JP2017002025A - Pseudomonas属細菌の新規農業用途 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】シュードモナス(Pseudomonas)属細菌をマメ科植物、イネ科植物、ユリ科植物等の農業上有用な植物に人為的に感染させることにより、これらの植物の病虫害を抑制し、生育を促進し、及び/又は収量を増加させるための方法、並びに、シュードモナス(Pseudomonas)属細菌を含む微生物製剤。
【選択図】なし
Description
(1) シュードモナス(Pseudomonas)属に属し、農業上有用な植物体内に共生して該植物に病虫害抵抗性を付与する能力を有する細菌を、該植物に人為的に感染させる工程を含む、農業上有用な植物に病虫害抵抗性を付与する方法。
(2) シュードモナス(Pseudomonas)属に属し、農業上有用な植物体内に共生して該植物の収量を増加させる能力を有する細菌を、該植物に人為的に感染させる工程を含む、農業上有用な植物の収量を増加させる方法。
(3) シュードモナス(Pseudomonas)属に属し、農業上有用な植物体内に共生して該植物の生育を促進する能力を有する細菌を、該植物に人為的に感染させる工程を含む、農業上有用な植物の生育を促進する方法。
(4) 農業上有用な植物が、マメ科植物、イネ科植物、ユリ科植物、アブラナ科植物、キク科植物、ナス科植物、ウリ科植物及びセリ科植物から選択される植物である、(1)〜(3)のいずれかに記載の方法。
(5) 前記細菌が、配列番号1又は4に示す塩基配列と97%以上の同一性を有する塩基配列を含む16S rDNAを有する、(1)〜(4)のいずれか1項に記載の方法。
(6) 前記細菌がPseudomonas sp. MYK105(受託番号NITE P-02061)又はPseudomonas sp. MYK104(受託番号NITE P-02060)、或いは、農業上有用な植物体内に共生して該植物に病虫害抵抗性を付与する能力、該植物の収量を増加させる能力、及び/又は該植物の生育を促進する能力を有する、その変異株である、(1)〜(5)のいずれかに記載の方法。
(7) シュードモナス(Pseudomonas)属に属し、農業上有用な植物体内に共生して該植物に病虫害抵抗性を付与する能力、該植物の収量を増加させる能力、及び/又は該植物の生育を促進する能力を有する細菌を有効成分として含有する、農業上有用な植物用の微生物製剤。
(8) 農業上有用な植物が、マメ科植物、イネ科植物、ユリ科植物、アブラナ科植物、キク科植物、ナス科植物、ウリ科植物及びセリ科植物から選択される植物である、(7)に記載の微生物製剤。
(9) ユリ科植物が、タマネギである、(8)に記載の微生物製剤。
(10) 前記細菌が、配列番号1又は4に示す塩基配列と97%以上の同一性を有する塩基配列を含む16S rDNAを有する、(7)〜(9)のいずれかに記載の微生物製剤。
(11) 前記細菌がPseudomonas sp. MYK105(受託番号NITE P-02061)若しくはPseudomonas sp. MYK104(受託番号NITE P-02060)、又はその変異株である、(7)〜(10)のいずれかに記載の微生物製剤。
(12) Pseudomonas sp. MYK105(受託番号NITE P-02061)又はPseudomonas sp. MYK104(受託番号NITE P-02060)、或いは、農業上有用な植物体内に共生して該植物に病虫害抵抗性を付与する能力、該植物の収量を増加させる能力、及び/又は該植物の生育を促進する能力を有する、その変異株。
本発明に用いることができる細菌は、シュードモナス(Pseudomonas)属に属する細菌、例えばPseudomonas koreensisであって、農業上有用な植物、例えば、マメ科植物、イネ科植物、ユリ科植物、アブラナ科植物、キク科植物、ナス科植物、ウリ科植物及びセリ科植物から選択される植物の体内に共生して、該植物に病虫害抵抗性を付与する能力、該植物の生育(生長)を促進する能力、及び/又は、該植物の収量を増加する能力を有する細菌であれば特に限定されない。
本発明の方法で使用可能な対象植物は、以下のものに限定されないが、例えばマメ科植物、イネ科植物、ユリ科植物、アブラナ科植物、キク科植物、ナス科植物、ウリ科植物及びセリ科植物から選択される農業上有用な植物が挙げられる。
本発明の細菌が、上記の農業上有用な植物の体内に共生することによって病虫害抵抗性を付与する、対象の植物病及び害虫として、以下のものに限定されないが、例えば以下のものが挙げられる。
イネ科植物の植物病として、例えば幼鞘褐変病(Sheath brown rot of rice)、いもち病、白葉枯病、苗立枯病、紋枯病、ばか苗病などが挙げられる。
イネ科植物の害虫として、例えばドロオイムシ、カメムシ、ニカメイガ、イチモンジセセリ、コブノメイガ、イネヨトウ、アワヨトウ、スジキリヨトウ、フタオビコヤガ、イネクビボソハムシ、その他ハムシ類、イネカラバエ、イネハモグリバエ、イネヒメハモグリバエ、コウモリガ、ミノガ、イネシンガレセンチュウ、その他センチュウ類、イネミズゾウムシ、コメツキムシ類、コガネムシ類、バッタ類、スクミリンゴガイ、シロトビムシ類、ガガンボ類、タマバエ類、セジロウンカ、トビイロウンカ、ヒメトビウンカ、その他ウンカ類、ヨコバイ類、フキムシ類、アブラムシ類、アザミウマ類などが挙げられる。
その他、カタツムリ、センチュウなどが挙げられる。
本発明の方法は、Pseudomonas属に属し、農業上有用な上記の植物の体内に共生して該植物に病虫害抵抗性を付与する能力、該植物の収量を増加する能力、及び/又は、該植物の生育を促進する能力を有する細菌を、該植物に人為的に感染させる工程を含む。
本発明の方法は、第1の態様により、シュードモナス(Pseudomonas)属に属し、農業上有用な植物体内に共生して該植物に病虫害抵抗性を付与する能力を有する細菌を、該植物に人為的に感染させる工程を含む、農業上有用な植物に病虫害抵抗性を付与する方法を提供する。
本発明はさらに、シュードモナス(Pseudomonas)属に属し、農業上有用な植物体内に共生して該植物に病虫害抵抗性を付与する能力、該植物の収量を増加させる能力、及び/又は、該植物の生育を促進する能力を有する細菌を有効成分として含有する、農業上有用な植物用の微生物製剤を提供する。
<Pseudomonas sp. MYK105(受託番号NITE P-02061)株、及びPseudomonas sp. MYK104(NITE P-02060)株の単離>
自生しているユリ科植物を採取し、切断した。切断したユリ科植物を70%エタノールに30秒、2.5%次亜塩素酸ナトリウム溶液に5分浸すことにより表面殺菌を行った。その後、植物体を乳鉢に移し滅菌した生理食塩水1mlと海砂を適量加えながら磨砕した。磨砕した上澄みを100μl、NA(Nutrient Agar)培地に塗布し、30℃、数日間培養後、シングルコロニーを単離することにより標題のNITE P-02061株を得た。
<Pseudomonas sp. MYK105(受託番号NITE P-02061)株、及びPseudomonas sp. MYK104(NITE P-02060)株の同定>
1)方法
Pseudomonas sp. MYK105株菌体を0.85%NaCl水溶液500μlに懸濁し、遠心後に上清を除去した。菌体に滅菌水20μl、BL buffer(40mM Tris、1%Tween20、0.5% Nonidet P-40、1mM EDTA、pH 8.0)25μl、Proteinase K(1mg/ml)5μlを加え、軽く懸濁した。60℃、20分間放置後に105℃で5分間放置した。遠心し、上清をDNA抽出液とした。
Pseudomonas sp. MYK105株(NITE P-02061)について、得られた16SrDNAの塩基配列をDDBJ、EMBL、GenBankデータベースと比較した。その結果、相同性の高い菌として、相同性が高いほうから順に、Pseudomonas sp. WXGSA1(Accession No.:KJ184866.1、相同性: 100%)、Pseudomonas koreensis strain JH18(Accession No.:KF424274.1、相同性: 99.9%)、Pseudomonas sp. WXGSY2(Accession No.:KJ184891.1、相同性: 99.9%)、Pseudomonas koreensis strain JH14(Accession No.:KF424272.1、相同性: 99.8%)、Pseudomonas koreensis strain RK18 (Accession No.:KC790278.1、相同性: 99.8%)が認められた。以上から、本細菌はPseudomonas sp. と同定された。また、この結果から、NITE P-02061株は、Pseudomonas koreensisである可能性が高いと考えられた。
<NITE P-02061株によるタマネギの生育促進1>
1)方法
タマネギ品種:北もみじ2000
エンドファイト菌株:NITE P-02061株
接種日:平成22年4月27日
接種方法:1×108個/mlの菌懸濁液を500ml/育苗箱(3箱/処理区)に潅注処理した。
定植日:平成22年5月6日
圃場:北海道空知地区
測定項目:収穫期に2条を5mの範囲(3.0m2)で3箇所全量収穫し各規格の個数および重量を調査した。
収穫調査日:平成22年9月4日
全量収穫し、各規格の個数と重量の測定を行なった(表1)。大きさ、外観から2L、L大、L、Mに分類された球を規格内とし、それ以外の小さいものや外観が悪いものは規格外とした。
<NITE P-02061株によるタマネギの生育促進2>
1)方法
タマネギ品種:ターボ
エンドファイト菌株:NITE P-02061株
接種日:平成23年11月
接種方法:1×108個/mlの菌懸濁液を圃場にてスプレーで接種した。
定植日:平成23年11月
圃場:愛知県
測定項目:収穫期に2条を2mの範囲(0.8m2)で3箇所全量収穫し各規格の個数および重量を調査した。
収穫調査日:平成24年6月19日
全量収穫し、各規格の個数と重量の測定を行なった(表3)。大きさ、外観から2L、L、M、Sに分類された球を規格内とし、それ以外の小さいものや外観が悪いものは規格外とした。
<NITE P-02061株によるタマネギの生育促進3>
1)方法
タマネギ品種:ターボ
エンドファイト菌株:NITE P-02061株
接種日:平成24年11月20日
接種方法:定植前日の苗の根部を1×108個/mlの菌懸濁液一晩漬けた。
定植日:平成24年11月21日
圃場:愛知県
測定項目:収穫期に2条を2mの範囲(0.8m2)で3箇所全量収穫し各規格の個数および重量を調査した。
収穫調査日:平成25年6月18日
全量収穫し、各規格の個数と重量の測定を行なった(表5)。大きさ、外観から2L、L、M、Sに分類された球を規格内とし、それ以外の小さいものや外観が悪いものは規格外とした。
<NITE P-02061株によるタマネギの生育促進4>
1)方法
タマネギ品種:ターボ
エンドファイト菌株:NITE P-02061株
接種日:平成25年10月26日
接種方法: 1×108個/mlの菌懸濁液を苗に潅注処理した。
定植日:平成25年11月20日
圃場:愛知県
測定項目:収穫期に2条を2mの範囲(0.8m2)で3箇所全量収穫し各規格の個数および重量を調査した。
収穫調査日:平成26年6月6日
全量収穫し、各規格の個数と重量の測定を行なった(表7)。大きさ、外観から2L、L、M、Sに分類された球を規格内とし、それ以外の小さいものや外観が悪いものは規格外とした。
<NITE P-02061株によるタマネギの軟腐病の防除>
1)方法
タマネギ品種:北もみじ2000
エンドファイト菌株:NITE P-02061株
接種日:平成22年4月27日
接種方法:1×108個/mlの菌懸濁液を500ml/育苗箱(3箱/処理区)に潅注処理した。
定植日:平成22年5月6日
圃場:北海道空知地区
測定項目:収穫期に2条を5mの範囲(3.0m2)で3箇所全量収穫し各規格の個数および重量を調査した。その際、乾腐病の病徴が見られる球数を目視により計測した。
収穫調査日:平成22年9月4日
病害調査を行なった結果を表9に示した。また、収穫された全球数中の被害率を算出し、無処理区を100%としたときのNITE P-02061区の百分率を算出した。その結果、無処理区の被害率を100%とするとNITE P-02061区の被害率は53.1%であり、NITE P-02061処理が、被害を軽減していることが示唆された。
<NITE P-02060株による圃場におけるキャベツの生育促進1>
1)方法
キャベツ品種:親藍及びわかしお
エンドファイト菌株:NITE P-02060株
接種日:平成25年8月10日(親藍)、平成25年9月1日(わかしお)
定植日:平成25年8月14-15日(親藍)、平成25年9月5日(わかしお)
収穫日:平成25年11月8日(親藍)、平成25年12月12日(わかしお)
接種方法:1×108個/mlの菌懸濁液を500ml/育苗箱潅注処理
試験圃場:静岡県磐田市
試験規模:育苗箱4箱(512株)
測定項目:球径(結球しているキャベツの最大直径の平均値)、全収量(地際部で刈取った際の、結球していない葉も含めた全重量の平均値)、及び調整重量(結球していない葉を取り除き、出荷する状態の重量の平均値)
各処理区24株を測定した結果を以下の表10及び11に示した。括弧内の数値は、無接種区を100としたときの相対値である。NITE P-02060接種区で球径が大きくなっており、生育が促進されたことが示された。また全重量及び調整重量において1球重量が増加しており、収量も増加したことが示された。
<NITE P-02060株による圃場におけるキャベツの生育促進2>
1)方法
キャベツ品種:おきな
エンドファイト菌株:NITE P-02060株
接種日:平成26年6月3日
定植日:平成26年6月8日
収穫日:平成26年8月25日
接種方法:1×108個/mlの菌懸濁液を500ml/育苗箱潅注処理
試験圃場:北海道鹿追町
試験規模:育苗箱1箱(128株)
測定項目:実施例8と同様に測定を行った。
各処理区24株を測定した結果を以下の表12に示す。括弧内の数値は、無接種区を100としたときの相対数である。実施例8と同様にNITE P-02060接種区で球径が大きくなっており、生育が促進されたことが示された。また、全重量及び調整重量において1球重量が増加しており、収量も増加したことが示された。
<NITE P-02060株による圃場におけるキャベツの虫害抵抗性の向上>
1)方法
実施例9において圃場で栽培したキャベツ(おきな)について、平成26年7月18日(定植後40日目)の時点で、各処理区90株程度について、目視により株ごとの食害痕の有無でヨトウムシによる食害を評価した。
定植後40日目のキャベツを調査した結果、ヨトウムシによる食害株数、食害株率はNITE P-02060接種区で約56%減少した(表13)。
<NITE P-02060株による圃場におけるキャベツの病害抵抗性の向上>
1)方法
実施例8において圃場で栽培したキャベツ(親藍)について、収穫日(平成25年11月8日)におけるアブラナ科根こぶ病の罹病程度を測定した。具体的には、各処理区100株について、目視により株ごとの根こぶの罹病程度を5 段階に評価し(0:罹病率0%、1:罹病率1〜25%、2:罹病率26〜50%、3:罹病率51〜75%、4:罹病率76〜100%)、評価した値を用いて下記の計算式で根こぶ指数を算出して評価した。
根こぶ指数=(4A+3B+2C+D)/4×100
[A:4の株数,B:3の株数,C:2の株数,D:1の株数]
無接種区を100としたときの被害度がNITE P-02060株接種区で12.3%減少した(表14)。
<NITE P-02060株によるポット試験におけるコマツナの生育促進>
1)方法
コマツナ品種:夏楽天
エンドファイト菌株:NITE P-02060株
試験規模:1処理区10株、3反復
5×5セル(計25セル)になるように準備したセルトレーの底に約2cm角に切った不織布を引き、タネマキ培土(タキイ種苗株式会社)を充填した。2粒/セルずつ播種し、タネマキ培土で覆土した。播種日を0日目として播種後7日目前後に間引きをして1株/セルにした。NITE P-02060株接種区には、播種後14日を目安に本葉が2〜3枚展開したところで、1×108cells/mlに純水を用いて調整した菌液を1ml/セルずつ接種した。15℃以下にならないように加温したガラス温室内で栽培し本葉が4枚以上展開するまで栽培した。その後地際部から切断し、双葉を取り除いた後、乾物重を測定した。
各処理区3回反復試験を行った結果、無接種区を100としたときにNITE P-02060接種区で乾物重が8.8%増加していた(表15)。
<NITE P-02060株によるポット試験におけるレタスの生育促進>
1)方法
レタス(品種:グリーンウェーブ)を用いる以外は、実施例12と同様に試験を行い、乾物重を測定した。
各処理区3回の反復試験を行った結果、無接種区を100としたときにNITE P-02060株接種区で乾物重が66.6%増加したことが示された(表16)。
<NITE P-02060株によるポット試験におけるタマネギの生育促進>
1)方法
タマネギ(品種:ネオアース)を用いる以外は、実施例12と同様に試験を行い、乾物重を測定した。
各処理区3回反復試験を行った結果、無接種区を100としたときにNITE P-02060株接種区で乾物重が4.5%増加していた(表17)。
<NITE P-02060株によるポット試験におけるトマトの生育促進>
1)方法
トマト(品種:CF桃太郎ヨーク)を用いる以外は、実施例12と同様に試験を行い、乾物重を測定した。
各処理区3回の反復試験を行った結果、無接種区を100としたときにNITE P-02060株接種区で乾物重が3.2%増加した(表18)。
Claims (12)
- シュードモナス(Pseudomonas)属に属し、農業上有用な植物体内に共生して該植物に病虫害抵抗性を付与する能力を有する細菌を、該植物に人為的に感染させる工程を含む、農業上有用な植物に病虫害抵抗性を付与する方法。
- シュードモナス(Pseudomonas)属に属し、農業上有用な植物体内に共生して該植物の収量を増加させる能力を有する細菌を、該植物に人為的に感染させる工程を含む、農業上有用な植物の収量を増加させる方法。
- シュードモナス(Pseudomonas)属に属し、農業上有用な植物体内に共生して該植物の生育を促進する能力を有する細菌を、該植物に人為的に感染させる工程を含む、農業上有用な植物の生育を促進する方法。
- 農業上有用な植物が、マメ科植物、イネ科植物、ユリ科植物、アブラナ科植物、キク科植物、ナス科植物、ウリ科植物及びセリ科植物から選択される植物である、請求項1〜3のいずれか1項に記載の方法。
- 前記細菌が、配列番号1又は4に示す塩基配列と97%以上の同一性を有する塩基配列を含む16S rDNAを有する、請求項1〜4のいずれか1項に記載の方法。
- 前記細菌がPseudomonas sp. MYK105(受託番号NITE P-02061)又はPseudomonas sp. MYK104(受託番号NITE P-02060)、或いは、農業上有用な植物体内に共生して該植物に病虫害抵抗性を付与する能力、該植物の収量を増加させる能力、及び/又は該植物の生育を促進する能力を有する、その変異株である、請求項1〜5のいずれか1項に記載の方法。
- シュードモナス(Pseudomonas)属に属し、農業上有用な植物体内に共生して該植物に病虫害抵抗性を付与する能力、該植物の収量を増加させる能力、及び/又は該植物の生育を促進する能力を有する細菌を有効成分として含有する、農業上有用な植物用の微生物製剤。
- 農業上有用な植物が、マメ科植物、イネ科植物、ユリ科植物、アブラナ科植物、キク科植物、ナス科植物、ウリ科植物及びセリ科植物から選択される植物である、請求項7に記載の微生物製剤。
- ユリ科植物が、タマネギである、請求項8に記載の微生物製剤。
- 前記細菌が、配列番号1又は4に示す塩基配列と97%以上の同一性を有する塩基配列を含む16S rDNAを有する、請求項7〜9のいずれか1項に記載の微生物製剤。
- 前記細菌がPseudomonas sp. MYK105(受託番号NITE P-02061)若しくはPseudomonas sp. MYK104(受託番号NITE P-02060)、又はその変異株である、請求項7〜10のいずれか1項に記載の微生物製剤。
- Pseudomonas sp. MYK105(受託番号NITE P-02061)又はPseudomonas sp. MYK104(受託番号NITE P-02060)、或いは、農業上有用な植物体内に共生して該植物に病虫害抵抗性を付与する能力、該植物の収量を増加させる能力、及び/又は該植物の生育を促進する能力を有する、その変異株。
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