2014 Fiscal Year Research-status Report

新カテゴリー農薬創製を目指す種子死滅誘導性微生物生産物質の探索

Research Project

Project/Area Number	26660043
Research Institution	Fukui Prefectural University
Principal Investigator	吉岡俊人福井県立大学, 生物資源学部, 教授 (10240243)
Co-Investigator(Kenkyū-buntansha)	森本正則近畿大学, 農学部, 准教授 (10278731) 野村卓正仁愛大学, 人間生活学部, 講師 (40362529) 木元久福井県立大学, 生物資源学部, 教授 (70283166)
Project Period (FY)	2014-04-01 – 2016-03-31
Keywords	雑草防除 / 種子死滅 / 土壌微生物 / 微生物生産物質
Outline of Annual Research Achievements	雑草防除で最重要なポイントは、土壌中の雑草種子数をいかに低減させるかである。しかし、現在まで殺種子作用をもつ農薬は上市されていない。われわれは、土壌中におかれた雑草種子が短期間で死滅する新規な生態現象を見出した。土壌を滅菌しておくと種子死滅が起こらないので、この現象には微生物が関与している。そこで、本生態現象のアッセイシステムを用いて雑草種子を死滅させる土壌微生物を単離し、殺種子剤創製のリード化合物あるいはリード生物を見出すことが本研究の目標である。平成26年度には、種子死滅誘導活性の高い土壌および菌株のスクリーニングを実施した。福井、秋田の植生が異なる64地点から採取した土壌にコハコベ種子を60日間埋土したところ、秋田2地点、福井6地点の土壌で高い種子死滅が認められた。種子死滅の起こった土壌は、いずれも本来コハコベが生育する植生の土壌であった。また、種子死滅の起こった土壌ではほぼ全ての種子が死に、起こらなかった土壌では死滅種子はわずかであった。つまり、コハコベを死滅させる土壌微生物はコハコベの生育地点に限って存在し、存在すれば強力に種子死滅を引き起こすものと考えられる。つぎに、種子死滅誘導活性のある土壌菌株を単離した。上記の土壌中に埋土した種子を半切し、一方はTTC検定による死滅度判別、他方を菌株単離に用いた。1次アッセイで死滅作用が強く死滅初期段階の種子から単離された細菌7菌株を選抜し、菌株培養液を、生菌、菌体破砕残渣、および菌体破砕濾液に分けて、種子死滅誘導活性を調べたところ、菌体破砕残渣に活性のある菌株Fb7が見出された。この菌株は、種子死滅を誘導する物質を生産するものと考えられる。
Current Status of Research Progress	Current Status of Research Progress 2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned. Reason 本研究は、平成26、27年度の2年間で（1stフェーズ）種子死滅が起こる土壌の選抜、（2ndフェーズ）種子死滅誘導活性をもつ菌株の選抜、（3ｒｄフェーズ）選抜菌株と生産物質の単離と同定を実施し、殺種子剤創製のリード化合物あるいはリード生物を見出すことが目標である。平成26年度では、上記のとおり、1stフェーズが完了し、2ndフェーズが進行中であることから、本研究はおおむね順調に進展していると判断している。
Strategy for Future Research Activity	当初、平成27年度は上記の3ｒｄフェーズを実施する研究計画であった。しかし、（2ndフェーズ）種子死滅誘導活性をもつ菌株の選抜において、見いだされた菌株Fb7の活性はアッセイ条件によって大きく変化し、高種子死滅活性が認められる場合、逆に他菌株の種子死滅を抑制する活性が認められる場合、および活性が認められない場合が生じた。そこで、培養条件によらず安定した活性を示す菌株の単離および培養条件の確立を優先したい。研究分担者が菌生産物質の単離と同定のアッセイ系確立を進めるので、安定した種子死滅活性を有する菌株が得られ次第、3ｒｄフェーズを進行する。