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樹木の土壌病害の早期発見手法の開発

研究課題

研究課題/領域番号 21H02241
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
審査区分 小区分40010:森林科学関連
研究機関国立研究開発法人森林研究・整備機構

研究代表者

矢崎 健一  国立研究開発法人森林研究・整備機構, 森林総合研究所, 主任研究員 等 (30353890)

研究分担者 佐橋 憲生  国立研究開発法人森林研究・整備機構, 森林総合研究所, 研究専門員 (10202102)
山口 宗義  国立研究開発法人森林研究・整備機構, 森林総合研究所, 主任研究員 等 (20353899)
才木 真太朗  国立研究開発法人森林研究・整備機構, 森林総合研究所, 研究員 (30824114)
半 智史  東京農工大学, (連合)農学研究科(研究院), 准教授 (40627709)
秋庭 満輝  国立研究開発法人森林研究・整備機構, 森林総合研究所, 主任研究員 等 (50353553)
太田 祐子  日本大学, 生物資源科学部, 教授 (60343802)
研究期間 (年度) 2021-04-01 – 2024-03-31
研究課題ステータス 完了 (2023年度)
配分額 *注記
17,160千円 (直接経費: 13,200千円、間接経費: 3,960千円)
2023年度: 3,900千円 (直接経費: 3,000千円、間接経費: 900千円)
2022年度: 3,120千円 (直接経費: 2,400千円、間接経費: 720千円)
2021年度: 10,140千円 (直接経費: 7,800千円、間接経費: 2,340千円)
キーワード南根腐病 / 病徴診断 / 定量PCR / 病理解剖 / 小笠原
研究開始時の研究の概要

多くの土壌性樹病は感染の早期発見が困難であり、葉のしおれや枯れといった病徴が現れたときにはすでに病気が進行した末期的な状態である場合が多い。そこで本研究では熱帯で大きな被害を及ぼしている南根腐病をモデルとして、病原菌であるシマサルノコシカケ(Pyrrhoderma noxium)のDNA量から、感染の進行度合いを判定する手法を開発し、それに対応した樹木の葉や根の状態を調べることで、本病特有の症状やそれを検知し得る葉の分光特性などを探索する。これをベースに土壌性樹病の感染を早期に発見する技術を開発することを目指す。

研究成果の概要

根感染性病害の早期発見手法の開発のため、南根腐病をモデルに、菌の定量方法の開発、接種試験によるストレス応答評価、菌の侵入の解剖学的観察、現地での本病判定方法の開発、被害地の樹木の特性評価などを行った。
その結果、定量PCRによる菌定量法開発に成功、樹種により可視障害より早期に気孔やクロロフィル蛍光反応が菌増加に応答した。この応答は通水阻害より先立つことが生理・解剖実験から示された。迅速に病気を判定するLAMP法の本病への適用に成功した。野外の被害地の樹木はLMAが大きく気孔閉鎖気味であり、室内接種試験と同様の傾向が野外でも示された。以上より本病を葉の特性から早期に発見できる可能性が示された。

研究成果の学術的意義や社会的意義

土壌病害は葉や茎地際部の病変によって発見されるものの、樹木においては葉の萎凋・枯損は症状としては末期であり、被害拡大抑制のためにより早期の診断方法が求められる。本課題では、南根腐病に感染した苗木内の病原菌の総量と生理特性変化を比較することで、葉の萎凋や菌糸膜の発生などの病徴より早期の生理学的変化を確認することができた。この成果より、南根腐病を葉の特性から早期に発見することができる可能性が示唆された。

報告書

(4件)
  • 2023 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2022 実績報告書
  • 2021 実績報告書
  • 研究成果

    (4件)

すべて 2023 2021

すべて 雑誌論文 (1件) (うち国際共著 1件、 査読あり 1件) 学会発表 (3件)

  • [雑誌論文] Physiological responses of seedlings to the invasion of brown root rot hyphae differ between semi-deciduous Bischofia javanica Blume and evergreen Rhaphiolepis umbellata (Thunb.) Makino2023

    • 著者名/発表者名
      Yazaki Kenichi、Kimura Fuku S.、Zhang Chunhua、Levia Delphis F.、Akiba Mitsuteru、Saiki Shin-Taro、Ishida Atsushi、Kojima Mikiko、Takebayashi Yumiko、Sakakibara Hitoshi、Maruyama Yutaka、Ota Yuko、Sahashi Norio
    • 雑誌名

      European Journal of Plant Pathology

      巻: 168 号: 1 ページ: 147-166

    • DOI

      10.1007/s10658-023-02740-w

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [学会発表] 樹病羅病木内の病害菌特異的定量における樹種による定量阻害2023

    • 著者名/発表者名
      山口宗義、秋庭満輝、佐橋憲生、矢崎健一
    • 学会等名
      関東森林学会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] 南根腐病に罹病した苗木の通水機能および気孔反応特性2023

    • 著者名/発表者名
      矢崎健一、佐橋憲生、山口宗義、張春花、鳥居正人、宮下俊一郎、飛田博順、才木真太朗、秋庭満輝、太田祐子
    • 学会等名
      第134回日本森林学会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] 南根腐病菌をモデルとした樹病罹病木内の病害菌特異的定量方法の確立2021

    • 著者名/発表者名
      山口宗義、秋庭満輝、佐橋憲生、矢崎健一
    • 学会等名
      関東森林学会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書

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公開日: 2021-04-28   更新日: 2025-01-30  

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