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論文

Improvement of endophytic bacteria using ion beams and application of bio-pesticide with plant growth Promoter made from oligo-chitosan

相野 公孝*; 佐藤 勝也; 鳴海 一成*; 長澤 尚胤; 吉井 文男; 田口 光正

JAEA-Review 2013-059, JAEA Takasaki Annual Report 2012, P. 113, 2014/03

The endophytic bacteria produce various kinds of bioactive substances, by which the plants grow well and exhibit resistance to diseases and environmental stress. In this study, 300 isolates that were derived from ${it Pseudomonas fluorescens}$ FPH9601 irradiated with carbon ion beams were tested for inhibitory effect of tomato bacterial wilt. We could successfully obtain 24 mutants that have enhanced suppressiveness against the tomato bacterial wilt. In the meantime, chitosan is a linear polysaccharide composed of randomly distributed $$beta$$-(1-4)-linked D-glucosamine (deacetylated unit) and N-acetyl-D-glucosamine (acetylated unit). Low molecular weight chitosan (oligo-chitosan), which can be obtained by $$gamma$$-ray irradiation of chitosan in diluted solutions, has potential uses in agriculture. In the field condition, the suppression effect against the pathogen significantly increased when tomato was treated with oligo-chitosan and endophytic bacteria.

論文

オリゴキトサン由来植物増殖促進物質とバイオ農薬の混合利用

相野 公孝*; 松浦 克成*; 長澤 尚胤; 吉井 文男; 田口 光正; 佐藤 勝也; 鳴海 一成

JAEA-Review 2012-046, JAEA Takasaki Annual Report 2011, P. 106, 2013/01

Chitosan is a linear polysaccharide composed of randomly distributed $$beta$$-(1-4)-linked D-glucosamine and N-acetyl-D-glucosamine. By $$gamma$$-irradiation of chitosan in diluted solutions, low molecular weight chitosan (oligo-chitosan) can be obtained. Oligo-chitosan has potential use in agriculture. In this study, the possibility of oligo-chitosan as a plant growth promoter in tomato was investigated. The combination of oligo-chitosan and bio-pesticide was totally ineffective when tomato was treated at same time. On the other hand, the suppression effect against the pathogen significantly increased when tomato was treated with oligo-chitosan one day before transplant to soil contaminated by the pathogen. This result strongly suggests that oligo-chitosan enhances pathogen resistance in tomato seedling treated with bio-pesticide.

論文

イオンビームで改良された植物内生細菌の性質

相野 公孝*; 松浦 克成*; 佐藤 勝也; 鳴海 一成

JAEA-Review 2011-043, JAEA Takasaki Annual Report 2010, P. 109, 2012/01

The endophytic bacteria produce various kinds of bioactive substances, by which the plants grow well and exhibit resistance to diseases and environmental stress. We could successfully obtain mutants that have enhanced suppressiveness against the tomato bacterial wilt by ion-beam irradiation to ${it Pseudomonas fluorescens}$ FPH 9601. In this study, we investigated antagonistic effect, production of antagonistic substance against tomato bacterial wilt and survival inside tomato seedling roots of the mutants. The ability to colonize inside tomato seedling roots of the mutants was not different from that of the parental strain. On the other hand, the ability to produce antagonistic substance from the colonized roots was varied. However, relationship between the production of antagonistic substance and suppression effect of tomato bacterial wilt was not ascertained.

論文

イオンビームを用いた植物内生菌の改良

相野 公孝*; 佐藤 勝也; 鳴海 一成

JAEA-Review 2010-065, JAEA Takasaki Annual Report 2009, P. 77, 2011/01

${it Pseudomonas}$属細菌の中には植物に内生能を示す菌株が多く存在し、現在、生物農薬として販売されている「セル苗元気」(トマト・ナス・ピーマンの青枯病に効果を示すバイオ農薬)の原体微生物として用いられている。本生物農薬に含まれる${it Pseudomonas}$属細菌を用い、イオンビーム突然変異育種の技術を用いて、植物への定着や抗菌活性能力の増強が可能かどうかを検討した。イオンビーム照射によるトマト青枯病に対する発病抑制効果の変化は、親株と比べ、59株が効果低下し、41株が効果増強した。これらのうちの4株は、親株よりも5倍以上の高い発病抑制効果を示した。これらの結果からイオンビームを用いた${it Pseudomonas}$属細菌の突然変異育種は可能と推定された。

口頭

イオンビームを用いた${it Pseudomonas fluorescens}$ FPH9601の改良

相野 公孝*; 佐藤 勝也; 鳴海 一成

no journal, , 

${it Pseudomonas}$属細菌の中には植物に内生能を示す菌株が多く存在し、現在、生物農薬として販売されている「セル苗元気」(トマト・ナス・ピーマンの青枯病に効果を示すバイオ農薬)の原体微生物として用いられている。本生物農薬に含まれる${it Pseudomonas}$属細菌を用い、イオンビーム突然変異育種の技術を用いて、植物への定着や抗菌活性能力の増強が可能かどうかを検討した。イオンビーム照射によるトマト青枯病に対する発病抑制効果の変化は、親株と比べ、59株が効果低下し、41株が効果増強した。これらのうちの4株は、親株よりも5倍以上の高い発病抑制効果を示した。これらの結果からイオンビームを用いた${it Pseudomonas}$属細菌の突然変異育種は可能と推定された。

口頭

イオンビームを用いた${it Pseudomonas fluorescens}$FPH9601の改良

相野 公孝*; 佐藤 勝也; 鳴海 一成

no journal, , 

原子力機構TIARAのAVFサイクロトロンを用い、${it Pseudomonas fluorescens}$ FPH9601凍結乾燥菌体に10$$sim$$300Gy(一部500Gy)の線量範囲でイオンビーム(220MeV $$^{12}$$C$$^{5+}$$)を照射した。照射試料の生存菌数、カナマイシン耐性変異株の出現数を計測し、300Gy照射区においてトマト青枯病に対する発病抑制効果の変化を検定した。照射線量と生存率の関係は、10Gyでは非照射と変わらずコロニーが出現したが、25Gyから急激に生存数が減少し、100$$sim$$300Gyでは非常に高感受性を示した。カナマイシン耐性株の出現は、培地に125ppm添加した場合、300Gy照射区のみに1.8%の割合で耐性菌が出現した。トマト青枯病に対する発病抑制効果の変化は、親株と比べ、59株が効果低下し、41株が効果増強した。これらのうち4株は、親株よりも5倍以上の高い発病抑制効果を示した。これらの結果から、イオンビームを用いた${it Pseudomonas}$属細菌の突然変異育種は可能と推定された。

口頭

イオンビーム照射による内生細菌変異株の諸性質

相野 公孝*; 松浦 克成*; 佐藤 勝也; 鳴海 一成

no journal, , 

生物農薬に含まれる${it Pseudomonas fluorescens}$ FPH9601(以下FPH)を対象に、イオンビーム突然変異育種の技術を用いて植物への定着や抗菌活性能力の増強が可能かどうかを検討した結果、トマト青枯病に対する発病抑制に対して効果の異なる変異株を得ることができた。そこで、得られた変異株のトマト植物体への内生能と抗菌活性能の変化を検定し、変異の特定を試みた。トマト根内部への定着数は、供試菌株がほぼ親株の定着数と比べて変化は認められなかった。供試菌株が内生したトマト根から産生される抗菌活性物質による阻止帯幅は、No.9株が8.7mmと親株の7.0mmを上回ったが、それ以外の菌株では0.8から4.0mmと親株よりも劣る傾向があった。しかし、トマト青枯病発病抑制効果と抗菌活性物質産生及び根内部定着量との関係は判然としなかった。

口頭

イオンビーム照射した${it Pseudomonas fluorescens}$FPH9601変異株の諸性質

相野 公孝*; 松浦 克成*; 佐藤 勝也; 鳴海 一成

no journal, , 

TIARAのAVFサイクロトロンを用い、$$^{12}$$C$$^{5+}$$(220MeV), 300Gyの線量でFPH9601株にイオンビームを照射して得られた変異株6菌株を選抜した。標準培地を流し込んだシャーレ上で28$$^{circ}$$C, 24時間培養した各菌株を殺菌蒸留水中に懸濁し、菌株特異的プライマーDNAを用いたPCRによる親株との類別、シードリングバイオアッセイチャンバー法を用いたトマト青枯病に対する発病抑制効果、トマト植物体への内生能の検討及びFPH9601株が内生した根の抗菌活性検定を行った。PCR解析の結果、供試した変異株すべてに親株と同じ位置にバンドが確認された。トマト青枯病発病抑制効果が増強した株はNo.8, 9, 15, 50, 54株で、減少した株はNo.96株であった。トマト根内部への定着数は、供試菌株すべてが約10$$^{6}$$CFU/mlとほぼ親株の定着数と同程度であった。各内生根から産生される抗菌活性物質による阻止帯幅は、No.9株が8.7mmと親株の7.0mmを上回ったが、それ以外の菌株では0.8から4.0mmと親株よりも劣る傾向があった。

口頭

植物内生細菌の育種とオリゴキトサンの併用による植物病害抑制の増強

相野 公孝*; 松浦 克成*; 佐藤 勝也; 鳴海 一成; 長澤 尚胤; 田口 光正

no journal, , 

生物農薬として販売されている「セル苗元気」(トマト・ナス・ピーマン青枯病に効果を示すバイオ農薬)の原体微生物である${it Pseudomonas}$属細菌を用い、イオンビーム突然変異育種の技術を用いて植物への定着や抗菌活性能力の増強の可能性について検討した。その結果、トマト青枯病発病抑制効果と抗菌活性物質産生能及び根内部定着量との関係は判然とせず、発病抑制効果の増強現象は単純に1要素で説明できるものではなく、今後、誘導抵抗を含めて検討する必要がある。一方、植物に生理活性を有するオリゴキトサンを用いて、内生細菌による抵抗性誘導現象の増強が可能かどうかを合わせて検討した。その結果、オリゴキトサンの処理時期は同時処理では効果が表れず、抵抗性誘導を生じた植物体に処理すると、その効果が発揮されるものと考えられた。

口頭

植物内生細菌とオリゴキトサンの併用処理によるトマト青枯病抑制効果の増強

相野 公孝*; 松浦 克成*; 佐藤 勝也; 鳴海 一成; 長澤 尚胤; 田口 光正

no journal, , 

植物内生細菌${it Pseudomonas fluorescens}$ FPH9601及びFPT9601株(バイオ農薬の原体微生物)と植物に生理活性を有するオリゴキトサンの併用処理によるトマト(品種:麗夏)に対する青枯病菌(HAI0010株)の発病抑制効果を検討した。その結果、オリゴキトサン単独処理では、トマト青枯病の発病抑制効果は認められなかった。内生細菌とオリゴキトサンを同時処理した場合は、併用によるトマト青枯病抑制効果の増強は、認められなかった。しかし、内生細菌処理後、オリゴキトサンを処理することで、内生細菌単独処理よりも発病抑制効果が高く、その効果も長時間持続した。これらの結果から、オリゴキトサンの処理時期が内生細菌と同時では効果が表れず、既に抵抗性誘導を生じた植物体に処理すると、その効果を発揮するものと考えられた。

口頭

イオンビームによる内生細菌の改良及びオリゴキトサン施用による内生細菌の効果増強

相野 公孝*; 佐藤 勝也; 長澤 尚胤; 田口 光正; 鳴海 一成*

no journal, , 

生物農薬の原体微生物${it Pseudomonas fluorescens}$ FPH9601菌株を用いて、イオンビーム突然変異育種のための最適線量を求めたところ、300Gyの照射線量において最も変異株の出現率が多いことが判明した。今回は、検定数を増やし変異株の選抜を行った。一方、植物に生理活性を有するオリゴキトサンを用いて、${it P. fluorescens}$ FPH9601菌株のトマト青枯病発病抑制効果の増強が可能かどうかを検討した結果、ポット試験において、高い増強効果が認めた。今回は、圃場条件においてもその併用効果が得られるかどうかを検討した。その結果、内生細菌に感染したトマトを定植後、地上部へのオリゴキトサンを散布することにより内生細菌の効果増強が確認されたが、圃場の青枯病菌の汚染程度が高くなるに従ってその効果が低くなった。

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