国立大学法人東海国立大学機構 岐阜大学 応用生物科学部

植物病理学研究室

研究内容

研究内容

各種植物病害のバイオコントロール

概要

Biological control of plant diseases using plant probiotics

土壌中や植物の体内には、植物を助ける微生物(植物プロバイオティクス,Plant probiotics)が生息しています。私たちは、病原菌の感染から植物を守る能力をもった植物プロバイオティクスを探索し、微生物農薬として実用化するための研究をおこなっています。作物生産の現場では、化学農薬に耐性をもつ病原菌が次々に発生し、病害の防除が難しくなっています。また、そもそも有効な化学農薬がない病害も数多くあります。このような問題をバイオコントロール技術で解決したいと考えています。

現在は、トマト青枯病やイネ種子伝染性病害、ゴムノキのペスタロチオプシス葉枯病などのバイオコントロールに関する研究に取り組んでいます。

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植物プロバイオティクスを用いた病害のバイオコントロールの例.イチゴの生産地では、炭そ病の発生が深刻な問題となっています。年間の被害額は30億円以上にも上るといわれています。このイチゴ炭そ病を防ぐことのできる放線菌を発見しました。

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植物根に定着・増殖した植物プロバイオティクス(Bacillus菌)の共焦点レーザー顕微鏡像.対象の植物と親和性の高い植物プロバイオティクスを用いることで、より効果的に植物を病害から保護することが可能となります。植物と植物プロバイオティクスとの間の相互作用を詳細に解析することにより、優れた病害抑制効果をもつ植物プロバイオティクスを効率的に選抜できるようになります。また、植物プロバイオティクスの作用メカニズムの解明も大変重要です。抗菌物質の生産や病原体への寄生といった直接的作用や、植物が本来もっている免疫機能を活性化することで病原体の感染を抑制する間接的な作用などが関与しています。私たちは、植物プロバイオティクスの作用メカニズムを、分子生物学的、解剖学的および生化学的な手法を駆使して解析する研究にも取り組んでます。

発病抑止土壌の作出

概要

Creation of disease suppressive soil

中国や日本では、ウリ科などの作物とネギ属植物を混植・輪作する風習が古くから伝承されています。このネギ属の混植・輪作には、ウリ科作物などに甚大な被害をもたらすフザリウム病を抑制する効果があることが知られていますが、そのメカニズムは良くわかっていませんでした。私たちは、ネギ属植物の根圏微生物に着目し、フザリウム病抑制との関連性を調査してきました。その結果、ネギ属を栽培した土壌には特定の拮抗細菌が集積し、それらがフザリウム病菌の増殖や感染を抑制していることを突き止めました。現在は、ネギ属植物が拮抗細菌の集積を引き起こすメカニズムを調査しています。ゆくゆくは、そのメカニズムを基にして、発病抑止土壌を人工的に作り上げる技術の開発につなげたいと考えています。

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北海道のスイカ・メロン産地で実際におこなわれているネギ混植の様子。昭和60年代にネギの混植が導入され、現在では土壌消毒なしにスイカやメロンが連作されています。

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フザリウム菌に抗菌性を示す根圏細菌 キュウリつる割病を抑制する根圏細菌

植物成長促進細菌の多様性,作用機構,農業生産への応用に関する研究

概要

Research on plant growth-promoting bacteria

植物の根の周囲や体内には様々な細菌が生息しており、その中には植物成長を促進する作用をもったものも存在します。私たちは、それら植物成長促進細菌(Plant growth-promoting bacteria)が植物の成長や生存にどのように影響を及ぼしているのかを解析するとともに、有用効果を持つ細菌株を選抜し、植物活力剤(Biostimulants)あるいは生物肥料(Biofertilizers)として減化学肥料栽培に応用するための研究を進めています。

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