| Project/Area Number |
21K19106
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Challenging Research (Exploratory)
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Review Section |
Medium-sized Section 39:Agricultural and environmental biology and related fields
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| Research Institution | Chiba University |
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Principal Investigator |
AMACHI SEIGO 千葉大学, 大学院園芸学研究院, 教授 (80323393)
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| Project Period (FY) |
2021-07-09 – 2023-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2022)
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| Budget Amount *help |
¥6,500,000 (Direct Cost: ¥5,000,000、Indirect Cost: ¥1,500,000)
Fiscal Year 2022: ¥3,250,000 (Direct Cost: ¥2,500,000、Indirect Cost: ¥750,000)
Fiscal Year 2021: ¥3,250,000 (Direct Cost: ¥2,500,000、Indirect Cost: ¥750,000)
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| Keywords | 土壌還元消毒 / ASD / カプロン酸 / Clostridium / トマト萎凋病菌 / 青枯病菌 / 揮発性脂肪酸 / Fusarium oxysporum / 中鎖脂肪酸 / トマト萎凋病病原菌 / トマト青枯病菌 / 有機酸 / 嫌気性細菌 |
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| Outline of Research at the Start |
近年、安全かつ環境にやさしい土壌還元消毒（ASD）が注目されている。ASDは米糠や糖蜜などの有機物を土壌に混和し、灌水後、フィルムで被覆・密閉する。その過程で、酸素が急激に消費され、植物病原菌が消毒される。一方、ASDの消毒因子は未だ不明で、低温下での効果の不安定性や、コスト高と加えて、本技術の汎用性の妨げとなっている。申請者は最近、ASD処理中に顕著に優占する嫌気性細菌（E801株）の分離に成功し、本菌が生産する中鎖脂肪酸が消毒因子の１つである可能性を見出した。そこで本研究では、E801株を用いて安価に中鎖脂肪酸を発酵生産し、その施与により低温下でも低コストに土壌消毒が可能か検討する。
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| Outline of Final Research Achievements |
Caproate, one of volatile fatty acids produced by Clostridium sp. E801, was found to eliminate Fusarium oxysporum f. sp. lycopersici (Fol) conidia. Similar effect was also observed against Ralstonia solanacearum, a wilt disease bacterium. Interestingly, caproate suppressed Fol growth even at a low temperature under aerobic conditions. Furthermore, soils amended with caproate eliminated Fol conidia completely within 2 weeks. Finally, growth condition of strain E801 was optimized, and up to 120 mM caproate was successfully produced.
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| Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements |
土壌還元消毒（ASD）は、幅広い作物の病原菌に対し消毒効果を示すが、冷涼地域では還元化が進行せず、効果が不安定である。また、土壌くん蒸剤と比較して処理費用も高い。従って、低温かつ低コストで消毒効果を発揮できれば、ASDは世界中で利用可能な革新的技術となり得る。本研究より、カプロン酸を土壌に施用することで、簡便に土壌を消毒できることがわかった。また、その効果は低温下でも発揮されることが示唆された。さらに、E801株を用いて安価な酢酸とエタノールから高濃度カプロン酸を発酵生産できることもわかった。今後、圃場試験などを通してさらに検討を進めることで、革新的な土壌消毒法の実現に繋がることが期待される。
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