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Mechanism on plant growth promotion with companion planting of Lamiaceae plants and establishment of new plant growth regulation method

Research Project

Project/Area Number 20K06033
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Review Section Basic Section 39030:Horticultural science-related
Research InstitutionGifu University

Principal Investigator

Matsubara Yoichi  岐阜大学, 応用生物科学部, 教授 (40301212)

Project Period (FY) 2020-04-01 – 2023-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2022)
Budget Amount *help
¥4,290,000 (Direct Cost: ¥3,300,000、Indirect Cost: ¥990,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000)
Fiscal Year 2021: ¥910,000 (Direct Cost: ¥700,000、Indirect Cost: ¥210,000)
Fiscal Year 2020: ¥2,210,000 (Direct Cost: ¥1,700,000、Indirect Cost: ¥510,000)
Keywordsシソ科ハーブ / 混植 / 成長促進 / 環境ストレス耐性 / 2次代謝成分 / メタボローム / 遊離アミノ酸 / バイオスティミュラント / 野菜 / シソ科植物 / コンパニオンプランツ / 植物成長促進
Outline of Research at the Start

シソ科植物の混植による植物成長促進効果については、バジル・トマトを事例に、これまで数種の組合せが経験的に知られている。しかし、混植による植物成長促進機構については科学的に明らかにされていない点が多い。本研究では、シソ科植物の混植による植物成長促進機構について生物・化学的因子の解明を行い、その作用機序を野菜の新規成長改善法として応用することを目的とする。

Outline of Final Research Achievements

The mechanisms on companion planting with Lamiaceae plants have been scientifically still unclear. This study mainly concentrated on the changes in secondary metabolites. Growth promotion and increase in secondary metabolites and free amino acids were confirmed in tomato plants with several herb companion. In strawberry and melon, water extract etc. of Lamiaceae plants induced growth promotion, yield increase, disease and heat stress tolerance in strawberry and melon; these effects further increased with the use of mycorrhiza. From these findings, new cultivation methods using priming effect by secondary metabolites of Lamiaceae plants have been established for plant growth promotion, increasing the yields and environmental stress tolerance.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

本研究では、シソ科植物(ハーブ)混植による植物体成長促進には、主に2次代謝成分変動によるプライミング作用が密接に関わっていることを示唆した。また、シソ科植物の抽出液等処理により、混植せずに植物体成長促進、収量性向上、環境ストレス耐性向上を図れることを明らかにした。一方、これらの効果は、有用微生物である菌根菌の併用処理によって高まることも示唆された。これらの成果は、化学肥料及び化学農薬の低減化を図る手法として、植物栽培全般に貢献出来る手法に繋がると考えられる。

Report

(4 results)
  • 2022 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2021 Research-status Report
  • 2020 Research-status Report
  • Research Products

    (24 results)

All 2023 2022 2021 2020 Other

All Journal Article (9 results) (of which Peer Reviewed: 8 results,  Open Access: 1 results) Presentation (9 results) (of which Invited: 1 results) Book (2 results) Remarks (2 results) Patent(Industrial Property Rights) (2 results)

  • [Journal Article] シソ科植物を原料とする植物生育活性剤・植物病害防除剤2022

    • Author(s)
      松原陽一
    • Journal Title

      バイオテック東海

      Volume: 87 Pages: 108-108

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      松原陽一
    • Journal Title

      岐阜大学 地域志向学研究

      Volume: 6 Pages: 3-10

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    • Author(s)
      松原陽一
    • Journal Title

      作物生産と土づくり.

      Volume: 54 Pages: 10-14

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    • Author(s)
      Hasib, A., Kobayashi, M. and Matsubara, Y.
    • Journal Title

      Am. J. Plant Sci.

      Volume: 11 Issue: 12 Pages: 1878-1889

    • DOI

      10.4236/ajps.2020.1112134

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    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Antifungal effect of Lamiaceae herb water extracts against Fusarium root rot in asparagus.2020

    • Author(s)
      Hasib, A. and Matsubara, Y.
    • Journal Title

      J. Plant Dis. Prot.

      Volume: 127 Issue: 2 Pages: 229-236

    • DOI

      10.1007/s41348-019-00293-x

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      Hasib, A. and Matsubara, Y.
    • Journal Title

      The Horticulture Journal

      Volume: 89 Issue: 2 Pages: 175-181

    • DOI

      10.2503/hortj.UTD-121

    • NAID

      130007828993

    • ISSN
      2189-0102, 2189-0110
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    • Author(s)
      Hasib, A. and Matsubara, Y.
    • Journal Title

      Austr. Plant Pathol.

      Volume: 49 Issue: 3 Pages: 213-220

    • DOI

      10.1007/s13313-020-00689-6

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      Matsubara, Y., Sei, M. and Hasib, A.
    • Journal Title

      J. JSATM.

      Volume: 27 Pages: 53-60

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  • [Journal Article] Suppression of Anthracnose in Strawberry Using Water Extracts of <i>Lamiaceae</i> Herbs and Identification of Antifungal Metabolites2020

    • Author(s)
      Hasib, A. and Matsubara, Y.
    • Journal Title

      The Horticulture Journal

      Volume: 89 Issue: 4 Pages: 359-366

    • DOI

      10.2503/hortj.UTD-165

    • NAID

      130007879287

    • ISSN
      2189-0102, 2189-0110
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      伊藤拓巳, 松原陽一, 山村友宏
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      永田 薫, 松原陽一, 寺井信晴, 竹下靖雄, 湖口正裕
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      2021 Research-status Report
  • [Presentation] シソ科大葉2次代謝成分によるメロンの生育改善およびつる割病抑制2021

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      松浦朱里・松原陽一・寺井信晴・竹下靖雄・湖口正裕
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      農業生産技術管理学会令和3年度大会
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  • [Presentation] 環境に優しい園芸作物生産~野菜・ハーブの機能性と減農薬・減化学肥料栽培へのアプローチ~2021

    • Author(s)
      松原陽一
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    • Invited
  • [Book] Agricultural Research Updates2022

    • Author(s)
      Matsubara, Y., Miyoshi, S. and Hasib, A.
    • Total Pages
      18
    • Publisher
      Nova Science Publishers, New York.
    • ISBN
      9781685078614
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  • [Book] Variation of secondary metabolites in Lamiaceae herbs water extracts. The Lamiaceae Family: An Overview. Alexander Adler eds.2020

    • Author(s)
      Hasib, A. and Matsubara, Y.
    • Total Pages
      334
    • Publisher
      Nova Sci. Publ., New York
    • ISBN
      9781536170788
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  • [Remarks] 園芸植物栽培学研究室

    • URL

      https://www1.gifu-u.ac.jp/~ymatsu/

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  • [Remarks]

    • URL

      https://www1.gifu-u.ac.jp/~ymatsu/

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      2020 Research-status Report
  • [Patent(Industrial Property Rights)] シソ目シソ科シソ属の植物を原料とする植物生育活性剤2021

    • Inventor(s)
      松原陽一
    • Industrial Property Rights Holder
      松原陽一
    • Industrial Property Rights Type
      特許
    • Filing Date
      2021
    • Acquisition Date
      2022
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      松原陽一
    • Industrial Property Rights Holder
      松原陽一
    • Industrial Property Rights Type
      特許
    • Filing Date
      2021
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      2021 Research-status Report

URL: 

Published: 2020-04-28   Modified: 2024-01-30  

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