2021 Fiscal Year Annual Research Report
Development of induction models for disease resistance and salinity tolerance in plants by avirulent bacteria
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20J00615
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| Research Institution | Tottori University |
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Principal Investigator |
中原 浩貴 鳥取大学, 乾燥地研究センター, 特別研究員(PD) (30828364)
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| Project Period (FY) |
2020-04-24 – 2023-03-31
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| Keywords | トマト / 塩ストレス / 耐塩性 / 青枯病 / バイオコントロール / 病害抵抗性 / 複合耐性 / 有用細菌 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
２年目の研究では、1）植物に病害防除効果と耐塩性を複合的に誘導する有用細菌の探索、2）耐塩性誘導菌株の接種によるトマトの生理活性および果実収量への影響について調査し、主に以下の点を明らかにした。
1）植物に病害防除効果と耐塩性を複合的に誘導する有用細菌の探索
初年度の研究で、植物に青枯病に対する防除効果（病害防除効果）と塩処理条件下における生育促進効果（耐塩性）をそれぞれ誘導する菌株が得られたが、本年度は植物に病害防除効果と耐塩性の両方を誘導する菌株の探索を目標として実験を行った。また、初年度の結果において、効果的な菌株を効率的に選抜するために適した植物品種があることがわかったため、本年度は、その品種を用いて選抜した結果、新たに分離した細菌株の中から病害防除効果と耐塩性の両方をトマトに付与する有用細菌1菌株を選抜することができた。また、本選抜過程で植物への生育促進効果は誘導しないが、青枯病の防除効果を付与する有用細菌1菌株も選抜することができた。
2）耐塩性誘導菌株の接種によるトマトの生理活性および果実収量への影響
初年度の研究で得られた植物に耐塩性を誘導する細菌数菌株を用いて、塩処理条件下におけるトマト果実の収量・果実品質への影響を調査した。各菌株を単独で接種したトマトをビニルハウス内に設置した塩処理土壌で栽培した。栽培試験は、春夏作と夏秋作の2回行い、1作目と2作目でトマトへの細菌の接種方法を変えて果実への影響を調査した。塩処理条件下におけるトマト果実への影響は栽培時期・接種方法および菌株で異なったが、細菌接種によって果実の収量が顕著に向上する場合がいくつかみられ、1作目と2作目で共通して収量を向上させる菌株があった。細菌接種したトマトでは、無接種区と比べて果実の糖度・酸度の変化は小さく、細菌接種による果実への悪影響はなかった。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
1）植物に病害防除効果と耐塩性を複合的に誘導する有用細菌の探索
初年度の研究では、植物に病害防除効果と耐塩性をそれぞれ誘導する菌株が得られている。2年目の研究では、新たに分離した細菌株の中から青枯病に対する防除効果と塩処理条件下における生育促進効果の両方をトマトに付与する有用細菌1菌株が得られ、本研究課題の第一目標を達成できた。また、本実験で病害防除効果をトマトに付与する有用細菌1菌株を併せて得ることができた。今後、これらの菌株による植物への病害防除効果の要因、塩処理または非塩処理条件下における植物生育促進の要因を調査することで、本研究課題全体の目標達成が期待できる。
2）耐塩性誘導菌株の接種によるトマトの生理活性および果実収量への影響
耐塩性誘導菌株を接種したトマトの塩処理栽培では、春夏作と夏秋作で細菌の接種方法を変えて実験を行ったが、細菌無接種区と比べて、2作とも共通して顕著に果実収量を増加させる菌株があり、塩害土壌におけるトマトの生産性向上に役立つ有望菌株となる可能性がある。耐塩性誘導菌株を接種したトマトでは、根や葉のバイオマスが増加しており、葉面積が顕著に増加することがわかった。今後は実験1や2で得られた菌株を用いて、植物の生理活性への影響を調査する必要がある。
これらを総合的に評価し、おおむね順調に進展していると判断した。
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| Strategy for Future Research Activity |
次年度（3年目）は、1）細菌による植物への病害防除効果と耐塩性の誘導機構と、2）病害防除効果と耐塩性を複合的に誘導する有用細菌によるトマト果実生産への影響について研究を実施する。
1）細菌による植物への病害防除効果と耐塩性の誘導機構
細菌接種による病害防除の要因として、植物への抵抗性誘導や細菌の抗菌物質生産および植物内定着について調査を行う予定である。細菌接種による植物の耐塩性向上の要因として、植物の無機成分吸収量、光合成活性、耐塩性関連遺伝子の発現などを調査する予定である。また、これまでに分離した有用菌株の分子生物学的同定を行う予定である。
2）病害防除効果と耐塩性を複合的に誘導する有用細菌によるトマト果実生産への影響
2年目の研究で得られた病害防除効果と耐塩性を複合的に誘導する有用菌株をトマトに接種し、ビニルハウス内で塩処理または非塩処理条件下での栽培実験を行い、果実生産への影響について調査する予定である。
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