JP4001704B2

JP4001704B2 - Novel microorganism and method for controlling potato scab using the microorganism

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Publication number: JP4001704B2
Application number: JP2000059338A
Authority: JP
Inventors: 琢二大和田; 雄史佐伯; 信也松元
Original assignee: Suntory Ltd
Current assignee: Suntory Ltd
Priority date: 2000-03-03
Filing date: 2000-03-03
Publication date: 2007-10-31
Anticipated expiration: 2020-03-03
Also published as: JP2001245656A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、馬鈴薯を含む農作物のそうか病の病原菌であるストレプトマイセス放線菌に対する抗菌性を示す微生物、ならびに当該微生物を利用した馬鈴薯を含む農作物のそうか病の防除方法に関する。
【０００２】
【従来の技術および発明が解決しようとする課題】
馬鈴薯そうか病は本邦で古くから発生しているストレプトマイセス属放線菌の感染によって起こされる代表的な土壌伝染性病害の一つであり、難防除性病害として広く知られている。馬鈴薯そうか病に感染すると、馬鈴薯の表面があばた状となり、更に澱粉含有量が減少するので、食用、食品加工用としての商品価値が著しく低下する。近年、馬鈴薯の用途が広がり、食用、食品加工用としての需要が増加してきたため、発生被害が問題となっており、防除対策の確立が望まれている。
【０００３】
従来より、馬鈴薯そうか病に対する防除対策としては、種芋をストレプトマイシン等の抗生物質で消毒処理する方法や、クロルピクリンやペンタクロロニトロベンゼン等の合成薬剤を用いて土壌を殺菌消毒する方法がとられてきた。
【０００４】
しかしながら、馬鈴薯そうか病の感染源は主に土壌であるので、前者のように単に種芋を消毒するだけでは顕著な効果が得られない。一方、後者のように合成薬剤による土壌殺菌は、土壌伝染性の病原菌に拮抗性を有し発病抑止能力示す土壌微生物までも殺菌してしまい、かえって発病が助長される場合もある。また、土壌中に有害な化学物質が蓄積されたり、更には薬剤散布作業者の健康を損なう危険性がある等、薬害による労働災害や環境破壊の原因になるという大きな問題がある。
【０００５】
他の防除策としては、そうか病病原菌であるストレプトマイセス放線菌の生育適性ｐＨ領域を外すために、土壌のｐＨを低下させる方法があるが、収量が大きく低下したり、馬鈴薯の後に栽培する作物にも悪影響を及ぼす等の問題があり、適用が極めて制限される。
【０００６】
そこで、上記のような問題を生じない植物病害の防止策として、微生物を利用する生物学的防除の方法があり、これまでに多くの事例が報告されているが、馬鈴薯そうか病に対する生物学的防除の例は数少ない。
【０００７】
馬鈴薯そうか病の生物学的防除例としては、バチラスＫＦ−４４（Ｂａｃｉｌｌｕｓｓｐ．ＫＦ−４４）菌株の懸濁液に馬鈴薯等の植物体を浸漬処理する方法が特開平２−４８５０９に示されている。また、シュードモナス・フルオレッセンスバイオバーＶ（ＰｓｅｕｄｏｍｏｎａｓｆｌｕｏｒｅｓｃｅｎｓｂｉｏｖａｒＶ）、シュードモナス・フルオレッセンスＭＤ−４ｆ（ＰｓｅｕｄｏｍｏｎａｓｆｌｕｏｒｅｓｃｅｎｓＭＤ−４ｆ）、シュードモナスＦ１３−１（Ｐｓｅｕｄｏｍｏｎａｓｓｐ．Ｆ１３−１）、エンテロバクター・アグロメランス２−３Ｂ（Ｅｎｔｅｒｏｂａｃｔｅｒａｇｇｌｏｍｅｒａｎｓｓｐ．２−３Ｂ）、アシネトバクターＭ２４−１（Ａｃｉｎｅｔｏｂａｃｔｅｒｓｐ．Ｍ２４−１）の少なくとも１種類を含む懸濁液に種芋を浸漬したり、細菌を乾燥粉末又はスラリーとして種芋に塗布或いは散布したり、馬鈴薯栽培土壌に散布する方法が、特開平１−１９３２０３に報告されている。
【０００８】
しかしながら、上記のいずれの微生物による方法も、実験室段階では病原菌に対して抗菌性を発揮するにも拘わらず、畑地での実際の栽培においては、馬鈴薯そうか病の防除対策として全く用いられていない。その原因としては、微生物を懸濁液又は多糖類等の担持体に吸着させた状態で馬鈴薯表面、又は馬鈴薯栽培土壌に散布する方法がとられているために、土着の微生物群により生存を妨げられたり、環境条件が適合しなかったりして、当該微生物は急速に生育力が低下し、必要な期間土壌中に定着しないためと考えられる。また、前者（特開平２−４８５０９）においては、用いられているバチルス属の菌学的性質の詳細が明らかではなく、特に、生育適性ｐＨ領域が開示されておらず、そのため、馬鈴薯の栽培等にとって適切な条件（特に、土壌ｐＨおよび温度）において用いうるものであるか否かは明らかではない。
【０００９】
また、ストレプトミセスＣＨ−３３（Ｓｔｒｅｐｔｏｍｙｃｅｓｓｐ．ＣＨ−３３）の培養物もしくはその処理物によって豚糞を処理することを特徴とする抗植物病原性豚糞肥料の製造方法が特開昭６３−２６０８８６に示されている。
しかしながら、当該明細書中には、抗植物病原性豚糞肥料として使用する際の、当該微生物の土壌定着性や菌数並びに栽培結果について、なんら具体的に記載されていない。その上に、ストレプトミセスＣＨ−３３の生育温度が２０〜３５℃であることから、豚糞肥料の製造工程で発生する熱で生育が抑制されたり死滅するなどするため、実用に必要な菌数を確保できないと考えられる。
【００１０】
本発明は、上記の現状に鑑み、薬害や環境破壊の危険性が極めて小さく、経済的にも安価であり、かつ畑地での実際の栽培においても用いうる馬鈴薯を含む農作物のそうか病防除策として、微生物を利用する生物学的防除方法を提供することを課題とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
かかる課題を解決するために、本発明者らは、馬鈴薯そうか病病原菌に対する抗菌作用を有する新規微生物を見出した。また、当該微生物を利用して、馬鈴薯そうか病病原菌に感染した土壌中における微生物の定着性が良く、防除効果を長く維持することが可能な、馬鈴薯そうか病の防除方法を見出して、本発明を完成させるに至った。
【００１２】
したがって本発明は、馬鈴薯を含む農作物のそうか病病原菌ストレプトマイセス属放線菌の増殖を阻害することができるバチラス属サブチリス種に属する細菌（本明細書では、単に「本発明の細菌」ということもある。）を提供する。より詳細には、馬鈴薯を含む農作物のそうか病病原菌ストレプトマイセス属放線菌の増殖を阻害することができ、かつバチラス・サブチリス（Ｂａｃｉｌｌｕｓｓｕｂｔｉｌｉｓ）ＳＡＭ２２６６株、ＳＡＭ２２６７株、ＳＡＭ２２６９株、またはＳＡＭ２２７０株の特性を有する細菌を提供する。本発明はその中でも、バチラス・サブチリス（Ｂａｃｉｌｌｕｓｓｕｂｔｉｌｉｓ）ＳＡＭ２２６６株、ＳＡＭ２２６７株、ＳＡＭ２２６９株、およびＳＡＭ２２７０株を提供する。本明細書で、バチラス・サブチリス（Ｂａｃｉｌｌｕｓｓｕｂｔｉｌｉｓ）ＳＡＭ２２６６株などの「特性を有する」というとき、その特性は、菌学的な性質を含む。ＳＡＭ２２６６株、ＳＡＭ２２６７株、ＳＡＭ２２６９株またはＳＡＭ２２７０株の特性を有するというとき、各々の特性は、本明細書の表１に示されている。
【００１３】
このような本発明の細菌は、例えば、１）ウーロン茶抽出残滓、コーヒー抽出残滓、および汚泥を乾物重量比で２０：２０：６０の割合で混合した後、数週間自然醗酵させ、得られた醗酵物から定法に従ってコロニーを単離し、２）得られた単離菌について、そうか病病原菌に対する抗菌活性を、例えば実施例１に記載の方法に従って評価し、そして抗菌活性を有するものを選択することにより得ることができる。このようにして得られた細菌を、さらに、ストレプトマイシンの入った寒天培地上で培養することにより、ストレプトマイシン耐性株として本発明の細菌を得てもよい。
【００１４】
さらに本発明は、上記で提案される細菌を利用した、馬鈴薯を含む農作物のそうか病の防除方法および、当該方法に使用される組成物を提供する。本明細書でいう「そうか病の防除」とは、そうか病の病原菌であるストレプトマイセス属放線菌の増殖を阻害する作用に基づいて、そうか病を予防すること、そうか病の発生を軽度および／または低頻度に抑えること、並びにそうか病の進行を抑制することを含む。
【００１５】
【発明の実施の形態】
バチラス・サブチリスＳＡＭ２２６６株、ＳＡＭ２２６７株、ＳＡＭ２２６９株、およびＳＡＭ２２７０株、並びにそれらの特性を有する細菌を含む本発明の細菌は、馬鈴薯を含む農作物のそうか病病原菌のストレプトマイセス属放線菌の増殖を阻害する活性を有することを特徴とする。これらの中から今回本発明者らによって見い出されたＳＡＭ２２６９株およびＳＡＭ２２７０株は、好ましい細菌である。さらに、それらを親株とし、親株と同様に馬鈴薯そうか病病原菌のストレプトマイセス属放線菌の増殖を阻害する活性を有する変異種は、本発明の細菌に含まれる。その中でも、ストレプトマイシン耐性株であるＳＡＭ２２６６株およびＳＡＭ２２６７株は、ストレプトマイシン耐性という性質を利用することにより土壌中に元から存在する他の細菌との識別が容易であるため、栽培期間中の土壌における当該細菌の菌数の消長を的確に把握することができるので、実用上特に望ましい。
本発明においてはこれらの細菌を単独で使用することもでき、また同時に複数の株を組合せて用いてもよい。
【００１６】
ＳＡＭ２２６６株、ＳＡＭ２２６７株、ＳＡＭ２２６９株およびＳＡＭ２２７０株の菌学的性質を表１に示す。
【００１７】
【表１】

【００１８】
本発明の細菌ＳＡＭ２２６６株、ＳＡＭ２２６７株、ＳＡＭ２２６９株およびＳＡＭ２２７０株は、いずれも普通ブイヨン培地を用い、振とう培養することができ、３０℃で２日間、または３７〜４０℃で１日培養することで、菌濃度として約１０⁹cfu/mLの菌液を得ることができる。当該培養液は、菌の濃度を調整するために、遠心分離などで濃縮したり、適当な培地や希釈液で希釈して用いることができる。また、凍結乾燥して保存することができる。
【００１９】
馬鈴薯を含む農作物のそうか病の防除の目的で当該細菌を使用する方法として、例えば、１）当該細菌の培養液や、当該細菌の凍結乾燥品を培地、緩衝液、生理食塩水または水などに懸濁した懸濁液（例えば、１０⁷〜１０¹¹cfu/mL程度、好ましくは１０⁹〜１０¹⁰cfu/mL程度の菌液）に種芋を浸漬する方法や、２）前記培養液または懸濁液を土壌に散布する方法（例えば、１０⁷〜１０¹¹cfu/mL程度、好ましくは１０⁹〜１０¹⁰cfu/mL程度の菌液１Ｌを、土壌１ｍ²に散布する）、３）当該細菌を含む組成物を予め調製し、当該組成物を土壌に混合する方法などが挙げられる。組成物の調製には、前述の前記培養液または懸濁液などを用いることができる。
本発明の細菌は、農作物の栽培にとって適切な温度・ｐＨにおいても充分生育しうるものであるから、上記１）および２）の方法で使用したとしても、土壌中に定着してそうか病の防除の目的を達成しうると考えられ、特に、２）の場合、前述の量の培養液または懸濁液を、農作物の栽培開始前に土壌中に単回添加することで、農作物の栽培期間中の継続的な抗菌効果を発揮しうる。しかし、さらに土壌中への定着性を高めるためには、上記３）の方法で本発明の細菌を使用することが好ましい。
【００２０】
本発明は、さらに上記で提案される細菌を利用した、馬鈴薯そうか病の防除方法および当該方法に使用される組成物を提供する。本発明の馬鈴薯そうか病防除用の組成物とは、当該細菌の少なくとも１種類と、農業用資材を含み、馬鈴薯そうか病防除に有効であることを特徴とする組成物である。
農業用資材には、農作物の栽培のために用いることのできる、土壌、バーミキュライトなどの土壌代替物、土壌改良資材、肥料、食品産業廃棄物などの有機質資材、およびこれらを醗酵（好ましくは好気醗酵）させた醗酵物、並びにこれらの組み合わせが含まれる。中でも食品産業廃棄物が好ましい。
【００２１】
食品産業廃棄物は、原料由来、製品中身由来、製造工程由来または排水由来のもの等で、直接または醗酵などの処理を行った後に、土壌に還元できるものであれば、特に限定されない。例えば、ビール工場等から排出される糖化残滓や酵母廃棄物、麦根（麦芽製造工程で発生する副産物）、ブドウの絞りかす、活性炭および汚泥、並びにこれらの組み合わせなどが挙げられる。中でも、コーヒー抽出残滓および／または茶類抽出残滓は好適な例である。コーヒー抽出残滓または茶類抽出残滓は、例えば、飲料製造工場、あるいは喫茶店、ファーストフード店等の外食産業において発生する、コーヒーまたは茶類の抽出済みの残滓をいう。コーヒー抽出残滓または茶抽出残滓は、単独で、あるいは組み合わせて用いることができる。
【００２２】
本発明の組成物においては、農業用資材として有機質資材の醗酵物を用いることが好ましく、食品産業廃棄物を鶏糞、汚泥あるいは米糠等と混合して、醗酵させて得られるものを好適に用いることができる。食品産業廃棄物を醗酵させる方法としては、同様の目的で行われる醗酵のための通常の方法を用いることができる。例えば、１）食品産業廃棄物を自然堆積して適宜切替えを行う、２）撹拌装置や通気装置のついた堆肥製造装置内で好気的に行う、といった方法を適宜用いることができる。これらの食品産業廃棄物を醗酵させて得られる農業用資材は、当該細菌の栄養分の供給源としてだけでなく、当該細菌の定着、生育に適した環境を供給する。
【００２３】
また、本発明の組成物において、農業用資材として有機質資材（好ましくは食品産業廃棄物）の醗酵物を用いる場合、本発明の細菌は醗酵後に混合されてもよいが、当該細菌は４５℃程度の高温でも充分に生育することができるから、醗酵前または醗酵期間中に混合されてもよい。醗酵前あるいは醗酵期間中に当該細菌を食品産業廃棄物に添加することは、当該細菌の醗酵期間中の増殖が期待でき、より少ない菌数から本発明の組成物を得ることができるから、特に好ましい。
醗酵後の有機質資材に当該細菌を添加する場合、または醗酵を行わない農業用資材に添加する場合、その菌数は、当該細菌が土壌中でそうか病病原菌に対する充分な抗菌活性を発揮することができる量とする。好ましくは有機質資材の乾燥重量１ｇ当たり１０⁷セル以上、より好ましくは１０⁸セル以上である。
【００２４】
醗酵前に当該細菌を有機質資材（好ましくは食品産業廃棄物）に添加する場合、その菌数は、好ましくは被処理物の乾燥重量１ｇ当たり１０⁵セル以上、より好ましくは１０⁷セル以上である。菌数が少なすぎる場合は、有機質資材中での定着性が悪くなり、ひいては施用後の土壌中での定着性も悪くなり、そうか病病原菌に充分な抗菌活性を発揮することができないからである。本発明の細菌を含んだ有機質資材（好ましくは食品産業廃棄物）の醗酵は、上述の醗酵方法を適宜用いることができる。
【００２５】
このようにして得られた本発明の組成物は、農作物を栽培するための土壌に混合して用いることができる。本発明の細菌は、中性付近の土壌ｐＨにおいてもそうか病を抑制するので、そうか病病原菌の増殖を抑えるためにｐＨを低くした土壌のみならず、農作物の生育に適した中性付近のｐＨの土壌に混合して用いることができる。本発明の組成物の土壌への添加量は、土壌中でそうか病病原菌に対する充分な抗菌活性を発揮することができる量とする。１ｍ²当たりの添加量は、組成物中の当該細菌の濃度にもよるが、好ましくは、０．１〜１０ｋｇ程度、より好ましくは１〜７ｋｇ程度とすることが望ましい。本発明の組成物は、本発明の細菌の土壌への定着をより一層高めることから、上述の量の組成物を農作物の栽培開始前に土壌中に単回添加するのみで、農作物の栽培期間中の継続的な抗菌効果を発揮しうる。
【００２６】
細菌を培養した培養液から得られるそうか病病原菌のストレプトマイセス属放線菌の増殖を阻害する成分は、同様の目的で用いられる通常の手段に従って、当該細菌の培養液を分離精製し、得られた画分について、そうか病病原菌に対する抗菌活性を、例えば実施例１に記載の方法に従って評価し、そして抗菌活性を有するものを選択することにより得ることができる。従って、本発明は、本発明の細菌を培養した培養物から得ることのできる、馬鈴薯を含む農作物のそうか病病原菌ストレプトマイセス属放線菌の増殖を阻害する成分をも提供する。
【００２７】
なお、本発明の細菌、組成物および有効成分は、ストレプトマイセス放線菌を病原菌とする農作物のそうか病の防除に有用である。本発明でいう農作物には、テンサイ、ニンジン、大根および馬鈴薯など、そうか病にかかりうるすべての農作物が含まれる。本発明は、特にテンサイ、ニンジン、大根および馬鈴薯のそうか病の防除に有用であり、馬鈴薯のそうか病の防除にとりわけ有用である。
【００２８】
【実施例】
以下に具体的実施例により、本発明をさらに詳細に説明するが、本発明はかかる実施例のみに限定されるものではない。
【００２９】
実施例１（馬鈴薯そうか病病原菌に対する抗菌活性の評価方法：ペーパーディスク法）
本発明における馬鈴薯そうか病病原菌に対する抗菌活性は以下の方法で評価した。寒天培地（可溶性澱粉１０ｇ、シュークロース１ｇ、酵母エキス１ｇ、ＫＨ₂ＰＯ₄ ０．１ｇ、ＮａＮＯ₃ ０．１ｇ、ＫＣｌ０．１ｇ、ＭｇＳＯ₄・７Ｈ₂Ｏ０．１ｇ、寒天１５ｇを蒸留水１L に溶解し、ｐＨ７．０に調整）に、馬鈴薯そうか病病原菌であるストレプトマイセス・タージディスカビース９１ＳＹ−１２（Ｓｔｒｅｐｔｏｍｙｃｅｓｔｕｒｇｉｄｉｓｃａｂｉｅｓ９１ＳＹ−１２、以後、９１ＳＹ−１２株）を混合した培地を入れたシャーレ（直径８５mm）の中央に、抗菌活性を評価する微生物の菌液を含浸させたろ紙（直径８ｍｍ）をのせて３０℃で６日ないし１１日間培養した後、生じる阻止円の大きさを測定した(以後、ペーパーディスク法と称す)。
【００３０】
実施例２（抗菌活性を有する菌の単離方法）
馬鈴薯そうか病病原菌に対する抗菌活性を有する細菌は、以下の方法で単離した。食品工場から排出されたウーロン茶抽出残滓とコーヒー抽出残滓、それに、麦芽製造工場（栃木県河内郡）より入手した汚泥を、乾物重量比で２０：２０：６０の割合で混合した後、９週間自然醗酵させ、得られた有機質肥料から３６個のコロニーを単離した。得られた単離菌について上述のペーパーディスク法で、９１ＳＹ−１２株に対する抗菌活性を評価したところ、複数のバチラス属サブチリス種の細菌を含む１８種類の単離菌に活性が認められた。
【００３１】
実施例３（ＳＡＭ２２６９株、ＳＡＭ２２７０株の単離方法）
実施例２で得られたの単離菌について、菌懸濁液を１２１℃で２０分加熱処理した後の懸濁液、並びに口径０．２μｍの膜によるろ液について、上述の方法で馬鈴薯そうか病病原菌に対する抗菌活性を評価した。その結果、ＢａｃｉｌｌｕｓｓｕｂｔｉｌｉｓＳＡＭ２２６９（以後、ＳＡＭ２２６９株）およびＢａｃｉｌｌｕｓｓｕｂｔｉｌｉｓＳＡＭ２２７０（以後、ＳＡＭ２２７０株）の２種について、両試験液ともに強い抗菌活性が認められた。ＳＡＭ２２６９株の結果を図１に示す。
【００３２】
実施例４（ストレプトマイシン耐性株の単離方法）
実施例３で得られた２種の菌株（ＳＡＭ２２６９株、ＳＡＭ２２７０株）をストレプトマイシン１０μｇ／mLの入った普通ブイヨン寒天培地上で培養した。生じたコロニーをストレプトマイシン耐性株とし、ＳＡＭ２２６９株を親株とするＢａｃｉｌｌｕｓｓｕｂｔｉｌｉｓＳＡＭ２２６６（以後、ＳＡＭ２２６６株）と、ＳＡＭ２２７０株を親株とするＢａｃｉｌｌｕｓｓｕｂｔｉｌｉｓＳＡＭ２２６７（以後、ＳＡＭ２２６７株）を得た。これらの菌株のストレプトマイシン１０μｇ／mLが入った寒天培地上での増殖性を図２に示した。また、９１ＳＹ−１２株に対する抗菌活性は親株と同程度であることを確認した（図３）。
【００３３】
馬鈴薯そうか病病原菌に対する抗菌活性などから、上記の４種の菌株は従来知られていない新株であると推定し、このうちのＳＡＭ２２６７株を平成１２年２月２９日付で、工業技術院生命工学工業技術研究所に寄託した（寄託番号：ＦＥＲＭＰ−１７７６１）
【００３４】
実施例５（増殖および抗菌活性に与えるｐＨの影響）
ＳＡＭ２２６６株およびＳＡＭ２２６７株の増殖および抗菌活性に与えるｐＨの影響について調べた。菌の増殖用の培地にはｐＨを６．０、７．０、８．０に調整した普通ブイヨン培地を用い、３７℃で振とう培養し、遠心分離後フィルター除菌した上澄について、実施例１に記載したペーパーディスク法で抗菌活性を評価した。
ＳＡＭ２２６６株の結果を図４に、ＳＡＭ２２６７株の結果を図５に示す。両菌株ともｐＨ６．０〜８．０で増殖が旺盛であり、調べたｐＨ領域でともに増殖には大きな差異は認められなかった（図４（A）および図５（A））。また、細菌の増殖に伴なって抗菌活性が認められ、いずれのｐＨでも、２４時間目ないし４８時間目以降には強い抗菌活性を示した（図４（B）および図５（B））。
馬鈴薯そうか病はｐＨが５．２以下では抑制され、それ以上になると増加する傾向が知られている。しかし、ｐＨが５．２の土壌では馬鈴薯の収量が低減したり、馬鈴薯の後に栽培する作物に悪影響を及すため、中性付近で馬鈴薯そうか病を抑制する方法が望まれていた。本発明であるＳＡＭ２２６６株およびＳＡＭ２２６７株による馬鈴薯そうか病抑制効果はｐＨ８．０までは高く維持されることから、中性付近で馬鈴薯そうか病を抑制できることが分かる。
【００３５】
実施例６（増殖および抗菌活性に与える培養温度の影響）
ＳＡＭ２２６６株およびＳＡＭ２２６７株の増殖および抗菌活性に与える培養温度の影響について調べた。温度条件は、馬鈴薯を栽培する時期の土壌の温度範囲を考慮して、１７．３℃〜４５℃の間の３水準とした。菌の増殖用の培地には、普通ブイヨン培地を用い、各温度水準で振とう培養し、遠心分離後フィルター除菌した上澄について、実施例１に記載したペーパーディスク法で抗菌活性を評価した。
各温度条件で培養した場合の菌濃度を、培養開始後４８時間まで調べた。ＳＡＭ２２６６株の結果を図６（A）に示す。温度条件が３７．５℃および４５℃の場合、６時間目から菌濃度の上昇が認められた。また、１７．３℃の場合でも、１２時間目以降に増殖することが分かった。
次に各温度で培養した場合の抗菌活性について、培養開始後４８時間まで調べた。培養菌液を遠心分離（１０，０００ｒｐｍ、１０分、４℃）後、フィルター除菌した試料について、ペーパーディスク法を用いて、９１ＳＹ−１２株に対する抗菌活性を調べた。その結果、図６（Ｂ）に示すように、細菌の増殖に伴なって抗菌活性が認められ、いずれも１２時間ないし４８時間目には強い抗菌活性を示した。
ＳＡＭ２２６７株についてはいずれの試験ともにＳＡＭ２２６６株と同様であった。
本発明の一つの形態として、当該細菌および有機質資材を含むことを特徴とする組成物があるが、その製造方法の一つとして、食品産業廃棄物を醗酵させてコンポストを製造する際に、醗酵開始前に当該細菌を添加するという方法が考えられる。ＳＡＭ２２６６株、ＳＡＭ２２６７株ともに、３７．５℃から４５℃の高温域にあっては増殖が旺盛であり、抗菌活性が高かったことから、当該細菌は、醗酵中の組成物の中でも充分に増殖できできることが分かった。
また、少なくとも、１７．３℃から４５℃の範囲で当該細菌は増殖および抗菌活性を示したことから、馬鈴薯を栽培する期間の土壌中で継続的に抗菌効果を発揮できる。
【００３６】
実施例７（馬鈴薯そうか病防除用の組成物の製造１）
土壌代替物であるバーミキュライトを用いて、馬鈴薯そうか病防除用の組成物を製造した。ＳＡＭ２２６６株を普通ブイヨン培地で３０℃で２日間振とう培養し、次いで遠心分離により濃縮し、菌濃度約１×１０¹⁰cfu/mLの菌液を得た。得られた菌液１００mLをバーミキュライト１Lに混合し、馬鈴薯そうか病防除用の組成物を得た。
【００３７】
実施例８（馬鈴薯そうか病防除用の組成物の製造２）
食品産業廃棄物であるウーロン茶抽出残滓およびコーヒー抽出残滓を醗酵させたコンポストを用いて、馬鈴薯そうか病防除用の組成物を製造した。
ウーロン茶抽出残滓、コーヒー抽出残滓、汚泥を、３６：３６：２８の比率（乾物重量％）で混合し、約２ヶ月間、定期的に散水、攪拌を行って醗酵熟成し、コンポストを製造した。
一方、ＳＡＭ２２６７株を普通ブイヨン培地で３７℃で２日間振とう培養し、次いで遠心分離により濃縮し、菌濃度約１×１０¹⁰cfu/mLの菌液を得た。得られた菌液１００mLを前記のコンポスト１Lに混合して、馬鈴薯そうか病防除用の組成物を得た。
【００３８】
実施例９（馬鈴薯そうか病防除用の組成物の製造３）
ウーロン茶抽出残滓およびコーヒー抽出残滓を用いて、醗酵前に当該細菌を食品産業廃棄物に添加する方法により、馬鈴薯そうか病防除用の組成物を製造した。
ウーロン茶抽出残滓、コーヒー抽出残滓、麦根および汚泥を、１８：１８：４０：２４の比率（乾物重量％）で混合したものに、１ｇ当りＳＡＭ２２６７株を１０⁸cfuとなるように添加して、約５ヶ月間、定期的に散水、攪拌を行って醗酵熟成し、馬鈴薯そうか病防除用の組成物を製造した。
【００３９】
実施例１０（馬鈴薯そうか病の防除試験）
実施例９で得た本発明の馬鈴薯そうか病防除用の組成物（以後、コンポストと称す）について、圃場での施肥試験を実施した。
実験圃場は北海道十勝農業試験場内（北海道芽室市）で、そうか病病原菌（ストレプトマイセス・タージディスカビース）で汚染されている試験区を用いた。試験区に長さ約６５０ｃｍ、幅約６０ｃｍのレーンを６つ設けた。そのうちの３レーンをコンポスト施肥区として、あらかじめ馬鈴薯用化成肥料を１レーン当り４３０ｇ混合した上で、本発明の組成物であるコンポストを１レーン当りに２４ｋｇ、土壌に混合した。他の３レーンはコントロール区とし、馬鈴薯用化成肥料を１レーン当り４３０ｇ混合した。種芋として、半分に切断した男爵イモを１週間室温で乾燥させたものを用い、５月中旬に１レーン当り２０個を、３０ｃｍ間隔で植えた。なお、コンポスト施肥区、コントロール区とも土壌ｐＨは６．５であった。
８月中旬の収穫までの栽培方法は常法に従った。収穫時に、収穫したイモについて、表面があばた状となっているかどうかを観察し、イモ６０個それぞれについて、表面にあばた状の病斑の数を評価した。
その結果、表２に示すように、コンポスト施肥区については、病斑数が３個以内のイモが６７％であり、コントロール区の７％に比べ多かった。また、病斑数が２１個以上のイモは、コンポスト施肥区では皆無であり、コントロール区の６５％に比して、大きく改善した。
【００４０】
【表２】

【００４１】
従って、本発明の馬鈴薯そうか病防除用の組成物は、馬鈴薯そうか病を防除する強い効果を有することが分かった。さらに、その効果は、馬鈴薯そうか病病原菌に感染しやすいといわれている発芽期を含め、栽培期間を通じて持続したと考えられることから、当該細菌は、馬鈴薯の栽培期間中、土壌中での繁殖を継続していたと思われる。
そのことから、実施例６で示したように、当該細菌自体の性質として馬鈴薯の栽培期間中の土壌の温度域における生育能力が優れていることに加え、食品産業廃棄物由来の有機質肥料といった有機質資材と組み合わせることで、当該細菌にとって良好な生育環境が整い、馬鈴薯の栽培期間中を通じて、土壌中での繁殖を継続できたと考えられる。
従って、本発明の馬鈴薯そうか病防除用の組成物は、馬鈴薯そうか病を防除する上で、極めて有用な組成物であるといえる。
【００４２】
【発明の効果】
以上、記載したように、本発明は、馬鈴薯そうかの病原菌の増殖を阻害する活性を有するＳＡＭ２２６６株、ＳＡＭ２２６７株、ＳＡＭ２２６９株、またはＳＡＭ２２７０株の特性を有する細菌を提供するものである。また、本発明の細菌と、土壌代替物、土壌改良資材または有機質肥料等の農業用資材を含む、馬鈴薯を含む農作物のそうか病防除用の組成物を提供する。
１）本発明の細菌は、ｐＨ４．８〜ｐＨ９．０の広いｐＨ域で生育可能であり、更に中性付近のｐＨ域（ｐＨ６．０〜ｐＨ８．０）において、旺盛に増殖し、且つ、強い抗菌活性を示すので、農作物のそうか病防除効果を有効に発揮しうる。
また、４５℃程度の高温の条件においても増殖し、抗菌活性を有するので、馬鈴薯を栽培する期間（主として夏）の土壌中でも、継続的に抗菌効果を発揮しうる。また、醗酵前の農業用資材に混合することができる。
２）本発明の組成物は、本発明の細菌の土壌への定着をより高め、本発明の細菌のそうか病防除効果をより高めることができる。
３）特に、食品産業廃棄物の醗酵物は、本発明の細菌の増殖およびそうか病防除効果発揮のために至適な環境を提供する。従って、本発明の細菌および食品産業廃棄物の醗酵物を含む本発明の組成物は、本発明の細菌の土壌への定着をよりいっそう高め、従来方法に比較して、畑地での実際の栽培において、より効果的にそうか病を防除することができる。
４）本発明の馬鈴薯を含む農作物のそうか病防除方法は、薬害、環境破壊等の少ない経済的に優れたそうか病防除方法であると考えられ、その有用性は多大である。当該防除方法を用いる馬鈴薯を含む農作物の栽培方法は、畑地での実際の栽培において有用な栽培方法である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明が提供するＳＡＭ２２６６株について、菌懸濁液を１２１℃で２０分加熱処理した後の懸濁液、および口径０．２μｍの膜によるろ液について、馬鈴薯そうか病病原菌に対する抗菌活性を検討した結果を示す図である。
【図２】本発明が提供するＳＡＭ２２６９株およびＳＡＭ２２７０株について、ストレプトマイシン添加培地における増殖性を検討した結果を示す図である。
【図３】本発明が提供するＳＡＭ２２６９株およびＳＡＭ２２７０株の増殖性について、菌懸濁液を１２１℃で２０分加熱処理した後の懸濁液、および口径０．２μｍの膜によるろ液について、馬鈴薯そうか病病原菌に対する抗菌活性を検討した結果を示す図である。
【図４】（A）は、ＳＡＭ２２６６株の増殖性について、培地中のｐＨの影響を検討した結果を示す図である。
（B）は、ＳＡＭ２２６６株の抗菌活性について、培地中のｐＨの影響を検討した結果を示す図である。
【図５】（A）は、ＳＡＭ２２６７株の増殖性について、培地中のｐＨの影響を検討した結果を示す図である。
（B）は、ＳＡＭ２２６７株の抗菌活性について、培地中のｐＨの影響を検討した結果を示す図である。
【図６】（A）は、ＳＡＭ２２６６株の増殖性について、培地温度の影響を検討した結果を示す図である。
（B）は、ＳＡＭ２２６６株の抗菌活性について、培地温度の影響を検討した結果を示す図である。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a microorganism exhibiting antibacterial activity against Streptomyces actinomycetes, which is a pathogen of common scab of crops including potato, and a method for controlling scab of crops including potato using the microorganism.
[0002]
[Background Art and Problems to be Solved by the Invention]
Potato scab is one of the typical soil infectious diseases caused by Streptomyces actinomycetes that has been occurring in Japan for a long time, and is widely known as a difficult-to-control disease. When infected with potato scab, the surface of the potato becomes fluttered, and the starch content is further reduced, so that the commercial value for food and food processing is significantly reduced. In recent years, the use of potatoes has expanded, and the demand for food and food processing has increased, so the occurrence of damage has become a problem, and establishment of control measures is desired.
[0003]
Conventionally, as countermeasures against potato scab, there have been methods of disinfecting seed pods with antibiotics such as streptomycin and methods of sterilizing soil using synthetic agents such as chlorpicrin and pentachloronitrobenzene. .
[0004]
However, since the source of infection of potato scab is mainly soil, it is not possible to obtain a significant effect by simply disinfecting the seed potato as in the former case. On the other hand, soil sterilization with a synthetic drug, like the latter, may sterilize even soil microorganisms that are antagonistic to soil infectious pathogens and exhibit disease-inhibiting ability, which may encourage disease on the contrary. In addition, there are serious problems such as the accumulation of harmful chemical substances in the soil and the risk of damaging the health of drug sprayers, resulting in occupational accidents and environmental destruction due to chemical damage.
[0005]
As other control measures, there is a method of lowering the pH of the soil in order to remove the growth suitable pH region of Streptomyces actinomycetes, which is a common scab pathogen, but the yield is greatly reduced or cultivated after potato There are also problems such as adversely affecting the crops that are used, and their application is extremely limited.
[0006]
Therefore, as a measure for preventing plant diseases that do not cause the above problems, there are biological control methods using microorganisms, and many cases have been reported so far. There are only a few examples of targeted control.
[0007]
As an example of biological control of potato scab, a method for immersing a plant such as potato in a suspension of Bacillus KF-44 (Bacillus sp. KF-44) is disclosed in JP-A-2-48509. ing. Also, Pseudomonas fluorescens biovar V, Pseudomonas fluorescens MD-4f, Pseudomonas fluorescens MD-4f, Pseudomonas fluorescens sp.2-3B (Enterobacter agglomerans sp. 2-3B)The seed pods are immersed in a suspension containing at least one kind of Acinetobacter M24-1 (Acinetobacter sp. M24-1), the bacteria are applied to or sprayed on the seed pods as a dry powder or slurry, or are applied to potato cultivation soil A method is reported in JP-A-1-193203.
[0008]
However, although any of the above-described methods using microorganisms exhibits antibacterial activity against pathogenic bacteria at the laboratory stage, they are completely used as a countermeasure against potato scab in actual cultivation in the field. Absent. The cause is that the microorganisms are adsorbed on the surface of the potato or the potato-cultivated soil in a state where the microorganisms are adsorbed on a carrier such as a suspension or a polysaccharide, so that the indigenous microorganisms hinder the survival. This is probably because the microorganisms rapidly lose their viability and do not settle in the soil for a necessary period. Further, in the former (Japanese Patent Laid-Open No. 2-48509), the details of the bacteriological properties of the genus Bacillus used are not clear, and in particular, the growth-suitable pH region is not disclosed. It is not clear whether it can be used in conditions suitable for the environment (especially soil pH and temperature).
[0009]
StreptomycesSuJP-A-63-260886 discloses a method for producing an anti-phytopathogenic pig manure fertilizer characterized by treating pig feces with a culture of H-33 (Streptomyces sp. CH-33) or a treated product thereof. Yes.
However, the specification does not specifically describe the soil colonization, the number of bacteria and the cultivation result of the microorganism when used as an anti-phytopathogenic swine manure. On top of that, StreptomycesSuSince the growth temperature of H-33 is 20 to 35 ° C., it is considered that the number of bacteria necessary for practical use cannot be secured because growth is suppressed or killed by heat generated in the production process of pig manure. .
[0010]
In view of the above-described situation, the present invention has a very low risk of phytotoxicity and environmental destruction, is economically inexpensive, and can be used for actual cultivation in a field. An object of the present invention is to provide a biological control method using microorganisms.
[0011]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve this problem, the present inventors have found a novel microorganism having an antibacterial action against potato scab pathogens. In addition, using this microorganism, we found a method for controlling potato scab, which has good colonization in soil infected with potato scab pathogen and can maintain the control effect for a long time. The invention has been completed.
[0012]
Therefore, the present invention relates to a bacterium belonging to the genus Bacillus subtilis that can inhibit the growth of Streptomyces genus Streptomyces in crops including potato (in the present specification, simply referred to as “the bacterium of the present invention”). There is also.) More specifically, it can inhibit the growth of the common scab pathogen Streptomyces actinomycetes in crops including potatoes, and the Bacillus subtilis SAM2266, SAM2267, SAM2269, or SAM2270 Provide bacteria with properties. Among others, the present invention provides Bacillus subtilis SAM2266 strain, SAM2267 strain, SAM2269 strain, and SAM2270 strain. As used herein, when “having characteristics”, such as Bacillus subtilis SAM2266 strain, the characteristics include bacteriological properties. When having the characteristics of the SAM2266 strain, the SAM2267 strain, the SAM2269 strain or the SAM2270 strain, each property is shown in Table 1 of this specification.
[0013]
Such a bacterium of the present invention was obtained by, for example, 1) mixing oolong tea extraction residue, coffee extraction residue, and sludge in a dry matter weight ratio of 20:20:60, followed by natural fermentation for several weeks.醗Colonies are isolated from the fermentation according to a standard method, and 2) the antibacterial activity against the scab pathogen is evaluated according to, for example, the method described in Example 1 and the one having the antibacterial activity is selected. Can be obtained. The bacterium of the present invention may be obtained as a streptomycin resistant strain by further culturing the bacterium thus obtained on an agar medium containing streptomycin.
[0014]
Furthermore, the present invention provides a method for controlling common scab of crops including potatoes using the bacteria proposed above, and a composition used in the method. As used herein, “control of scab” refers to preventing scab, based on the action of inhibiting the growth of Streptomyces actinomycetes, which is the pathogen of scab, Including suppressing the occurrence mildly and / or infrequently, and suppressing the progression of scab.
[0015]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Bacteria of the present invention including Bacillus subtilis SAM2266 strain, SAM2267 strain, SAM2269 strain, and SAM2270 strain, and bacteria having these characteristics, can increase the growth of Streptomyces genus Streptomyces in crops including potato. It has the activity to inhibit. Among these, the SAM2269 and SAM2270 strains found by the present inventors at this time are preferable bacteria. Furthermore, mutants having the activity of inhibiting the growth of Streptomyces genus Streptomyces, a potato scab pathogen, similar to the parent strain, are included in the bacterium of the present invention. Among them, the SAM2266 strain and the SAM2267 strain, which are streptomycin resistant strains, can be easily distinguished from other bacteria originally present in the soil by utilizing the property of streptomycin resistance. Since it is possible to accurately grasp the change in the number of bacteria, it is particularly desirable in practice.
In the present invention, these bacteria can be used alone, or a plurality of strains may be used in combination at the same time.
[0016]
Table 1 shows the mycological properties of the SAM2266, SAM2267, SAM2269 and SAM2270 strains.
[0017]
[Table 1]

[0018]
Bacteria SAM2266 strain, SAM2267 strain, SAM2269 strain and SAM2270 strain of the present invention can all be cultured using a normal bouillon medium and cultured at 30 ° C. for 2 days or 37-40 ° C. for 1 day. And the bacterial concentration is about 10⁹A cfu / mL bacterial solution can be obtained. In order to adjust the density | concentration of a microbe, the said culture solution can be concentrated by centrifugation etc., or can be used by diluting with a suitable culture medium and diluent. It can also be stored by freeze-drying.
[0019]
As a method of using the bacterium for the purpose of controlling common scab of crops including potato, for example, 1) culture medium of the bacterium or freeze-dried product of the bacterium, medium, buffer solution, physiological saline or water, etc. (For example, 10⁷-10¹¹cfu / mL, preferably 10⁹-10^Tena method of immersing seed pods in a cfu / mL bacterial solution), or 2) a method of spraying the culture solution or suspension onto the soil (for example, 10⁷-10¹¹cfu / mL, preferably 10⁹-10^Ten1L of bacterial solution of about cfu / mL, 1m of soil²3) Prepare a composition containing the bacteria in advance,ThisExamples thereof include a method of mixing the composition with soil. For the preparation of the composition, the aforementioned culture solution or suspension can be used.
Since the bacterium of the present invention can sufficiently grow even at a temperature and pH suitable for the cultivation of agricultural crops, even if it is used in the above methods 1) and 2), it will settle in the soil and cause scab disease. It is considered that the purpose of control can be achieved. In particular, in the case of 2), the cultivation period of the crop can be increased by adding the aforementioned amount of the culture solution or suspension into the soil once before the cultivation of the crop is started. It can exhibit a continuous antibacterial effect. However, in order to further improve the fixability in soil, it is preferable to use the bacterium of the present invention by the above method 3).
[0020]
The present invention further provides a method for controlling potato scab, utilizing the bacteria proposed above, and a composition used in the method. The composition for controlling potato scab of the present invention is a composition characterized in that it contains at least one of the bacteria and an agricultural material and is effective for controlling potato scab.
Agricultural materials include soil, soil substitutes such as vermiculite, soil improvement materials, organic materials such as fertilizers and food industry waste that can be used for cultivation of crops, and醗Fermentation (preferably aerobic醗Fermented)醗Fermentation products, as well as combinations thereof, are included. Of these, food industry waste is preferred.
[0021]
The food industry waste is not particularly limited as long as it is derived from raw materials, product contents, manufacturing processes, or wastewater, and can be directly or after being subjected to a treatment such as fermentation. For example, saccharification residue, yeast waste, wheat roots (generated in malt production process) discharged from beer factories, etc.ViceProduct), grape pomace, activated carbon and sludge, and combinations thereof. Among these, coffee extraction residue and / or tea extraction residue is a suitable example. Coffee extraction residue or tea extraction residue refers to an extracted residue of coffee or tea that occurs in, for example, a beverage manufacturing factory or a restaurant industry such as a coffee shop or a fast food restaurant. The coffee extraction residue or tea extraction residue can be used alone or in combination.
[0022]
In the composition of the present invention, organic materials are used as agricultural materials.醗It is preferable to use a fermentation product, and it is possible to suitably use a product obtained by fermenting food industry waste by mixing it with chicken manure, sludge, rice bran, or the like. Food industry disposalobjectAs a method of fermenting, the same purpose is carried out醗Conventional methods for fermentation can be used. For example, 1) Food industry disposalobjectIt is possible to appropriately use a method in which the material is naturally deposited and switched appropriately, and 2) aerobically performed in a composting apparatus equipped with a stirrer or an aeration device. Agricultural materials obtained by fermenting these food industry wastes not only serve as a nutrient source for the bacteria, but also provide an environment suitable for the establishment and growth of the bacteria.
[0023]
In the composition of the present invention, organic materials (preferably food industry waste) are used as agricultural materials.醗When using a fermentation product, the bacterium of the present invention may be mixed after fermentation. However, since the bacterium can sufficiently grow even at a high temperature of about 45 ° C.,醗It may be mixed during the fermentation period. Before fermentation or醗It is particularly preferable to add the bacteria to the food industry waste during the fermentation period because the bacteria can be expected to grow during the fermentation period and the composition of the present invention can be obtained from a smaller number of bacteria.
When adding the bacteria to the organic material after fermentation, or醗When added to agricultural materials that do not undergo fermentation, the number of bacteria is such that the bacteria can exert sufficient antibacterial activity against common scab pathogens in the soil. Preferably 10 per gram dry weight of organic material⁷More than cells, more preferably 10⁸More than a cell.
[0024]
When the bacteria are added to an organic material (preferably food industry waste) before fermentation, the number of bacteria is preferably 10 per gram dry weight of the object to be treated.^FiveMore than cells, more preferably 10⁷More than a cell. If the number of bacteria is too small, the fixability in organic materials will deteriorate, and the fixability in the soil after application will also deteriorate, making it impossible to exhibit sufficient antibacterial activity against common scab pathogens. is there. Organic material containing bacteria of the present invention (preferably food industry wasteobject)of醗The fermentation is醗Fermentation methods can be used as appropriate.
[0025]
The composition of the present invention thus obtained can be used by mixing with soil for cultivating agricultural products. Since the bacterium of the present invention suppresses common scab even at a neutral soil pH, not only the soil whose pH is lowered to suppress the growth of common scab pathogens but also the neutral vicinity suitable for the growth of crops. It can be used by mixing with soil having a pH of. The amount of the composition of the present invention added to the soil is an amount capable of exhibiting sufficient antibacterial activity against common scab pathogens in the soil. 1m²Per addition of the bacteria in the compositionDarkDepending on the degree, it is preferably about 0.1 to 10 kg, more preferably about 1 to 7 kg. Since the composition of the present invention further enhances the colonization of the bacterium of the present invention to the soil, the above-mentioned amount of the composition can be added to the soil only once before the start of the cultivation of the agricultural crop, It can exhibit a continuous antibacterial effect.
[0026]
Ingredients that inhibit the growth of Streptomyces actinomycetes, a common scab pathogen, obtained from a culture medium in which bacteria are cultured are obtained by separating and purifying the bacterial culture liquid according to the usual means used for the same purpose. The obtained fraction can be obtained by evaluating the antibacterial activity against scab pathogens, for example, according to the method described in Example 1, and selecting those having antibacterial activity. Therefore, this invention also provides the component which inhibits the growth of the common scab pathogen Streptomyces genus Streptomyces of the crops containing a potato which can be obtained from the culture which culture | cultivated the bacteria of this invention.
[0027]
In addition, the bacterium, composition and active ingredient of the present invention are useful for controlling common scab of crops having Streptomyces actinomycetes as a pathogen. The crops referred to in the present invention include all crops that can cause scab, such as sugar beet, carrot, radish and potato. The present invention is particularly useful for controlling common scab of sugar beet, carrot, radish and potato, and is particularly useful for controlling common scab of potato.
[0028]
【Example】
Hereinafter, the present invention will be described in more detail by way of specific examples, but the present invention is not limited to such examples.
[0029]
Example 1 (Method for evaluating antibacterial activity against potato scab pathogen: paper disc method)
The antibacterial activity against the potato scab pathogen in the present invention was evaluated by the following method. Agar medium(YesSoluble starch 10g, sucrose 1g, yeast extract 1g, KH₂PO_Four 0.1g, NaNO_Three 0.1 g, KCl 0.1 g, MgSO_Four・ 7H₂0.1 g of O and 15 g of agar were dissolved in 1 L of distilled water and adjusted to pH 7.0), and then Streptomyces tardisdisbies 91SY-12 (Streptomyces turgidiscabies 91SY-12, hereinafter 91SY) -12 strain) in a petri dish (85 mm in diameter) mixed with a medium mixed with a filter paper (diameter 8 mm) impregnated with a microorganism solution to evaluate antibacterial activity and cultured at 30 ° C. for 6 to 11 days After that, the size of the generated inhibition circle was measured (hereinafter referred to as the paper disk method).
[0030]
Example 2 (Method for isolating bacteria having antibacterial activity)
Bacteria having antibacterial activity against potato scab pathogens were isolated by the following method. After mixing the oolong tea extraction residue and coffee extraction residue discharged from the food factory, and the sludge obtained from the malt production factory (Kawachi-gun, Tochigi Prefecture) at a ratio of 20:20:60 by dry matter weight ratio, natural for 9 weeks Fermentation and 36 colonies were isolated from the resulting organic fertilizer. The obtained isolate was evaluated for antibacterial activity against the 91SY-12 strain by the above-mentioned paper disk method. As a result, 18 kinds of isolates including bacteria of a plurality of Bacillus subtilis species were obtained.LiveSex was recognized.
[0031]
Example 3 (Method for isolating SAM2269 strain and SAM2270 strain)
About the isolated bacterium obtained in Example 2, the suspension after heat-treating the microbial suspension at 121 ° C. for 20 minutes and the filtrate with a membrane having a diameter of 0.2 μm were potatoed by the above-described method. Antibacterial activity against pathogenic fungi was evaluated. As a result, strong antibacterial activity was observed in both test solutions of Bacillus subtilis SAM2269 (hereinafter referred to as SAM2269 strain) and Bacillus subtilis SAM2270 (hereinafter referred to as SAM2270 strain). The result of SAM2269 strain is shown in FIG.
[0032]
Example 4 (Method for Isolating Streptomycin-Resistant Strain)
The two strains (SAM2269 strain, SAM2270 strain) obtained in Example 3 were cultured on ordinary bouillon agar medium containing 10 μg / mL of streptomycin. The resulting colony is a streptomycin resistant strain, the SAM2269 strain is the parent strain Bacillus subtilis SAM2266 (hereinafter referred to as SAM2266 strain), and the SAM2270 strain is the parent strain Bacillus subtilis. SAM2267 (hereinafter referred to as SAM2267 strain) was obtained. The growth of these strains on agar medium containing 10 μg / mL of streptomycin is shown in FIG. Moreover, it confirmed that the antibacterial activity with respect to 91SY-12 stock | strain was comparable as a parent strain (FIG. 3).
[0033]
From the antibacterial activity against potato scab pathogens, etc., the above four strains are estimated to be new strains that have not been known so far. Of these, the SAM2267 strain was dated February 29, 2000. Deposited at the Industrial Technology Research Institute (deposit number: FERM P-17761)
[0034]
Example 5 (Effect of pH on growth and antibacterial activity)
The effect of pH on the growth and antibacterial activity of SAM2266 and SAM2267 strains was examined. Use normal bouillon medium with pH adjusted to 6.0, 7.0, 8.0 for the growth medium of bacteria, shake culture at 37 ° C, and centrifuge the supernatant after filter sterilization Antibacterial activity with the paper disc method described in Example 1Theevaluated.
The results for the SAM2266 strain are shown in FIG. 4, and the results for the SAM2267 strain are shown in FIG. Both strains grew vigorously at pH 6.0 to 8.0, and no significant difference was observed in growth in the examined pH range (FIG. 4 (A) and FIG. 5 (A)). In addition, antibacterial activity was observed with the growth of bacteria, and showed strong antibacterial activity after 24 to 48 hours at any pH (FIG. 4 (B) and FIG. 5 (B)).
It is known that potato scab disease is suppressed when the pH is 5.2 or lower and increases when the pH is higher. However, in soil with a pH of 5.2, the yield of potatoes is reduced and the crops cultivated after potatoes are adversely affected. Therefore, a method for suppressing potato scab in the vicinity of neutrality has been desired. Since the potato scab disease suppression effect by the SAM2266 strain and the SAM2267 strain of the present invention is maintained high until pH 8.0, it can be seen that potato scab disease can be suppressed near neutrality.
[0035]
Example 6 (Influence of culture temperature on growth and antibacterial activity)
The influence of culture temperature on the growth and antibacterial activity of SAM2266 and SAM2267 strains was examined. The temperature conditions were set at three levels between 17.3 ° C. and 45 ° C. in consideration of the temperature range of the soil at the time of potato cultivation. As a medium for the growth of the fungus, an ordinary bouillon medium is used. The supernatant obtained by shaking culture at each temperature level and sterilizing the filter after centrifugation is subjected to antibacterial activity by the paper disk method described in Example 1.Theevaluated.
The bacterial concentration when cultured under each temperature condition was examined up to 48 hours after the start of the culture. The results for the SAM2266 strain are shown in FIG. When the temperature conditions were 37.5 ° C and 45 ° C, an increase in the bacterial concentration was observed from the 6th hour. In addition, even at 17.3 ° C., it was found to grow after the 12th hour.
Next, the antibacterial activity when cultured at each temperature was examined up to 48 hours after the start of the culture. The culture solution was centrifuged (10,000 rpm, 10 minutes, 4 ° C.), and the antibacterial activity against the 91SY-12 strain was examined using a paper disk method for the sample sterilized by filter. As a result, as shown in FIG. 6 (B), antibacterial activity was observed with the growth of bacteria, and all showed strong antibacterial activity at 12 to 48 hours.
The SAM2267 strain was the same as the SAM2266 strain in all tests.
As one form of the present invention, there is a composition characterized in that it contains the bacteria and organic material.醗When fermenting to produce compost, a method may be considered in which the bacteria are added before the start of fermentation. Both SAM2266 and SAM2267 strains were vigorous in the high temperature range of 37.5 ° C. to 45 ° C. and had high antibacterial activity, so that the bacteria could grow sufficiently among the compositions being fermented. I understood that I could do it.
In addition, since the bacteria showed growth and antibacterial activity at least in the range of 17.3 ° C. to 45 ° C., the antibacterial effect can be continuously exerted in the soil during the period of potato cultivation.
[0036]
Example 7 (Production 1 of a composition for controlling potato scab)
A composition for controlling potato scab was produced using vermiculite, a soil substitute. The SAM2266 strain is cultured with shaking in normal bouillon medium at 30 ° C. for 2 days, then concentrated by centrifugation, and the bacterial concentration is about 1 × 10 6.^TenA cfu / mL bacterial solution was obtained. 100 mL of the obtained bacterial solution was mixed with 1 L of vermiculite to obtain a composition for controlling potato scab.
[0037]
Example 8 (Production of potato scab control composition 2)
Oolong tea extraction residue and coffee extraction residue, food industry waste醗Using the fermented compost, a composition for controlling potato scab was produced.
Oolong tea extraction residue, coffee extraction residue, and sludge were mixed at a ratio of 36:36:28 (dry matter weight%), and fermented and aged by periodically sprinkling and stirring for about 2 months to produce compost.
On the other hand, the SAM2267 strain was cultured in a normal bouillon medium with shaking at 37 ° C. for 2 days.,NextConcentrated by centrifugation, and the bacterial concentration is about 1 × 10^TenA cfu / mL bacterial solution was obtained. 100 mL of the obtained bacterial solution was mixed with 1 L of the above-mentioned compost to obtain a composition for controlling potato scab.
[0038]
Example 9 (Production of composition for controlling potato scab) 3
Using oolong tea extraction residue and coffee extraction residue,醗A composition for controlling potato scab was produced by a method of adding the bacteria to food industrial waste before fermentation.
10 SAM2267 strains per gram were added to oolong tea extract residue, coffee extract residue, wheat root and sludge mixed at a ratio of 18: 18: 40: 24 (weight% dry matter).⁸It added so that it might become cfu, it sprinkled and stirred regularly for about 5 months, and it fermented and matured, and the composition for potato scab control was manufactured.
[0039]
Example 10 (Control test for potato scab)
For the composition for controlling potato scab of the present invention obtained in Example 9 (hereinafter referred to as compost), a fertilization test in a field was conducted.
The experimental field was the Tokachi Agricultural Experiment Station in Hokkaido (Memuro City, Hokkaido), and a test area contaminated with common scab pathogens (Streptomyces taddiscusbees) was used. Six lanes having a length of about 650 cm and a width of about 60 cm were provided in the test area. Three lanes were used as a compost fertilization zone, and 430 g of chemical fertilizer for potato was mixed in advance, and then 24 kg of compost, which is the composition of the present invention, was mixed into the soil. The other three lanes were used as a control group, and 430 g of potato chemical fertilizer was mixed per lane. As the seed pods, baron potatoes cut in half were dried at room temperature for 1 week, and 20 plants per lane were planted at 30 cm intervals in the middle of May. The soil pH was 6.5 in both the compost fertilization zone and the control zone.
The cultivation method until the harvest in mid-August followed the usual method. At the time of harvesting, it was observed whether the surface of the harvested potato was flapping, and the number of flecked lesions on the surface was evaluated for each of 60 potatoes.
As a result, as shown in Table 2, in the compost fertilized area, 67% of the potatoes had 3 or less lesions, which was more than 7% in the control area. In addition, there were no potatoes with 21 or more lesions in the compost fertilized area, which was a significant improvement compared to 65% in the control area.
[0040]
[Table 2]

[0041]
Therefore, it was found that the composition for controlling potato scab of the present invention has a strong effect of controlling potato scab. Furthermore, since the effect is thought to have persisted throughout the cultivation period, including the germination period, which is said to be susceptible to infection with potato scab pathogens, the bacteria propagated in the soil during the cultivation period of potatoes. Seems to have continued.
Therefore, as shown in Example 6, in addition to being excellent in the ability to grow in the temperature range of the soil during the cultivation period of potato as the nature of the bacterium itself, organic matter such as organic fertilizer derived from food industry waste Combined with materials, good for the bacteriagrowthIt seems that the environment was in place and breeding in the soil was continued throughout the potato cultivation period.
Therefore, it can be said that the composition for controlling potato scab of the present invention is a very useful composition in controlling potato scab.
[0042]
【The invention's effect】
As described above, the present invention provides bacteria having the characteristics of the SAM2266 strain, the SAM2267 strain, the SAM2269 strain, or the SAM2270 strain, which have the activity of inhibiting the growth of potato pathogens. The present invention also provides a composition for controlling scab of agricultural crops including potatoes, comprising the bacteria of the present invention and agricultural materials such as soil substitutes, soil improvement materials or organic fertilizers.
1) The bacterium of the present invention can grow in a wide pH range of pH 4.8 to pH 9.0, and vigorously proliferates in a neutral pH range (pH 6.0 to pH 8.0), and Since it exhibits strong antibacterial activity, it can effectively exert the scab control effect of crops.
Further, since it grows and has antibacterial activity even under high temperature conditions of about 45 ° C., it can continuously exert antibacterial effects even in soil during the period of potato cultivation (mainly summer). Also,醗It can be mixed with agricultural materials before fermentation.
2) The composition of the present invention can further enhance the colonization of the bacterium of the present invention on the soil, and can further enhance the scab control effect of the bacterium of the present invention.
3) In particular, the fermentation product of food industry waste provides an optimum environment for the growth of the bacteria of the present invention and the effect of controlling scab disease. Therefore, the composition of the present invention comprising the bacterium of the present invention and the fermented product of food industry waste further enhances the colonization of the bacterium of the present invention in the soil, and the actual cultivation in the field compared to the conventional method. Therefore, it is possible to control the common scab more effectively.
4) The scab control method for crops containing potato of the present invention is considered to be an economically excellent scab control method with little phytotoxicity and environmental destruction, and its usefulness is great. The cultivation method of crops including potato using the control method is a useful cultivation method in actual cultivation in a field.
[Brief description of the drawings]
BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 shows the SAM2266 strain provided by the present invention with respect to potato scab pathogens with respect to the suspension after the bacterial suspension was heated at 121 ° C. for 20 minutes and the filtrate with a membrane having a diameter of 0.2 μm It is a figure which shows the result of having examined antibacterial activity.
FIG. 2 is a diagram showing the results of examining the growth in a medium containing streptomycin for the SAM2269 strain and the SAM2270 strain provided by the present invention.
FIG. 3 shows the growth of the SAM2269 strain and the SAM2270 strain provided by the present invention, with respect to the suspension after heat treatment of the bacterial suspension at 121 ° C. for 20 minutes and the filtrate with a membrane having a diameter of 0.2 μm. It is a figure which shows the result of having examined the antibacterial activity with respect to a potato scab pathogen.
FIG. 4A is a diagram showing the results of examining the effect of pH in a medium on the growth of SAM2266 strain.
(B) is a figure which shows the result of having examined the influence of pH in a culture medium about the antibacterial activity of SAM2266 strain.
FIG. 5A is a graph showing the results of examining the influence of pH in a medium on the growth of SAM2267 strain.
(B) is a figure which shows the result of having examined the influence of pH in a culture medium about the antimicrobial activity of SAM2267 strain | stump | stock.
FIG. 6A is a diagram showing the results of examining the influence of medium temperature on the growth of SAM2266 strain.
(B) is a figure which shows the result of having examined the influence of culture medium temperature about the antibacterial activity of SAM2266 strain.

Claims

馬鈴薯を含む農作物のそうか病病原菌ストレプトマイセス属放線菌の増殖を阻害することができ、かつ下記の特性を有するバチラス・サブチリス（Ｂａｃｉｌｌｕｓｓｕｂｔｉｌｉｓ）のＳＡＭ２２６７株（ＦＥＲＭＰ−１７７６１）またはその変異株。

Bacillus subtilis SAM2267 strain (FERM P-17761) or a mutant thereof that can inhibit the growth of Streptomyces genus Streptomyces pathogens of crops including potato and has the following characteristics: .

馬鈴薯を含む農作物のそうか病病原菌ストレプトマイセス属放線菌の増殖を阻害するための、請求項１に記載の細菌の使用。The use of the bacterium according to claim 1 for inhibiting the growth of Streptomyces genus Streptomyces on crops including potato.

請求項１に記載の細菌の少なくとも１種類と、農業用資材とを含むことを特徴とする、馬鈴薯を含む農作物のそうか病防除用組成物。A composition for controlling scab of agricultural crops containing potato, comprising at least one kind of bacteria according to claim 1 and an agricultural material.

農業用資材が食品産業廃棄物である請求項３に記載の組成物。The composition according to claim 3, wherein the agricultural material is food industry waste.

食品産業廃棄物がコーヒー抽出残滓および／または茶類抽出残滓である請求項４に記載の組成物。The composition according to claim 4, wherein the food industry waste is a coffee extraction residue and / or a tea extraction residue.

農業用資材または食品産業廃棄物が醗酵されたものであることを特徴とする、請求項３ないし５のいずれか１項に記載の組成物。Wherein the agricultural material or food industry waste is those 醗 enzyme composition according to any one of claims 3 to 5.

請求項１に記載の細菌を、醗酵前に農業用資材または食品産業廃棄物に添加することを特徴とする請求項６に記載の組成物。The composition according to claim 6, wherein the bacterium according to claim 1 is added to agricultural materials or food industry waste before fermentation.

請求項１に記載の細菌の少なくとも１種類の細菌の存在下でそうか病を防除しつつ馬鈴薯を含む農作物を栽培することによる、馬鈴薯を含む農作物の生産方法。A method for producing a crop containing potatoes, comprising cultivating a crop containing potatoes while controlling common scab in the presence of at least one kind of bacteria according to claim 1.

請求項３ないし７のいずれか１項に記載の組成物の存在下でそうか病を防除しつつ馬鈴薯を含む農作物を栽培することによる、馬鈴薯を含む農作物の生産方法。A method for producing a crop containing potatoes by cultivating a crop containing potatoes while controlling scab in the presence of the composition according to any one of claims 3 to 7 .

細菌または組成物を、農作物の栽培開始前に土壌中に添加することを特徴とする、請求項８または請求項９に記載の生産方法。The production method according to claim 8 or 9, wherein the bacterium or the composition is added to the soil before the cultivation of the crop is started.

請求項１に記載の細菌の培養物を含有する、馬鈴薯を含む農作物のそうか病病原菌ストレプトマイセス属放線菌の増殖阻害剤。 Containing culture of bacteria according to claim 1, scab pathogen genus Streptomyces actinomycete 殖阻 harm agent increasing the bacteria crops including potato.

請求項１の細菌を１７．３℃〜４５℃で４８時間以上培養することにより得られる培養上清を含有する、馬鈴薯を含む農作物のそうか病病原菌ストレプトマイセス属放線菌の増殖阻害剤。A growth inhibitor of Streptomyces genus Streptomyces, a scab pathogen of crops including potato, comprising a culture supernatant obtained by culturing the bacterium of claim 1 at 17.3 ° C to 45 ° C for 48 hours or more .

請求項１の細菌を培養して培養物を得る工程を含む、馬鈴薯を含む農作物のそうか病病原菌ストレプトマイセス属放線菌の増殖阻害剤の製造方法。 A method for producing a growth inhibitor of Streptomyces genus Streptomyces, an agricultural crop containing potato, comprising the step of culturing the bacterium of claim 1 to obtain a culture.