有用微生物を用いた植物の全身獲得抵抗性の誘導による環境保全型作物保護技術の確立

2001 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 13660044
• 研究機関: 岐阜大学
• 研究代表者: 百町 満朗 岐阜大学, 農学部, 教授 (90113612)
• 研究分担者: 須賀 晴久 岐阜大学, 遺伝子実験施設, 助手 (20283319)
• キーワード: 有用微生物 / 抵抗性誘導 / 環境保全

研究概要

我々は、これまでに植物生育促進菌類(PGPF)Penicillium simplicissimum GP17-2菌株の培養ろ液がキュウリの各種病害に対して全身的抵抗性を誘導すること、さらにキュウリ体内における細胞壁の強化が病害抑制に関与していることを報告してきた。一方、これまでに植物生育促進根圏細菌(PGPR)によって誘導される病害抵抗性には病原性関連(PR)遺伝子は関与していないとされている(Pieterse et al.,2001)。そこでPGPF処理によってもPGPRと同様にPR遺伝子が植物で認められないのかどうかを知るために、GP17-2の培養ろ液を根に処理したキュウリ幼苗の胚軸部において、PR遺伝子として知られるペルオキシダーゼ遺伝子およびキチナーゼ遺伝子の発現の有無をノーザンブロットハイブリダイゼーションで調べた。その結果、滅菌水を処理したキュウリ胚軸部ではいずれの遺伝子の発現も認められなかったのに対し、GP17-2の培養ろ液を処理したキュウリ胚軸部では、両遺伝子ともに処理後2時間から認められ、それらの発現量は処理後24時間まで徐々に増加した。このことからGP17-2の培養ろ液をキュウリの根に処理することで、キュウリ幼苗に全身的なプライミング効果が生じることがわかった。また、これらの遺伝子は病原菌や化学物質によって誘導されるPR遺伝子と非常に高い相同性を示すことから、PGPFによって誘導される病害抵抗性は、PGPRとは異なるシグナル伝達系路を持つことが示唆された。

研究成果

• [文献書誌] Hashimoto, Y, Hyakumachi, M: "Effects of isolates of ectomycorrhizal fungi and endophytic mycelium radicis atrovirens that were dominant in soil from disturbed sites on growth of Betula platyphylla var. japonica seedings"Ecological Research. 16. 117-125 (2001)
• [文献書誌] Koike, N et al.: "Induction of systemic resistance in cucumber against several diseases by plant growth-promoting fungi : Lignification and superoxide generation"Eur. J. Plant Path. 107. 523-533 (2001)
• [文献書誌] Kubota, M et al.: "Clethra barbinervis in the Ericales forms arbuscular mycorrhizae"Can. J. Bot.. 79. 300-306 (2001)
• [文献書誌] McGonigle, T. P., Hyakumachi, M.: "Feeding on plant pathogenic fungi by invertebrates : Comparison with saprotrophic and mycorrhizal systems"In Biotic Interactions in Plant-Pathogen Associations (ed : Jeger M. J. and Spence N. J.) CABI Publishing. 63-85 (2001)