アメリカグリ

アメリカグリ（ Castaina dentata ）は、北アメリカ東部に自生するブナ科の大きくて雌雄同株の落葉樹です。アメリカグリは、その範囲全体で最も重要な森の木の1つであり、世界で最も優れた栗の木と見なされていました。しかし、この種は、東アジアから導入された栗の木に由来する真菌性疾患であるクリ胴枯病によって荒廃しました。 1904年に最初に発見された後、20世紀前半に30〜40億本のアメリカグリの木が枯死により破壊されたと推定されています。その歴史的範囲内に成熟した標本はほとんど存在しませんが、かつての生きた木が残っています。歴史的な範囲外に数百の大きな（直径2〜5フィート）アメリカグリがあります。ミシガン州北部の600〜800本の大きな木など、病原性の低い菌株がより一般的な地域にもあります。この種は、米国とカナダで絶滅危惧種に指定されています。中国の栗の木は、栗の枯れに対して最も高い耐性/耐性を持っていることがわかっています。したがって、現在、アメリカグリの枯れ病に強い中国の栗をアメリカの栗の木と交配することによって、アメリカの栗の木の個体数を復活させるプログラムがあります。中国の栗の耐性遺伝子は、アメリカの栗の個体数を保護し、アメリカの森林の優勢な種としての元の状態に戻す可能性があります。

内容

• 1説明
• 2栗の枯れ
  • 2.1人口の減少
• 3活性化の試み
  • 3.1生き残ったアメリカグリの交差
  • 3.2バッククロッシング
  • 3.3トランスジェニック耐病性アメリカグリ
  • 3.4低毒性
• 4つの生き残った標本
• 5用途
  • 5.1食品および医薬品
  • 5.2家具およびその他の木製品
• 6関連項目
• 7つの参照
• 8つの外部リンク

• 2.1削減d個体群

• 3.1生き残ったアメリカグリの交配
• 3.2戻し交配
• 3.3トランスジェニック枯病抵抗性アメリカグリ
• 3.4低毒性

• 5.1食品と薬
• 5.2家具とその他の木製品

説明

Castaina dentata は、急速に成長する落葉性の広葉樹で、歴史的に高さ30メートル（98フィート）、直径3メートル（9.8フィート）に達します。メイン州とオンタリオ州南部からミシシッピ州まで、そして大西洋岸からアパラチア山脈とオハイオ渓谷までの範囲でした。 C。 dentata は、かつて米国北東部で最も一般的な樹木の1つでした。ペンシルベニア州だけでも、すべての広葉樹の25〜30％を占めていると推定されています。樹木の膨大な個体数は、毎年かなりの数のドングリを確実に生産しないオークと比較して、急速な成長と一年生の種子作物の多さの組み合わせによるものでした。ナッツの生産は Cで始まります。 dentata は7〜8歳です。

ヨーロッパグリ（ C. sativa ）、シナグリ（）など、いくつかの類似した栗の種があります。 > C. mollissima ）、および日本の栗（ C. crenata ）。アメリカの種は、葉の形、葉柄の長さ、ナッツのサイズなど、いくつかの形態的特徴によって区別することができます。たとえば、ラテン語で「歯」を意味する学名 dentata で示されているように、葉の端には大きくて間隔の広い鋸歯があります。 American Society for Horticultural Scienceによる1999年の研究によると、オザークチンカピンは、通常、別個の種（ C. ozarkensis ）またはアレゲニーチンカピンの亜種（ C. pumila）のいずれかと見なされます。 subsp。 ozarkensis ）は、アメリカの栗とAlleghenychinkapinの両方の祖先である可能性があります。 Castanea dentata と Castanea pumila の自然な雑種は Castanea × neglecta と名付けられました。

長さ14〜20 cm（5.5〜8インチ）、幅7〜10 cm（3〜4インチ）の葉も、平均してヨーロッパグリよりもわずかに短く幅が広い傾向があります。耐病性の中国の栗は現在、米国で最も一般的に植えられている栗の種ですが、ヨーロッパの栗はここ数十年で市販のナッツの供給源です。アメリカグリの無毛の小枝とは対照的に、毛深い小枝の先端によってアメリカグリと区別することができます。栗はブナやオークと一緒にブナ科に属していますが、ムクロジ科に属するセイヨウトチノキとは密接な関係はありません。

栗は雌雄同株で、長さ6〜8インチの尾状花序に沿ってしっかりと発生している小さな淡い緑色（ほぼ白色）の雄花を数多く生み出します。雌の部分は尾状花序の根元近く（小枝の近く）に見られ、春の終わりから初夏に現れます。ブナ科のすべてのメンバーと同様に、アメリカグリは自己不適合であり、受粉には2本の木が必要です。これは、カスタネア属のどのメンバーでもかまいません。

アメリカグリは、通常、それぞれのとげのある緑色のバリに囲まれ、黄褐色のベルベットで裏打ちされた3つのナッツ。ナッツは夏の終わりまで発達し、最初の秋の霜の近くでバリが開いて地面に落ちます。

アメリカグリは野生生物にとって非常に重要な木であり、次のような種の秋のマストの多くを提供しました。オジロジカと野生の七面鳥、そして以前はリョコウバト。ツキノワグマは、冬に向けて太らせるためにナッツを食べることも知られていました。アメリカグリはまた、生息地を共有する他の木と比較して、葉に多くの窒素、リン、カリウム、マグネシウムを含んでいます。これは、他の植物、動物、微生物の成長を助けるより多くの栄養素を土壌に戻すことを意味します。

クリ胴枯病

かつて重要な広葉樹材の木であったアメリカグリは、苦しみましたクリ胴枯病、アジアの樹皮菌（ Cryphonectriaparasitica 、以前は Endothiaparasitica ）によって引き起こされた病気による壊滅的な人口崩壊。この病気は、輸入されたアジアの栗の木で誤って北米に持ち込まれました。クリ胴枯病は、1904年にニューヨーク市ブロンクスの自治区にある当時のニューヨーク動物園（現在はブロンクス動物園として知られている）のアメリカグリの木で、チーフフォレスターのヘルマンメルケルによって最初に気づかれました。メルケル首相は、1906年までに、自治区の栗の木の98％が枯死したと推定しました。中国の栗は枯死とともに進化し、強い抵抗力を発達させましたが、アメリカの栗はほとんど抵抗力がありませんでした。空中の樹皮菌は年間50マイル（80 km）に広がり、数十年で最大30億本のアメリカグリの木を囲んで殺しました。枯死の初期のサルベージ伐採は、この病気に対して高レベルの耐性を持っていた木を無意識のうちに破壊し、それによって災害を悪化させた可能性があります。主茎が枯れると根から新芽が芽生えることが多いので、まだ絶滅していない。ただし、切り株の芽が高さ6 m（20フィート）を超えることはめったにありません。これは、クリ胴枯病がアメリカグリの木の地上部分のみを積極的に殺し、残してしまうため、機能的に絶滅したと分類されます。ルートシステムなどの地下コンポーネント。 1900年代に、クリ胴枯病はアメリカグリの木の切り株から成長した新しい茎に一般的に再感染し、したがってアメリカグリの木が再建するのを妨げるサイクルを維持したことが記録されました。クリ胴枯病にもかかわらず、一部のアメリカグリの木は、クリ胴枯病に対する自然の抵抗が小さいために生き残っています。

クリ胴枯病が発生する前に、インク病の流行が19世紀初頭にアメリカグリを襲いました。この真菌病原体は、明らかにヨーロッパから持ち込まれ、 Cに影響を及ぼします。サティバは、木の根と首輪を殺します。これは主に米国南東部の栗に影響を及ぼし、クリ胴枯病が発生した時点では、 Cの範囲でした。 dentata はすでに減少している可能性があります。

減少した人口

北アメリカ東部の栗の木の総数は30億本を超え、木の25％が推定されました。アパラチア山脈にはアメリカグリがありました。以前の範囲内で直径60cm（24インチ）を超える大きな生き残った木の数は、おそらく100未満です。アメリカグリも、ミシガン州南東部の森林キャノピーの一般的な部分でした。

大きな木ですが、現在ミシシッピ川の東では珍しく、荒廃のない西部のポケットに存在し、生息地は植栽に適していました。入植者は19世紀にアメリカグリの種子を持っていきました。西海岸の地中海性気候が高温多湿の夏の天候に依存する真菌を思いとどまらせるので、巨大な植えられた栗の木はオレゴン州シャーウッドで見つけることができます。アメリカグリは、ブリティッシュコロンビア州レベルストークまで北に繁殖します。

現在、 Cの生存は信じられています。デンタタは、その本来の範囲で10年以上、ほとんど不可能です。菌は様々な樫の木を宿主として使用しており、樫自体は影響を受けませんが、近くのアメリカグリは約1年以上で枯死します。さらに、東部の森林地帯に点在する何百もの栗の切り株と「生きているスツール」には、依然として活性病原体が含まれている可能性があります。

アメリカグリの個体数の減少は、生存のために樹種に依存していた多くの種類の昆虫に直接影響を与えました。アメリカグリを食べている約60種のうち、7種はアメリカグリを食料源として完全に依存しています。アメリカグリの蛾を含むこれらの種のいくつかは現在絶滅しています。

活性化の試み

いくつかの組織が耐病性のクリの木を繁殖させようとしています。 American Chestnut Cooperators Foundationは、枯死に対してある程度の固有の抵抗を示した生き残ったアメリカグリを繁殖させ、Canadian Chestnut Councilは、カナダ、主にオンタリオで樹木を再導入しようとしています。アメリカグリを元の生息地に戻すために、戻し交配と呼ばれる手法がアメリカグリ財団によって使用されています。さらに広範に言えば、食用の栗を育てるこのインターネットを介した世界的なイニシアチブには、より回復力があり持続可能な食料システムを追求するために、遺伝的に多様な栗の木を大量に植えて温帯のバイオームを再増殖させることが含まれます。

生き残ったアメリカグリの交配

AmericanChestnut Cooperators Foundation（ACCF）は、耐病性のためにアジア種との交配を使用していませんが、耐病性のために選択されたアメリカグリの交配を使用しています。 ACCFによって「全米の交雑」と記述されている繁殖戦略。コンコード大学の研究化学者で化学の名誉教授であるジョン・ラッシュ・エルキンスとバージニア工科大学の植物病理学の教授であるゲイリー・グリフィンは、耐病性に有利ないくつかの異なる特徴があるかもしれないと考えています。エルキンズとグリフィンの両方がアメリカグリについて広範囲に書いています。彼らは、多くの場所からの抵抗力のあるアメリカグリの間で交配を行うことによって、森林で競争できるアメリカグリを作るために、枯死抵抗性のレベルを改善し続けると信じています。アメリカグリの修復に長年携わってきたグリフィンは、耐病性のレベルを評価するための尺度を開発し、科学的に選択することを可能にしました。彼は5歳の栗に標準的な致死性の口内炎菌を接種し、潰瘍の成長を測定しました。枯死に抵抗のない栗は、急速に成長する沈んだ潰瘍を作り、深く、木のすぐ近くの組織を殺します。耐性のある栗は、成長の遅い、腫れた潰瘍を表面的に作ります。生きた組織は、これらの潰瘍の下で回復することができます。耐病性のレベルは、潰瘍の定期的な測定によって判断されます。枯死の大流行の大規模な生存者からの移植片が接種後に評価され、耐性のあるアメリカグリの木の間で制御された交配が1980年から行われました。最初の「全米の交配」はバージニア州ジャイルズ郡のバージニアテックのマーティンアメリカンクリ植栽に植えられました。ウェストバージニア州ベックリーで。それらは1990年に接種され、1991年と1992年に評価されました。9本の樹木は親と同等の耐性を示し、そのうち4本は同じ試験で雑種に匹敵する耐性を示しました。多くのACCFクリは、元のブライトサバイバーと同等以上のブライト耐性を示していますが、これまでのところ、優れた耐久性のあるブライトコントロールを示しているのはほんの一握りです。これらの最高の栗の子孫が、さまざまなストレス環境で耐久性のある耐病性を示すかどうかは、時が経てばわかります。

戻し交配

枯病の治療としての戻し交配は、1970年代にミネソタ大学のチャールズR.バーナムによって最初に提案されました。トウモロコシ遺伝学のパイオニアの1人と見なされた農学および植物遺伝学の名誉教授であるバーナムは、USDAがアメリカグリとヨーロッパおよびアジアの栗を交配するために行った実験では、多数の遺伝子が原因であると誤って想定していることに気づきました。現在、責任のある遺伝子の数は少ないと考えられていますが、耐病性。 USDAは、耐病性ハイブリッドの生産に失敗した後、1960年頃に交雑育種プログラムを放棄し、地元の植栽を破壊しました。バーナムがUSDAの誤りを認識したことで、1983年に他の人たちと協力して、耐病性のアメリカグリを育種することを唯一の目的として、アメリカグリ財団を設立しました。 American Chestnut Foundationは、アメリカグリの成長特性と遺伝子構成を回復するために、耐病性のシナグリをアメリカグリの木に戻し交配し、最後に高度な戻し交配世代を交配して、枯死しやすい遺伝子を排除しています。 「クラッパー」と呼ばれる最初の戻し交配されたアメリカグリの木は、25年間枯死を生き延び、木の移植片は1983年以来アメリカグリ財団によって使用されています。アメリカグリの復元を目指すアメリカグリ財団のペンシルベニア支部中部大西洋岸諸国の森林に、22,000本以上の木を植えました。

1977年の地表採掘管理および再生法は、放棄された炭鉱の所有者に、土地の少なくとも80％を植物で覆うことを義務付けています。多くの企業が侵入草を植えましたが、他の企業は、費用対効果が高く、より良い結果が得られるため、植林に関する研究に資金を提供し始めました。キース・ギランドは、マイアミ大学の学生として2008年に古い露天掘りでアメリカグリの木を植え始め、現在までに5,000本以上の木を植えています。 2005年に、主にアメリカの遺伝子を持つ雑種の木がホワイトハウスの芝生に植えられました。 2005年にUSDAの建物の外にある樹木図書館に植えられた樹木は、7年後も非常に健康でした。アメリカグリのDNAが98％、シナグリのDNAが2％含まれています。この木には、枯死に抵抗するための全身抵抗性遺伝子をコードする十分なシナグリDNAが含まれています。これは、アメリカグリの木を北東に復元するために不可欠です。ノーザンナッツグローワーズアソシエーション（NNGA）も、実行可能な雑種の追求に積極的に取り組んできました。 1962年から1990年にかけて、Alfred SzegoとNNGAの他のメンバーは、限られた耐性を示した中国の品種とのハイブリッドを開発しました。最初にバッククロッシング法はアメリカグリとシナグリからハイブリッドを繁殖させ、次にハイブリッドは通常のアメリカグリと繁殖し、その後の繁殖はハイブリッドとアメリカグリまたは2つのハイブリッドを含み、遺伝的構成を増加させますハイブリッドの主にアメリカグリですが、それでも中国グリの耐病性を保持しています。

トランスジェニック耐病性アメリカグリ

ニューヨーク州立大学環境科学大学の研究者および林業（SUNY ESF）は、 Cryphonectriaparasitica による感染に耐えることができる部分的に耐病性のトランスジェニックアメリカグリを開発しました。これは、小麦の特定の遺伝子であるシュウ酸オキシダーゼをアメリカグリのゲノムに挿入することによって行われました。酵素シュウ酸オキシダーゼは、植物で非常に一般的な真菌防御であり、イチゴ、バナナ、オート麦、大麦、およびその他の穀物に含まれています。シュウ酸オキシダーゼは、真菌が形成層に分泌するシュウ酸を分解してpHを下げ、その後植物組織を殺します。この耐性遺伝子を含む栗の木は、クリ胴枯病に感染する可能性がありますが、結果として生じる潰瘍によって覆われず、傷の周りが治癒します。これにより、菌は木の死を招くことなく通常のライフサイクルを実行できます。枯死抵抗性遺伝子は木の子孫に受け継がれ、次の世代に部分的な枯死抵抗性を提供します。 2015年、研究者たちは、今後5年間でこれらの木を一般に公開するための政府の許可の申請に向けて取り組んでいます。ダーリン58バリアントの規制緩和申請は、2020年1月に提出され、パブリックコメント期間は2020年10月19日に終了しました。これらの樹木は、米国で野生でリリースされた最初の遺伝子組み換え森林樹木である可能性があります。

Castanea dentata とは異なり、 Castaina crenata は、インク病の原因となる真菌病原体である Phytophthora cinnamomi に対して耐性を示します。 Castanea crenata の Phytophthora cinnamomi に対する耐性のメカニズムは、Cast_Gnk2様遺伝子の発現に由来している可能性があります。 Cast_Gnk2様遺伝子による Castanea dentata のトランスジェニック改変は、 Phytophthora cinnamomi に耐性のある Castanea dentata の木を発達させるメカニズムを提供する可能性があります。 Cast_Gnk2様遺伝子とシュウ酸オキシダーゼ遺伝子を積み重ねることで、クリ胴枯病とインク病の両方に耐性のある遺伝子組み換え Castanea dentata の木を開発する手段が提供される可能性があります。

低毒性

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ワシントン州ウインドリバー樹木園では、複数の栗の木がまだ生きていて、ナッツが生えています。

用途

食べ物と薬

ナッツはかつて重要でした北米の経済資源であり、町や都市の路上で販売されています。クリスマスシーズン中もあるためです（通常、臭いは何ブロックも離れた場所で簡単に識別できるため、「直火で焼く」と言われます）。栗は生またはローストで食べられますが、通常はローストが好まれます。ヨーロッパグリのナッツは現在、多くの店で代わりに販売されています。黄白色の食用部分にアクセスするには、茶色の皮をむく必要があります。無関係のセイヨウトチノキの種子は、大規模な準備なしで有毒です。ネイティブアメリカンは、百日咳、心臓病、皮膚の擦れなどの病気を治療するためにアメリカグリのさまざまな部分を使用しました。ナッツは一般的にさまざまな種類の野生生物によって供給され、また、主にアメリカグリの木で埋め尽くされた森林に家畜を自由に歩き回らせることにより、農家が家畜を養うために一般的に使用されるほど豊富でした。アメリカインディアンの木は、アメリカ先住民と野生生物の両方の食料源として機能したため、アメリカ先住民にとっても重要でした。

家具やその他の木製品

1888年1月号オーチャードアンドガーデンは、アメリカグリは「ヨーロッパで見られるものよりも品質が優れている」と述べています。木目はまっすぐで、丈夫で、見たり割ったりしやすく、他のほとんどの広葉樹に見られる放射状の木目がありません。この木はオークよりも成長が速いため、商業的に特に価値がありました。タンニンが豊富なこの木材は、腐敗しにくいため、家具、角材の柵、鉄片、住宅建設、フローリング、桟橋、合板、紙パルプ、電柱など、さまざまな目的に使用されていました。皮なめしのために樹皮からタンニンも抽出されました。大きな木はもはや製粉に利用できませんが、多くの栗の木は歴史的な納屋から再生され、家具やその他のアイテムに作り直されています。

「ワーミー」栗は、昆虫による損傷のある欠陥のあるグレードの木材を指します、長く死んだ、枯死した木から見られた。この「虫食い」の木は、その素朴な特徴でファッショナブルになりました。

アメリカグリは、その糞が多産でかなり迷惑であるため、特に良いパティオの陰樹とは見なされていません。春の尾状花序、秋のとげのあるナッツのさや、初冬の葉はすべて問題になる可能性があります。これらの特徴は、多かれ少なかれすべての陰樹に共通していますが、おそらく栗と同じ程度ではありません。とげのある種子のさやは、人が頻繁に訪れる場所に散らばっている場合に特に厄介です。