JP5790507B2 - ウリ科植物病害抵抗性増強剤およびそれを用いた植物病害防除法 - Google Patents
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Description
(1)グルタミン酸、スレオニン、セリン及びプロリンからなる群から選ばれるアミノ酸を含むウリ科植物の病害抵抗性増強剤。
(2)前記アミノ酸がグルタミン酸であり、さらにアラニン及び/又はスレオニンを含む、前記病害抵抗性増強剤。
(3)葉面散布によりウリ科植物に施用される、前記病害抵抗性増強剤。
(4)ウリ科植物がキュウリ、メロン、カボチャ、又はスイカである、前記病害抵抗性増強剤。
(5)病害が、キュウリうどんこ病、又はキュウリ炭疽病である、前記病害抵抗性増強剤。
(6)前記アミノ酸を、各々1〜200mM含む、前記病害抵抗性増強剤。
(7)グルタミン酸を0.2〜100mM含み、さらにアラニン及び/又はスレオニンを0.2〜100mM含む、前記病害抵抗性増強剤。
(8)前記アミノ酸がL−体である、前記病害抵抗性増強剤。
(9)前記病害防除剤でウリ科植物を処理することを特徴とする、ウリ科植物の病害を防除する方法。
(10)前記病害防除剤を、前記アミノ酸を単独で含む場合は1〜200mM/100〜5000L/ヘクタール、複数種含む場合は合計量で0.4〜200mM/100〜5000L/ヘクタールの施用量で施用される、前記方法。
(11)グルタミン酸を含むウリ科植物の病害抵抗性増強剤であって、ウリ科植物の根圏に施用される、病害抵抗性増強剤。
(12)ウリ科植物がキュウリである、前記病害抵抗性増強剤。
(13)グルタミン酸を1〜200mM含む前記病害抵抗性増強剤。
(14)グルタミン酸がL−グルタミン酸である、前記病害抵抗性増強剤。
(15)前記病害防除剤をウリ科植物の根圏に施用することを特徴とする、ウリ科植物の病害を防除する方法。
本発明のウリ科植物の病害抵抗性増強剤は、グルタミン酸、スレオニン、セリン、プロリンからなる群から選ばれるアミノ酸を有効成分として含む。病害抵抗性増強剤に含まれるアミノ酸は、グルタミン酸、スレオニン、セリン、プロリンのいずれでもよい。
また、病害抵抗性増強剤がグルタミン酸を含む場合は、さらにスレオニン及び/またはアラニンを含むことが好ましい。
前記各アミノ酸は、L−体、D−体のいずれであってもよく、L−体及びD−体を任意の割合で含む混合物であってもよいが、L−体が好ましい。
上記のように、植物病害抵抗性増強剤は、アミノ酸及びその他の成分を含む組成物、すなわち植物病害抵抗性増強用組成物であってもよい。しかし、植物病害抵抗性増強剤は、アミノ酸のみからなるものであってもよい。
(1)植物体の栽培と散布方法
キュウリの病害抵抗性誘導評価は、子葉と第一本葉を用いて行なった。子葉での評価では、キュウリ(品種「ときわ地這」)を園芸用培養土(パワーソイル; 呉羽化学工業株式会社)で播種後1週間栽培した植物を用いた。本葉での評価では、キュウリ(品種「四葉」)を園芸用培養土(パワーソイル; 呉羽化学工業株式会社)で播種後2週間栽培した植物を用いた。
かぼちゃ(品種「ほっこり姫」)、メロン(品種「レノン」)、スイカ(品種「紅こだま」)の評価は園芸用培養土(パワーソイル; 呉羽化学工業株式会社)で播種後2週間栽培した植物体の第一本葉を用いて行なった
上記の酵素活性測定用試料をサンプリング後、直ちに液体窒素で凍結し、-80℃で保存した。凍結状態のまま植物破砕機MM300 MIXER MILL GRINDER (Retsch)により破砕し、300μLの抽出バッファー[100 mM NaH2PO4 / Na2HPO4(pH6.0), 1 mM DTT, protease inhibitor/complete mini EDTA free (Roche社)]に懸濁した。10,000 rpm 5分間の遠心分離後の上清を、0.22μmフィルターに通し不溶物を除去した。得られた画分を粗抽出画分とし、Bradford法によるタンパク質濃度測定後、酵素活性測定に用いた。
キチナーゼ活性は、McCreathらによる方法(McCreath, K. et al., J. Microbiol. Methods 14:229-237, 1992)により測定した。基質である4MU-(GlcNAc)3 (4-methylumbelliferyl-β-d-N,N',N''-triacetylchitobiose; SIGMA M5639)は、最終濃度0.4mMになるように50% エタノール中に溶解し、-20℃で保存した。使用時に10倍に希釈し、基質溶液とした。上記粗抽出画分を1μg/μLに調整した。各試料50μLずつを96穴プレート上で37℃10分間プレインキュベーションした後に、基質溶液50μLを添加し37℃で反応を開始した。
各種アミノ酸溶液をそれぞれ単独の100 mM濃度でキュウリ子葉に施用し、48時間後の酵素活性を測定した結果を図1に示す。図1には、それぞれ3反復の実験の平均値とSDを示した。グルタミン酸ナトリウム(以下、「グルタミン酸」と記載する。)、セリン、プロリンに、病害抵抗性誘導のマーカーであるキチナーゼ活性を上昇させる効果があることが判った。
(1)植物体の栽培と散布方法
実験には、キュウリ(品種「四葉」)を園芸用培養土(パワーソイル; 呉羽化学工業株式会社)で播種後2週間栽培した植物を用いた。培養庫内の温度は23〜25℃、日周は14時間明期、光強度はおよそ100μmol m-2 s-1で栽培した。各試料溶液を葉面散布後48時間後に、下記の各病原菌を噴霧接種した。散布溶液には、アプローチBI(花王(株))を1/1000量添加した。
キュウリうどん粉病菌(Sphaerotheca fuliginea)は、圃場で自然発生した葉面から単離した。得られた病原菌は、23〜25℃の恒温培養器内で、播種後11日目の植物に2週間毎に感染させることで維持し、以下の実験に用いた。
50mMまたは20mMグルタミン酸、20mMセリン、20mMアラニン、20 mMグルタミン酸と20 mMアラニンの混合液、をそれぞれ播種後2週間後のキュウリの第一本葉に散布し、その48時間後にキュウリうどん粉病菌(Erysiphe polygoni)を接種した。接種は、分生胞子懸濁液(2×105 分生胞子/mL)を葉面に噴霧することにより行った。接種10日後に、各処理葉に発生したコロニー数を測定することで評価を行った。結果を図7に示す。それぞれ3から6反復の実験の平均値とSDを示した。対照と比較し、グルタミン酸、セリン、グルタミン酸とアラニン混合液の葉面散布により有意に病原菌の感染を防除できることが示された。一方でアラニンの葉面散布では病原菌の感染を防除できないことが示された。
50mMグルタミン酸、20mMグルタミン酸と20mMアラニンの混合液、20mMグルタミン酸、20mMセリン、20mMスレオニンを、それぞれ播種後2週間後のキュウリの第一本葉に噴霧し、その48時間後にウリ類炭疽粉病菌[Colletotrichum lagenarium (syn. C. orbiculare)]を接種した。接種は、分生胞子懸濁液(1×105 分生胞子/mL)を葉面に噴霧することにより行った。噴霧接種後、暗所、湿室下に24時間静置することにより、ウリ類炭疽病菌を植物に感染させた。接種7日後に各処理葉に発生した罹病性病斑数を測定することで、評価を行った結果を図8に示す。それぞれ3反復の実験の平均値とSDを示した。図8に示すとおり、対照と比較し、グルタミン酸、グルタミン酸とアラニンの混合液、セリン、またはスレオニンの葉面散布により有意に病原菌の感染を防除できることが示された。
(1)植物体の栽培と散布方法
実験には、メロン(品種「レノン」)を園芸用培養土(パワーソイル; 呉羽化学工業株式会社)で播種後2週間栽培した植物を用いた。培養庫内の温度は23〜25℃、日周は14時間明期、光強度はおよそ100μmol m-2 s-1で栽培した。各試料溶液を葉面散布後48時間後に、下記の各病原菌を噴霧接種した。散布溶液には、アプローチBI(花王(株))を1/1000量添加した。
20mMグルタミン酸、20mMセリン、20 mMスレオニンを、それぞれ播種後2週間後のメロンの第一本葉に噴霧し、その48時間後にウリ類炭疽粉病菌[Colletotrichum lagenarium (syn. C. orbiculare)]を接種した。接種は、分生胞子懸濁液(1×105 分生胞子/mL)を葉面に噴霧することにより行った。噴霧接種後、暗所、湿室下に24時間静置することにより、ウリ類炭疽病菌を植物に感染させた。評価は罹病程度を発病度として数値化して比較を行なった。すなわち指標を[0:無病徴、1:葉の20%未満で発病、2:葉の20%以上で発病、3:部分的に枯死]の4段階として評価を行なった結果を表1に示す。それぞれ3個体に施用し、各個体の発病度を示した。表1に示すとおり、対照と比較し、グルタミン酸、スレオニン又はセリンの葉面散布により有意に病原菌の感染を防除できることが示された。
播種後2週間後のキュウリの根を10mMグルタミン酸溶液に浸し、その48時間後にウリ類炭疽粉病菌[Colletotrichum lagenarium (syn. C. orbiculare)]を接種した。接種は、分生胞子懸濁液(1×105 分生胞子/mL)を葉面に噴霧することにより行った。噴霧接種後、暗所、湿室下に24時間静置することにより、ウリ類炭疽病菌を植物に感染させた。接種7日後に各処理葉に発生した罹病性病斑数を測定することで、評価を行った結果を図9に示す。それぞれ3反復の実験の平均値とSDを示した。図9に示すとおり、対照と比較し、グルタミン酸の根圏施用により有意に病原菌の感染を防除できることが示された。
Claims (7)
- グルタミン酸を5〜100mM含み、さらにアラニン及び/又はスレオニンを2〜100mM含む、ウリ科植物の病害抵抗性増強剤。
- ウリ科植物がキュウリ、メロン、カボチャ、又はスイカである、請求項1に記載の病害抵抗性増強剤。
- 病害が、キュウリうどんこ病、又はキュウリ炭疽病である、請求項1又は2に記載の病害抵抗性増強剤。
- 前記グルタミン酸、アラニン、及びスレオニンがL−体である、請求項1〜3のいずれか一項に記載の病害抵抗性増強剤。
- 請求項1〜4のいずれか一項に記載の病害抵抗性増強剤でウリ科植物を処理することを特徴とする、ウリ科植物の病害を防除する方法。
- 前記病害抵抗性増強剤の施用量が、グルタミン酸とアラニン及び/又はスレオニンとの合計量で7〜200mM/100〜5000L/ヘクタールである、請求項5に記載の方法。
- 前記ウリ科植物の処理が葉面又は根圏への散布である、請求項5又は6に記載の方法。
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