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きのこ廃菌床の有効利用を志向した抵抗性誘導物質の発見

研究課題

研究課題/領域番号 18KT0089
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分特設分野
研究分野 次世代の農資源利用
研究機関鳥取大学

研究代表者

石原 亨  鳥取大学, 農学部, 教授 (80281103)

研究分担者 大崎 久美子  鳥取大学, 農学部, 講師 (20432601)
研究期間 (年度) 2018-07-18 – 2021-03-31
研究課題ステータス 完了 (2020年度)
配分額 *注記
4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2020年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2019年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2018年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
キーワードきのこ / 菌床 / イネ / シロイヌナズナ / ファイトアレキシン / 抵抗性 / グルコース / 揮発性物質 / きのこ廃菌床 / 抵抗性誘導 / 糖 / 細胞壁 / DAMP / 自然免疫 / スクロース / 廃菌床 / 抵抗性誘導剤
研究成果の概要

きのこ栽培に使用した廃菌床を処理すると植物の病害応答が活性化する。そこで、廃菌床中に含まれる防御応答活性化物質の同定を目指して研究を行った。その結果、グルコースなどの糖類がイネの防御応答を活性化することを見いだした。一方、廃菌床を混和した土壌でシロイヌナズナを栽培するとアブラナ科黒すす病菌の感染が抑制された。この現象には、廃菌床混和土壌中に存在する微生物によって生じる揮発性の抗菌性化合物が関与していることが明らかになった。これらの成果から廃菌床処理が植物病害を抑制するメカニズムの一端を解明することができた。

研究成果の学術的意義や社会的意義

きのこ栽培に使用した後の菌床(廃菌床)が大量に廃棄されている。本研究では、廃菌床に含まれるイネの防応答誘導物質を同定するとともに、廃菌床混合土壌でのシロイヌナズナの栽培による病害抑制のメカニズムを解明した。防御応答誘導物質の同定は、作物の抵抗性を増強する抵抗性誘導剤の開発を促進する。一方、病害抑制メカニズムの解明は、廃菌床の土壌改良材としての可能性を示すものである。以上の成果は、廃菌床を廃棄物から農業資材へと転換し、きのこ生産者と農家の双方に利益をもたらすアップサイクルの可能性を高める。アップサイクルの確立は、安全な農作物を求める消費者にもメリットが大きい。

報告書

(4件)
  • 2020 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2019 実施状況報告書
  • 2018 実施状況報告書
  • 研究成果

    (8件)

すべて 2021 2020 2019

すべて 雑誌論文 (4件) (うち査読あり 3件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (4件)

  • [雑誌論文] Sugars in a water extract of the spent substrate of the mushroom Hypsizygus marmoreus induce defense responses in rice2021

    • 著者名/発表者名
      Ayami Nishimura, Anna Yoshioka, Keisuke Kariya, Naoki Ube, Kotomi Ueno, Shin-ichi Tabayashi, Kumiko Osaki-Oka, Atsushi Ishihara
    • 雑誌名

      Bioscience, Biotechnology, and Biochemistry

      巻: 85 号: 4 ページ: 743-755

    • DOI

      10.1093/bbb/zbaa122

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Suppression of Alternaria brassicicola infection by volatile compounds from spent mushroom substrates2021

    • 著者名/発表者名
      R.Fujita, M.Yokono, N.Ube, Y.Okuda, S.Ushijima, E.Fukushima-Sakuno, K.Ueno, K.Osaki-Oka and A.Ishihara
    • 雑誌名

      Journal of Bioscience and Bioengineering

      巻: - 号: 1 ページ: 25-32

    • DOI

      10.1016/j.jbiosc.2021.03.003

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] きのこの香り成分および廃菌床を利用した病害防除資材の開発2020

    • 著者名/発表者名
      大崎久美子、尾谷浩、石原亨
    • 雑誌名

      農業および園芸

      巻: 95 ページ: 567-576

    • NAID

      40022291725

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [雑誌論文] Induction of defense responses by extracts of spent mushroom substrates in rice2019

    • 著者名/発表者名
      Atsushi Ishihara, Kana Ando, Anna Yoshioka, Koichi Murata, Yu Kokubo, Noriko Morimoto, Naoki Ube, Yukinori Yabuta, Makoto Ueno, Shin-ichi Tebayashi, Kotomi Ueno, Kumiko Osaki-Oka
    • 雑誌名

      日本農薬学会誌(Journal of Pesticide Science)

      巻: 44 号: 2 ページ: 89-96

    • DOI

      10.1584/jpestics.D18-063

    • NAID

      130007651485

    • ISSN
      1348-589X, 1349-0923
    • 年月日
      2019-05-20
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書 2018 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] きのこ廃菌床熱水抽出物に含まれるファイトアレキシン誘導物質の探索2020

    • 著者名/発表者名
      西村 純美、宇部尚樹、福島(作野)えみ、手林慎一、上野琴巳、大崎久美子、石原亨
    • 学会等名
      植物化学調節学会第55回大会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] きのこ廃菌床熱水抽出物に含まれるファイトアレキシン誘導物質の探索2020

    • 著者名/発表者名
      西村純美、宇部尚樹、福島(作野)えみ、手林慎一、上野琴巳、大崎(岡)久美子、石原亨
    • 学会等名
      日本農芸化学会2020年度中四国支部大会(第57回講演会)
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] 廃菌床由来の揮発性物質によるシロイヌナズナの病害抑制2020

    • 著者名/発表者名
      藤田里菜、宇部尚樹、福島(作野)えみ、上野琴巳、大崎久美子、石原亨
    • 学会等名
      日本農薬学会第45回大会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] きのこ廃菌床に含まれるファイトアレキシン誘導物質の探索2020

    • 著者名/発表者名
      西村純美、宇部尚樹、福島(作野)えみ、手林慎一、上野琴巳、大崎久美子、石原亨
    • 学会等名
      日本農薬学会第45回大会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書

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公開日: 2018-07-20   更新日: 2022-12-28  

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