2023 Fiscal Year Final Research Report

Development of early diagnostic techniques of a soil-borne tree disease

Research Project

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Project/Area Number	21H02241
Research Category	Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
Allocation Type	Single-year Grants
Section	一般
Review Section	Basic Section 40010:Forest science-related
Research Institution	Forest Research and Management Organization
Principal Investigator	Yazaki Kenichi 国立研究開発法人森林研究・整備機構, 森林総合研究所, 主任研究員等 (30353890)
Co-Investigator(Kenkyū-buntansha)	佐橋憲生国立研究開発法人森林研究・整備機構, 森林総合研究所, 研究専門員 (10202102) 山口宗義国立研究開発法人森林研究・整備機構, 森林総合研究所, 主任研究員等 (20353899) 才木真太朗国立研究開発法人森林研究・整備機構, 森林総合研究所, 研究員 (30824114) 半智史東京農工大学, (連合)農学研究科(研究院), 准教授 (40627709) 秋庭満輝国立研究開発法人森林研究・整備機構, 森林総合研究所, 主任研究員等 (50353553) 太田祐子日本大学, 生物資源科学部, 教授 (60343802)
Project Period (FY)	2021-04-01 – 2024-03-31
Keywords	南根腐病 / 病徴診断 / 定量PCR / 病理解剖 / 小笠原
Outline of Final Research Achievements	To develop an early detection method for root infectious diseases, we conducted studies on fungal quantification, stress response evaluation, anatomical observations, on-site disease diagnosis methods, and characterization of affected trees. We developed a fungal quantification method using quantitative PCR and discovered that stomatal and chlorophyll fluorescence responses to fungal increase occurred earlier than visible symptoms, varying by tree species. Physiological and anatomical experiments showed these responses precede water transport inhibition. We also applied the LAMP method for rapid disease diagnosis successfully. Trees in affected areas exhibited larger Leaf Mass per Area (LMA) and tended to have stomatal closure, similar to trends observed in indoor inoculation tests. These findings suggest the potential for early disease detection through leaf characteristics.
Free Research Field	樹木生理学・木材解剖学
Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements	土壌病害は葉や茎地際部の病変によって発見されるものの、樹木においては葉の萎凋・枯損は症状としては末期であり、被害拡大抑制のためにより早期の診断方法が求められる。本課題では、南根腐病に感染した苗木内の病原菌の総量と生理特性変化を比較することで、葉の萎凋や菌糸膜の発生などの病徴より早期の生理学的変化を確認することができた。この成果より、南根腐病を葉の特性から早期に発見することができる可能性が示唆された。