Effects of red crown rot of soybean on growth and nodule activity of soybean

2018 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 15K07281
• Research Institution: National Agriculture and Food Research Organization
• Principal Investigator: 前川 富也 国立研究開発法人農業・食品産業技術総合研究機構, 中央農業研究センター, 主任研究員 (40409090)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 越智 直 国立研究開発法人農業・食品産業技術総合研究機構, 農業情報研究センター, 主任研究員 (90414614) [Withdrawn]
• Project Period (FY): 2015-04-01 – 2019-03-31
• Keywords: ダイズ / 根粒 / 窒素固定能 / 黒根腐病 / ストレス応答反応

Outline of Annual Research Achievements

国内の大豆生産の改善に向け、様々なアプローチが試されている。しかし，未だ現場では原因不明生育不良が観察され国内のダイズ収量は低迷している。我々はこの生育不良に黒根腐病が係わっている可能性を検討し、その詳細について研究してきた。
研究代表者らは、これまでの研究により黒根腐病菌を接種したダイズが観察上健全株と変わりないにも関わらず、根粒窒素固定能（アセチレン還元能，ARA）が著しく低下することを発見した。また、黒根腐病菌以外の他の病原菌の影響を調査したところ、このARAの低下が他の立枯性病菌ではみられず、黒根腐病菌に特有の現象である可能性を示した。つづいて、緻密な共生関係を構築し窒素固定をおこなっていると考えられる「根粒菌-ダイズの共生関係」に黒根腐病菌が介入してきた場合の影響を調査した。根分け法を応用して調査した結果、黒根腐病菌を接種した片側のポットのみARAの低下がみられ、ARAの停止が部分的におこっていることを示す結果となった。
次に、接種条件の解明にむけて、異なる量の黒根腐病菌を接種した場合のARAに及ぼす影響を調査した。病原菌接種前および、接種後1週間おきに経時的にARAを測定して、ダイズのARAの低下・変化を明らかにした。接種病原菌が黒根腐病菌体（培養物）の場合、明確な差がなく全ての菌量接種区でARAが低下した。培養物の場合接種量の管理が難しいため、病原菌の接種状態を変えた。接種病原菌が黒根腐病（分生胞子数）の場合、接種する量によってARAが低下する場合としない場合があった。また，接種病原菌が黒根腐病（微小菌核）の場合も、分生胞子数と同様な結果となった。以上のことより、接種病原菌を培養物（菌体）から、分生胞子・微小菌核へ変更しても黒根腐病菌のARAへの影響が確認できた。また、接種する黒根腐病菌の量によりARAに及ぼす影響に差がある可能性が示唆された。