2019 Fiscal Year Research-status Report
自活線虫とバチルスが切り拓く病害虫防除の新たな可能性―生物農薬技術革新を目指して
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19KT0015
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| Research Institution | Miyakonojo National College of Technology |
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Principal Investigator |
黒田 恭平 都城工業高等専門学校, 物質工学科, 助教 (50783213)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
成廣 隆 国立研究開発法人産業技術総合研究所, 生命工学領域, 主任研究員 (20421844)
幡本 将史 長岡技術科学大学, 産学融合トップランナー養成センター, 特任准教授 (20524185)
延 優 国立研究開発法人産業技術総合研究所, 生命工学領域, 研究員 (40805644)
牧 慎也 長岡技術科学大学, 工学研究科, 准教授 (80413855)
野口 太郎 都城工業高等専門学校, 物質工学科, 准教授 (90615866)
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| Project Period (FY) |
2019-07-17 – 2022-03-31
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| Keywords | 病害虫防除 / 自活線虫 / バチルス / メタゲノム解析 / 次世代生物防除技術 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では，世界で1,000億USドルの損害を引き起こす植物寄生性線虫被害抑止に向け，バチルス・自活線虫優占化コンポストを用いた土壌微 生物群の多様性向上・抗生物質生産により化学農薬に依らない革新的微生物土壌微生物管理技術を開発すると共に，その防除機序を分野横断的 なアプローチにより学術的に解明することで，バチルス・自活線虫を優占化させたコンポストや生物農薬の最適化・マニュアル化・普及促進を試みることを目的とする。
バチルスによる防除機序の解明では、Bacillus subtilisが生産するイチュリン、サーファクチンを使用して寄生性線虫の制運動性試験を実施した結果、コントロールのホスチアゼートと比較して高い制線虫効果を得た。加えて、バチルス・自活線虫優占化コンポストに優占するBacillales目細菌の分離培養を試みた結果、29株のBacillales目細菌の分離に成功した。
自活性線虫による防除機序の解明では、自活性線虫の生態系を評価するための分子生物学的解析方法の開発を試みた。18S rRNA遺伝子を対象としたプライマーセットの評価を行い、線虫群集構造解析に最適なプライマーセットの選定を行った。結果、線形動物門のカバレッジが90%以上のプライマーセット2種を選定できた。
レンコンの寄生性線虫害（レンコン黒皮症）を対象として、黒皮症が発生するメカニズムの解明とその診断方法の開発を試みた。結果、レンコンの細根からDNA抽出を行い、定量PCR法を適用することで、被害度と寄生性線虫の標的遺伝子コピー数に直線性が見られることが明らかとなった。
加えて、土壌改良資材中に存在する微生物群の抗生物質生産能を網羅的に評価するためのメタゲノム解析、レンコンの線虫害メカニズム解明のための物理化学的評価を実施している。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
令和元年度は研究実施計画に従い、特定の抗生物質であるが、バチルスの生産する抗生物質が寄生性線虫の運動性を抑制することを明らかにした。加えて、土壌改良資材に優占するBacillales目細菌の分離培養に成功しており、そのメタゲノム解析まで実施している段階である。また、2020年度からの予定であったが一部自活線虫による防除機序の解明も進めている。以上の点から、本研究はおおむね順調に進展しているといえる。
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| Strategy for Future Research Activity |
次年度は、研究計画に従い、分離培養したBacillales目細菌の抗生物質生産能及び寄生性線虫の制運動性能を評価する。加えて、土壌改良資材中に存在する微生物群の抗生物質生産能をメタゲノム解析により網羅的に明らかにすると共に自活性線虫の寄生性線虫食性や防除効果について明らかにする。
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| Causes of Carryover |
令和元年度は新型コロナウイルスの影響で予定していた学会発表、打ち合わせ、SEM・ICP分析等を実施することができなかった。そのため未使用額は次年度のSEM・ICP分析および打ち合わせ旅費に充てることとする。
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