2021 Fiscal Year Final Research Report

Possibilities for plant-parasitic nematodes control using free-living nematodes and Bacillus

Research Project

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Project/Area Number	19KT0015
Research Category	Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
Allocation Type	Multi-year Fund
Section	特設分野
Research Field	Agricultural Resources for the Next Generation
Research Institution	National Institute of Advanced Industrial Science and Technology (2020-2021) Miyakonojo National College of Technology (2019)
Principal Investigator	Kuroda Kyohei 国立研究開発法人産業技術総合研究所, 生命工学領域, 研究員 (50783213)
Co-Investigator(Kenkyū-buntansha)	成廣隆国立研究開発法人産業技術総合研究所, 生命工学領域, 研究グループ長 (20421844) 幡本将史長岡技術科学大学, 工学研究科, 准教授 (20524185) 延優国立研究開発法人産業技術総合研究所, 生命工学領域, 研究員 (40805644) 牧慎也長岡技術科学大学, 工学研究科, 准教授 (80413855) 野口太郎都城工業高等専門学校, 物質工学科, 准教授 (90615866)
Project Period (FY)	2019-07-17 – 2022-03-31
Keywords	バチルス / 自活線虫 / 植物寄生性線虫 / 土壌改良資材 / レンコン / カンショ / メタゲノム / 二次代謝産物
Outline of Final Research Achievements	The objectives of this study were to develop next-generation biological control technology using biocontrol bacteria (e.g., Bacillus) and free-living nematode. We have conducted three research themes to elucidate (1) disease causing mechanisms by plant-parasitic nematodes, (2) the biocontrol mechanisms by Bacillus and other bacteria, and (3) the biocontrol mechanisms by free-living nematodes. The major outcomes are (1) development of simple and accurate methods for lotus-parasitic nematode quantification using a qPCR-based molecular approach with lotus root DNA and proposal of the blackening mechanism of lotus tubers under the assumption of vivianite as a source of black spot minerals, (2) identification of secondary metabolites produced from Bacillus that can suppress the motility of plant-parasitic nematodes, and (3) free-living nematodes might be controlled plant-parasitic nematodes because omnivorous nematodes were specifically detected in the compost fertilized areas.
Free Research Field	環境微生物学
Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements	植物寄生性線虫の防除法には，土壌燻蒸剤による土壌消毒や粒剤殺虫剤の全面散布などの農薬や還元消毒などが行われているが，コスト面のみならず環境汚染，生物多様性，ヒトの健康への影響から，新たな植物寄生性線虫の防除方法が求められている。本研究により防除機構を学術的に解明することで，バチルス・自活線虫を優占化させたコンポストや生物農薬の最適化・マニュアル化が可能となる。植物寄生性線虫被害を化学農薬ではなく，複合微生物を制御することにより防除するコンセプトは，世界中で普及可能な次世代農業資材となりうる。