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保育園や温室におけるNostoc(シアノバクテリア)の生物学と管理1

H.Dail Laughinghouse IV,David E.Berthold,Chris Marble,And Debalina Saha2

この文書は、Nostoc様シアノバクテリア(ブルーバクテリア)の生物学と生態学の概要を提供する。-湿った土壌の緑藻類)と保育園の環境でこの雑草を管理するための方法について説明します。 ここでは、すべての巨視的な形態学的にNostoc様の分類群を単純化し、Nostocにグループ化します。 しかし、私たちがフィールドでNostocと呼ぶものは、実際にはAliinostoc、Aulosira、Desmonostoc、Halotia、Isocystis、Mojavia、Nostoc、Trichormusなどの多くの異なる属を含んでいます。 このような粘液や色素沈着の程度が異なるなどの株特異的特性は、制御方法に対する各分類群の感受性の間で変化を引き起こす可能性があるため、 フィールドでは、陸生藻類は、一般的にシアノバクテリア、葉緑素、および珪藻のいくつかの種の複雑なコミュニティとして生き、地衣類を形成し、真菌との関連で生きている、ことを覚えておくことが重要です。

分類:植物

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分類:植物

分類:植物: 藻、星のゼリー、地上の鼻くそ、ドラゴンの鼻、牝馬の卵

Nostocのコロニーは色で青緑、黄褐色、または焦茶である場合もある巨視的なマットおよびゼラチン状のコロニーに育つことができる総計され、もつれた毛虫(細胞の鎖)で構成される。 コロニーは、通常、栄養段階の開始時に球形であり、後に不規則、葉状、または糸状である。 毛状突起は、uniseriate、枝分かれしていない、flexuous、または湾曲しており、常に十字の壁に収縮しています。 栄養細胞は樽型から円筒形である。 ヘテロサイト(特殊なN固定細胞)は、球形から楕円形であり、通常は孤立している。 Akinetes(休眠、非運動性、厚壁の生存細胞)は、栄養細胞の約2倍の大きさであり、通常は楕円形または楕円形の細胞を含む列で見つけることができますが、まれに存在していません。 繁殖は通常、植民地崩壊の間に運動性ホルモゴニア(無性生殖の間に形成された細胞の運動性フィラメント)によって行われ、akinete発芽によってはあまり頻繁に行われない。 現在、Nostoc属には300以上の記載された種があります(Komárek2013)。

図1.

Nostocの顕微鏡画像は、a)粘液内のコロニー形成、b–f)様々な形態および色素沈着のコロニー、およびg)ヘテロサイト(HT)、栄養細胞(VG)、およびakinetes(AK)を有する細胞の個々の毛 スケールバーは、a)100μ m、b–f)50μ m、およびg)20μ mを表します。

クレジット:

David E.Berthold、UF/IFAS

生息地と分布

Nostocのような青緑色の藻類は、湿った基質環境で最も一般的で広範なシアノバクテリアの一つです。 このグループの種は、水生、亜好気性、内生物、共生、および/または陸生である。 彼らは熱帯、温帯、および極地の環境で発生し、一般的に砂利、地上の布、通路、および保育園や温室の無数の他の生産地域にあります。

生物学

ノストック様シアノバクテリアは、巨視的なマットを生産し、土壌、砂利、セメント、さらにはプラスチック容器の表面に成長します。

図2。

A)プラスチック容器、b)温室の防水シート、およびc)砂および石灰岩の地面の分野で一般に見つけられるNostocの巨視的なコロニーのイメージ。

クレジット:

David E.Berthold、UF/IFAS

これらのマットは乾燥し、乾燥期間中にフレーク状になりますが、水や水分の存在下では、容器の生産地域を完全にカバーすることができる厚い、濃い緑色のゼラチン状の塊を形成するように膨潤します。 この分類群は見苦しいですが、もっと重要なことに、それは非常に滑りやすく濡れています。 これは保育園の従業員に深刻な健康被害をもたらします。 別の懸念は、シアノトキシンおよびアレロパシー化合物を産生するそれらの能力である(Kleinteich e t a l. 2018)、植物の成長と生理学に影響を与える可能性があります。 シアノバクテリアマットは迷惑になる可能性がありますが、それらはその保水能力と大気中の窒素を固定し、炭素を土壌に隔離する能力のために土の重要な構成要素である(Sangeetha et al. 2 0 1 3;Singh e t a l. 2016). また、特定のNostoc種は、植物(例えば、N.cycadeae A.M.Watanabe et Kiyohara)または地衣類(例えば、N.lichenoides Vaucher exřeháková et Johansen)を形成する菌類と共生関係を形成することができる。 さらに、種N.ellipsosporum Rabenhorst e x Bornet e T Flahaultは、HIV(ヒト免疫不全ウイルス)、FIV(ネコ免疫不全ウイルス)、およびヘルペスに対する抗ウイルス活性を有する、シアノビリン−Nと呼ばれるタン 2000).

管理

ノストック様シアノバクテリアは、藻類で汚染された水を使用する歩行、園芸工具、空中輸送、または灌漑システムを介して保育園や温室 温室内に入ると、肥料や灌漑、光、高湿度、暖かい温度からの栄養素のために、急速に成長し、大きなバイオマスを生産することができます(Latimer et al. 1996).

文化的および物理的制御

排水を増加させ、頭上式潅漑を減らすことはNostocそっくりのシアノバクテリアの発生を減らすことができますが、 いくつかの保育園は、掻き集めたり、その地域を乾燥させたり、送風機を使用して生産地域から吹き飛ばしたりすることによって、シアノバクテリアを物理的に除去することに成功しています。 これらの方法は、これらの藻類が最終的に戻るため、短期的な制御のみを提供する。 コンテナパッド間の歩道などの非作物地域では、保育園は以前に裸のままの地域でbahiagrass(Paspalum notatum Flueggé)の植え付け後の管理が成功したと報告しています。 Bahiagrassか他の地上カバーを使用して土の表面の永続的な水の量を下げ、競争によってNostocの豊富を減らすことができます。 ソラリゼーションまたは火炎除草剤の使用もいくつかの場合に有効であった(Parke and Stoven2014)。

化学的制御

化学的制御戦略へのNostoc応答に関するいくつかのレポートが利用可能です。 結果はまた、研究から研究へと変化し、著者はしばしば同じ治療法について異なる結果を報告している。 これは、異なる研究で評価されたノストック様の種または属の間の変化によるものである可能性が高い。

効果的なNostoc管理方法を決定するために、フロリダ大学食品農業科学研究所(UF/IFAS)で研究が行われています。 分野のそして実験室のNostocのコミューンとの私達の研究は化学効力が化学薬品および化学薬品が応用である表面によって決まることを示しました。 砂利の表面の有効な処置はZerotol2.0(過酸化水素+peroxyacetic酸)、TerraCyteのプロ(炭酸ナトリウムのperoxyhydrate)、および一般的な殺菌漂白剤を含んでいた。 プラスチック製の防水シートでは、効果的な治療法には、TerraCyte PRO、殺菌漂白剤、および鎌(ペラルゴン酸)が含まれています。 Scytheは他の試験でも有効であることが報告されている(Parke and Stoven2014)。 可能な解決として提案されたが、地上の適用のために分類されなかった銅硫酸塩は実際に研究の試験の成長を刺激しました。

推奨される高いラベル率で適用された場合、管理のための最も効果的な化学的選択肢はTerraCyte PROでした。 しかし、Zerotol2.0、殺菌漂白剤、および鎌は、いくつかのインスタンスでも有効であった。 Nostoc(または他の形態学的に類似した属)の種に応じて、他の選択肢も有効であり得る。 多くの場合、完全な制御のためにフォローアップの適用は必要である。 これらのプロダクトすべては養樹園および温室の生産区域の使用のために分類される。

製品を使用する場合は、ラベルの指示に従ってください。 ラベルおよび連邦法または州法によって必要とされる安全装置を使用する必要があります。 農薬登録は変更される可能性があるため、農薬が適切な州および連邦機関によって意図された使用のために登録されているかどうかを確認するDey,B.,D.L.Lerner,P.Lusso,M.R.Boyd,J.H.Elder,e.A.Berger. 2000. “シアノビリン-Nの複数の抗ウイルス活性: ヒト免疫不全ウイルス1型gp120とCD4とコレセプターとの相互作用の遮断と多様なエンベロープウイルスの阻害。”ウイルス学のジャーナル74(10):4562-4569。 https://doi.org/10.1128/JVI.74.10.4562-4569.2000

Kleinteich、J.、J.Puddick、S.A.Wood、F.Hildebrand、H.D.Laughinghouse IV、D.A.Pearce、D.R.Dietrich、A.Wilmotte。 2018. “スヴァールバル諸島の有毒なシアノバクテリア:液体クロマトグラフィー質量分析前駆体イオンスクリーニング法を用いて検出されたマイクロシスチンの化学的多様性。 10:e147. https://doi.org/10.3390/toxins10040147

Komárek,J.2013. “シアノプロカリオタ3 ヘテロサイト属。”Sübwasserflora Von Mitteleuropa/中央ヨーロッパの淡水植物相では、G.Gärtner、L.Krienitz、M.Schagerlによって編集されています。 1130. ハイデルベルク:シュプリンガー

Latimer,J.G.,R.B.Beverly,C.D.Robacker,O.M.Lindstrom,R.D.Oetting,D.L.Olson,S.K.Braman,et al. 1996. 「環境園芸業界における農薬や肥料の汚染の可能性を減らす:I.温室、保育園、芝草の生産。”HortTechnology6(2):115-124.

Parke、J.、およびH.Stoven2014。 “園芸の養樹園のcyanobacterium Nostocの管理。”58:25-29.

Sangeetha、B.M.、S.Aarthi、R.Niranjana、R.V.Lakshmi。 2013. “無機炭素隔離および土壌中の栄養素濃縮におけるシアノバクテリアおよびアゾラの役割。”International Journal of Engineering Research&Technology2(6):2130-2137.

Singh,J.S.,A.Kumar,A.N.Rai,d.P.Singh. 2016. “シアノバクテリア:農業、生態系、および環境の持続可能性における貴重な生物資源。”微生物学のフロンティア7:529. https://doi.org/10.3389/fmicb.2016.00529

脚注

この文書はSS-AGR-431、農業部門、UF/IFAS拡張のシリーズの一つです。 オリジナルの出版日2019年2月。 このドキュメントの現在サポートされているバージョンについては、EDISのwebサイトhttps://edis.ifas.ufl.eduを参照してください。

H.Dail Laughinghouse IV,助教授,農学部門,uf/IFAS Ft. Lauderdale Research and Education Center;David E.Berthold,biological scientist III,UF/IFAS Ft. ローダーデール研究教育センター; クリス*マーブル、助教授、環境園芸部門、Uf/IFASミッドフロリダ研究教育センター、およびDebalina Saha、大学院研究助手、環境園芸部門、UF/IFASミッドフロリダ研究教育センター、UF/IFAS Extension、ゲインズビル、FL32611。

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