JP2011188761A

JP2011188761A - イチゴ炭そ病防除効果を有する新規微生物

Info

Publication number: JP2011188761A
Application number: JP2010055661A
Authority: JP
Inventors: Masafumi Shimizu; 将文清水; Teppei Ono; 鉄平大野
Original assignee: Mie University NUC
Current assignee: Mie University NUC
Priority date: 2010-03-12
Filing date: 2010-03-12
Publication date: 2011-09-29

Abstract

【課題】イチゴ炭そ病菌に対して高い防除効果を有する新規微生物を提供する。
【解決手段】イチゴ炭そ病菌に対して高い防除効果を有する新規な放線菌であるストレプトマイセスｓｐ．を得た。
【選択図】図２

Description

本発明は、イチゴ炭そ病に対して防除効果を有する新規微生物に関し、詳しくは、同効果を有する新規なストレプトマイセスｓｐ．に関する。

炭そ病の病原菌は約６００種あるといわれ、イチゴやリンゴ、モモ、スイカなどの炭そ病が知られている。そのうち、イチゴ炭そ病は、主に育苗期に発生し、株を萎凋・枯死させるため、多発すると著しい苗不足を招く重要病害である。イチゴ炭そ病は、潜在感染株と無菌株との判別が困難であるため、潜在感染株が原苗や親株として使用されるおそれがある。
現在のところ、イチゴ炭そ病への対策としては、健全親株からの採苗、雨よけ栽培と殺菌剤散布の組み合わせが有効とされており、化学農薬１０数種と微生物農薬１種（非特許文献１）がすでに市販されている。
また、本病の病原菌は罹病株から隣接する健全株へ頭上灌水により二次伝染するため、育苗床での蔓延を防ぐ技術として底面給水法の研究も進められている。

ここで、主要なイチゴ栽培品種は炭そ病に感受性であり、イチゴ炭そ病の病原菌に対する抵抗性品種も数種類開発されているが、果実形質や栽培特性の点で主要栽培品種に劣るためほとんど普及していないのが現実である。
また、化学農薬も１０数種類ほど市販されているが、卓越した効果を示す薬剤は極めて少ない。さらに、化学農薬に対する耐性病原菌が出現しやすいという観点からは、特定の特効薬にのみ防除を依存するのは危険である。

特許文献１及び非特許文献１は、市販されている微生物農薬に関するものであり、イチゴ炭そ病防除効果を示す糸状菌タラロマイセス・フラバスに関するものである。しかし、当該菌の防除作用は、イチゴ炭そ病菌に対する拮抗作用によるものであり、耐性病原菌が出現しやすいという問題があり、又、当該菌の防除作用も十分といえるものではなかった。

特開平１０−２２９８７２号公報

微生物農薬「バイオトラスト」の説明がされているインターネットホームページのURL（http://www.idemitsu.co.jp/agri/biseibutsu/vaiotrast/index.html）

本発明者らは、上述の現状に鑑み、イチゴ炭そ病の防除において、耐性菌出現のおそれの少ない、環境に対してより安全性が高く、かつ、従来の微生物農薬よりも高い防除効果を有する防除技術の確立を課題として鋭意研究した結果、イチゴ炭そ病に対して高い防除能を有するストレプトマイセスｓｐ．を見出し本発明を完成するに到った。
さらに、本発明者らは、イチゴ炭そ病に対する防除能を有するトレプトマイセスｓｐ．を培養して増殖させたものを用いて簡便にイチゴ炭そ病に有効な生物資材を製造できることを見出し本発明に到った。

本発明者らは、難防除のイチゴ炭そ病に対して高い防除効果を示すストレプトマイセスｓｐ．をイチゴ植物体より見出すことに成功した。本発明のストレプトマイセスｓｐ．は放線菌であり、前記非特許文献１及び特許文献１の微生物農薬に用いられる糸状菌とは全く別の微生物種であって、当該糸状菌はイチゴ炭そ病菌に対する拮抗作用を有するが、本発明のストレプトマイセスｓｐ．は、該拮抗作用を有しないものである。

本発明のストレプトマイセスｓｐ．イチゴ炭そ病菌に対して全く拮抗作用を示さないが、イチゴ植物体に散布すると顕著な炭そ病防除効果を発揮する。その効果は、既存の微生物農薬よりも著しく高く、化学農薬並みである。該株の散布によるイチゴ苗への生育障害等の影響は認められず、また、該株は抗菌物質による拮抗作用を防除機作としないため、耐性病原菌が出現しにくいという利点も有する。
なお、本発明のストレプトマイセスｓｐ．は放線菌であるが、わが国では放線菌を有効成分とする微生物農薬の実用化例は現在のところ皆無である。

防除効果確認試験におけるイチゴ苗の健全ポット苗と炭そ病罹病ポット苗の配置を示す図である（実施例１）各試験区（本発明防除剤、比較対照薬剤散布）及び対照区の発病苗率（％）を示すグラフである（実施例１）。各試験区（本発明防除剤、比較対照薬剤散布）の防除価を示すグラフである（実施例１）。各試験区（本発明防除剤、比較対照薬剤散布）及び対照区の苗の病徴を示す写真である（実施例１）。

本発明のイチゴ炭そ病に対する防除能を有する微生物としては、イチゴ炭そ病菌に対して拮抗作用を示さず、該病害に対して有効に作用する微生物をいい、ストレプトマイセス属に属する放線菌があげられる。また、ストレプトマイセス属に属する放線菌としては、前記性質を有するストレプトマイセスｓｐ．ＭＢＦＡ−１７２株が挙げられる。

本ＭＢＦＡ−１７２株は、後述する実施例に示すように、本発明者らがイチゴ植物体から分離した新規菌株であり、その菌学的性質からStreptomyces sp.と同定された。本ＭＢＦＡ−１７２株は、出願人によって独立行政法人製品評価技術基盤機構特許微生物寄託センターに２０１０年２月５日に寄託手続がされ、受託番号（ＮＩＴＥ−８９６）が付与されている。

イチゴ炭そ病菌に対する拮抗作用を有さず、また、イチゴ炭そ病菌に対して高い防除効果を有する放線菌はそれ自体新規であり、本性質を有する放線菌は、本発明に含まれる。

また、本発明の放線菌は、イチゴ炭そ病の防除剤として用いることができ、当該防除剤は、本発明の防除能を有する放線菌それ自体、懸濁液、あるいは他の処理を施すことにより得られる。例えば、常法に従い、担体に固定化させる、添加物を加えて製剤化させることもできる。添加剤としては、界面活性剤、分散剤、補助剤などがあげられる。
また、後述するように生物資材と同様に製造することもできる。

本発明の生物資材としては、農園芸用資材があげられ、例えば、イチゴ育苗培養土、育苗媒体（ロックウール等）、イチゴ育苗容器などが例示される。
本発明の放線菌を生物資材に用いる場合には、通常の生物資材に微生物を用いる場合と同様に、菌体をその菌体が増殖可能な培地で培養した培養物を用いることが好ましく、更に、培養により胞子が十分に形成された上記放線菌を含有する培養物を用いることがより好ましい。

本発明の放線菌の培養は、通常の放線菌の培養方法と同様にして行うことが可能であり、例えば、通常の液体培養、固形培養により行うことができるが、胞子を得る上では固形培養が好ましい。液体培養の場合は、Yeast extract-glucose液体培地（酵母エキス 1％，グルコース 1%，pH7.0）を用いて、２０〜３３℃で２〜１０日間、培養することで上記放線菌の菌体培養物を得ることができる。また、同様に固形培養を行う場合には、米、麦、トウモロコシ等の穀類、ダイズ、フスマ等の植物由来の固体成分あるいは、糖や窒素源等の栄養源を粘土鉱物等の多孔質担体に含浸させた固形培地等を用いればよい。

この様にして得られる本発明の放線菌の培養物は、そのまま、または培養物から遠心分離等によって菌体を分離してから、あるいは培養物や菌体を乾燥してから生物資材に用いることが可能である。また、生物資材の保存安定性を考慮して、上記放線菌の胞子を用いて生物資材を調製することが行われるが、培養後、培養物からの胞子の回収は、やはり、通常の方法に従えばよく、例えば、乾燥、粉砕、ふるい等の組合せにより行うことができる。

生物資材の剤形は、特に制限されず、通常の生物資材と同様の剤形、例えば、水和剤、培土混合剤等とすることができる。本発明の放線菌を含有する生物資材の製造は、通常の生物資材と同様に行うことが可能であり、例えば、担体と共に微生物を生物資材に配合する等の方法が挙げられる。生物資材に用いる担体としては、通常、生物資材に用いられる有機質あるいは無機質の素材を主材として用いることが可能であり、具体的には、赤玉土、焼成赤玉土、鹿沼土、黒ボク土、バーミキュライト、パーライト、ゼオライト、石炭灰、石灰、セラミックスなどの無機質素材、ピートモス、パルプ、藁、バカス、油かす、魚かす、木炭、貝殻などの有機質素材を用いることができる。これら無機質、有機質素材は１種を単独で又は２種以上の混合物として生物資材の担体に用いることが可能である。

また、上記生物資材には本発明の放線菌、担体以外に本発明の放線菌に必要な栄養素、界面活性剤等の分散補助剤、のほかに当該菌の防除効果を妨げない他の成分を組み合わせることもできる。例えば、他の微生物農薬、殺菌剤、殺虫剤、殺線虫剤処理した種子消毒済みの種子を播種または土壌潅注できる。また、殺ダニ剤、除草剤、植物生長促進剤、共力剤などを同時に併用することもできる。これら任意成分は、通常の生物資材の場合と同様に各種剤形に合わせて適当量が適宜配合される。

上記の様にして得られる本発明の放線菌を含有する生物資材の施用方法は、通常の生物資材を用いるのと同様の方法で行えばよく、例えば、水和剤の場合は適当な濃度の溶液として葉面散布、潅注、苗の根部浸漬、土壌、培土または養液への混合等により行うことができる。

本発明の放線菌を固形培地での静置培養、液体培養等の公知の手段で増殖させたものを、それぞれの病態、植物の種類に適した形態で使用することができるが、イチゴ炭そ病の場合は、葉面散布が好ましい。また、施用時期は、育苗期および定植期が好ましく、栽培期間を通じて散布するのがさらに好ましい。
また、土壌に吹付け添加する場合には滅菌培土でいったん10⁵CFU/g以上となるまで増殖させたものを添加することでより簡便な生産が可能である。本発明に用いる培地、土壌、または培土の種類、培養条件などは特に制限されるものではない。

上記生物資材は、本発明の新規放線菌を含有するものであり、イチゴ炭そ病の防除に対して高い防除効果を有する。さらに、上記生物資材は、特に食用イチゴの炭そ病防除において優れた効果を発揮するものであるが、他の作物の炭そ病防除、例えばウリ類炭そ病、リンゴ炭そ病、バラ炭そ病、アブラナ科炭そ病などに用いてもよい。
以下に本発明の実施例をあげて具体的に説明を行うが、本発明は何らこれに限定されるものではない。

〔試験例１〕炭そ病に対して防除効果を有する放線菌の取得
（１）試験方法
イチゴ栽培圃場で栽培中のイチゴ株から葉や葉柄、根、クラウンを採取し、水道水で洗浄後にアンチホルミンとエタノールで表面殺菌した。これらの殺菌試料を抗カビ・抗グラム陰性細菌性の抗生物質を添加した寒天培地上に置いて、３０℃で培養した。約1ヵ月後に試料上に観察された放線菌を分離し、純化した。得られた菌株からイチゴ炭そ病に防除効果を示す菌株を以下の方法でスクリーングした。

すなわち、上記で分離・純化された菌株のそれぞれを、Mannitol soya寒天培地に接種して、３０℃で１週間から２週間培養した後、コロニー表面の胞子を１０％グリセリン/１０％ジメチルスルホキシド溶液に懸濁した。得られた懸濁液をシャーレ内の湿ったペーパータオル上に置いたイチゴ小葉に満遍なくスプレーし、２４時間後にイチゴ炭そ病菌の胞子懸濁液を同葉にスプレー接種して３０℃・１２時間照明下で７〜１０日間培養した。これにより、放線菌無処理の場合と比べて炭そ病の症状に軽減がみられた５菌株を選別した。つぎに、これら菌株の胞子懸濁液をイチゴ実生苗に４日間隔で２回散布し、２回目の散布から３日後にイチゴ炭そ病菌をスプレー接種して３０℃、１２時間照明下で培養した。７日および１４日後に発病状況を観察し、もっとも発病を抑制した１菌株を選別した。
また、この菌株を数種の寒天培地上でイチゴ炭そ病菌と対峙培養し、イチゴ炭そ病菌に対する拮抗作用を検討した。

（１）試験結果
（２−１）菌学的性質
この１菌株をＭＢＦＡ-１７２株と命名し、その菌学的性質を調べた。結果を以下に示すが、表１はコロニーの特徴を、表２は形態および細胞壁アミノ酸組成をそれぞれ示す表である。

上記の菌学的特徴を有するＭＢＦＡ-１７２株を分類学上の位置を、「放線菌の分類と同定」（日本放線菌学会編、２００１年）を参照して検討すると、ＭＢＦＡ-１７２株は、ストレプトマイセス（Streptomyces）属に属する菌株と判定された。さらに、16S rDNAの塩基配列を解析し、データベースで検索した結果、該菌株は既知種のStreptomyces aureus（ストレプトマイセスアウレウス）およびStreptomyces thermocarboxydus（ストレプトマイセスサーモカルボキシダス）と100％の相同性を示した。さらに、同配列を基に分子系統樹を作成したところ、該菌株はStreptomyces thermocarboxydus（ストレプトマイセスサーモカルボキシダス）に最も近縁であることが判明したが、形態等の諸性状がこれら2種とはまったく異なる点から別種であることがわかった。
（２−２）対峙培養試験結果
ＭＢＦＡ-１７２株はイチゴ炭そ病菌に対して拮抗作用を示さないことが明らかとなった。公知のストレプトマイセス属が、イチゴ炭そ病菌に対して拮抗作用を示さず、かつイチゴ炭そ病に対して温室レベルすなわち実用段階において防除効果を示すという報告は今までになく、これらの点で公知の菌株とは区別される新菌株である。

〔実施例１〕本発明の放線菌によるイチゴ炭そ病に対する防除効果確認試験
試験例１で得られたＭＢＦＡ−１７２株を用いてイチゴ炭そ病に対する防除効果の確認試験を行った。
（１）試験材料
（１−１）本発明防除剤
ＭＢＦＡ−１７２株をMannitol soya寒天培地で固形培養し、培地上に形成された胞子を界面活性剤を加えた溶液に濃度１０⁸胞子／ｍｌとなるように懸濁した胞子液を得た。この胞子液を本発明防除剤として以下の試験に用いた。
（１−２）比較対照薬剤
すでに市販されているイチゴ炭そ病微生物農薬としてタラロマイセス剤（商品名；バイオトラスト（登録商標）、出光興産株式会社）を、化学殺菌剤としてプロピネブ水和剤（商品名；アントラコール（登録商標）、バイエルクロップサイエンス株式会社）をそれぞれの指定濃度（アントラコール；500倍希釈液、バイオトラスト；1000倍希釈液）で用いた。
（１−３）対象品種
イチゴ（品種名：章姫）

（２）試験方法
イチゴの健全ポット苗２０株と炭そ病罹病ポット苗２株を図１のようにベンチ上の配置し、ガラス温室内（日中の温度が３０℃以上）で５週間栽培した（各区３反復）。栽培開始初日から１週間おきに３回本発明防除剤及び比較対照薬剤を満遍なく散布した（試験区）。なお、いずれの薬剤も散布しないものを対照区とした。

（３）試験結果
本発明防除剤と比較対照薬剤を散布したときの防除効果を、「発病度」と「防除価」として以下の式により算出して求め、図２及び図３に示した。また、実際のイチゴ苗の病徴の様子を写真で示した（図４）。

「発病度（％）」＝（０×ｎ₀＋１×ｎ₁＋２×ｎ₂＋３×ｎ₃＋４×ｎ₄）／８０ × １００

ここで０，１，２，３，４は病徴を示した葉柄（葉柄基部を含む）の割合を基準に以下の５段階の発病指数に分類したときの数値である。また、ｎ₀，ｎ₁，ｎ₂，ｎ₃，ｎ₄は、それぞれ発病指数０，１，２，３，４を示すポット苗の数である。なお、分母の「８０」は全苗数（２０）が発病指数４を示したときののべ発病指数（４×２０＝８０）である。

発病指数：病徴の割合
０：無病数
１：１〜２５％の葉柄（葉柄基部を含む）に病徴あり
２：２６〜５０％の葉柄（葉柄基部を含む）に病徴あり
３：５１〜７５％の葉柄（葉柄基部を含む）に病徴あり
４：７６〜１００％の葉柄（葉柄基部を含む）に病徴あり

「防除価（％）」＝（１−処理区の発病度／対照区の発病度） × １００

（４）考察
図２より、対照区では発病苗率（２０株のうち炭疽病を発病した株の割合）が２７％であったのに対し、本発明防除剤を散布した試験区では８％に抑えられており、市販の微生物農薬であるタラロマイセス剤を散布した試験区の１６％を大きく下回っており、化学殺菌剤であるプロピネブ剤に匹敵するほどの効果があった。また、図３より、同様に本発明防除剤の防除価は７４％であり、タラロマイセス剤の２２．９％をはるかに上回る効果を示し、化学殺菌剤であるプロピネブ剤の９６．７％に匹敵するほどの効果があったといえる。

本発明のストレプトマイセスｓｐ．はイチゴ炭そ病菌に対して全く拮抗作用を示さないが、イチゴ植物体に散布すると顕著な炭そ病防除効果を発揮する。その効果は、既存の微生物農薬よりも著しく高く、化学農薬並みである。したがって、本発明のストレプトマイセスｓｐ．を用いれば、化学農薬を用いなくてもイチゴ炭そ病を有効に防除することができ、しかも、耐性病原菌が出現しにくいという利点も有する。

ＮＩＴＥＰ−８９６

[寄託生物材料への言及]
放線菌ＭＢＦＡ−１７２株
イ当該生物材料を寄託した寄託機関の名称及び住所
独立行政法人製品評価技術基盤機構特許微生物寄託センター千葉県木更津市かずさ鎌足２−５−８（郵便番号292-0818）
ロイの寄託機関に生物材料を寄託した日付
２０１０年２月５日
ハイの寄託機関が寄託について付した受託番号
ＮＩＴＥＰ−８９６

Claims

イチゴ炭そ病に対して防除効果を有するストレプトマイセス属に属する放線菌。
ストレプトマイセスｓｐ．ＭＢＦＡ−１７２株（ＮＩＴＥＰ−８９６）。
請求項１又は２に記載の放線菌を含むイチゴ炭そ病防除用生物資材。