マツ材線虫病の萎凋枯死機構の非破壊観察による解明

• 研究課題/領域番号: 18380088
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 林学・森林工学
• 研究機関: 東京大学
• 研究代表者: 福田 健二 東京大学, 大学院・新領域創成科学研究科, 教授 (30208954)
• 研究分担者: 坂上 大翼 東京大学, 大学院・農学生命科学研究科, 助教 (90313080) ; 松下 範久 東京大学, 大学院・農学生命科学研究科, 准教授 (00282567) ; 内海 泰弘 九州大学, 連合大学院・農学研究院, 助教 (50346839)
• 研究期間 (年度): 2006 – 2007
• 研究課題ステータス: 完了 (2007年度)
• 配分額: 16,040千円 (直接経費: 15,500千円、間接経費: 540千円); 2007年度: 2,340千円 (直接経費: 1,800千円、間接経費: 540千円); 2006年度: 13,700千円 (直接経費: 13,700千円)
• キーワード: マツノザイセンチュウ / 水分通導 / MRI / ひずみゲージ / AE / runaway embolism / cavitation / threshold water potential / キャビテーション / 水分通道

研究概要

マツ材線虫病の病徴進展における水分通道阻害の発生メカニズムを明らかにするため,MRIを用いた水分通道の非破壊観察,アコースティックエミッション(AE)によるキャビテーション発生のモニタリング,ひずみゲージによる茎の水ポテンシャルの連続計測という3つの非破壊観察手法を用いて,マツノザイセンチュウ接種後の生理的変化をモニターした.その結果,材線虫病による水分通道阻害の進展は,従来の前期および進展期に,潜伏期を加えた3段階に区分された.接種後数日間の潜伏期においては,AEによって記録されたキャビテーション発生は,水ストレスのかかる日中に散発的にみられ,健全なマツ苗に発生するキャビテーションと同様の現象と考えられた.このキャビテーションは,MRIによって識別できる大きさの通水阻害部の発生を伴わなかった.一方,病徴の前期および進展期には,大量のAE発生と同時にMRIで観察可能な大きさの通水阻害部の発生が確認された.ひずみゲージにより測定されたAE発生時の水ポテンシャルは,潜伏期においては約-1.0MPaであったのに対して,前期および進展期においては約-0.7Mpaであり,進展期には昼夜を問わず大量のAE発生と通水阻害部の拡大が観察された.このことから,病徴前期にキャビテーション発生の閾値が変化することにより通水阻害が発生し,進展期には連鎖的な通水阻害の拡大である"runaway embolism"が生じていることが明らかにされた.

研究成果

• [雑誌論文] Effect of aerial insecticide spraying on pine wilt disease. (2008)
  • 著者名/発表者名: Ugawa, S. and Fukuda, K
  • 雑誌名: Forest Pathology 36 ページ: 18-28
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
  • 査読あり
• [雑誌論文] Effect of aerial insecticide spraying on pine wilt disease (2008)
  • 著者名/発表者名: Ugawa, S., Fukuda, K.
  • 雑誌名: Forest Pathology 36 ページ: 18-28
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] Effect of aerial insecticide spraying on pine wilt disease (2008)
  • 著者名/発表者名: Ugawa, S. and Fukuda, K
  • 雑誌名: Forest Pathology 36 ページ: 18-28
  • 査読あり
• [雑誌論文] Effect of aerial insecticide spraying on pine wilt disease. (2008)
  • 著者名/発表者名: Ugawa, S. and Fukuda, K
  • 雑誌名: Forest Pathology (In press)(未定)
• [雑誌論文] Correlation between acoustic emission, water status and xylemembolism in pine wilt disease (2007)
  • 著者名/発表者名: Fukuda, K., Utsuzawa, S. and Sakaue, D.
  • 雑誌名: Tree Physiotology 26 ページ: 969-976
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
  • 査読あり
• [雑誌論文] Genetic structure of populations of the pinewood nematode Bursaphe-lenchus xylophilus, the pathogen of pine wilt disease, between and within pine forests. (2007)
  • 著者名/発表者名: Zhou, Z., Sakaue, D., Wu, B. and Hogetsu, T.
  • 雑誌名: Phytopathology 97 ページ: 304-310
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
  • 査読あり
• [雑誌論文] Optimal condtions for visualizing water-conducting pathways in a living tree by the dye injection method (2007)
  • 著者名/発表者名: Umebayashi, T., Utsumi, S., Koga, S., Inoue, S., Shiba, Y., Arakawa, K., Matsumura, J. and Oda, K.
  • 雑誌名: Tree Physiolog 27 ページ: 993-999
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
  • 査読あり
• [雑誌論文] Correlation between acoustic emission, water status and xylem embolism in pine wilt disease (2007)
  • 著者名/発表者名: Fukuda, K., Utsuzawa, S., Sakaue, D.
  • 雑誌名: Tree Physiotology 26 ページ: 969-976
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] Genetic structure of populations of the pinewood nematode Bursaphe-lenchus xylophilus, the pathogen of pine wilt disease, between and within pine forests (2007)
  • 著者名/発表者名: Zhou, Z., Sakaue, D., Wu, B., Hogetsu, T.
  • 雑誌名: Phytopathology 97 ページ: 304-310
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] Optimal condtions for visualizing water-conducting pathways in a living tree by the dye injection method (2007)
  • 著者名/発表者名: Umebayashi, T., Utsumi, S., Koga, S., Inoue, S., Shiba, Y., Arakawa, K., Matsumura, J., Oda, K.
  • 雑誌名: Tree Physiology 26 ページ: 993-999
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] Cryoplaning technique for visu alizing the distribution of water in woody tissues by cry oscanning electron microscopy. In : J. Kuo ed. Electron Microscopy : Methods and Protocols, 2nd ed. (2007)
  • 著者名/発表者名: Utsumi, Y., Sano, Y.
  • 雑誌名: In : J. Kuo ed. Electron Microscopy : Methods and Protocols, 2nd ed., Humana Press ページ: 497-506
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] Correlation between acoustic emission, water status and xylem embolism in pine wilt disease (2007)
  • 著者名/発表者名: Fukuda, K., Utsuzawa, S. and Sakaue, D.
  • 雑誌名: Tree Physiotology 26 ページ: 969-976
  • 査読あり
• [雑誌論文] Genetic structure of populations of the pinewood nematode Bursaphe-lenchus xylophilus, the pathogen of pine wilt disease, between and within pine forests (2007)
  • 著者名/発表者名: Zhou, Z., Sakaue, D., Wu, B. and Hogetsu, T.
  • 雑誌名: Phytopathology 97 ページ: 304-310
  • 査読あり
• [雑誌論文] Optimal condtions for visualizing water-conducting pathways in a living tree by the dye injection method (2007)
  • 著者名/発表者名: Umebayashi, T., Utsumi, S., Koga, S., Inoue, S., Shiba, Y, Arakawa, K, Matsumura, J. and Oda, K.
  • 雑誌名: Tree Physiology 27 ページ: 993-999
  • 査読あり
• [学会発表] 病原性の異なるマツノザイセンチュウを接種したマツ切枝における通水阻害 (2008)
  • 著者名/発表者名: 福田健二・外岡遼・片岡嵩・岩田隆太郎
  • 学会等名: 第119回日本森林学会大会
  • 発表場所: 東京農工大学
  • 年月日: 2008-03-28
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [学会発表] Xylem embolism observed by MRI in pine seedlings inoculated with virulent and avirulent pinewood nematodes (2008)
  • 著者名/発表者名: Fukuda, K., Sotooka, R., Kataoka, T., Iwata, R.
  • 学会等名: 119th Ann. Meet. of Jpn. Forest Science Society
  • 発表場所: Tokyo Agric. and Tech. Univ.
  • 年月日: 2008-03-28
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [図書] Alien invasive species and international trade (2007)
  • 著者名/発表者名: Ugawa, S. and Fukuda, K.
  • 出版者: Forest Research Institute, Sekocin Stary, Poland
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [図書] Alien invasive species and international trade (2007)
  • 著者名/発表者名: Ugawa, S. and Fukuda, K.
  • 出版者: Forest Research Institute, Sekocin Stary,Poland
• [図書] Cryoplaning techinque for visualizing the distribution of water in woody tissues by cryoscanning electron microscopy. In: J.Kuo ed.Electron Microscopy:Methods and Protocols, 2nd ed. (2007)
  • 著者名/発表者名: Utsumi, Y. and Sana, Y.
  • 出版者: Humana Press
• [図書] Cryoplanning technique for visualizing the distribution of water in woody tissues by cryoscanning electron microscopy.In:J.Kuo ed.Electron Microscopy:Methods and Protocols, 2nd ed.
  • 著者名/発表者名: Utsumi, Y. and Sano, Y.
  • 総ページ数: 2007
  • 出版者: Humana Press
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より