植物種子へのプラズマ照射が誘導する病害抑制機構の解明

2023 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 23K05234
• Research Institution: Research Institute of Environment, Agriculture and Fisheries, Osaka Prefecture
• Principal Investigator: 西岡 輝美 地方独立行政法人大阪府立環境農林水産総合研究所(環境研究部、食と農の研究部及び水産研究部), その他部局等, 主幹研究員 (80342997)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 三沢 達也 佐賀大学, 理工学部, 准教授 (70346873)
• Project Period (FY): 2023-04-01 – 2027-03-31
• Keywords: プラズマ / 種子 / 植物病害

Outline of Annual Research Achievements

プラズマは、それ自体のもつ高い反応性と、同時に発生する紫外線やラジカル物質などの作用により各種病原微生物の殺菌効果をもつことが知られており、医療分野や食品分野、農業分野などで広く応用研究が行われてきた。また近年では、プラズマを植物体に照射することで、植物体のストレス耐性や病害抑制効果が誘導される可能性が指摘されている。
本課題では、プラズマ照射による植物体への殺菌以外の影響可能性を探るため、キュウリの立枯病を対象とし、病害の発生に及ぼす影響を検討した。キュウリ種子にプラズマを照射し、育苗ポットに播種した後、立枯病菌を接種し、発生する立枯病の発生程度を調査した。プラズマ照射は、処理時間や電圧、放電ガス種の条件を発芽率に影響を及ぼさない範囲内で変更して行ったところ、立枯病発生程度にばらつきが生じ、プラズマ照射による立枯病抑制効果は確認できなかった。
また、種子へのプラズマ照射は、発芽率や発芽速度を向上させることが多く報告されており、種子の表面構造の変化が発芽率等の向上に関与する可能性がある。本課題において、プラズマ照射による表面構造の変化を確認するため、キュウリ種子に放電ガス種等を変えてプラズマ照射を行い、種子の表面構造の変化を走査型電子顕微鏡で観察した。その結果、プラズマ処理の有無で種子表面の構造に変化がみられず、本試験で実施したプラズマ照射条件ではキュウリ種子の表面構造への影響は小さいと考えられた。

Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

ポット苗での試験では病害の発生程度にばらつきが生じ、プラズマ照射による効果が明らかにできなかったため、ラジカル物質の解析等の詳細な検討には着手できなかった。

Strategy for Future Research Activity

プラズマ照射による種子への影響について、植物体上での病害発生程度への影響だけでなく、植物体内の遺伝子発現への影響についても検討を開始する。これにより変化を確認できた条件で、プラズマ生成物質等の計測を進める。

Causes of Carryover

試験に遅れが生じたため、消耗品購入予定を調整した。次年度の遺伝子解析費用等に充当する。