JP2016220603A - Method for diagnosing growth state of potato crop - Google Patents

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恭代 関山
冨田 理
Osamu Tomita
理 冨田
裕嗣 小野
Hirotsugu Ono
裕嗣 小野
成志 池田
Shigeji Ikeda
成志 池田
賢治 浅野
Kenji Asano
賢治 浅野
小林 晃
Akira Kobayashi
晃 小林
有紀 小林
Yuki Kobayashi
有紀 小林
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a technique against diseases that cause lesions or symptom expressions in potato tubers, the technique enabling to diagnose the growth state of a crop with respect to an influence from a pathogenic microorganism without digging out the tubers as well as irrespective of the presence or absence of lesion or symptom expression of tuber disease.SOLUTION: The method for diagnosing the growth state of potato (Solanum tuberosum) crop with respect to influence from a pathogenic microorganism of tuber disease comprises the steps of: providing as an index value the content of organic acid in an aboveground part of a potato crop or a level based on the content of the organic acid; and, with respect to the aforementioned index value, making a comparison between an index value from an aboveground part of potato provided as a diagnosis target and an index value from an aboveground part of a crop in a healthy field to determine the presence or absence of or the degree of substantial difference between the indexes.SELECTED DRAWING: Figure 4

Description

本発明は、塊茎病害原因微生物からの影響に関するジャガイモ作物体の生育状態を診断する方法、及び、ジャガイモ塊茎の品質を評価する方法に関する。   The present invention relates to a method for diagnosing the growth state of a potato crop body related to the effects from a tuber disease-causing microorganism and a method for evaluating the quality of potato tubers.

近年のように農作物の安全性や栄養価への関心が高まる中、作物の生理状態を評価する技術の開発は、生産物の新たな付加価値を生み出すと期待できる。
作物は病害や物理・化学的刺激によってストレスを受けるとポテトグリコアルカロイドやファイトアレキシンなどの種々の生理活性物質を生成する。これらの物質の中には作物の食味を低下させるものや食中毒を引き起こすものも含まれている。
また、栽培期間中に病害微生物による感染を受けた作物は、収穫時には正常に見えてもその後の「貯蔵中」に病害が拡大し損害を受けることがある。そのため、美味しく安全な作物を生産するためには、栽培する圃場の特性やそれに由来する作物の生育状態を適正に評価することが重要となる。
With the growing interest in crop safety and nutritional value in recent years, the development of techniques for assessing the physiological state of crops can be expected to create new added value for products.
Crops produce various physiologically active substances such as potato glycoalkaloids and phytoalexins when stressed by diseases or physical and chemical stimuli. Among these substances are those that reduce the taste of crops and those that cause food poisoning.
In addition, crops that are infected by diseased microorganisms during the cultivation period may appear damaged at the time of harvest, but the disease may spread and be damaged during subsequent “storage”. Therefore, in order to produce a delicious and safe crop, it is important to appropriately evaluate the characteristics of the field to be cultivated and the growth state of the crop derived therefrom.

ジャガイモに関する作物病害には、葉に病徴が発現するジャガイモ疫病等の様に栽培期間中にその被害程度を予測することが可能な病害もあるが、そうか病のような土壌病害の場合、塊茎(イモ)を収穫するまでその被害状況を把握することは困難である。また、銀か病等の貯蔵病害のように収穫物は一見正常であっても貯蔵中に病害が拡大する病害も存在する。
特に、ジャガイモそうか病による経済的損失は甚大で、例えば北海道では約10億円、九州では11億円程度もの被害が発生しており、その効果的な病害防除手法の開発が求められている。
Among crop diseases related to potato, there are diseases that can predict the degree of damage during the cultivation period, such as potato plague that manifests symptom on the leaves, but in the case of soil diseases such as scab, It is difficult to grasp the damage situation until the tubers are harvested. In addition, there are diseases such as silver scabs that cause the disease to spread during storage even if the harvest is apparently normal.
In particular, the economic loss due to potato scab disease is enormous, for example, about 1 billion yen in Hokkaido and 1.1 billion yen in Kyushu, and the development of effective disease control methods is required. .

そのため、ジャガイモ収穫物である塊茎に発症する病害について、塊茎(地下部)を掘り起こすことなく、更には塊茎の病斑や病徴の発症の有無に関わらずに、「病害原因微生物から受ける影響を反映した作物体の生育状態」を評価することができれば、収穫物の品質の指標とすることが可能となる。更に、このような指標は、貯蔵計画の策定にも利用することが可能となるため、栽培中の作物の評価又は診断技術に対するニーズは高い。   Therefore, regarding diseases that develop on tubers, which are potato crops, without digging up the tubers (underground), and regardless of the occurrence of lesions or symptoms of tubers, If the “growth state of the reflected crop body” can be evaluated, it can be used as an index of the quality of the harvest. Furthermore, since such an index can be used to formulate a storage plan, there is a great need for a technique for evaluating or diagnosing a crop under cultivation.

ここで、植物の生育状態を診断する手法としては、レーザー励起蛍光により照射部位の病変や枯死の状態を判定する手法(特許文献1)やクロロフィル蛍光計測により光合成機能診断をする手法(非特許文献1)等が開発されている。しかし、これらの技術は地上部の状態を直接診断する方法であるため、塊茎病害に関する指標情報を得ることができない技術である。   Here, as a method for diagnosing the growth state of a plant, a method for determining a lesion or a dead state of an irradiation site by laser-excited fluorescence (Patent Document 1), or a method for diagnosing a photosynthetic function by chlorophyll fluorescence measurement (Non-Patent Document) 1) etc. have been developed. However, since these techniques are methods for directly diagnosing the state of the above-ground part, index information relating to tuber disease cannot be obtained.

また、土壌病害であるジャガイモそうか病汚染を検出する手法としては、栽培土壌又は種イモ表面の病原菌について、選択的分離培養法、PCR法、ELISA法などに基づく技術が開発されている。
例えば、そうか病菌に特徴的に存在するnec1遺伝子をQCQP−PCR法(Quantitative Competitive Quenching Probe PCR)によって定量する方法(非特許文献2)が開発されている。
また、そうか病菌であるストレプトマイセス属に属する放線菌、S. scabies(= S. scabiei)、S. acidiscabies(= S. acidiscabiei)、S. turgidiscabies(= S. turgidiscabiei)等を、特異的に検出定量するためのPCRキットが開発されている(特許文献2)。
また、S. scabiesに対するモノクローナル抗体を用いたELISA法による検出法も開発されている(特許文献3)。
しかし、これら「栽培土壌」又は「種イモ表面」の病原菌(又は遺伝子やタンパク質等)を検出する一連の手法では、検査後の栽培期間中での環境条件により病原菌が急激に増殖した場合には原理的に対応できない。
また、銀か病等の病害においては、貯蔵中での病害被害拡大が起こった場合にも対応することができない。
In addition, as a technique for detecting potato scab disease contamination that is a soil disease, techniques based on a selective separation culture method, a PCR method, an ELISA method, and the like have been developed for pathogenic bacteria on the surface of cultivated soil or seed potato.
For example, a method (Non-patent Document 2) for quantifying the nec1 gene characteristically present in common scabs by QCQP-PCR (Quantitative Competitive Quenching Probe PCR) has been developed.
Moreover, actinomycetes belonging to the genus Streptomyces, S. scabies (= S. scabiei), S. acidiscabies (= S. acidiscabiei), S. turgidiscabies (= S. turgidiscabiei), etc. A PCR kit for detection and quantification has been developed (Patent Document 2).
A detection method by ELISA using a monoclonal antibody against S. scabies has also been developed (Patent Document 3).
However, in a series of methods for detecting pathogenic bacteria (or genes, proteins, etc.) on these “cultivated soil” or “seed potato surface”, when pathogenic bacteria grow rapidly due to environmental conditions during the cultivation period after the inspection It cannot be handled in principle.
Moreover, in the case of diseases such as silver scab, it is not possible to cope with the expansion of disease damage during storage.

特許第3807940号公報(植物生育の診断方法)Japanese Patent No. 3807940 (diagnosis method of plant growth) 特許第5550060号公報(そうか病病原菌種のPCR定量用試薬キット)Patent No. 5555060 (Reagent kit for PCR quantification of scab pathogen species) 特開2001−078763号公報(抗ジャガイモそうか病菌モノクローナル抗体、ハイブリドーマ及び該抗体を用いる免疫測定試薬)JP 2001-078763 A (Anti-potato scab mold monoclonal antibody, hybridoma and immunoassay reagent using the antibody)

坂井義明,高山弘太郎,仁科弘重,植物環境工学,23巻,p101−106,2011年,クロロフィル蛍光計測によるトマト接ぎ木セル苗の光合成機能診断Yoshiaki Sakai, Kotaro Takayama, Hiroshige Nishina, Plant Environmental Engineering, 23, p101-106, 2011, Diagnosis of photosynthetic function of tomato graft cell seedlings by chlorophyll fluorescence measurement 小山修,土と微生物63巻,p84−88,2009年,土壌診断と拮抗微生物によるジャガイモそうか病防除技術Oyama Osamu, soil and microorganisms 63, p84-88, 2009, soil diagnosis and potato scab control technology by antagonistic microorganisms

本発明は、上記背景技術に鑑みてなされたものであり、その課題とする処は、ジャガイモ塊茎に病斑又は病徴が発現する病害に関して、塊茎を掘り起こすことなく且つ塊茎病害の病斑又は病徴の発現の有無に関わらずに、当該病害原因微生物からの影響に関する作物体の生育状態を診断可能とする技術を提供することにある。   The present invention has been made in view of the above-mentioned background art, and the subject of the present invention is a disease or disease of a tuber disease without digging up the tuber with respect to a disease in which a disease or a disease symptom appears in a potato tuber. It is an object of the present invention to provide a technique that makes it possible to diagnose the growth state of a crop body relating to the influence from the disease-causing microorganism regardless of the presence or absence of signs.

本発明者らは、上記課題を解決するため鋭意研究を重ねた結果、圃場における塊茎病害原因土壌微生物の存在と相関して、生育中のジャガイモ植物体の茎葉(地上部)における有機酸含量の一部が正又は負の相関を以て変動することを見出した。特には、そうか病菌が存在する圃場で生育したジャガイモ植物体の茎葉では、健全圃場で生育したものよりも、ギ酸含量及びL−リンゴ酸含量が上昇し、反対にクエン酸含量及びクロロゲン酸類含量は減少することを見出した。
また、本発明者らは、当該有機酸含量の変動は、各ジャガイモ品種・系統が有する病害抵抗性の強弱とは関係なく検出できることを見出した。また、塊茎における病斑や病徴発現の有無に関わらずに検出可能であることを見出した。
As a result of intensive studies to solve the above-mentioned problems, the present inventors have found that the organic acid content in the shoots and leaves (ground part) of the growing potato plant is correlated with the presence of tuber disease-causing soil microorganisms in the field. We found that some fluctuate with positive or negative correlation. In particular, the formic acid content and L-malic acid content are higher in the stems and leaves of the potato plant grown in the field where the scab is present than in the healthy field, and conversely, the citric acid content and the chlorogenic acid content. Found to decrease.
In addition, the present inventors have found that the change in the organic acid content can be detected regardless of the disease resistance strength of each potato variety / line. Moreover, it discovered that it was detectable irrespective of the presence or absence of the lesion and symptom expression in a tuber.

本発明者らは、上記有機酸含量を指標とすることによって、ジャガイモ塊茎の病害原因微生物から受ける影響に関する作物体の生育状態を診断できることを見出した。
また、本発明者らは、上記有機酸含量を指標とすることによって、その作物体から収穫される塊茎の品質評価が可能であることを見出した。
The present inventors have found that by using the organic acid content as an index, it is possible to diagnose the growth state of a crop body related to the effect of potato tuber from a disease-causing microorganism.
In addition, the present inventors have found that the quality evaluation of tubers harvested from the crop body is possible by using the organic acid content as an index.

本発明は、具体的には以下に係る発明に関する。
[項1]
塊茎病害原因微生物からの影響に関するジャガイモ(Solanum tuberosum)作物体の生育状態を診断する方法であって、
(1)ジャガイモ作物体の地上部における有機酸含量又は当該有機酸含量に基づく値、を指標値とする工程、及び、
(2)前記指標値について、(2a)診断対象である作物体地上部からの指標値と(2b)健全圃場での作物体地上部からの指標値とを比較して、指標値間の実質的な差異の有無又は差異の度合いを判定する工程、
を含むことを特徴とする、ジャガイモ作物体の生育状態を診断する方法。
[項2]
前記(2)に記載の工程の後、
(3)前記判定した実質的な差異の有無又は差異の度合いに基づいて、診断対象である作物体の生育状態を判定する工程、
を含む、項1に記載のジャガイモ作物体の生育状態を診断する方法。
[項3]
前記(2)に記載の工程において指標値間に実質的な差異が検出されない場合には、前記(3)に記載の工程において診断対象である作物体の生育状態が良好であると判定する、項2に記載のジャガイモ作物体の生育状態を診断する方法。
[項4]
前記(2)に記載の工程において、
前記(2a)に記載の作物体地上部と前記(2b)に記載の作物体地上部とが、同一品種・系統の作物体の茎及び/又は葉である、
項1〜3のいずれかに記載のジャガイモ作物体の生育状態を診断する方法。
[項5]
前記(1)に記載の有機酸がギ酸及び/又はL-リンゴ酸であって、
前記(2)に記載の差異が、前記(2b)に記載の指標値に対して前記(2a)に記載の指標値が増加する差異である、
項1〜4のいずれかに記載のジャガイモ作物体の生育状態を診断する方法。
[項6]
前記(1)に記載の有機酸がギ酸である、項5に記載のジャガイモ作物体の生育状態を診断する方法。
[項7]
前記(1)に記載の有機酸がクエン酸及び/又はクロロゲン酸類であって、
前記(2)に記載の差異が、前記(2b)に記載の指標値に対して前記(2a)に記載の指標値が減少する差異である、
項1〜4のいずれかに記載のジャガイモ作物体の生育状態を診断する方法。
[項8]
前記(1)に記載の有機酸がクエン酸である、項7に記載のジャガイモ作物体の生育状態を診断する方法。
[項9]
前記指標値が、
(A)健全圃場にて生育した作物体地上部に対して、塊茎病害原因微生物に汚染された圃場にて生育した作物体地上部では増加する有機酸含量又は当該有機酸含量に基づく値と、
(B)健全圃場にて生育した作物体地上部に対して、塊茎病害原因微生物に汚染された圃場にて生育した作物体地上部では減少する有機酸含量又は当該有機酸含量に基づく値と、
の比又は当該比に基づく値である、
項1〜4のいずれかに記載のジャガイモ作物体の生育状態を診断する方法。
[項10]
前記(A)に記載の有機酸がギ酸及び/又はL−リンゴ酸であって、前記(B)に記載の有機酸がクエン酸及び/又はクロロゲン酸類である、項9に記載のジャガイモ作物体の生育状態を診断する方法。
[項11]
前記(A)に記載の有機酸がギ酸であって、前記(B)に記載の有機酸がクエン酸である、項10に記載のジャガイモ作物体の生育状態を診断する方法。
[項12]
前記塊茎病害原因微生物が、ジャガイモそうか病菌である、項1〜11のいずれかに記載のジャガイモ作物体の生育状態を診断する方法。
[項13]
塊茎病害原因微生物からの影響に関するジャガイモ(Solanum tuberosum)塊茎の品質を評価する方法であって、
項1〜12のいずれかに記載の前記(2a)に記載の診断対象である作物体地上部の代わりに、評価対象である塊茎の作物体地上部を用いて前記(1)及び(2)に記載の工程を行うことを特徴とする、ジャガイモ塊茎の品質を評価する方法。
[項14]
項13に記載の工程の後、
(4)前記判定した実質的な差異の有無又は差異の度合いに基づいて、評価対象である塊茎の品質を判定する工程、
を含む、項13に記載のジャガイモ塊茎の品質を評価する方法。
[項15]
項14に記載の前記(2)に記載の工程において指標値間に実質的な差異が検出されない場合には、前記(4)に記載の工程において評価対象である塊茎の品質が良好であると判定する、項14に記載のジャガイモ塊茎の品質を評価する方法。
The present invention specifically relates to the following inventions.
[Claim 1]
A method for diagnosing the growth state of a potato (Solanum tuberosum) crop body in relation to the effects from tuber disease-causing microorganisms,
(1) a step of setting an organic acid content in the above-ground part of a potato crop body or a value based on the organic acid content as an index value; and
(2) For the index value, (2a) comparing the index value from the above-ground part of the crop body to be diagnosed with (2b) the index value from the above-ground part of the crop body in a healthy field, Determining whether or not there is a general difference or the degree of difference,
A method for diagnosing the growth state of a potato crop body, comprising:
[Section 2]
After the step described in (2) above,
(3) A step of determining a growth state of a crop body to be diagnosed based on the presence or absence of the determined substantial difference or the degree of the difference,
The method of diagnosing the growth state of the potato crop body of claim | item 1 containing this.
[Section 3]
When no substantial difference is detected between the index values in the step described in (2), it is determined that the growth state of the crop body that is a diagnosis target in the step described in (3) is good. Item 3. A method for diagnosing the growth state of a potato crop body according to Item 2.
[Claim 4]
In the step described in (2) above,
The above-ground part of the crop body according to (2a) and the above-ground part of the crop body according to (2b) are stems and / or leaves of a crop body of the same variety / lineage.
Item 4. A method for diagnosing the growth state of a potato crop body according to any one of Items 1 to 3.
[Section 5]
The organic acid according to (1) is formic acid and / or L-malic acid,
The difference described in (2) is a difference in which the index value described in (2a) increases with respect to the index value described in (2b).
Item 5. A method for diagnosing the growth state of a potato crop body according to any one of Items 1 to 4.
[Claim 6]
Item 6. The method for diagnosing the growth state of a potato crop body according to Item 5, wherein the organic acid according to (1) is formic acid.
[Claim 7]
The organic acid described in (1) is citric acid and / or chlorogenic acids,
The difference described in (2) is a difference in which the index value described in (2a) decreases with respect to the index value described in (2b).
Item 5. A method for diagnosing the growth state of a potato crop body according to any one of Items 1 to 4.
[Section 8]
Item 8. The method for diagnosing the growth state of a potato crop body according to Item 7, wherein the organic acid according to (1) is citric acid.
[Claim 9]
The index value is
(A) With respect to the above-ground part of the crop body grown in a healthy field, the organic acid content increased in the above-ground part of the crop body grown in the field contaminated with tuber disease-causing microorganisms, or a value based on the organic acid content;
(B) The organic acid content that decreases in the above-ground part of the crop body grown in the field contaminated with the tuber disease-causing microorganism, or a value based on the organic acid content, with respect to the above-ground part of the crop body grown in the healthy field,
Or a value based on the ratio,
Item 5. A method for diagnosing the growth state of a potato crop body according to any one of Items 1 to 4.
[Section 10]
Item 10. The potato crop body according to Item 9, wherein the organic acid according to (A) is formic acid and / or L-malic acid, and the organic acid according to (B) is citric acid and / or chlorogenic acids. Of diagnosing the state of growth
[Section 11]
Item 11. The method for diagnosing the growth state of a potato crop body according to Item 10, wherein the organic acid according to (A) is formic acid and the organic acid according to (B) is citric acid.
[Claim 12]
Item 12. The method for diagnosing the growth state of a potato crop body according to any one of Items 1 to 11, wherein the tuber disease-causing microorganism is a potato scab.
[Claim 13]
A method for assessing the quality of a potato (Solanum tuberosum) tuber with respect to the effects from a tuber disease-causing microorganism,
Said (1) and (2) using the crop body above-ground part of the tuber which is an evaluation object instead of the crop body above-ground part which is a diagnostic object of said (2a) in any one of claim | item 1 -12 A method for evaluating the quality of potato tubers, comprising performing the process described in 1.
[Section 14]
After the process according to Item 13,
(4) A step of determining the quality of the tuber that is the object of evaluation based on the determined presence or absence of the substantial difference or the degree of the difference,
Item 14. A method for evaluating the quality of potato tubers according to Item 13.
[Section 15]
When no substantial difference is detected between the index values in the process according to (2) described in Item 14, the quality of the tuber that is an evaluation target in the process according to (4) is good. Item 15. A method for evaluating the quality of potato tubers according to item 14.

本発明は、ジャガイモ塊茎に病徴が発現する病害に関して、塊茎を掘り起こすことなく且つ塊茎病害の病斑又は病徴の発現の有無に関わらずに、当該病害の原因土壌微生物から受ける影響に関する作物植物体の生育状態を診断可能とする技術を提供することを可能とする。
また、本発明では、ジャガイモ作物体地上部を検査に供することによって、収穫物である塊茎の微生物検査等を行うことなくジャガイモ塊茎の品質評価を行うことが可能となる。
The present invention relates to a plant plant relating to the disease affected by the disease-causing soil microorganisms without digging up the tuber and whether or not the disease spot or disease manifestation of the tuber disease is manifested with respect to the disease manifested by the diseased potato tuber. It is possible to provide a technique capable of diagnosing the growth state of the body.
Moreover, in this invention, it becomes possible to perform quality evaluation of a potato tuber, without performing the microbe test | inspection etc. of the tuber which is a harvested product by using the above-ground part of a potato crop body for a test | inspection.

実施例1において、そうか病菌汚染圃場にて栽培した作物体から得られたジャガイモ塊茎の外観を撮影した写真像を示す図である。左:ユキラシャ(そうか病抵抗性品種)。右:男爵薯(そうか病感受性品種)。In Example 1, it is a figure which shows the photograph image which image | photographed the external appearance of the potato tuber obtained from the crop body cultivated in the scab pathogen contamination field. Left: Yukirasha (scab-resistant variety). Right: Baron potato (scab susceptibility variety). 実施例2において、ジャガイモ作物体の茎葉を試料に供したH−NMRスペクトル分析の概略フローを示す図である。In Example 2, it is a figure which shows the general | schematic flow of 1 H-NMR spectrum analysis which used the stem and leaves of the potato crop body for the sample. 実施例3において、H−NMRスペクトル分析から算出したジャガイモ作物体茎葉におけるギ酸含量(相対値)の測定結果を示す図である。In Example 3, it is a figure which shows the measurement result of the formic acid content (relative value) in the potato crop body foliage computed from < 1 > H-NMR spectrum analysis. 実施例3において、H−NMRスペクトル分析から算出したジャガイモ作物体茎葉におけるクエン酸含量(相対値)の測定結果を示す図である。In Example 3, it is a figure which shows the measurement result of the citric acid content (relative value) in the potato crop body foliage computed from < 1 > H-NMR spectrum analysis. 実施例4において、クロロゲン酸類の簡易比色定量法の概略フローを示す図である。(A)UV法。(B)NaNO法。In Example 4, it is a figure which shows the general | schematic flow of the simple colorimetric determination method of chlorogenic acids. (A) UV method. (B) NaNO 2 method. 実施例4において、比色定量を原理とする簡易測定法により定量したジャガイモ作物体茎葉における有機酸含量の結果を示す図である。(A)L−リンゴ酸含量(μmоl/g乾燥重量)。(B)クロロゲン酸類含量(μmоl/g乾燥重量)。In Example 4, it is a figure which shows the result of the organic acid content in the potato crop body stem and leaf quantified by the simple measuring method which uses colorimetric quantification as a principle. (A) L-malic acid content (μmol / g dry weight). (B) Chlorogenic acid content (μmol / g dry weight). 実施例5において、クエン酸含量/ギ酸含量の比を算出した結果図である。In Example 5, it is a result figure which computed ratio of citric acid content / formic acid content. 実施例5において、L−リンゴ酸含量/クロロゲン酸類含量の比を算出した結果図である。In Example 5, it is a result figure which computed ratio of L-malic acid content / chlorogenic acid content. 実施例6において、H−NMRスペクトル分析から算出したジャガイモ作物体茎葉におけるクエン酸含量(相対値)の測定結果を示す図である。In Example 6, it is a figure which shows the measurement result of the citric acid content (relative value) in the potato crop body foliage computed from < 1 > H-NMR spectrum analysis.

以下、本発明の実施形態を詳細に説明する。
本発明は、塊茎病害原因微生物からの影響に関するジャガイモ作物体の生育状態を診断する方法、及び、ジャガイモ塊茎の品質を評価する方法に関する。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail.
The present invention relates to a method for diagnosing the growth state of a potato crop body related to the effects from a tuber disease-causing microorganism and a method for evaluating the quality of potato tubers.

ここで、本明細書において「塊茎」とは、ばれいしょ、ジャガイモ、又はポテトの常用名称で呼ばれるジャガイモ作物体のデンプン貯蔵組織であり、肥大した地下茎(イモ)部分を指す。作物体からの収穫後、生鮮野菜、加工食品原料、デンプン原料、種苗、飼料原料等となる農作物として経済的価値を有する。
また、本明細書において「病害抵抗性」とは、病害原因微生物の存在下でも病班や病徴が現れにくい性質を指す。例えば、感染しても発症が遅い、又は、感染しても軽症ですむ性質を指す。本発明においては、真正抵抗性と圃場抵抗性の両方を含む用語として用いる。
また、本明細書において「圃場」とは、農作物を栽培する田畑及び農園を指す用語である。
Here, the “tuber” in the present specification is a starch storage tissue of a potato crop called a common name of potato, potato, or potato, and refers to an enlarged potato portion. After harvesting from the crop body, it has economic value as a crop that becomes fresh vegetables, processed food materials, starch materials, seedlings, feed materials, and the like.
Further, in the present specification, “disease resistance” refers to a property in which disease groups and disease symptoms are unlikely to appear even in the presence of disease-causing microorganisms. For example, it refers to the property that the onset is slow even if it is infected or that it is mild even if it is infected. In this invention, it uses as a term including both authentic resistance and field resistance.
Further, in this specification, the “field” is a term indicating a field and a farm where a crop is cultivated.

1.ジャガイモ作物体に関する生育状態の診断
本発明に係るジャガイモ作物体の生育状態の診断方法は、塊茎病害原因微生物からの影響に関するジャガイモ作物体の生育状態を診断する方法である。
1. Diagnosis of Growth State of Potato Crop Body The method for diagnosing the growth state of a potato crop body according to the present invention is a method of diagnosing the growth state of a potato crop body related to the influence from a tuber disease-causing microorganism.

[診断対象]
本発明に係る方法は、生育中のジャガイモ作物体について生育圃場中に生息している塊茎病害原因微生物から受ける影響を指標値として評価して、作物体の生育状態に関する診断を可能とする方法である。本発明では、作物の植物体としての健康状態を判定することが可能となる。
[Diagnosis target]
The method according to the present invention is a method that enables the diagnosis of a growing state of a crop body by evaluating the effect of the growing potato crop body from a tuber disease-causing microorganism living in the growing field as an index value. is there. In this invention, it becomes possible to determine the health state as a plant body of a crop.

本発明の診断対象となる作物体は、ジャガイモの作物体である。
ここで、本明細書において「作物体」とは、地上部と地下部の両方の組織及び器官を含み、生育しているジャガイモの植物体全体を指す。
また、本明細書において「生育状態の診断」とは、診断対象である生育中のジャガイモ作物体について、生育圃場中に生息している塊茎病害原因微生物から受ける影響を指標値として数値化して評価する行為を指す。
また、本明細書において「塊茎の評価」とは、評価対象である塊茎について、生育圃場中に生息している塊茎病害原因微生物から受ける影響を指標値として数値化して評価する行為を指す。
The crop body to be diagnosed in the present invention is a potato crop body.
As used herein, the term “crop body” refers to the entire plant body of a growing potato including tissues and organs in both the above-ground part and the underground part.
Also, in this specification, “diagnosis of growth state” means evaluation of a growing potato crop body to be diagnosed by quantifying the effect of tuber disease causing microorganisms living in the growing field as an index value. It refers to the act of doing.
In addition, in this specification, “tuber evaluation” refers to an act of evaluating the tuber as an evaluation target by quantifying the influence of the tuber disease-causing microorganisms living in the growing field as an index value.

本発明において、「ジャガイモ」とは、ナス科ナス属に属するSolanum tuberosumに分類される植物種を指す。バレイショ(ばれいしょ、馬鈴薯)の常用名称である。
地下茎である塊茎にデンプンを多く含み、保存性に優れ、寒冷地や痩せた土地での生育に適するため、世界中で重要な農作物や加工食品原料、飼料原料等として生産されている。多くの品種・系統が存在し、病害抵抗性の強弱が相違する様々な品種・系統も存在する。
In the present invention, “potato” refers to a plant species classified as Solanum tuberosum belonging to the genus Solanum. It is a common name for potatoes.
Tubers, which are rhizomes, contain a large amount of starch, are excellent in preservability, and are suitable for growth in cold and thin land. Therefore, they are produced around the world as important crops, processed food materials, feed materials, and the like. There are many varieties and strains, and there are also various varieties and strains with different levels of disease resistance.

本発明に係る方法は、ジャガイモ種に属する植物体であれば、如何なる品種・系統であっても適用可能である。例えば、病害抵抗性の強弱が異なる品種・系統に関わらず、如何なる品種・系統についても適用可能な技術である。
ここで、本発明の方法にて診断可能な品種・系統としては、例えば、男爵薯、トヨシロ、北海104号、こがね丸、コロール、はるか、インカのめざめ、ニシユタカ、紫月、メークイーン、キタアカリ、アスタルテ、紅丸、農林1号、ホッカイコガネ、さんじゅう丸、アトランチック、オホーツクチップ、インカレッド、シマバラ、スタークイーン、スノーマーチ、Cherokee、島系561号、勝系31号、Pike、ユキラシャ、ノーキングラセット、コナフブキ、さやか、マチルダ、さやあかね、ゆきつぶら、ホッカイコガネ、キタムサシ、とうや、ワセシロ、きたひめ、イリダ、花標津、勝系20号、スタールビー、ピルカ、これらを交配親とする品種・系統、これらに由来する品種・系統など、を例示として挙げることができる。これらの品種・系統間では、病害抵抗性の強弱が大きく異なる。
The method according to the present invention can be applied to any cultivar / line as long as it belongs to a potato species. For example, the technology can be applied to any variety or line regardless of the variety or line having different disease resistance.
Here, as varieties and strains that can be diagnosed by the method of the present invention, for example, Baron 薯, Toyoshiro, North Sea No. 104, Koganemaru, Koror, Haruka, Inca Ame, Nishiyutaka, Shizuki, Mae Queen, Kita Akari, Astarte, Benimaru, Norin No. 1, Beetle, Sanjumaru, Atlantic, Okhotsk Chip, Inca Red, Shimabara, Star Queen, Snow March, Cherokee, Island 561, Katsuku 31, Pike, Yukirsha, No King Rasset, Konafubuki, Sayaka, Matilda, Saya Akane, Yukitsubura, Beetle squirrel, Kitamusashi, Toya, Waseshiro, Kitahime, Irida, Hanabitsu, Katsushi No.20, Star Ruby, Pirka, varieties and strains that cross these Examples such as varieties and lines derived from these can be mentioned. Between these varieties and strains, the strength of disease resistance varies greatly.

本発明において、「塊茎病害原因微生物」とは、圃場の土壌中に生息する微生物であって作物体に感染し、塊茎に病徴を発現させる作用を有する微生物を指す。
ジャガイモの塊茎病害として具体的には、そうか病、粉状そうか病、亀甲症、象皮病、乾腐病、炭そ病、銀か病、指斑病、黒斑病、紫紋羽病、ならたけ病、紅色斑点病、黒あざ病、黒あし病、輪腐病、疫病、菌核病、軟腐病、半身いちょう病、ジャガイモ粘性腐敗病、ジャガイモ萎凋病、ジャガイモ葉腐病、などを挙げることができる。
本発明に係る診断は、特に地上部に病徴が現れない土壌塊茎病害を引き起こす微生物の影響を診断する目的に好適に利用可能である。具体的には、そうか病、粉状そうか病、亀甲症、象皮病、乾腐病、炭そ病、銀か病、指斑病、黒斑病、紫紋羽病、ならたけ病、紅色斑点病、などを引き起こす原因微生物の影響の診断に好適に利用可能である。
特には、そうか病、銀か病、などを引き起こす原因微生物の影響の診断に好適に利用可能である。
In the present invention, the “tuber disease-causing microorganism” refers to a microorganism that inhabits the soil in the field, has the effect of infecting the crop body, and causing the tuber to develop disease symptoms.
Specific examples of potato tuber disease include common scab, powdery scab, turtle shell disease, elephant skin disease, dry rot disease, anthracnose disease, silver scab, finger spot disease, black spot disease, purple herb disease, Naratake disease, red spot disease, black bruise, black wilt disease, ring rot disease, plague, mycorrhizal disease, soft rot, half body rot, potato viscous rot, potato wilt disease, potato leaf rot, etc. be able to.
The diagnosis according to the present invention can be suitably used particularly for the purpose of diagnosing the effects of microorganisms that cause soil tuber disease in which no disease symptoms appear on the ground. Specifically, common scab, powdery common scab, tortoises, elephant skin disease, dry rot, anthracnose, silver scab, finger spot disease, black spot disease, purple herb disease, rape, red It can be suitably used for diagnosing the influence of causative microorganisms that cause spot disease and the like.
In particular, it can be suitably used for diagnosing the influence of causative microorganisms causing common scab, silver scab, etc.

本発明は、農産物の経済的損失を防ぐ生産者の観点から、そうか病(瘡痂病、ジャガイモそうか病)に関する診断への利用が好適である。
ここで、「そうか病」(瘡痂病、ジャガイモそうか病)は、塊茎表面に特徴的な暗褐色、コルク状の病斑部が発現し、外観の悪化を引き起こす病害である。そうか病が多発したジャガイモ塊茎は、商品価値が著しく低下し、商品として出荷することができず、生産者に甚大な経済的被害を与える。
そうか病の原因微生物である「そうか病菌」としては、具体的には、ストレプトマイセス属(Streptomyces属)に属する放線菌の仲間である、S. scabies(= S. scabiei)、S. acidiscabies(= S. acidiscabiei)、S. turgidiscabies(= S. turgidiscabiei)等を挙げることができる。そうか病の病斑は、これらのそうか病菌が産生するタクストミンという化合物によって引き起こされる(Lawrence et al., Phytopathology, 80 ,7, 606-608 (1990))。
そうか病菌は、ジャガイモ塊茎との接触により感染し病斑を形成し、発病した収穫後のジャガイモ塊茎の病斑には、高密度のそうか病菌が存在することが知られている。
The present invention is preferably used for diagnosis related to common scab (decubitus disease, potato scab) from the viewpoint of a producer who prevents economic loss of agricultural products.
Here, “scab” (decubitus disease, potato scab) is a disease in which dark brown and cork-like lesions characteristic on the tuber surface appear and cause deterioration in appearance. Potato tubers with frequent scab disease have a markedly reduced commercial value and cannot be shipped as a commercial product, causing enormous economic damage to producers.
As "causeous fungus" which is a causative microorganism of scab, specifically, S. scabies (= S. scabiei), S. scabies, which is a member of actinomycetes belonging to the genus Streptomyces, acidiscabies (= S. acidiscabiei), S. turgidiscabies (= S. turgidiscabiei) and the like. The symptom of scab is caused by a compound called tactosmin produced by these scabs (Lawrence et al., Phytopathology, 80, 7, 606-608 (1990)).
It is known that scab disease fungi are infected by contact with potato tubers to form lesions, and high density scab fungus is present in the disease spots of harvested potato tubers.

本発明に係る診断対象である作物体は、圃場において一定期間生育した状態である作物体であることが望ましい。例えば、播種や幼苗の移植段階から当該環境で生育させた作物体は、当然に診断対象とすることが可能であるところ、健全圃場にて一定期間生育させた後、当該圃場に移植した作物体についても本発明に係る診断対象に含まれる。
具体的には、当該圃場に移植してから、少なくとも3日以上、好ましくは10日以上、より好ましくは1月以上、さらに好ましくは3ヶ月以上、の生育を行った作物体も、本発明に係る診断対象とすることができる。
また、本発明に係る診断対象である作物体としては、塊茎形成期の作物体だけでなく、塊茎形成前の段階にある作物体も含まれる。
The crop body to be diagnosed according to the present invention is preferably a crop body that has been grown for a certain period in the field. For example, a crop body grown in the environment from the seeding or seedling transplanting stage can naturally be used as a diagnostic object, but after growing for a certain period in a healthy field, the crop body transplanted to the field Is also included in the diagnostic object according to the present invention.
Specifically, crops that have grown for at least 3 days, preferably 10 days, more preferably 1 month or more, and even more preferably 3 months or more after transplanting to the field are also included in the present invention. Such a diagnosis target can be used.
In addition, the crop body to be diagnosed according to the present invention includes not only a crop body in the tuber formation period but also a crop body in a stage before tuber formation.

本発明における有機酸含量の測定又は算出は、作物体の地上部であれば如何なる組織及び/又は器官を試料として供することが可能である。特には、茎及び/又は葉を用いることが好適である。
ここで茎と葉は、「茎葉」という用語で表現される。本発明においては、茎や葉のみを単独で用いることも可能である。試料間比較において、好ましくは発達ステージが成熟段階に達している成葉を用いることが、発達ステージの違いに由来する代謝化合物の差異を減らせる点で好適である。葉のみを用いる場合は、葉脈を含むように葉全体を用いることが好適である。
本発明に係る診断においては、特には、ジャガイモ作物体の上位複葉全体を用いることが望ましい。また、先端部を含む複数枚の成葉(好ましくは2枚以上、さらに好ましくは3枚以上)が展開した枝である羽状複葉を用いることが望ましい。なお、茎葉としては花芽を含むものであっても良い。
The measurement or calculation of the organic acid content in the present invention can use any tissue and / or organ as a sample as long as it is an aerial part of a crop body. In particular, it is preferable to use stems and / or leaves.
Here, the stem and leaf are expressed by the term “stem and leaf”. In the present invention, it is also possible to use only stems and leaves alone. In comparison between samples, it is preferable to use an adult leaf whose developmental stage has reached the maturation stage, from the viewpoint of reducing the difference in metabolic compounds derived from the difference in the developmental stage. When only leaves are used, it is preferable to use the entire leaves so as to include the veins.
In the diagnosis according to the present invention, it is particularly desirable to use the entire upper compound leaf of the potato crop body. In addition, it is desirable to use a wing-like compound leaf which is a branch in which a plurality of adult leaves (preferably two or more, more preferably three or more) including the tip are developed. In addition, as a foliage, a flower bud may be included.

本発明の診断方法では、データの信頼性を考慮すると、診断対象の作物体につき2検体以上、好ましくは3検体以上を分析に供することが望ましい。   In the diagnostic method of the present invention, in consideration of the reliability of data, it is desirable that two or more samples, preferably three or more samples are provided for analysis for each crop body to be diagnosed.

本発明における有機酸含量の測定又は算出は、診断対象となる作物体が圃場において生育している状態又は採取して直後の状態にて行うことが好適である。ここで、保存処理(例えば、凍結乾燥や冷凍保存など)を行った作物体試料は、代謝物の変化情報が保存されているため当該状態に含まれる。   The measurement or calculation of the organic acid content in the present invention is preferably performed in a state in which the crop body to be diagnosed is growing in the field or just after being collected. Here, the crop body sample that has undergone the storage process (for example, freeze-drying or frozen storage) is included in the state because the change information of the metabolite is stored.

本発明では、試料からの有機酸の抽出操作は常法により行うことが可能である。好ましくは、前処理として、作物体地上部に対して粉砕、破砕、粉末化、擂潰、磨砕等の処理を行うことが望ましい。
抽出溶媒としては、特に制限はないが水溶性溶媒を用いることが好適である。pH緩衝成分を含む溶媒を用いることがより好適である。
In the present invention, the extraction operation of the organic acid from the sample can be performed by a conventional method. Preferably, as pretreatment, it is desirable to perform processing such as crushing, crushing, pulverizing, crushing, and grinding on the above-ground part of the crop body.
The extraction solvent is not particularly limited, but it is preferable to use a water-soluble solvent. It is more preferable to use a solvent containing a pH buffer component.

本発明における有機酸含量の測定は、診断対象であるジャガイモ作物体の地上部を試料として分析試験に供することにより得ることができる。
ここで、分析試験としては、診断対象であるジャガイモ作物体の試料間の差異が検出可能な感度で有機酸含量の測定又は算出が可能な手法であれば、如何なる方法を採用することも可能である。
例えば、NMR法(一次元のH−NMRスペクトルを測定し、上記有機酸類に該当する化学シフトのピークについて、ピーク面積値から求めた外部標準検量線等から算出する手法等)、;クロマトグラフィーを用いた分析法(ペーパークロマトグラフィー、薄層クロマトグラフィー、高速液体クロマトグラフィー、ガスクロマトグラフィー、キャピラリー電気泳動等を用いて分画し、これらに質量分析機、電気化学検出器、エバポレイト光散乱検出器などを接続して定量する手法等)、;比色定量法(酵素反応後に可視光及び/又はUV域の吸光度等を定量する手法、直接可視光及び/又はUV域の吸光度等を定量する手法等)、;など如何なる手法を用いることも可能である。
特には、比色定量法を採用した場合、操作性が容易で及び安価な手法である利点があるため、簡易で迅速な測定が可能となり好適である。例えば、市販の比色定量キットや直接UV域の吸光度を測定する方法等は、簡易迅速な測定及び検出感度の点において、本発明に係る有機酸含量測定に好適に使用可能である。
The measurement of the organic acid content in the present invention can be obtained by subjecting the above-ground part of the potato crop body to be diagnosed as a sample to an analytical test.
Here, as an analytical test, any method can be adopted as long as it can measure or calculate the organic acid content with a sensitivity capable of detecting a difference between samples of the potato crop body to be diagnosed. is there.
For example, NMR method (a method of measuring a one-dimensional 1 H-NMR spectrum and calculating from the peak of chemical shift corresponding to the organic acid from an external standard calibration curve obtained from the peak area value); chromatography Fractionation using paper chromatography, thin layer chromatography, high performance liquid chromatography, gas chromatography, capillary electrophoresis, etc., mass spectrometer, electrochemical detector, evaporation light scattering detection A colorimetric method (a method for quantifying the absorbance in the visible light and / or UV region after the enzyme reaction, etc., a direct quantification of the absorbance in the visible light and / or the UV region, etc.) Any method can be used.
In particular, when the colorimetric determination method is employed, there is an advantage that the operability is easy and the method is inexpensive, so that simple and quick measurement is possible, which is preferable. For example, a commercially available colorimetric kit or a method for directly measuring the absorbance in the UV region can be suitably used for measuring the organic acid content according to the present invention in terms of simple and rapid measurement and detection sensitivity.

[有機酸含量の変動]
本発明に係る診断方法では、診断対象であるジャガイモ作物体の地上部における有機酸含量又は当該有機酸含量に基づく値を指標値とする工程、を含む方法である。
[Changes in organic acid content]
The diagnostic method according to the present invention is a method including a step of using an organic acid content in the above-ground part of a potato crop body to be diagnosed or a value based on the organic acid content as an index value.

本発明において指標値となる「有機酸含量」とは、作物体地上部に含まれる有機酸含量を表す値を指す。乾燥重量あたりの量を採用することが好適であるが、後述する二成分以上の比を算出する場合では、乾燥重量だけでなく生重量の値を採用することも可能である。
また、「有機酸含量に基づく値」とは、作物体地上部に含まれる有機酸含量から算出された値であって、有機酸含量の多寡を多試料間で比較可能な指標値とできる値を指す。
ここで、有機酸含量に基づく値としては、有機酸含量の絶対値以外にも試料間で有機酸含量の比較が可能な相対値で表された値も含まれる。また、係数を乗じて算出した値や、定数を加減して算出した値も含まれる。
The “organic acid content” as an index value in the present invention refers to a value representing the organic acid content contained in the above-ground part of the crop body. It is preferable to employ the amount per dry weight, but when calculating the ratio of two or more components described later, it is possible to employ not only the dry weight but also the raw weight value.
In addition, the “value based on the organic acid content” is a value calculated from the organic acid content contained in the above-ground part of the crop body, and a value that can be used as an index value that allows comparison of the organic acid content among multiple samples. Point to.
Here, the value based on the organic acid content includes not only the absolute value of the organic acid content but also a value represented by a relative value that enables comparison of the organic acid content between samples. Also included are values calculated by multiplying coefficients and values calculated by adjusting constants.

また、有機酸含量に基づく値としては、二成分以上の有機酸含量に基づく値を当該値とすることも含まれる。
二成分以上の有機酸含量に基づく値としては、病害原因微生物の影響によって同じ変動挙動を示す二成分以上の有機酸の総含量、病害原因微生物の影響によって反対の変動挙動を示す二成分以上の有機酸の比(増加変動成分と減少変動成分に分けての比)、等を挙げることができる。また、これら総和や比に基づく値も当該値に含まれる。
In addition, the value based on the organic acid content includes setting a value based on the organic acid content of two or more components as the value.
The values based on the organic acid content of two or more components include the total content of two or more organic acids that show the same fluctuation behavior due to the influence of the disease-causing microorganism, and the two or more components that show opposite fluctuation behavior due to the influence of the disease-causing microorganism. The ratio of organic acid (ratio divided into an increase fluctuation component and a decrease fluctuation component), etc. can be mentioned. Further, values based on these sums and ratios are also included in the values.

本発明に係る指標値又はその基礎値となる「有機酸含量」としては、塊茎病害の原因微生物で汚染された圃場(塊茎病害原因微生物の汚染圃場)で作物体を生育した場合、健全圃場で生育した場合に比べて、実質的な増加又は減少による差異が検出される有機酸含量を指すものである。
当該有機酸含量の増加又は減少による変動は、塊茎病害原因微生物から受ける影響による代謝化合物組成の変動を反映した量的結果である。
この点、当該有機酸含量の変動度合いは、圃場における塊茎病害原因微生物の量、具体的には塊茎病害原因微生物の密度を反映した反応度合いであると推定される。また、当該変動度合いは、ストレス応答による作物体の代謝化合物の組成変動を反映した量的結果であるとも推定される。
As the “organic acid content” as the index value or the basic value thereof according to the present invention, when a crop body is grown in a field contaminated with a tuber disease causing microorganism (contaminated field of a tuber disease causing microorganism), It refers to the organic acid content at which a difference due to a substantial increase or decrease is detected compared to when grown.
The variation due to the increase or decrease in the organic acid content is a quantitative result that reflects the variation in the composition of metabolic compounds due to the influence from the tuber disease-causing microorganism.
In this regard, the degree of fluctuation of the organic acid content is estimated to be a reaction degree reflecting the amount of tuber disease causing microorganisms in the field, specifically the density of tuber disease causing microorganisms. In addition, the degree of change is estimated to be a quantitative result that reflects the change in the composition of the metabolic compound of the crop body due to the stress response.

当該有機酸含量の変動は、病害抵抗性の強弱が大きく異なる品種・系統においても確認されており、ジャガイモ種において普遍的に検出される現象である。また、当該有機酸含量の変動は、塊茎での病斑や病徴の発現の有無に関わらずに検出される現象である。   The variation in the organic acid content has been confirmed even in varieties and lines with greatly different disease resistance, and is a phenomenon that is universally detected in potato species. Moreover, the fluctuation | variation of the said organic acid content is a phenomenon detected irrespective of the presence or absence of the appearance of the lesion and symptom of a symptom in a tuber.

・増加変動する有機酸
ここで、病害原因微生物の影響によって、健全圃場で生育した作物体に対して塊茎病害原因微生物に汚染された圃場で生育した作物体では増加変動する有機酸としては、具体的には「ギ酸」及び/又は「L−リンゴ酸」を挙げることができる。従って、本発明においては、ギ酸含量、L−リンゴ酸含量、ギ酸及びL−リンゴ酸の総含量、又はこれらに基づく値、を指標値として採用することができる。
なお、ここで「リンゴ酸」としては、植物で生合成されるL−リンゴ酸を指すものである。なお、光学異性体であるD−リンゴ酸は、哺乳類や微生物の一部にはその生成経路の存在が確認されているが、植物での存在は報告されていないため、本発明に係る指標値としては採用できない。
・ Increased variation of organic acids Here, specific examples of organic acids that are increased and varied in crops grown in fields contaminated with tuber disease-causing microorganisms compared to those grown in healthy fields due to the effects of disease-causing microorganisms include Specifically, “formic acid” and / or “L-malic acid” can be mentioned. Therefore, in the present invention, the formic acid content, the L-malic acid content, the total content of formic acid and L-malic acid, or a value based on them can be adopted as the index value.
Here, “malic acid” refers to L-malic acid biosynthesized in plants. It should be noted that D-malic acid, which is an optical isomer, has been confirmed to exist in mammals and some microorganisms, but its presence in plants has not been reported, so the index value according to the present invention Cannot be adopted.

これらの値は、塊茎病害の原因微生物で汚染された圃場で生育した作物体では、健全圃場で生育した作物体に比べて実質的な増加差異として検出される。
本発明においては、特には、検出できる増加差異の度合いが大きいギ酸含量又はこれに基づく値を指標値とすることが好適である。
These values are detected as a substantial increase difference in crops grown in a field contaminated with tuber disease-causing microorganisms compared to crops grown in a healthy field.
In the present invention, it is particularly preferable that the index value is a formic acid content having a large degree of increase difference that can be detected or a value based thereon.

・減少変動する有機酸
また、病害原因微生物の影響によって、健全圃場で生育した作物体に対して塊茎病害原因微生物に汚染された圃場で生育した作物体では減少変動する有機酸としては、具体的には「クエン酸」及び/又は「クロロゲン酸類」を挙げることができる。従って、本発明においては、クエン酸含量、クロロゲン酸類含量、クエン酸及びクロロゲン酸類の総含量、又はこれらに基づく値、を指標値として採用することができる。
なお、ここでクロロゲン酸類としては、狭義のクロロゲン酸である5−カフェオイルキナ酸(5−CQA)に加えて、異性体である4−カフェオイルキナ酸(4−CQA)、3−カフェオイルキナ酸(3−CQA)を含む化合物群を指す。
・ Decreasing and changing organic acids In addition, specific organic acids that decrease and change in crops grown in fields contaminated with tuber disease-causing microorganisms compared to crops that grew in healthy fields due to the effects of disease-causing microorganisms. May include “citric acid” and / or “chlorogenic acids”. Therefore, in the present invention, the citric acid content, the chlorogenic acid content, the total content of citric acid and chlorogenic acids, or a value based on them can be adopted as the index value.
In addition, as chlorogenic acids here, in addition to 5-caffeoylquinic acid (5-CQA) which is chlorogenic acid in a narrow sense, isomers 4-caffeoylquinic acid (4-CQA), 3-caffeoyl It refers to a group of compounds containing quinic acid (3-CQA).

これらの値は、塊茎病害の原因微生物で汚染された圃場で生育した作物体では、健全圃場で生育した作物体に比べて実質的な減少差異として検出される。
本発明においては、特には、検出できる減少差異の度合いが大きいクエン酸含量又はこれに基づく値を指標値とすることが好適である。
特に、塊茎形成前の生育段階の作物体を診断対象とする場合は、クエン酸含量又はこれに基づく値を用いることが好適である。
These values are detected as a substantial decrease difference in crops grown in fields contaminated with tuber disease-causing microorganisms compared to crops grown in healthy fields.
In the present invention, in particular, it is preferable that the citric acid content having a large degree of decrease difference that can be detected or a value based thereon be used as the index value.
In particular, when a crop body at a growth stage before tuber formation is to be diagnosed, it is preferable to use a citric acid content or a value based thereon.

ここで、本明細書において「健全圃場」とは、抵抗性が弱い品種を栽培した場合において、ジャガイモ塊茎での軽微な病徴発生が1割を超えない圃場を指す(農林水産省種馬鈴しょ検疫規定第8条第2号)。
本発明において精度の良い判定を行う点では、実質的な病徴発生が見られない圃場が好適である。好ましくは、病徴発生率を示す病イモ率が10%未満、さらに好ましくは当該値が5%以下、より好ましくは3%以下となる圃場が好適である。
As used herein, the term “healthy field” refers to a field where minor symptom occurrence in potato tubers does not exceed 10% when cultivars with low resistance are cultivated (Ministry of Agriculture, Forestry and Fisheries, Seed potato Quarantine regulations Article 8 item 2).
In the present invention, a field where no substantial symptom occurrence is observed is preferable in that accurate determination is performed. Preferably, a field in which the disease rate indicating disease incidence is less than 10%, more preferably the value is 5% or less, more preferably 3% or less is suitable.

また、本明細書において「塊茎病害原因微生物に汚染された圃場(又は汚染圃場)」とは、抵抗性が弱い品種を栽培した場合において、ジャガイモ塊茎での病徴発生が1割以上となる圃場を指す(農林水産省種馬鈴しょ検疫規定第8条第2号)。なお、北海道の基準では、30%を超えると甚発生になる。
本発明において精度の良い判定を行う点では、病徴発生が明確に起こる圃場が好適である。好ましくは、病徴発生率を示す病イモ率が10%以上、好ましくは30%以上、より好ましくは50%以上、さらに好ましくは60%以上となる圃場が好適である。
In addition, in this specification, “a field contaminated with tuber disease-causing microorganisms (or a contaminated field)” refers to a field in which symptom occurrence in potato tubers is 10% or more when cultivars with low resistance are cultivated. (Ministry of Agriculture, Forestry and Fisheries Seed Potato Quarantine Regulation, Article 8, Item 2). According to Hokkaido standards, if it exceeds 30%, soot will be generated.
In the present invention, a field in which symptom occurrence clearly occurs is preferable in that accurate determination is performed. Preferably, a field in which the disease potato rate indicating the disease occurrence rate is 10% or more, preferably 30% or more, more preferably 50% or more, and further preferably 60% or more is suitable.

[反対変動を示す二成分以上の有機酸含量の比]
本発明に係る指標値である有機酸含量に基づく値としては、病害原因微生物の影響によって反対変動を示す二成分以上の有機酸含量の比又は当該比に基づく値を指標値とすることが好適である。
[Ratio of organic acid content of two or more components showing opposite fluctuations]
As the value based on the organic acid content, which is an index value according to the present invention, it is preferable that the index value is a ratio of organic acid contents of two or more components exhibiting opposite fluctuations due to the influence of disease-causing microorganisms, or a value based on the ratio. It is.

本発明においては、「病害原因微生物の影響によって反対変動を示す二成分以上の有機酸含量の比」(増加変動成分含量と減少変動成分含量との比)を指標値とすることによって、検出精度を顕著に向上させることができ極めて好適である。
当該比として、具体的には、(A)健全圃場にて生育した作物体地上部に対して、塊茎病害原因微生物に汚染された圃場にて生育した作物体地上部では増加する有機酸含量又は当該有機酸含量に基づく値と、(B)健全圃場にて生育した作物体地上部に対して、塊茎病害原因微生物に汚染された圃場にて生育した作物体地上部では減少する有機酸含量又は当該有機酸含量に基づく値と、の比又は当該比に基づく値を挙げることができる。
ここで、前記(A)及び(B)における「当該比に基づく値」は、当該比を基礎として算出した値を挙げることができる。例えば、当該比に係数を乗じて算出した値や、定数を加減して算出した値がここに含まれる。
また、三成分以上の有機酸を扱う場合は、前記(A)に記載の増加成分と前記(B)に記載の減少成分に分けて、(A)に係る値と(B)に係る値の比又は当該比に基づく値として算出することができる。
In the present invention, the detection accuracy can be obtained by using, as an index value, the “ratio of two or more organic acid contents exhibiting opposite fluctuations due to the influence of disease-causing microorganisms” (ratio of increasing fluctuation component contents and decreasing fluctuation component contents). Can be remarkably improved, which is extremely suitable.
Specifically, as the ratio, (A) the organic acid content increased in the above-ground part of the crop body grown in the field contaminated with tuber disease-causing microorganisms or (A) the above-ground part of the crop body grown in the healthy field The value based on the organic acid content, and (B) the organic acid content that decreases in the above-ground part of the crop body grown in the field contaminated with the tuber disease causing microorganism, A ratio based on the organic acid content or a value based on the ratio can be given.
Here, the “value based on the ratio” in the (A) and (B) can include a value calculated based on the ratio. For example, a value calculated by multiplying the ratio by a coefficient or a value calculated by adding or subtracting a constant is included here.
In addition, when dealing with organic acids having three or more components, the value according to (A) and the value according to (B) are divided into the increasing component described in (A) and the decreasing component described in (B). It can be calculated as a ratio or a value based on the ratio.

当該比又は当該比に基づく値の表記手法としては、(A)に係る値と(B)に係る値を利用した表記であれば、除した値、分数表記、百分率(%)表記等、表現手法は特に限定されない。
また、当該比又は当該比に基づく値としては、(A)に係る値と(B)に係る値について、それぞれを分子及び分母のどちらに用いるかは特に限定されない。例えば、「(A)に係る値/(B)に係る値」の除値で表記した場合、増加変動の度合いが増幅された値として検出されることになる。一方、「(B)に係る値/(A)に係る値」の除値で表記した場合は、減少変動の度合いが増幅された値として検出されることになる。
As the notation method of the ratio or the value based on the ratio, as long as the notation using the value according to (A) and the value according to (B) is used, it is expressed as a divided value, a fraction notation, a percentage (%) notation, etc. The method is not particularly limited.
Further, the ratio or the value based on the ratio is not particularly limited as to which of the value according to (A) and the value according to (B) is used as the numerator or the denominator. For example, when expressed as a divisor of “value relating to (A) / value relating to (B)”, the degree of increase fluctuation is detected as an amplified value. On the other hand, when expressed as a divisor of “values related to (B) / values related to (A)”, the degree of decrease fluctuation is detected as an amplified value.

ここで、当該反対変動を示す二成分以上の有機酸としては、次の組み合わせを採用することが好適である。
前記(A)に記載の有機酸としては、具体的には、ギ酸及び/又はL−リンゴ酸を挙げることができる。好ましくは、増加変動度合いが大きいギ酸含量又はこれに基づく値を用いることが好適である。
また、前記(B)に記載の有機酸としては、クエン酸及び/又はクロロゲン酸類を挙げることができる。好ましくは、減少変動度合いが大きいクエン酸含量又はこれに基づく値を用いることが好適である。
Here, as the organic acid having two or more components exhibiting the opposite fluctuations, it is preferable to employ the following combinations.
Specific examples of the organic acid described in (A) include formic acid and / or L-malic acid. Preferably, it is suitable to use a formic acid content having a large degree of increase fluctuation or a value based thereon.
In addition, examples of the organic acid described in (B) include citric acid and / or chlorogenic acids. Preferably, it is suitable to use a citric acid content having a large degree of variation of fluctuation or a value based on this.

[健全圃場で生育した作物体との差異の検出]
本発明に係る診断では、前記にて測定又は算出した指標値について、(a)診断対象である作物体地上部の指標値と、(b)健全圃場での作物体地上部の指標値と、を比較して指標値間の実質的な差異の有無又は差異の度合いを判定する工程を行うものである。
[Detection of differences from crops grown in healthy fields]
In the diagnosis according to the present invention, for the index value measured or calculated as described above, (a) the index value of the crop body ground part to be diagnosed, and (b) the index value of the crop body ground part in a healthy field, Are compared to determine the presence or absence of a substantial difference between index values or the degree of difference.

本発明に係る診断方法では、塊茎病害原因微生物からの影響に由来する有機酸組成の変化のみを精度よく検出できるように行うことが望ましい。この点、本発明においては、(a)診断対象である作物体と(b)健全圃場の作物体との比較において、塊茎病害原因微生物からの影響以外の要因に由来する代謝物組成の変化をできるだけ抑えて、代謝産物組成の背景を比較する試料間で均一又は実質的に均一にすることが望ましい。
そのため、本発明においては、診断対象作物体と健全圃場での生育作物体とは、同一品種・系統、その品種・系統に由来する近縁品種・系統など、遺伝的背景が同じ又は実質的に同じものを用いることが望ましい。特には、同一品種・系統を用いることが望ましい。
なお、比較試料間どうしで品種・系統の由来が著しく異なると、遺伝的背景の違いが大きくなり、正確な比較を行うことが難しくなる傾向があり好適でない。
In the diagnostic method according to the present invention, it is desirable that only the change in the organic acid composition derived from the influence from the tuber disease-causing microorganism can be accurately detected. In this regard, in the present invention, in the comparison between (a) a crop body to be diagnosed and (b) a crop field in a healthy field, changes in metabolite composition derived from factors other than the effects from the tuber disease-causing microorganisms are observed. It is desirable to keep it as uniform as possible to make the background of metabolite composition uniform or substantially uniform between samples to be compared.
Therefore, in the present invention, the crop body to be diagnosed and the growing crop body in a healthy field have the same or substantially the same genetic background, such as the same variety / line, a related variety / line derived from the line / line. It is desirable to use the same one. In particular, it is desirable to use the same variety / line.
In addition, if the origins of varieties and strains differ significantly between comparison samples, the difference in genetic background becomes large, and it tends to be difficult to make an accurate comparison.

また、本発明においては、有機酸含量に基づく値の測定又は算出のために採取した診断対象作物体の地上部と、実質的に同じ生育段階と認められる部位の有機酸含量に基づく値を、健全圃場にて生育した作物体から測定又は算出することが最適である。
しかし、ここで「実質的に同じ生育段階」とは、実際の測定現場における差異の検出精度を考慮すると、同じ日数を栽培した植物体を必ずしも意味するものではなく、例えば茎葉を試料とする場合であれば、葉の発達ステージが同じ程度の生育段階のものを指す。例えば、羽状複葉形成が完了した成葉どうしであれば、ある程度の日数や大きさ等の異なるものであっても、実質的に同じ生育段階の試料として比較することが可能である。即ち、成葉どうしであれば問題なく比較可能である。
また、本発明の実施形態としては、診断対象の作物体と健全圃場で生育した作物体とがある程度異なる生育段階であっても、精度の低下はあるものの生育状態の診断自体は可能である。この点、本発明においては異なる生育段階どうしの値の比較での差異の検出を除外するものではない。
Further, in the present invention, the above-ground part of the diagnostic target crop collected for measurement or calculation of the value based on the organic acid content, and the value based on the organic acid content of the site recognized as substantially the same growth stage, It is optimal to measure or calculate from crops grown in a healthy field.
However, here, “substantially the same growth stage” does not necessarily mean a plant that has been cultivated on the same number of days in consideration of the accuracy of detection of differences in actual measurement sites. If so, the leaf development stage is the same growth stage. For example, in the case of adult leaves that have completed the formation of feathery compound leaves, it is possible to compare them as samples at substantially the same growth stage even if they differ in a certain number of days, sizes, etc. In other words, comparisons can be made without problems between adult leaves.
Further, as an embodiment of the present invention, even if the crop body to be diagnosed and the crop body grown in a healthy field are in a different growth stage to some extent, diagnosis of the growth state is possible although there is a decrease in accuracy. In this regard, the present invention does not exclude detection of differences in comparison of values between different growth stages.

本発明において、健全圃場の作物体地上部における有機酸含量又はこれに基づく値は、実験の厳密性の点においては、診断対象作物体と同じ時期に近隣の圃場で栽培した作物体から得た情報であることが最適である。
しかし、実際の測定現場における差異の検出精度を考慮すると、既に生育した作物体から得ていた有機酸含量の情報を利用することも十分に可能である。
本発明に係る診断においては、診断対象の作物体のみから試料を採取して、有機酸含量測定の検査に供するのみで、それに対応する健全圃場栽培にてストックされた有機酸含量データと比較して、差異の検出を行うことが可能である。
即ち、本発明では、健全圃場での生育作物の有機酸含量のストックデータ情報の蓄積により、診断対象作物との比較用の資料、リーフレット、データベース等を作成しておくことで、健全圃場での生育作物の同時栽培を行うことなく、診断対象作物の指標値との比較を行う実施態様が可能となる。
In the present invention, the organic acid content or the value based on the organic acid content in the above-ground part of the crop body in a healthy field was obtained from a crop body cultivated in a neighboring field at the same time as the diagnosis target crop body in terms of the strictness of the experiment It is best to be information.
However, in consideration of the accuracy of detection of the difference at the actual measurement site, it is sufficiently possible to use the information on the organic acid content obtained from the already grown crops.
In the diagnosis according to the present invention, a sample is collected only from the crop body to be diagnosed and used for the test of measuring the organic acid content, and compared with the corresponding organic acid content data stocked in healthy field cultivation. Thus, it is possible to detect the difference.
That is, in the present invention, by storing stock data information of organic acid content of growing crops in healthy fields, materials for comparison with the diagnosis target crops, leaflets, databases, etc. are created, so that in healthy fields An embodiment in which comparison with an index value of a diagnosis target crop is possible without simultaneous cultivation of growing crops.

[生育状態の判定]
本発明に係る診断は、上記比較による実質的な差異が検出されたか否かに基づいて、生育状態の判定を行う手法である。
[Determination of growth state]
The diagnosis according to the present invention is a method for determining the growth state based on whether or not a substantial difference is detected by the comparison.

ここで、「実質的な差異の有無又は差異の度合いの判定」は、データの信頼性を考慮すると、各試料につき2検体以上、好ましくは3検体以上を反復分析に供して、再現性がある場合にのみ、指標値間の差異の有無の判定をすることが望ましい。   Here, “determination of the presence or absence of substantial difference or the degree of difference” is reproducible, taking into account the reliability of data, by subjecting two or more samples, preferably three or more samples, to repeated analysis for each sample. Only in this case, it is desirable to determine whether there is a difference between index values.

当該診断に用いる指標値としては、ギ酸含量、クエン酸含量、又はこれらに基づく値を用いることが検出精度の点で好適である。仮に、他成分とこれらの値が矛盾する結果となった場合、ギ酸、クエン酸、又はこれらに基づく値を採用することが好適である。
また、一成分含量での判定と二成分以上の含量の比での判定が矛盾した場合、二成分以上の含量の比を用いた判定を採用することが好適である。
As the index value used for the diagnosis, it is preferable to use formic acid content, citric acid content, or a value based on them for detection accuracy. If these values contradict each other component and these values, it is preferable to employ formic acid, citric acid, or values based on these.
In addition, when the determination based on the content of one component and the determination based on the ratio of the content of two or more components are contradictory, it is preferable to employ the determination using the ratio of the content of two or more components.

本発明に係る診断においては、「実質的な差異の有無」が検出されるか否かを判定することによって、作物体の生育状態の定性的な診断が可能となる。
i)本発明に係る生育状態の判定としては、(a)診断対象である作物体地上部の指標値と(b)健全圃場での作物体地上部の指標値との間で、実質的な差異が検出されなかった場合には、診断対象作物体は「良好である」と判定することができる。
ここで、実質的な差異が無いという判定は、統計的な有意差が無い場合にのみ指標値間の実質的な差異が無いと判定をすることが望ましい。好ましくは、平均値、標準誤差、標準偏差の算出、t検定、分散分析、多重比較、判別分析などの統計解析を行って、(a)診断対象である作物体地上部の指標値と(b)健全圃場での作物体地上部の指標値との間での有意差の存在の有無を以て、指標値間の実質的な差異が無いと判定することが好適である。
In the diagnosis according to the present invention, it is possible to qualitatively diagnose the growth state of a crop body by determining whether or not “the presence or absence of a substantial difference” is detected.
i) As the determination of the growth state according to the present invention, a substantial difference between (a) an index value of the above-ground part of the crop body to be diagnosed and (b) an index value of the above-ground part of the crop body in a healthy field When the difference is not detected, the diagnosis target crop can be determined to be “good”.
Here, it is desirable that the determination that there is no substantial difference be made when there is no substantial difference between the index values only when there is no statistically significant difference. Preferably, statistical analysis such as calculation of mean value, standard error, standard deviation, t-test, analysis of variance, multiple comparison, discriminant analysis is performed, and (a) the index value of the above-ground part of the crop body to be diagnosed and (b ) It is preferable to determine that there is no substantial difference between the index values based on the presence or absence of a significant difference between the index values of the crop body above the ground in a healthy field.

ii)一方、(a)診断対象である作物体地上部の指標値と(b)健全圃場での作物体地上部の指標値との間で、実質的な差異が検出された場合には、診断対象作物体は「良好でない」と判定することができる。
ここで、実質的な差異が有るという判定は、統計的な有意差が有る場合にのみ指標値間の実質的な差異が有ると判定をすることが望ましい。好ましくは、平均値、標準誤差、標準偏差の算出、t検定、分散分析、多重比較、判別分析などの統計解析を行って、(a)診断対象である作物体地上部の指標値と(b)健全圃場での作物体地上部の指標値との間での有意差の存在の有無を以て、指標値間の実質的な差異が有ると判定することが好適である。
ii) On the other hand, if a substantial difference is detected between (a) the index value of the above-ground part of the crop body to be diagnosed and (b) the index value of the above-ground part of the crop body in a healthy field, The diagnosis target crop can be determined to be “not good”.
Here, it is desirable to determine that there is a substantial difference only when there is a statistically significant difference that it is determined that there is a substantial difference between index values. Preferably, statistical analysis such as calculation of mean value, standard error, standard deviation, t-test, analysis of variance, multiple comparison, discriminant analysis is performed, and (a) the index value of the above-ground part of the crop body to be diagnosed and (b ) It is preferable to determine that there is a substantial difference between the index values based on the presence or absence of a significant difference from the index value of the crop body above the ground in a healthy field.

また、本発明に係る診断においては、試料間の指標値の差異が数値化された「差異の度合いを表す値」を算出することも可能である。本発明では、当該値を算出することによって作物体の生育状態を定量的に診断することも可能となる。
具体的には、当該差異の度合いを表す値としては、(a)診断対象である作物体地上部の指標値と(b)健全圃場での作物体地上部の指標値との比を算出して使用することが可能となる。例えば、当該比の値が「1」に近い値となるほど、診断対象作物体は「良好である」と判定することが可能となる。また、本発明では、当該比に基づく値を使用することも可能である。
In the diagnosis according to the present invention, it is also possible to calculate a “value indicating the degree of difference” in which the difference in index value between samples is digitized. In the present invention, it is possible to quantitatively diagnose the growth state of the crop body by calculating the value.
Specifically, as a value representing the degree of the difference, a ratio between (a) the index value of the crop body part to be diagnosed and (b) the index value of the crop body part in a healthy field is calculated. Can be used. For example, the closer the value of the ratio is to “1”, the more the diagnosis target crop body can be determined to be “good”. In the present invention, it is also possible to use a value based on the ratio.

以上により、本発明に係るジャガイモ作物体の診断結果は、作物体自体又は収穫物の生育状態および品質に関する付加価値等を付与する情報として、生産者及び流通業者等に有効に利用されることが期待される。
また、特に商品価値を大幅に低下させ経済的損失の大きいそうか病に対して好適な技術となることが期待される。
また、本発明に係る診断方法は、ジャガイモ塊茎病害の防除技術のスクリーニング手段として利用できることが期待される。具体的には、汚染圃場で栽培している作物体に何らかの処理を施し、健全圃場での作物体地上部の指標値に近づけば、その処理が塊茎病害防除技術として有効であると判定することが可能となる。
As described above, the diagnosis result of the potato crop body according to the present invention can be effectively used by producers, distributors, and the like as information that gives added value related to the growth state and quality of the crop body itself or the harvested product. Be expected.
In particular, it is expected to become a suitable technique for common scab disease with a significant reduction in commercial value and great economic loss.
Moreover, it is expected that the diagnostic method according to the present invention can be used as a screening means for controlling potato tuber disease. Specifically, if some kind of treatment is applied to the crop body grown in the contaminated field and the value is close to the index value of the above-ground part of the crop body in the healthy field, it is determined that the treatment is effective as a tuber disease control technique. Is possible.

2.ジャガイモ塊茎の品質評価
本発明においては、上記診断対象である作物体から得られた収穫物であるジャガイモ塊茎について、塊茎病害原因微生物からの影響に関する品質を評価することが可能となる。
2. Quality Evaluation of Potato Tubers In the present invention, it is possible to evaluate the quality related to the effects from the tuber disease-causing microorganisms on the potato tubers that are the harvest obtained from the crop body that is the object of diagnosis.

本発明に係る塊茎の品質評価方法は、上記作物体の診断方法の主要工程を利用するものであるため、生育中の作物体の地上部のみを検査試料に供するのみで実行可能な方法である。従って、塊茎の掘り起し等の重労働や収穫後の微生物検査等の煩雑な試験を行うことなく、塊茎の品質評価を可能とする方法である。
また、有機酸含量の測定に比色定量法を採用した場合、更に簡易迅速な判定評価が可能となる。
Since the tuber quality evaluation method according to the present invention uses the main steps of the above-mentioned crop body diagnosis method, it is a method that can be performed only by using only the above-ground part of the growing crop body as a test sample. . Therefore, it is a method that enables tuber quality evaluation without performing heavy labor such as digging up tubers and complicated tests such as microbial inspection after harvesting.
In addition, when a colorimetric method is employed for measuring the organic acid content, it is possible to make a simpler and quicker evaluation.

本発明に係る塊茎の品質評価方法は、評価対象である塊茎の作物体の地上部における有機酸含量又は当該有機酸含量に基づく値を指標値とする工程を行う方法である。
その後、本発明では、前記指標値について(a)診断対象である作物体地上部からの指標値と(b)健全圃場での作物体地上部からの指標値との比較を行って、指標値間の差異の有無又は差異の度合いを判定する工程を行う方法である。
当該塊茎の品質評価法におけるこれらの工程は、上記段落1.における「診断対象である作物体地上部」の代わりに、「評価対象である塊茎の作物体地上部」を用いることを除いては、上記と同様にして行うことが可能である。
The tuber quality evaluation method according to the present invention is a method of performing a step of using as an index value the organic acid content in the above-ground part of the crop body of the tuber to be evaluated or a value based on the organic acid content.
Thereafter, in the present invention, the index value is compared with (a) the index value from the above-ground part of the crop body to be diagnosed and (b) the index value from the above-ground part of the crop body in a healthy field. It is the method of performing the process of determining the presence or absence of the difference between, or the degree of a difference.
These steps in the tuber quality assessment method are described in paragraph 1 above. It is possible to carry out in the same manner as described above except that instead of “the above-ground part of the crop body to be diagnosed” in FIG.

なお、ここで「評価対象である塊茎の作物体地上部」には、塊茎形成期の作物体の地上部は勿論のこと、塊茎形成前の生育段階にある作物体についても含まれる。
従って、本発明においては、まだ塊茎をつけてない作物体地上部を検査に供することで、将来収穫予定である塊茎の品質評価を予め行うことが可能となる。特に、塊茎形成前の生育段階の作物体地上部を試料とする場合では、前記指標値としてクエン酸含量又はこれに基づく値を用いることが好適である。
Here, “the above-ground part of the tuber crop body to be evaluated” includes not only the above-ground part of the crop body in the tuber formation period but also the crop body in the growth stage before the tuber formation.
Therefore, in the present invention, the quality evaluation of a tuber that is scheduled to be harvested in the future can be performed in advance by subjecting the above-ground part of the crop body to which the tuber is not yet attached to the inspection. In particular, when the above-ground part of the crop body at the growth stage before tuber formation is used as a sample, it is preferable to use the citric acid content or a value based on it as the index value.

また、本発明に係る塊茎の品質評価方法では、前記判定した指標値間での実質的な差異の有無又は差異の度合いに基づいて、評価対象である塊茎の品質を判定する工程を含む方法である。当該塊茎の品質評価法における当該工程は、上記段落1.における「生育状態の判定」と同様にして行うことが可能である。
また、塊茎品質評価に関して、「良好である」又は「良好でない」等の判定は、上記段落1.における「生育状態の判定」に記載の方法と同様にして行うことが可能である。例えば、当該指標値間に実質的な差異が検出されない場合には、評価対象である塊茎の品質が「良好である」と判定することができる。また、指標値間の差異の度合いを表す値を算出して、定量的な評価を行うことも可能である。
In the tuber quality evaluation method according to the present invention, the method includes the step of determining the quality of the tuber that is the object of evaluation based on the presence or absence of a substantial difference between the determined index values or the degree of difference. is there. The said process in the quality evaluation method of the said tuber is the said paragraph 1. It can be performed in the same manner as the “determination of the growth state”.
In addition, regarding tuber quality evaluation, determinations such as “good” or “not good” are given in paragraph 1 above. Can be carried out in the same manner as described in “Determination of growth state”. For example, when no substantial difference is detected between the index values, the quality of the tuber that is the evaluation target can be determined to be “good”. It is also possible to perform a quantitative evaluation by calculating a value representing the degree of difference between the index values.

本発明に係る指標値又はその基礎値となる有機酸含量の変動は、圃場における塊茎病害原因微生物の量、具体的には根圏に存在する「塊茎病害原因微生物の密度」を反映した反応度合いであると推定される。また、当該有機酸含量の変動は、塊茎での病斑や病徴発現の有無に関わらずに検出される現象である。
従って、本発明に係る塊茎の品質評価法では、外観に病斑や病徴が現れていない抵抗性品種の塊茎の品質についても、病害原因微生物の影響に関する評価を行うことが可能となる。
The variation of the index value according to the present invention or the organic acid content serving as the basis value thereof is the degree of reaction reflecting the amount of tuber disease-causing microorganisms in the field, specifically the “density of tuber disease-causing microorganisms” present in the rhizosphere. It is estimated that. Moreover, the fluctuation | variation of the said organic acid content is a phenomenon detected irrespective of the presence or absence of the lesion and symptom expression in a tuber.
Therefore, in the tuber quality evaluation method according to the present invention, it is possible to evaluate the effect of disease-causing microorganisms on the quality of tubers of resistant varieties that do not show lesions or symptoms.

また、当該有機酸含量の変動は、病害抵抗性の強弱が大きく異なる品種・系統においても確認されており、ジャガイモ種において普遍的に検出される現象である。そして、上記のように当該有機酸含量の変動は、塊茎での病斑発生や病徴発現の有無に関わらずに検出される現象である。   In addition, the variation of the organic acid content has been confirmed in varieties and lines with greatly different disease resistance, and is a phenomenon that is universally detected in potato species. And the fluctuation | variation of the said organic acid content is a phenomenon detected irrespective of the presence or absence of the occurrence of the lesion in a tuber, and the symptom expression as mentioned above.

以上により、本発明に係るジャガイモ塊茎の評価結果は、収穫物の品質に関する付加価値等を付与する情報として、生産者及び流通業者等に有効に利用されることが期待される。また、特に商品価値を大幅に低下させ経済的損失の大きいそうか病に対して好適な技術となることが期待される。
As described above, the evaluation result of the potato tuber according to the present invention is expected to be effectively used by producers, distributors, and the like as information that gives added value and the like regarding the quality of the harvest. In particular, it is expected to become a suitable technique for common scab disease with a significant reduction in commercial value and great economic loss.

以下、実施例を挙げて本発明を説明するが、本発明の範囲はこれらにより限定されるものではない。   EXAMPLES Hereinafter, although an Example is given and this invention is demonstrated, the scope of the present invention is not limited by these.

[実施例1]『健全圃場及びそうか病菌汚染圃場における栽培試験』
健全圃場及びそうか病菌汚染圃場のそれぞれにおいて、そうか病抵抗性が公知であるジャガイモ品種・系統の栽培試験を行った。
なお、本実施例に係る栽培試験の健全圃場とは、前回抵抗性が弱い品種を栽培した場合において、ジャガイモ塊茎でのそうか病の病イモ率が1割を超えなかった圃場である。また、そうか病菌汚染圃場とは、前回抵抗性が弱い品種を栽培した場合において、ジャガイモ塊茎での病徴発生が3割以上となった圃場である。
[Example 1] "Cultivation test in a healthy field and a field infected with scab fungus"
Cultivation tests were conducted on potato varieties and strains with known resistance to scab disease in each of a healthy field and a field contaminated with scab.
In addition, the healthy field of the cultivation test which concerns on a present Example is a field where the disease potato ratio of the common potato tuber did not exceed 10%, when a variety with weak resistance last time was cultivated. Also, the common scab pathogen-contaminated field is a field in which symptom occurrence in potato tubers is 30% or more when a variety with low resistance was cultivated last time.

そうか病に対する病害抵抗性が公知であるジャガイモ8品種・系統を、平成26年5月上旬から北海道芽室町の健全圃場及びそうか病菌汚染圃場において栽培した。
塊茎形成前の段階である同年6月中旬(6月17日)と塊茎形成初期の段階である同年7月上旬(7月9日)に、各品種・系統3株から主茎上部に位置する複葉(図2参照)を採取した。そして、同年10月上旬に塊茎収穫を行った。なお、汚染圃場にて収穫した塊茎については、病イモ率及び罹病度を算出した。
ここで、「病イモ率」は、収穫した塊茎個数に対する病徴が発現した塊茎の割合を算出して示した。また、「罹病度」は、収穫した塊茎の全体表面積に対する病徴が発現した部位の被度の割合を算出して示した。結果を表1に示した。
また、そうか病抵抗性が弱い品種である男爵薯、及び、当該抵抗性が強い品種であるユキラシャについて、汚染圃場での栽培後に収穫した塊茎の外形を撮影した写真像を図1に示した。
なお、健全圃場で収穫した塊茎については、そうか病の発症が軽微であったため、病イモ率及び罹病度の算出を省略した。
Eight potato varieties and lines with known resistance to scab disease were cultivated in the healthy field and the scab fungus-contaminated field in Memuro-cho, Hokkaido from the beginning of May 2014.
It is located in the upper part of the main stem from three varieties and strains in the middle of June (June 17), the stage before tuber formation, and in early July (July 9), the early stage of tuber formation. Compound leaves (see FIG. 2) were collected. The tubers were harvested in early October of the same year. For tubers harvested in the contaminated field, the disease rate and morbidity were calculated.
Here, the “disease rate” was calculated by calculating the ratio of tubers that developed disease symptoms to the number of harvested tubers. Further, the “morbidity” is shown by calculating the ratio of the coverage of the site where the symptom is expressed to the total surface area of the harvested tubers. The results are shown in Table 1.
Moreover, the photograph image which image | photographed the external shape of the tuber harvested after cultivation in a contaminated field about baron moth which is a kind with a weak resistance to common scab, and Yukirusha which is a kind with strong resistance is shown in FIG. .
In addition, about the tuber harvested in the healthy field, since the onset of common scab was slight, calculation of a disease potato rate and a disease severity was abbreviate | omitted.

[実施例2]『変動代謝化合物の同定』
健全圃場及びそうか病菌汚染圃場のそれぞれで栽培したジャガイモ作物体間において、検出可能な代謝化合物含量の差異を探索し、作物植物体の生育状態と関連する指標マーカーとなる代謝化合物の同定を行った。
[Example 2] "Identification of variable metabolic compounds"
Search for differences in detectable metabolite content between potato crops cultivated in healthy and scab-contaminated fields, and identify metabolite compounds that serve as marker markers related to the growth status of the crop plants. It was.

(1)H−NMRスペクトル分析
実施例1にて平成26年7月上旬に採取した男爵薯の複葉(3株)の凍結乾燥物について、微粉砕後10.0mgを採取し、緩衝液700μLを加えて5分間、90℃で振とう抽出した。ここで、緩衝液としては、重水90.0mL、1M KHPO重水溶液6.15mL、1M KHPO重水溶液3.85mL、3−(トリメチルシリル)−1−プロパンスルホン酸ナトリウム21.8mgからなる緩衝液を用いた。
遠心分離して得られた上澄みをNMR試料管にいれ、温度298Kにて、Bruker社製AVANCE500(クライオプローブ,Dual,13C{1H},z−gradient)を用いてH−NMRスペクトルを分析測定した。分析フローを示す模式図を図2に示した。
(1) 1 H-NMR spectrum analysis For the lyophilized product of Baron's double leaf (3 strains) collected in Example 1 in early July 2014, 10.0 mg after pulverization was collected and 700 μL of buffer solution was obtained. And extracted with shaking at 90 ° C. for 5 minutes. Here, as buffer solutions, heavy water 90.0 mL, 1M K 2 HPO 4 aqueous solution 6.15 mL, 1M KH 2 PO 4 aqueous solution 3.85 mL, sodium 3- (trimethylsilyl) -1-propanesulfonate 21.8 mg A buffer solution consisting of
The supernatant obtained by centrifugation is placed in an NMR sample tube, and the 1 H-NMR spectrum is analyzed and measured at a temperature of 298 K using a Bruker AVANCE 500 (cryoprobe, Dual, 13C {1H}, z-gradient). did. A schematic diagram showing the analysis flow is shown in FIG.

(2)変動代謝物の同定
上記得られた男爵薯(3株)のH−NMRスペクトル領域の面積について、健全圃場及びそうか病菌汚染圃場のそれぞれで栽培したジャガイモ作物間でのPLS判別分析を行い、VIPスコア及びローディングプロットを解析した。
(2) Identification of fluctuating metabolites PLS discriminant analysis between potato crops cultivated in healthy and scab-contaminated fields with respect to the area of the 1 H-NMR spectral region of the obtained baron candy (3 strains) And the VIP score and loading plot were analyzed.

その結果、健全圃場及びそうか病菌汚染圃場のそれぞれで栽培したジャガイモ作物体間において、H−NMRスペクトル上での差異が識別できることが示された。
具体的に、識別寄与の大きいスペクトル領域を詳細に解析した結果、代謝化合物を示すNMRシグナルのうち、L-リンゴ酸(4.30ppm)及びギ酸(8.46ppm)に該当するシグナルは、健全圃場に比べてそうか病菌汚染圃場では増加する傾向があることが示された。
一方、クエン酸(2.54ppm)及びクロロゲン酸類(7.22ppm)に該当するシグナルは、健全圃場に比べてそうか病菌汚染圃場では減少する傾向があることが示された。
これらの結果から、作物体複葉における有機酸代謝化合物を指標とすることによって、土壌病原菌による作物体への影響が検出可能であることが示された。
As a result, it was shown that the difference on the 1 H-NMR spectrum can be discriminated between the potato crops cultivated in the healthy field and the scab-contaminated field.
Specifically, as a result of detailed analysis of a spectral region having a large discriminating contribution, signals corresponding to L-malic acid (4.30 ppm) and formic acid (8.46 ppm) among NMR signals indicating metabolic compounds are healthy fields. It was shown that there was a tendency to increase in scab pathogen-contaminated fields compared to
On the other hand, it was shown that the signals corresponding to citric acid (2.54 ppm) and chlorogenic acids (7.22 ppm) tend to decrease in the common scab pathogen-contaminated field compared to the healthy field.
From these results, it was shown that the effects of soil pathogens on the crop can be detected by using the organic acid metabolizing compound in the compound leaf as an index.

[実施例3]『抵抗性の強弱の異なる品種・系統での適用性』
上記有機酸含量を指標とする手法が、抵抗性の強弱が異なる品種・系統間で適用可能かを検討した。
[Example 3] “Applicability in varieties / lines with different resistance levels”
We examined whether the method using the organic acid content as an index can be applied between varieties and lines with different resistances.

実施例1にて平成26年7月上旬に採取した8品種・系統それぞれの複葉(3株)の凍結乾燥物について、実施例2に記載の方法と同様にして、H−NMRスペクトルを測定した。
得られたスペクトルについて、ギ酸(8.46ppm)及びクエン酸(2.54ppm)に該当するNMRシグナルの面積値を求め、内部標準化合物として添加した3−(トリメチルシリル)−1−プロパンスルホン酸ナトリウム(終濃度1mM)のシグナル面積との相対値を算出した。当該解析は3株反復して行った。得られた有機酸含量を示す値は、複葉中の各有機酸含量を示す値として、図3及び図4に示した。
The 1 H-NMR spectrum was measured in the same manner as in Example 2 for the lyophilized products of the two varieties (3 strains) collected from Example 8 in early July 2014. did.
About the obtained spectrum, the area value of the NMR signal corresponding to formic acid (8.46 ppm) and citric acid (2.54 ppm) was determined, and sodium 3- (trimethylsilyl) -1-propanesulfonate (added as an internal standard compound) The relative value with respect to the signal area at a final concentration of 1 mM was calculated. The analysis was repeated 3 strains. The obtained value indicating the organic acid content is shown in FIGS. 3 and 4 as a value indicating the content of each organic acid in the compound leaf.

その結果、試験に供した8品種・系統の全てにおいて、複葉中のギ酸含量は健全圃場に比べてそうか病菌汚染圃場では増加する傾向があることが示された(図3)。
一方、クエン酸含量については、試験に供した8品種・系統の全てにおいて、健全圃場に比べてそうか病菌汚染圃場では減少する傾向があることが示された(図4)。
As a result, it was shown that for all 8 varieties / lines used in the test, the formic acid content in the compound leaves tended to increase in the field with scab pathogen contamination compared to the healthy field (FIG. 3).
On the other hand, it was shown that the citric acid content tended to decrease in the common scab pathogen-contaminated field compared to the healthy field in all 8 varieties / lines subjected to the test (FIG. 4).

これらの有機酸含量の変動は、各品種・系統が固有に有するそうか病抵抗性の強弱(表1)とは関係なく試験に供した全ての品種・系統にて発揮される現象であった。この結果から、土壌病原菌による作物体への影響を複葉の有機酸含量を指標として検出する手法は、ジャガイモ(Solanum tuberosum)の種全体に普遍的に適用可能な手法であることが示唆された。
また、当該有機酸含量の変動は、病イモ率及び罹病度の値(表1)とも関係なく発揮されることから、塊茎の外形に病徴が現れない場合であっても指標として使用可能であることが示された。
These fluctuations in organic acid content were a phenomenon that was exhibited in all varieties / lines that were used in the test regardless of the specific resistance of scab disease (Table 1). . From these results, it was suggested that the method of detecting the effects of soil pathogens on crops using the organic acid content of compound leaves as an index is a method that can be universally applied to all potato (Solanum tuberosum) species.
In addition, since the variation of the organic acid content is exhibited regardless of the disease potato rate and morbidity value (Table 1), it can be used as an index even when no symptom appears on the tuber outline. It was shown that there is.

[実施例4]『簡易測定法による検出』
上記有機酸含量の変動を指標とする手法が、比色定量を原理とする簡易測定法にて検出した場合においても適用可能かを検討した。
[Example 4] "Detection by simple measurement method"
It was examined whether the technique using the variation of the organic acid content as an index can be applied even when it is detected by a simple measurement method based on the principle of colorimetric determination.

実施例1にて平成26年7月上旬に採取した男爵薯複葉(3株)を凍結乾燥し、微粉砕後、10.0mgを採取し、水1mLを加えて5分間、90℃で振とう抽出し、遠心分離して得られた上澄みを試料液とした。   Baron 薯 compound leaves (3 strains) collected in early July 2014 in Example 1 were freeze-dried and finely pulverized, 10.0 mg was collected, and 1 mL of water was added and shaken at 90 ° C. for 5 minutes. The supernatant obtained by extraction and centrifugation was used as a sample solution.

リンゴ酸の定量は、ロシュ・ダイアグノスティックス社が製造するリンゴ酸定量キット(F−キットL-リンゴ酸)を用いて、当該キットに付属の推奨プロトコール(特開2014−003909号公報の実施例3に記載の手順)に従い、所定の酵素群を用いた反応生成物(NADH)の吸光度の測定値を用いて定量した。なお、ここでの測定対象は、L−リンゴ酸である。結果を図6(A)に示した。   For the determination of malic acid, a malic acid quantification kit manufactured by Roche Diagnostics (F-kit L-malic acid) was used, and the recommended protocol attached to the kit (Japanese Unexamined Patent Publication No. 2014-003909) According to the procedure described in Example 3, the amount of the absorbance of the reaction product (NADH) using a predetermined enzyme group was quantified. In addition, the measuring object here is L-malic acid. The results are shown in FIG.

また、クロロゲン酸類の定量については、本発明者らがUVを用いた簡易定量法を新規に確立して定量を行った。なお、ここで本発明者らがUV簡易定量法(図5(A))の実験系を確立した理由は、従来技術であるクロロゲン酸類の簡易定量法としては亜硝酸ナトリウム法(図5(B))が知られていたところ、当該方法で必須の試薬である亜硝酸ナトリウムは、毒物及び劇物取締法で劇物に指定されているため取扱いが容易でないためである。
なお、当該測定対象は、クロロゲン酸異性体の化合物群(5−CQA、4−CQA、及び3−CQAの総量)である。結果を図6(B)に示した。
For quantification of chlorogenic acids, the present inventors established a new simple quantification method using UV and performed quantification. Here, the reason why the present inventors established an experimental system for the simple UV determination method (FIG. 5A) is that the sodium nitrite method (FIG. )) Was known because sodium nitrite, which is an essential reagent in the method, is designated as a deleterious substance by the Poisonous and Deleterious Substances Control Law and is therefore not easy to handle.
The measurement target is a group of chlorogenic acid isomers (total amount of 5-CQA, 4-CQA, and 3-CQA). The results are shown in FIG.

その結果、簡易測定法にて有機酸含量を定量した場合であっても、複葉中のL-リンゴ酸含量は健全圃場に比べてそうか病菌汚染圃場では増加する傾向があることが示された(図6(A))。一方、クロロゲン酸類含量については、健全圃場に比べてそうか病菌汚染圃場では減少する傾向があることが示された(図6(B))。
これらの結果から、NMR分析等の高度な解析を行うことなく、簡易な比色定量法によっても、健全圃場及びそうか病菌汚染圃場のそれぞれで栽培したジャガイモ作物体間での差異を検出可能なことが示された。
なお、L-リンゴ酸及びクロロゲン酸類の比色定量に要する時間は、1試料あたり、L-リンゴ酸は十数分程度、クロロゲン酸類は2分程度という短時間であり迅速な測定が可能であった。
As a result, even when the organic acid content was quantified by the simple measurement method, it was shown that the L-malic acid content in the compound leaves tended to increase in the field contaminated with scab fungus compared to the healthy field. (FIG. 6 (A)). On the other hand, it was shown that the chlorogenic acid content tends to decrease in the scab pathogen-contaminated field compared to the healthy field (FIG. 6B).
From these results, it is possible to detect differences between potato crops cultivated in healthy fields and scabs contaminated fields by simple colorimetric quantification methods without performing advanced analysis such as NMR analysis. It was shown that.
The time required for the colorimetric determination of L-malic acid and chlorogenic acids is as short as about 10 minutes for L-malic acid and about 2 minutes for chlorogenic acids per sample, enabling rapid measurement. It was.

[実施例5]『二成分含量比を用いた解析』
より精度の高い差異の検出を行うため、増加変動を示す有機酸と減少変動を示す有機酸の二成分の含量比を指標とした差異の検出を行った。
[Example 5] "Analysis using binary component ratio"
In order to detect the difference with higher accuracy, the difference was detected using the content ratio of the two components of the organic acid showing the increase fluctuation and the organic acid showing the decrease fluctuation as an index.

(1)クエン酸含量/ギ酸含量比
実施例3にて得られたクエン酸含量及びギ酸含量を示す値について、クエン酸含量/ギ酸含量の比を算出した。結果を図7に示した。
その結果、健全圃場及びそうか病菌汚染圃場のそれぞれで栽培したジャガイモ作物体間において、クエン酸含量(汚染圃場では減少変動を示す有機酸含量)に対するギ酸含量(汚染圃場では増加変動を示す有機酸含量)との比を算出することによって、各単独成分を指標とする場合よりも差異の検出精度が大幅に向上することが示された。
(1) Citric acid content / formic acid content ratio For the values indicating the citric acid content and the formic acid content obtained in Example 3, the ratio of citric acid content / formic acid content was calculated. The results are shown in FIG.
As a result, between the potato crops cultivated in the healthy field and the scab pathogen contaminated field, the formic acid content (the organic acid content that shows a decrease in the contaminated field) and the organic acid that shows an increase in the contaminated field It was shown that the difference detection accuracy is greatly improved by calculating the ratio to the content) as compared with the case where each single component is used as an index.

この結果から、「汚染圃場では減少変動を示す有機酸含量」に対して「汚染圃場では増加変動を示す有機酸含量」の比を算出することによって、汚染圃場での減少変動が増幅された値として精度良く検出できることが示された。   From this result, by calculating the ratio of “Organic acid content showing increased fluctuation in the contaminated field” to “Organic acid content showing increased fluctuation in the contaminated field”, the value obtained by amplifying the decreased fluctuation in the contaminated field. It was shown that it can be detected with high accuracy.

(2)リンゴ酸含量/クロロゲン酸類含量比
実施例4にて得られたリンゴ酸含量及びクロロゲン酸類含量を示す値について、リンゴ酸含量/クロロゲン酸類含量の比を算出した。結果を図8に示した。
その結果、健全圃場及びそうか病菌汚染圃場のそれぞれで栽培したジャガイモ作物体間において、リンゴ酸含量(汚染圃場では増加変動を示す有機酸含量)に対するクロロゲン酸類含量(汚染圃場では減少変動を示す有機酸含量)との比を算出することによって、各単独成分を指標とする場合よりも差異の検出精度が大幅に向上することが示された。
(2) Malic acid content / chlorogenic acid content ratio With respect to the values indicating the malic acid content and the chlorogenic acid content obtained in Example 4, the ratio of malic acid content / chlorogenic acid content was calculated. The results are shown in FIG.
As a result, between potato crops cultivated in healthy and scab-contaminated fields, the chlorogenic acid content (organic acid content that shows increased fluctuation in the contaminated field) and chlorogenic acid content (organic that shows decreased fluctuation in the contaminated field) By calculating the ratio to the acid content, it was shown that the accuracy of difference detection was greatly improved compared to the case where each single component was used as an index.

この結果から、「汚染圃場では増加変動を示す有機酸含量」に対して「汚染圃場では減少変動を示す有機酸含量」の比を算出することによって、汚染圃場での増加変動が増幅された値として精度良く検出できることが示された。
From this result, by calculating the ratio of “Organic acid content showing a change in decrease in the contaminated field” to “Organic acid content showing an increase in the contaminated field”, an increase in the increase in the contaminated field was amplified. It was shown that it can be detected with high accuracy.

[実施例6]『塊茎形成前の作物体診断および塊茎品質評価』
上記有機酸含量を指標とする手法によって、塊茎が形成される前の作物体複葉を試料として供した場合の、作物体の生育状態および収穫予定のジャガイモ塊茎の品質評価が可能であるかを検討した。
[Example 6] “Crop body diagnosis and tuber quality evaluation before tuber formation”
Examination of whether or not it is possible to evaluate the growth status of the crop body and the quality of the potato tubers planned to be harvested when the crop body double leaf before the tuber formation is used as a sample by the method using the organic acid content as an index did.

実施例1にて平成26年6月中旬に採取した8品種・系統それぞれの複葉の凍結乾燥物について、実施例2に記載の方法と同様にして、H−NMRスペクトルを測定した。
得られたスペクトルについて、クエン酸(2.54ppm)に該当するNMRシグナルの面積値を求め、内部標準化合物として添加した3−(トリメチルシリル)−1−プロパンスルホン酸ナトリウム(終濃度1mM)のシグナル面積との相対値を算出した。得られたクエン酸含量を示す値は、複葉中のクエン酸含量を示す値として、図9に示した。
The 1 H-NMR spectrum was measured in the same manner as described in Example 2 for the lyophilized product of each of the 8 cultivars / lines collected in Example 1 in the middle of June 2014.
For the obtained spectrum, the area value of the NMR signal corresponding to citric acid (2.54 ppm) was determined, and the signal area of sodium 3- (trimethylsilyl) -1-propanesulfonate (final concentration 1 mM) added as an internal standard compound The relative value was calculated. The value indicating the citric acid content obtained is shown in FIG. 9 as the value indicating the citric acid content in the compound leaf.

その結果、塊茎形成前に採取した複葉を試験に供した場合であっても、8品種・系統の全てにおいて複葉中のクエン酸含量は健全圃場に比べてそうか病菌汚染圃場では減少する傾向があることが示された。
この結果から、塊茎形成前の作物体を試料に供した場合であっても、複葉における有機酸代謝化合物の変動を検出することで、塊茎病害原因微生物による作物体への影響が検出可能であることが示唆された。また、品種・系統の違いによる病害抵抗性の強弱に関わらず、有機酸変動による差異の検出が可能であることが確認された。
当該結果は、塊茎が未だ形成されていない作物体地上部の有機酸含量を測定することによって、将来収穫予定の塊茎品質評価が可能となることを示す結果である。
As a result, even when the compound leaves collected before tuber formation were used for the test, the citric acid content in the compound leaves in all 8 varieties / lines tended to decrease in the field contaminated with scab pathogens compared to the healthy field. It was shown that there is.
From this result, even when the crop body before tuber formation is used as a sample, it is possible to detect the effects on the crop body by tuber disease-causing microorganisms by detecting changes in organic acid metabolizing compounds in compound leaves It has been suggested. In addition, it was confirmed that it was possible to detect differences due to changes in organic acids, regardless of the resistance to disease caused by differences in cultivars and strains.
The said result is a result which shows that the tuber quality evaluation of a future harvest plan is attained by measuring the organic acid content of the above-ground part of the crop body in which the tuber is not yet formed.

本発明に係るジャガイモ作物体及び/又は塊茎収穫物等の評価結果は、作物体自体及び農作物の生育状態および品質に関する付加価値等を付与する情報として、生産者及び流通業者等に有効に利用されることが期待される。特に商品価値を大幅に低下させ経済的損失の大きいそうか病に対して好適な技術となることが期待される。
Evaluation results of potato crops and / or tuber crops according to the present invention are effectively used by producers, distributors, etc. as information that gives added value regarding the growth status and quality of the crops themselves and the crops. It is expected that In particular, it is expected to become a suitable technique for common scab disease with a significant reduction in commercial value and a large economic loss.

1 :塊茎
2 :そうか病罹病部
3 :羽状複葉
4 :小葉
1: Tuber 2: Scab disease affected part 3: Feathered compound leaf 4: Leaflet

Claims (15)

塊茎病害原因微生物からの影響に関するジャガイモ(Solanum tuberosum)作物体の生育状態を診断する方法であって、
(1)ジャガイモ作物体の地上部における有機酸含量又は当該有機酸含量に基づく値、を指標値とする工程、及び、
(2)前記指標値について、(2a)診断対象である作物体地上部からの指標値と(2b)健全圃場での作物体地上部からの指標値とを比較して、指標値間の実質的な差異の有無又は差異の度合いを判定する工程、
を含むことを特徴とする、ジャガイモ作物体の生育状態を診断する方法。
A method for diagnosing the growth state of a potato (Solanum tuberosum) crop body in relation to the effects from tuber disease-causing microorganisms,
(1) a step of setting an organic acid content in the above-ground part of a potato crop body or a value based on the organic acid content as an index value; and
(2) For the index value, (2a) comparing the index value from the above-ground part of the crop body to be diagnosed with (2b) the index value from the above-ground part of the crop body in a healthy field, Determining whether or not there is a general difference or the degree of difference,
A method for diagnosing the growth state of a potato crop body, comprising:
前記(2)に記載の工程の後、
(3)前記判定した実質的な差異の有無又は差異の度合いに基づいて、診断対象である作物体の生育状態を判定する工程、
を含む、請求項1に記載のジャガイモ作物体の生育状態を診断する方法。
After the step described in (2) above,
(3) A step of determining a growth state of a crop body to be diagnosed based on the presence or absence of the determined substantial difference or the degree of the difference,
The method of diagnosing the growth state of the potato crop body of Claim 1 containing this.
前記(2)に記載の工程において指標値間に実質的な差異が検出されない場合には、前記(3)に記載の工程において診断対象である作物体の生育状態が良好であると判定する、請求項2に記載のジャガイモ作物体の生育状態を診断する方法。   When no substantial difference is detected between the index values in the step described in (2), it is determined that the growth state of the crop body that is a diagnosis target in the step described in (3) is good. The method of diagnosing the growth state of the potato crop body according to claim 2. 前記(2)に記載の工程において、
前記(2a)に記載の作物体地上部と前記(2b)に記載の作物体地上部とが、同一品種・系統の作物体の茎及び/又は葉である、
請求項1〜3のいずれかに記載のジャガイモ作物体の生育状態を診断する方法。
In the step described in (2) above,
The above-ground part of the crop body according to (2a) and the above-ground part of the crop body according to (2b) are stems and / or leaves of a crop body of the same variety / lineage.
The method to diagnose the growth state of the potato crop body in any one of Claims 1-3.
前記(1)に記載の有機酸がギ酸及び/又はL-リンゴ酸であって、
前記(2)に記載の差異が、前記(2b)に記載の指標値に対して前記(2a)に記載の指標値が増加する差異である、
請求項1〜4のいずれかに記載のジャガイモ作物体の生育状態を診断する方法。
The organic acid according to (1) is formic acid and / or L-malic acid,
The difference described in (2) is a difference in which the index value described in (2a) increases with respect to the index value described in (2b).
The method to diagnose the growth state of the potato crop body in any one of Claims 1-4.
前記(1)に記載の有機酸がギ酸である、請求項5に記載のジャガイモ作物体の生育状態を診断する方法。   The method for diagnosing the growth state of a potato crop body according to claim 5, wherein the organic acid according to (1) is formic acid. 前記(1)に記載の有機酸がクエン酸及び/又はクロロゲン酸類であって、
前記(2)に記載の差異が、前記(2b)に記載の指標値に対して前記(2a)に記載の指標値が減少する差異である、
請求項1〜4のいずれかに記載のジャガイモ作物体の生育状態を診断する方法。
The organic acid described in (1) is citric acid and / or chlorogenic acids,
The difference described in (2) is a difference in which the index value described in (2a) decreases with respect to the index value described in (2b).
The method to diagnose the growth state of the potato crop body in any one of Claims 1-4.
前記(1)に記載の有機酸がクエン酸である、請求項7に記載のジャガイモ作物体の生育状態を診断する方法。   The method for diagnosing the growth state of a potato crop body according to claim 7, wherein the organic acid according to (1) is citric acid. 前記指標値が、
(A)健全圃場にて生育した作物体地上部に対して、塊茎病害原因微生物に汚染された圃場にて生育した作物体地上部では増加する有機酸含量又は当該有機酸含量に基づく値と、
(B)健全圃場にて生育した作物体地上部に対して、塊茎病害原因微生物に汚染された圃場にて生育した作物体地上部では減少する有機酸含量又は当該有機酸含量に基づく値と、
の比又は当該比に基づく値である、
請求項1〜4のいずれかに記載のジャガイモ作物体の生育状態を診断する方法。
The index value is
(A) With respect to the above-ground part of the crop body grown in a healthy field, the organic acid content increased in the above-ground part of the crop body grown in the field contaminated with tuber disease-causing microorganisms, or a value based on the organic acid content;
(B) The organic acid content that decreases in the above-ground part of the crop body grown in the field contaminated with the tuber disease-causing microorganism, or a value based on the organic acid content, with respect to the above-ground part of the crop body grown in the healthy field,
Or a value based on the ratio,
The method to diagnose the growth state of the potato crop body in any one of Claims 1-4.
前記(A)に記載の有機酸がギ酸及び/又はL−リンゴ酸であって、前記(B)に記載の有機酸がクエン酸及び/又はクロロゲン酸類である、請求項9に記載のジャガイモ作物体の生育状態を診断する方法。   The potato crop according to claim 9, wherein the organic acid according to (A) is formic acid and / or L-malic acid, and the organic acid according to (B) is citric acid and / or chlorogenic acids. A method of diagnosing the growth state of the body. 前記(A)に記載の有機酸がギ酸であって、前記(B)に記載の有機酸がクエン酸である、請求項10に記載のジャガイモ作物体の生育状態を診断する方法。   The method for diagnosing the growth state of a potato crop body according to claim 10, wherein the organic acid according to (A) is formic acid and the organic acid according to (B) is citric acid. 前記塊茎病害原因微生物が、ジャガイモそうか病菌である、請求項1〜11のいずれかに記載のジャガイモ作物体の生育状態を診断する方法。   The method for diagnosing the growth state of a potato crop body according to any one of claims 1 to 11, wherein the tuber disease causing microorganism is a potato scab. 塊茎病害原因微生物からの影響に関するジャガイモ(Solanum tuberosum)塊茎の品質を評価する方法であって、
請求項1〜12のいずれかに記載の前記(2a)に記載の診断対象である作物体地上部の代わりに、評価対象である塊茎の作物体地上部を用いて前記(1)及び(2)に記載の工程を行うことを特徴とする、ジャガイモ塊茎の品質を評価する方法。
A method for assessing the quality of a potato (Solanum tuberosum) tuber with respect to the effects from a tuber disease-causing microorganism,
Instead of the above-ground part of the crop body that is the diagnosis target according to (2a) according to any one of claims 1 to 12, the above-described (1) and (2) The method of evaluating the quality of a potato tuber characterized by performing the process of description to).
請求項13に記載の工程の後、
(4)前記判定した実質的な差異の有無又は差異の度合いに基づいて、評価対象である塊茎の品質を判定する工程、
を含む、請求項13に記載のジャガイモ塊茎の品質を評価する方法。
After the process of claim 13,
(4) A step of determining the quality of the tuber that is the object of evaluation based on the determined presence or absence of the substantial difference or the degree of the difference,
A method for assessing the quality of potato tubers according to claim 13.
請求項14に記載の前記(2)に記載の工程において指標値間に実質的な差異が検出されない場合には、前記(4)に記載の工程において評価対象である塊茎の品質が良好であると判定する、請求項14に記載のジャガイモ塊茎の品質を評価する方法。   If no substantial difference is detected between the index values in the step (2) according to claim 14, the quality of the tubers to be evaluated in the step (4) is good. The method for evaluating the quality of potato tubers according to claim 14, wherein
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN113475336A (en) * 2021-02-10 2021-10-08 北京简耘科技有限公司 Data acquisition method supporting field potato planting decision

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001078763A (en) * 1999-09-13 2001-03-27 Fujirebio Inc Monoclonal antibody against potato scab bacterium, hybridoma and immunity assaying reagent using the same antibody
JP2002214141A (en) * 2001-01-22 2002-07-31 Japan Science & Technology Corp Diagnosing method for plant growth
JP2010088304A (en) * 2008-10-03 2010-04-22 National Institute Of Advanced Industrial Science & Technology Reagent kit for quantitative pcr determination of causal fungus of scab disease
JP2014003909A (en) * 2012-06-21 2014-01-16 National Agriculture & Food Research Organization Method for identifying disease resistant variety strain

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001078763A (en) * 1999-09-13 2001-03-27 Fujirebio Inc Monoclonal antibody against potato scab bacterium, hybridoma and immunity assaying reagent using the same antibody
JP2002214141A (en) * 2001-01-22 2002-07-31 Japan Science & Technology Corp Diagnosing method for plant growth
JP2010088304A (en) * 2008-10-03 2010-04-22 National Institute Of Advanced Industrial Science & Technology Reagent kit for quantitative pcr determination of causal fungus of scab disease
JP2014003909A (en) * 2012-06-21 2014-01-16 National Agriculture & Food Research Organization Method for identifying disease resistant variety strain

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113475336A (en) * 2021-02-10 2021-10-08 北京简耘科技有限公司 Data acquisition method supporting field potato planting decision

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