレー
バ，トマトなどの果実へも有傷接種によって発病が認
ドに入るのかはわからないが，本属の分子系統樹が掲
められる（Embaby, 2007）．このような特徴からか，
─ 106 ─
Microbiol. Cult. Coll. Dec. 2010
Vol. 26, No. 2
Parbery（1996）は様々な菌の栄養摂取性をまとめた
中で，本菌は necrotrophic であるとした．すなわち
植物体の老化とともに優位に基質から栄養を吸収する
ために，植物が健全であるうちに生息場所を確保し内
生する生存戦略をもつことが予測される．
Pestalotiopsis. Mycol. Res. 109: 5.
Hughes, S.J. 1953. Fungi from the Gold Coast. II.
Mycol. Pap. 50: 1-104.
J e e w o n , R . , L i e w , E . C . Y . & H y d e , K . D . 2002.
Phylogenetic relationships of Pestalotiopsis and
allied genera inferred from ribosomal DNA
5．代謝産物
sequences and morphological characters. Mol.
近年の報告では，植物病原菌としての報告に負けず
劣らず，本菌の二次代謝産物に関する報告が多い．
Xu et al.（2010）は，本属の応用的な可能性を想定し
Phylogenet. Evol. 25: 378-392.
Jeewon, R., Liew, E.C.Y., Simpson, J.A., Hodgkiss, I.J.
& Hyde, K.D. 2003a. Phylogenetic significance of
て多くの代謝産物を報告している．現在のところ，最
morphological characters in the taxonomy of
も有名な物質は，乳癌と子宮癌への抗癌効果のある
Pestalotiopsis species. Mol. Phylogenet. Evol. 27:
Taxol である（Strobel et al., 1996）
．この発見には，
興味深い経緯がある．初め Taxol は本菌の宿主であ
るイチイ樹木の生理活性物質として発見された．しか
372-383.
Jeewon, R., Liew, E.C.Y. & Hyde K.D. 2003b.
Molecular systematics of the Amphisphaeriacea
し，抗がん剤として癌患者に供給するためには，年間
based on cladistic analyses of partial LSU rDNA
750,000 本ものイチイ樹が必要とされ，そのうえイチ
イの生育は遅いために到底供給できない量であった．
そこで，イチイの内生菌による Taxol 生産をスクリー
gene sequences. Mycol. Res. 107: 1392-1402.
J e e w o n , R . , L i e w , E . C . Y . & H y d e , K . D . 2004.
Phylogenetic evaluation of species nomenclature
ニングしたところ，P. microspora が Taxol 生産菌の
of Pestalotiopsis in relation to host association.
一つであることがわかったのである（菅原，1997）．
Fungal Divers. 17: 39-55.
Keith, L.M., Velasquez, M.E. & Zee, F.T. 2006.
6．おわりに
Identification and characterization of Pestalotiopsis
普遍的に分離され，分生子の形態を見ると実にわか
spp. causing scab disease of guava, Psidium guaja-
りやすい Pestalotiopsis 属菌は，いろいろな意味で整
va, in Hawaii. Plant Dis. 90: 16-23.
理がされていない．取り扱う側の立場でいろいろな解
小林享夫 1992．Pestalotia，小林享夫，勝本　謙，我
釈があり，その解釈が成り立つような様々な側面を
孫子和雄，阿部恭久，柿島　真（編），植物病原菌
もっている属であるとも言える．ここ 20 年で，本属
に関係する研究報告が急激に増え，その扱い（報告）
類図説，p. 567，全国農村教育協会，東京．
L e e , S . , C r o u s , P . W . & W i n g f i e l d , M . J . 2006.
を見ると有用菌としての側面を開拓しそれを顕在化さ
Pestalotioid fungi from Restionaceae in the Cape
せようとしている研究が多い一方で，病害発生の報告
Floral Kingdom. Stud. Mycol. 55: 175-187.
も増えている．本属は，いままで普遍的な雑多な菌と
Nag Raj, T.R. 1993. Pestalotiopsis Steyaert, In
しての扱いであったが，今後は体系的な研究の対象と
Coelomycetous Anamorphs with Appendage-
なってきたと考えている．
B e a r i n g C o n i d i a , p . 618-671, M y c o l o g u e
Publications, Waterloo, Ontario.
文　献
N o r s e , D . 1974. P l a n t d i s e a s e s i n B a r b a d o s .
Phytopathol. Pap. 18: 1-38.
Embaby, E.M. 2007. Pestalotia fruit rot on strawberry
Parbery, D.G. 1996. Trophism and the ecology of
plants in Egypt. Egypt. J. Phytopathol. 35: 99-110.
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Sakayaroj, J., Preedanon, S., Supaphon, O., Jones, E.
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（担当編集委員：青木孝之）

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