Studies on bacterial gall of Chinaberry (Melia Azedarach Lin.), caused by Pseudomonas meliae n. sp.(Department of Forestry)

1)本病は, 高知県, 熊本県, 鹿児島県の各一部地域および沖縄県に広く発生する。又, 台湾の2,3地域においても分布する。2)本病原細菌は, センダンに寄生し, 幹, 枝, 葉柄を侵かし, 黒褐色のこぶ(癌腫)を形成する。こぶを含む木口面では, 木部はおおむね, こぶに向って偏倚生長し, 包皮又は未包皮の入皮および偽年輪が認められる。病微から病名をセンダンこぶ病Bacterial Gall of Chinaberry (Melia Azedarach Lin.)と新称したい。3)本病原細菌は, 傷痍寄生菌であるが, センダン以外の植物に寄生性を示さなかった。罹病樹の核果およびこぶ病激発地の土壌のいずれからも, こぶ病菌を分離することはできなかった。4)本病病原細菌は, 1∿2本の単極鞭毛を有し, 大きさ1.4∿2.0×0.4∿0.5μ(平均1.8×0.5μ), 莢膜なく又, 異染顆粒, 芽胞共になく, グラム陰性, 非抗酸性であるが, 細菌細胞内に, Poly-β-hydroxybutyrateの存在は認められなかった。5)病原細菌は, 肉エキス・ペプトン寒天培地上に, 48時間で点状, 無色透明な小集落を形成する。72時間で大きさ0.3∿1.0mm, 周縁波状, 集落の形は, 円形, 中高, 透明, 格子状の模様を有す。集落の周りは蒼白色, 中央わずかに帯黄白色, 反射光で汚白色∿乳白色, 湿光あり, 表面平滑である。半合成馬鈴薯煎汁寒天培地では, 円形, 五角形, 菱形又は菊花状等不正形で, 表面しわ状のR型集落を形成し, これは安定した性状ではなく, 肉エキス・ペプトン培地では, S型集落に戻る。6)木部の異常分裂組織と健全木部は, 形成層とほゞ平行な面で, 一線を画し, 境界線内側の細胞は, 樹脂様内容物で充満する傾向がみられた。又, 異常分裂組織は水平方向に, 底辺を拡大しつゝ外部に突出し, こぶ(癌腫)に発達する。7)病原細菌は, 穿刺溝周辺の破壊細胞付近に, 暗黒色に染色した集団として多数認められる他, 異常分裂組織の細胞間隙にあまねく分散し増殖するのがみられた。しかし分裂組織で細菌窩の形成は認められなかった。8)病原細菌は, OFテストは酸化的, 硝酸塩還元性はない。硫化水素, インドール, 蛍光色素, ピオシアニン, 非蛍光色素を産生しない。シアン化カリウムブイヨンで発育阻害あり, 寒天培地上でレバンの生成はみられない。蔗糖から還元物質を生産するものとしないものがある。カタラーゼ, オキシダーゼ反応は陽性, リトマス牛乳培地を青変するが凝固, 消化をしない。アルギニンからアルカリを生成せず, リジンの加水分解はみられない。ゼラチンを液化せず, 澱粉の糖化およびエスクリン, グルコン酸塩, チロシンの加水分解はみられない。レシチンおよびマーガリンを分解しない。メチルレッド反応, V-P反応とも陰性であり, 尿素からアンモニアを生成しない。マロン酸塩を利用せず, フエニルアラニンの脱アミノテストは陰性, タバコに過敏感反応を生ぜず, ジャガイモの軟腐を起さない。Tween 80を加水分解する。ニコチン酸で発育促進がみられる。アスパラギン, DL-アルギニン, ヒスチジン, L-バリン, パントテン酸カルシウム, β-アラニン等のアミノ酸を利用しない。リボース, グルコース, マンノース, ガラクトース, サッカロース, フルクトース, グリセロール, クエン酸, コハク酸, リンゴ酸を分解して酸を生成する。キシロース, ラムノース, アラビノース, ラクトース, マルトース, セロビオース, メリビオース, トレハロース, デキストリン, グリコーゲン, デンプン, イヌリン, マンニトール, ソルビトール, イノシトール, アドニトール, ズルシトール, サリシン, 酒石酸を分解しない。9)病原細菌は, 最高発育温度35℃, 最低発育温度4℃, 最適発育温度27℃ 最高発育食塩濃度3%である。pH6.0∿8.5で生育がみられ, 特にpH6.0∿7.0で最も発育良好である。10)病原細菌は, 細菌学的諸性状から新種と認めPseudomonas meliae n.sp.と命名したい。1. A new bacterial disease with gall formation was found on Chinaberry (Melia Azedarach L.) growing in southern parts of Japan including Okinawa, Kouchi, Kumamoto and Kagoshima Prefecture. The distribution of the disease was particularly wide in Okinawa Prefecture where it could be seen in anywhere the tree grew. The author also confirmed the occurrence of the disease in various regions in Formosa. 2. The disease was characterized by the formation of typically shaped galls on trunks, twigs and sometimes on petioles. The size and appearance of galls varied depending on the diseased plant parts as well as age of galls. The young galls produced on petioles or small twigs measured several millimeter in diameter, whereas the aged galls found on trunk ranged from 0.3 to 1.0mm in longitudinal diameter. The surface of the gall was relatively smooth and light green in young galls but it became extremely rough and dark brown to black with age. The transverse section of the trunks at the site of galls showed the unsymmetric growth of wood with rings expanding toward the gall. There were observed many back pockets and false rings in the woods. Form the characteristic symptoms mentioned above. "Bacterial Gall of Chinaberry" was proposed as the disease name. A bacterium forming small, white colonies with smooth surface on nutrient agar plates, or small, white colonies with rough surface on potato-sucrose agar plates was consistently isolated from the samples collected at the different localities, but it induced rapidly growing galls on Chinaberry (Melia Azedarach L.) when inoculated. The outgrowths appeared 3 to 5 days after inoculation and reached 0.5 to 1.0cm in diameter in a month. 3. The isolations of the pathogenic bacterium from seeds of Chinaberry (Melia Azedarach L.) and forest soils were tried by the multineedle inoculation method to the healthy seedlings of the host plant. All isolation trials failed indicating the bacterium could not survive in such habitats. Inoculation tests for the host range of the pathogen were conducted on the plants belonging to 154 species in 58 families. Bacterial suspensions prepared from 24 to 40 hour-old nutrient agar slant cultures were inoculated by puncturing with a needle. The disease development was confirmed only on Melia Azedarach L., but not on the other plants.4. The cells of the causal bacterium was gram negative rods measuring 1.4∿2.0×0.4∿0.5μ with an average of 1.8×0.5μ. Motile with 1 to 2 polar flagella. Non-capsulated. Colonies formed on the nutrient agar plates were dots in 48 hours after inoculation and 0.3 to 1.0mm in 72 hours. Poly-β-hydroxy-butyrate was not formed. 5. They were circular, smooth, convex, transparent and white by reflected light. The colonies formed on potatosucrose agar plates showed rough surface and irregular shapes. This rough colony clones however, formed smooth colonies when grown on nutrient agar plates. 6. Histopathological study of the gall reavealed that the meristematic tissues developed mainly from cortex and cambium regions and partly from the outer area of xylem. The wound spaces were almost filled with the meristematic tissues 7 days after inoculation. The bottom of the meristematic tissues was clearly separated from the healthy inner part of xylem by a boundary developed about half depth of the xylem in horizontal direction or in parallel to the cambium layer. Hyperplastic or hypertrophied cells never developed in xylem tissues inside this boundary. Dark brown to black resins abundantly deposited in the xylem tissues neighbouring the meristematic tissues. This xylem areas with resin deposition were assumed to be the origin of bark pocket when aged. 7. Bacterial cells distributed throughout the meristematic tissues in the intercellular spaces. The development of bacterial pockets of fissures were not observed. 8. Glucose was oxidatively broken down in OF test. Nitrate reduction was negative. Hydrogen sulphide and indole were not produced