JP2020005572A - Phytopathogenic fungus detection device as well as detection method and pesticide selection method of using the same - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、植物病原性真菌の検出装置、並びに、それを用いた病原性真菌の検出方法および農薬の選択方法に関する。 The present invention relates to an apparatus for detecting a phytopathogenic fungus, a method for detecting a pathogenic fungus using the same, and a method for selecting an agricultural chemical.
植物病原性真菌については、植物侵入性に係る性質として、植物表面に付着器を形成して付着後、気孔組織等細孔を探してそこから菌糸を植物体中に伸ばす、あるいは菌糸から植物細胞壁分解酵素(セルラーゼ、ペクチナーゼ)を分泌するなどの特徴がある。 For phytopathogenic fungi, as a property related to plant invasion, after forming and attaching an appressorium on the plant surface, pores such as stoma tissue are searched and hyphae are extended into the plant from there. It has features such as secretion of decomposing enzymes (cellulase, pectinase).
これらを利用して、例えば、特許文献1では、微多孔膜支持体を用いた真菌計量方法を開示している。また、非特許文献1では、植物病原性卵菌の1種であるPhytophthora sojaeの偽菌糸が、水平に成長するより下方向にあたかも潜ろうとすること、及び3μmの孔を有するPET(ポリエチレンテレフタレート)膜を貫通することを開示している。 Utilizing these, for example, Patent Document 1 discloses a fungal weighing method using a microporous membrane support. Further, in Non-Patent Document 1, pseudohyphae of Phytophthora sojae, which is a kind of phytopathogenic oomycetes, try to dive below the horizontal growth, and PET (polyethylene terephthalate) having a pore of 3 μm. It discloses piercing the membrane.
また、この性質に着目し、本発明者らは既に、植物病原性卵菌類の判定方法を提案している(特許文献2)。 In addition, paying attention to this property, the present inventors have already proposed a method for determining phytopathogenic oomycetes (Patent Document 2).
背景技術で示した技術は、植物病原性真菌の選択的検知を可能にするが、植物栽培現場においては、病原性真菌検知後の対応、即ち農薬投薬による病原性真菌の成長抑制、排除が必要とされる。この点、これまでに知られている従来技術では、病原性真菌によって発症した後にその症状から病原菌を推定し投薬を行う、あるいは病原菌を分離・同定後に投薬を行うことになり、蔓延が防げない状況が起こってしまう。あるいは、発症を前提に農薬の過剰な事前投薬を行うなどの対応が取られることもあり、農場管理作業の重労働化をもたらしている。この過剰投薬は、さらに、耐性菌の出現を促す結果に繋がっていると見られ、労力をかけても病気を抑えられず、収穫減・作物放棄に陥る例が見られているのが現状である。 The technology described in the background art enables selective detection of phytopathogenic fungi.However, at the plant cultivation site, it is necessary to respond after detecting the pathogenic fungi, that is, to suppress or eliminate the growth of pathogenic fungi by pesticide administration. It is said. In this regard, in the prior art known so far, after the onset by a pathogenic fungus, the pathogen is presumed from the symptoms and administration is performed, or the administration is performed after separating and identifying the pathogen, and the spread cannot be prevented The situation happens. Alternatively, measures such as excessive pre-medication of pesticides may be taken on the premise of the onset, which has led to heavy labor in farm management work. This overdose is thought to further lead to the emergence of resistant bacteria, and even with efforts, the disease cannot be suppressed, and in some cases, crops are reduced and crops are abandoned. is there.
本発明は、このような実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、試験試料が植物病原性真菌を含有するかどうかを選択的に判定するとともに、当該植物病原性真菌に対する有効農薬を、真菌性病害発症前に提示できる、検出装置、並びに、検出方法及び有効農薬の選択方法を提供することである。 The present invention has been made in view of such circumstances, and its purpose is to selectively determine whether a test sample contains a phytopathogenic fungus and to determine an effective pesticide for the phytopathogenic fungus. It is an object of the present invention to provide a detection device, a detection method, and a method for selecting an effective pesticide, which can be presented before the onset of a fungal disease.
本発明者等は、鋭意検討した結果、下記構成の検出装置によって上記課題を解消し得ることを見出し、かかる知見に基づいて更に検討を重ねることによって本発明を完成した。 As a result of intensive studies, the present inventors have found that the above-described problems can be solved by a detection device having the following configuration, and have completed further studies based on such findings.
すなわち、本発明の一つの局面に関する検出装置は、人工細胞壁と、前記人工細胞壁の上部に設けられた試験試料投入部と、前記人工細胞壁の下部に設けられた培養液貯留部とを有するセンサ様デバイスを複数個、及び、各センサ様デバイス内での菌糸生長を検出する光学的観察部を有し、前記培養液貯留部にそれぞれ異なる農薬原体が含まれていることを特徴とする。 That is, a detection device according to one aspect of the present invention is a sensor-like device having an artificial cell wall, a test sample input section provided at an upper portion of the artificial cell wall, and a culture solution storage section provided at a lower portion of the artificial cell wall. It is characterized by having a plurality of devices and an optical observation unit for detecting hyphal growth in each sensor-like device, wherein the culture solution storage unit contains different agrochemical ingredients.
本発明によれば、簡易かつ安全に、植物病原性真菌を選択的に検出できる装置および方法を提供することができる。また、本発明によって、真菌性病害の発症前に有効な農薬を選択することができ、無駄な農薬を散布する労力や過剰投薬などを抑えることが可能となるため、産業利用上非常に有用である。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the apparatus and method which can detect a phytopathogenic fungus easily and safely can be provided. Further, according to the present invention, it is possible to select an effective pesticide before the onset of a fungal disease, and it becomes possible to suppress the labor for spraying useless pesticides and excessive medication, etc., which is very useful for industrial use. is there.
以下、本発明に係る実施形態について具体的に説明するが、本発明は、これらに限定されるものではない。 Hereinafter, embodiments according to the present invention will be specifically described, but the present invention is not limited thereto.
(検出装置)
本実施形態に係る、植物病原性真菌を検出する装置は、図1に示すように、人工細胞壁2と、前記人工細胞壁2の上部に設けられた試験試料投入部3と、前記人工細胞壁2の下部に設けられた培養液貯留部4とを有するセンサ様デバイス1を複数個有している。さらに、本実施形態の装置は、各センサ様デバイス内での菌糸生長を検出する光学的観察部7を有している。また、前記培養液貯留部4にはそれぞれ異なる農薬原体6が含まれている。
(Detection device)
As shown in FIG. 1, the apparatus for detecting a phytopathogenic fungus according to the present embodiment includes an
試験試料投入部3は試験試料5を投入するための容器であり、試験試料投入部3の底面は、人工細胞壁2で形成されている。
The test
人工細胞壁2は、図2に示すように、貫通孔22を有する基板21と、前記基板21の片面に設けられたセルロース膜23とを少なくとも備えていることが好ましい。この基板21の裏面はセルロース膜23の表面23aと接している。このような人工細胞壁を使用することによって、標的とする植物病原性真菌を選択的に検出することがより容易になる。
As shown in FIG. 2, the
前記貫通孔22は、基板21の表側の面から裏側の面まで貫通しており、当該貫通孔の孔径は2〜7μm(断面積4.5〜38.5μm2)であることが好ましい。孔径が前記範囲であることによって、標的の病原性真菌をより確実に選択的に検出することができる。
The
また、標的の病原性真菌をより確実に選択的に検出するためには、セルロース膜23の厚みも調整することが好ましい。具体的には、セルロース膜23の厚みは、0.5〜2μmであることが好ましい。
In order to more reliably and selectively detect the target pathogenic fungus, it is preferable to adjust the thickness of the
本実施形態の人工細胞壁2において、基板21の貫通孔22の孔径およびセルロース膜23の膜厚を上記範囲のように調整することによって、植物非病原性真菌は、セルロース膜23を貫通しないものが多いのに対し、本実施形態で標的とする病原性真菌は選択的にセルロース膜23の裏面に現れるため、植物非病原性真菌を選択的に検出できると考えられる。
In the
また、前記基板21の厚みは特に限定されないが、一例として5〜150μm程度であることが好ましい。
The thickness of the
図1に示されるように、試験試料投入部3の内部に、試験試料5が供給される。このようにして、試験試料5が植物病原性真菌を含有している場合、基板21の表側の面上に植物病原性真菌が存在することになる。
As shown in FIG. 1, a
本実施形態において、試験試料5は、固体、液体、または気体である。試験試料5は、固体または液体であることが望ましい。固体の試験試料5の例は、土壌または破砕された植物等である。他の例は、バーミキュライト、ロックウール、またはウレタンのような農業資材等である。液体の試験試料5の例は、農業用水、水耕栽培のために用いられた溶液、植物を洗浄するために使用した後の液体、植物から抽出された液体、農業資材を洗浄するために使用した後の液体、または作業者の衣類あるいは靴を洗浄するために使用した後の液体等である。
In the present embodiment, the
あるいは、どの農薬が有効であるかを調べて、特定の植物について有効農薬を選択したい場合には、その植物に害をなす病原性真菌をあらかじめ培養しておき、その培養液を試験試料5として用いることもできる。
Alternatively, by examining which pesticide is effective and selecting an effective pesticide for a specific plant, the pathogenic fungus harming the plant is preliminarily cultured, and the culture solution is used as a
本実施形態の検出装置が標的とする植物病原性真菌は、例えば、トマト病原性真菌や、その他、Fusarium属、Pyricularia属、またはColletotrichum属に属する真菌などが挙げられる。トマト病原性真菌としては、トマト灰色カビ病菌(Botrytis cinerea)、トマトすすカビ病菌(Pseudocercospora fuligena)、トマト葉カビ病菌(Passalora fulva)等が挙げられる。 Examples of the phytopathogenic fungi targeted by the detection device of the present embodiment include tomato pathogenic fungi and fungi belonging to the genera Fusarium, Pyricularia, or Colletotrichum. Examples of the tomato pathogenic fungi include tomato gray mold (Botrytis cinerea), tomato soot mold (Pseudocercospora fuligena), and tomato leaf mold (Passalora fulva).
その他、植物病原性真菌の例は、Fusarium oxysporum、Pyricularia grisea、またはColletotrichum gloeosporioides等である。これらの植物病原性真菌は、根腐れ病(Root rot disease)、いもち病(blast)、炭疽病(Anthrax)、灰色かび病(Gray mold)などを引き起こす。これらの植物病原性真菌は、植物を枯らす。植物非病原性真菌の例は、Saccharomyces cerevisiae、Penicillium chysogeum、またはAspergillus oryzaeである。 Other examples of phytopathogenic fungi include Fusarium oxysporum, Pyricularia grisea, or Colletotrichum gloeosporioides. These phytopathogenic fungi cause root rot disease, blast, blast anthrax, gray mold, and the like. These phytopathogenic fungi kill plants. Examples of plant non-pathogenic fungi are Saccharomyces cerevisiae, Penicillium chysogeum, or Aspergillus oryzae.
本実施形態において、標的とする植物はトマトであることが好ましく、ひいては、植物病原性真菌としては、トマト灰色カビ病菌(Botrytis cinerea)、トマトすすカビ病菌(Pseudocercospora fuligena)、トマト葉カビ病菌(Passalora fulva)であることが好ましい。 In the present embodiment, the target plant is preferably a tomato, and as the phytopathogenic fungi, tomato gray mold (Botrytis cinerea), tomato soybean mold (Pseudocercospora fuligena), and tomato leaf mold (Passalora) fluva).
なお、本明細書において、用語「植物病原性」とは、植物に対して病原性を有していることを意味する。用語「植物非病原性」とは、植物に対して病原性を有していないことを意味する。真菌が病原性を有しているとしても、植物に対して病原性を有していないのであれば、その真菌は「植物非病原性」である。言い換えれば、真菌が植物に対して悪影響を与えないのであれば、その真菌は「植物非病原性」である。用語「植物非病原性」に含まれる接頭語「非」は、「植物」を修飾せず、接頭語「非」は「病原性」を修飾する。 In the present specification, the term “plant pathogenicity” means having plant pathogenicity. The term “plant non-pathogenic” means not pathogenic to plants. If the fungus is pathogenic, but not pathogenic to the plant, then the fungus is "plant non-pathogenic". In other words, a fungus is "plant non-pathogenic" if it does not adversely affect the plant. The prefix "non" included in the term "plant non-pathogenic" does not modify "plant" and the prefix "non" modifies "pathogenic".
本実施形態の検出装置において、前記人工細胞壁2の下部に設けられた培養液貯留部4には、培養液6が入れられている。培養液6としては、真菌が培養できる培養液であれば特に限定はされず、一般的な培地や培養液を使用できる。例えば、ポテトデキストロース培地、サブローデキストロース培地等が使用可能である。なお、真菌の培養を加速するために、培養液貯留部4だけでなく、前記試験試料5にも培養液を添加してもよい。
In the detection device of the present embodiment, a culture solution 6 is stored in a culture
本実施形態では、この培養液貯留部4に培養液6と共に農薬原体を投入する。農薬原体は、装置が有する複数個のセンサ様デバイスでそれぞれ異なるものを投入する。農薬原体としては、被検体植物に登録がある農薬原体であれば特に限定なく使用することができる。
In the present embodiment, the pesticidal drug substance is charged into the culture
例えば、カスガマイシン(Kasugamycinhydrochloridemonohydrate)、メパピニウム(Mepanipyrim)、ペンチオピラド(Penthiopyrad)、トリフルミゾール(Triflumizole)、ジフェノコナゾール(Difenoconazole)、フェンピラザミン(Fenpyrazamine)、イプロジオン(Iprodione)、フルジオキソニル(Fludioxonil)、テトラクロロイソフタロニトリル(TPN)、イミノクタジンアルベシル酸(Iminoctadinealbesilate)、カプタン(Captan)、チオファネートメチル(Tiophanete−methyl)、ベノミル(Benomyl)、ジエトフェンカルブ(Diethofencarb)、アゾキシストロビン(Azoxystrobin)、ポリオキシン(Polioxin)等を使用することができる。 For example, kasugamycin (Keieiesuyujieiemuwaishiainhydrochloridemonohydrate), Mepapiniumu (Mepanipyrim), penthiopyrad (Penthiopyrad), triflumizole (triflumizole), difenoconazole (Difenoconazole), Fenpirazamin (Fenpyrazamine), iprodione (Iprodione), fludioxonil (Fludioxonil), tetrachloroisophthalonitrile ( TPN), iminoctadine albesylate (Iminoctadinealbesilate), captan (Captan), thiophanate-methyl (Tiophanete-methyl), benomyl (Benomyl), dietofencarb (Die) hofencarb), azoxystrobin (Azoxystrobin), it can be used polyoxin (Polioxin) or the like.
本実施形態の検出装置では、一定の培養期間を経た後、前記人工細胞壁2のセルロース膜23の裏面23bに、植物病原性真菌が現れているかどうかを観察することによって、試料中における植物病原性真菌の存否を検出でき、また、真菌が現れているかどうかでセンサ様デバイスに含まれている農薬原体が有効であるかどうかを確認することができる。
In the detection device of the present embodiment, after a certain culture period, the phytopathogenic fungus in the sample is observed by observing whether or not phytopathogenic fungi appear on the
その観察を行うために、本実施形態の検出装置は、図1に示すような光学的観察部7を、センサ様デバイス1の下に備えている。光学的観察部7としては、光学顕微鏡などを使用することができる。 In order to perform the observation, the detection device of the present embodiment includes an optical observation unit 7 as shown in FIG. As the optical observation unit 7, an optical microscope or the like can be used.
真菌の培養期間は特に限定はされないが、24時間以上であることが好ましく、72時間以上であることがより好ましい。また、培養温度については、20〜28℃程度とすることが好ましい。 The culture period of the fungus is not particularly limited, but is preferably 24 hours or more, and more preferably 72 hours or more. Further, the culture temperature is preferably about 20 to 28 ° C.
本実施形態の検出装置では、図1に示すような試験試料投入部3、人工細胞壁2および培養液貯留部4で少なくとも構成されているセンサ様デバイス1を複数個備えている。複数のセンサ様デバイス1の配置・配列については、特に限定はなく、例えば図3〜図5に示すように円周上に配置してもよいし、図6に示すようにブロック状に配置することもできる。ブロック状の場合、配置するセンサ様デバイスの個数によってデッドスペースができてしまう、また、検知時に検出器が移動する場合、またはセンサーを動かす場合でも、各ブロックを観察するために、大きなスペースが必要となるなど、図3〜5に示した円周上配置に比べ、不具合があるので、円周上に配置する方がより好ましいと考えられる。
The detection device of the present embodiment includes a plurality of sensor-like devices 1 at least composed of a test
図3は本実施形態の各センサ様デバイス1を円周上に配置した場合の上面図であり、図4はその斜視図である。図5および図6には、それぞれのセンサ様デバイスに異なる農薬原体を投入した場合の概略図を示している。 FIG. 3 is a top view when each sensor-like device 1 of the present embodiment is arranged on a circumference, and FIG. 4 is a perspective view thereof. FIG. 5 and FIG. 6 are schematic diagrams in a case where different pesticide active ingredients are charged into the respective sensor-like devices.
本実施形態では、複数個のセンサ様デバイスのうち、少なくとも一つのセンサ様デバイスの培養液貯留部には農薬原体が含まれていないことが好ましい。例えば、図5および6において「ブランク」と示されているセンサ様デバイスには農薬原体は含まれていない。ブランクのセンサ様デバイスは、一つまたは複数設けることができる。ブランクのセンサ様デバイスの位置については把握し、判別できるようにしておくことが好ましい。 In the present embodiment, it is preferable that the culture solution reservoir of at least one sensor-like device among the plurality of sensor-like devices does not contain the pesticide drug substance. For example, the sensor-like device shown as “blank” in FIGS. 5 and 6 does not include the pesticide drug substance. One or more blank sensor-like devices can be provided. It is preferable that the position of the blank sensor-like device be grasped and determined.
本実施形態の検出装置は、図7に示すように、円周上に配置された前記センサ様デバイスが水平方向に回転すること、並びに、前記光学的観察部7が特定の場所に固定されており、回転によって当該光学的観察部7に各センサ様デバイス1が到達した時に、デバイスの下から上に向かって、真菌が現れているかどうかを観察することが好ましい。 As shown in FIG. 7, the detection device according to the present embodiment is configured such that the sensor-like devices arranged on the circumference rotate in the horizontal direction, and that the optical observation unit 7 is fixed to a specific place. When each sensor-like device 1 reaches the optical observation unit 7 by rotation, it is preferable to observe whether fungi appear from the bottom of the device upward.
このような構成により、光学的観察部7は一つ設置するだけでよく、あとはセンサ様デバイスを回転させて真菌の存否を検出することができる。 With such a configuration, only one optical observation unit 7 needs to be installed, and after that, the presence or absence of the fungus can be detected by rotating the sensor-like device.
検出(光学的観察)は、図7に示すように、上記ブランク(農薬原体が含まれていない)デバイスから始めることが好ましい。ブランクをまず観察し、そこで菌糸の成長が認められない時は、その試験試料には病原性真菌類が存在しないと判断してそれ以降の検出を停止することができる。前記ブランクにおいて菌糸の成長が認められた場合にのみ、それ以降、順番に各農薬原体が有効であるかと検出していくことができるため、効率的で検出時間と検出コストを抑えることができる。 The detection (optical observation) is preferably started from the blank (no pesticide substance) device as shown in FIG. The blank is first observed, and if no hyphal growth is observed, the test sample can be determined to be free of pathogenic fungi and further detection can be stopped. Only when the growth of hyphae is recognized in the blank, thereafter, since it is possible to sequentially detect whether each pesticide active ingredient is effective, it is possible to suppress the detection time and the detection cost efficiently and efficiently. .
各農薬原体の配置順は特に限定はされないが、耐性リスクが低いとされる農薬原体から準備配置していくことが好ましい。具体的には、例えば、TPN、カプタン、イミノクタジンアルベシル酸、フェンピラザミン、フルジオキソニル、をこの順に配置することが好ましい。その後で、耐性リスクが中〜高(=耐性菌が出現しやすい)の農薬原体を配置することが望ましい。具体的には、例えば、カスガマイシン、メパニピリム、ペンチオピラド、アゾキシストロビン、ポリオキシン、トリフルミゾール、ジフェノコナゾール、イプロジオン、チオファネートメチル、ベノミル、ジエトフェンカルブ、をこの順に配置することが好ましい。 There is no particular limitation on the order in which the pesticidal active ingredients are arranged, but it is preferable to prepare and arrange the pesticidal active ingredients with a low resistance risk. Specifically, for example, it is preferable to arrange TPN, captan, iminoctadine albesylic acid, fenpyrazamine, and fludioxonil in this order. After that, it is desirable to arrange a pesticide drug substance having a medium to high resistance risk (= resistant bacteria are likely to appear). Specifically, for example, kasugamycin, mepanipyrim, penthiopyrad, azoxystrobin, polyoxin, triflumizole, diphenoconazole, iprodione, thiophanate methyl, benomyl, and dietofencarb are preferably arranged in this order.
農薬原体の数は、対象とする病原性真菌によっても異なり、例えば、トマトすすカビ病菌(Pseudocercospora fuligena)だけを検出対象にする場合は、図8に示すように、農薬原体の数を5種類にまで減らすことができる(図8右側)。このような農薬原体の数を減らす場合も、センサ様デバイスをブロック状ではなく円周上に配置することによって対応しやすいと考えられる。 The number of pesticide active ingredients differs depending on the target pathogenic fungus. For example, when only tomato soybean mold fungus (Pseudocercospora fuligena) is to be detected, as shown in FIG. It can be reduced to the number of types (right side in FIG. 8). It is considered that such a case in which the number of the pesticide active ingredients is reduced can be easily dealt with by arranging the sensor-like devices on the circumference instead of the blocks.
また、本実施形態の検出装置は、図9に示すように、円周上に配置された前記センサ様デバイスの同心円中央に液プールを備えていてもよい。前記液プールに菌回収液(試験試料)を投入することで、各センサ様デバイスに試験試料を一度に投入することができ、効率的である。 Further, as shown in FIG. 9, the detection device of the present embodiment may include a liquid pool at the center of a concentric circle of the sensor-like device arranged on the circumference. By injecting the bacteria collection liquid (test sample) into the liquid pool, the test sample can be injected into each sensor-like device at once, which is efficient.
通常、図9のようにデバイスが配置されて、中央に液プールがある場合には、毛細管減少により試験試料が自動的に各センサ様デバイスへと移動すると考えられる。あるいは、中央部の液プールが各センサ様デバイスより高い位置にある場合、液プールから各センサ様デバイスへの流路に傾斜ができるので、重力によって試験試料が各センサ様デバイスへ移動する。さらには、センサ様デバイスが登載された円盤を回転させれば、遠心力によって液プールから試験試料が各センサ様デバイスへと分配投入される。 Normally, when the devices are arranged as shown in FIG. 9 and the liquid pool is at the center, it is considered that the test sample automatically moves to each sensor-like device due to the capillary decrease. Alternatively, when the liquid pool at the center is higher than each sensor-like device, the flow path from the liquid pool to each sensor-like device can be inclined, so that the test sample moves to each sensor-like device by gravity. Further, when the disk on which the sensor-like devices are mounted is rotated, the test sample is distributed and injected from the liquid pool to each sensor-like device by centrifugal force.
また、さらに別の実施形態として、図10に例示されるように、前記センサ様デバイス群が数重に配置され、それぞれにセンサ様デバイス複数個が円周上に配置されていてもよい。また、各同心円間には断熱材などの温度隔壁ブロックが備えられ、円ごとに温度を調節できる機能を備えることが好ましい。そうすることによって、生育適温の異なる病原性真菌を同時に検出できるという利点がある。 As still another embodiment, as illustrated in FIG. 10, the sensor-like device groups may be arranged several times, and a plurality of sensor-like devices may be arranged on each circumference. Further, it is preferable that a temperature partition block such as a heat insulating material is provided between the concentric circles, and a function of adjusting the temperature for each circle is provided. By doing so, there is an advantage that pathogenic fungi having different suitable growth temperatures can be simultaneously detected.
例えば、図11に示すように、第1領域100と、第2領域200との間に、断熱層として第3領域300を設けることができる。第1領域100及び第2領域200にはそれぞれ温度制御部(第1温度制御部101および第2温度制御部201)を接続し、異なる温度に管理することで、生育適温の異なる複数の病原性真菌に対して、それぞれ好適な温度とすることができる。その結果、複数の菌を同時に検出できる。各領域の温度は常に一定である必要はなく、例えば、第1領域100では20〜25℃の範囲で変化させ(トマト灰色カビ病菌や葉カビ菌の生育温度)、第2領域200では30℃で一定(トマトすすカビ病菌の生育温度)という制御パターンであってもよい。温度範囲は標的とする真菌に応じて適宜設定できる。
For example, as shown in FIG. 11, a
前記断熱層としては特に限定はされないが、例えば、ロックウールなどの材料を用いることができる。 The heat insulating layer is not particularly limited, and for example, a material such as rock wool can be used.
以上、説明したような本実施形態の検出装置によれば、各センサ様デバイスにおける真菌の生育状況から効果のある農薬を提示することができる。また、農薬の効果パターンから病原性真菌の種類を特定することも可能になると考えられる。さらには、検出結果のデータを蓄積して整理することによって、真菌の中で抵抗性株の出現も示唆することができる。 As described above, according to the detection device of the present embodiment as described above, it is possible to present an effective pesticide from the growth state of the fungus in each sensor-like device. It is also considered that the type of pathogenic fungus can be specified from the effect pattern of the pesticide. Furthermore, by accumulating and organizing the data of the detection results, the appearance of resistant strains in fungi can be suggested.
(病原性真菌の検出方法)
さらに、本発明には、上述したような検出装置を用いて、植物病原性真菌を選択的に検出することを含む、植物病原性真菌の検出方法が包含される。
(Method of detecting pathogenic fungi)
Furthermore, the present invention includes a method for detecting a phytopathogenic fungus, comprising selectively detecting a phytopathogenic fungus using the above-described detection device.
本実施形態の植物病原性真菌の検出方法は、上述した検出装置を用いる限り、その他の工程については特に限定はされないが、例えば、前記検出装置の試験試料投入部3に試験試料を投入する工程、試験試料を検出装置内で静置する工程(培養する工程)、静置後、前記検出装置の人工細胞壁2(セルロース膜23)の裏面を観察する工程、および、前記セルロース膜23の裏面に真菌が観察された場合、前記試験試料は植物病原性真菌を含んでいると判定する工程を含む。
The method for detecting a phytopathogenic fungus of the present embodiment is not particularly limited in other steps as long as the above-described detection device is used. For example, a step of introducing a test sample into the test
(農薬の選択方法)
また、本発明には、上述したような検出装置を用いて、有効な農薬原体を選択する、農薬の選択方法が包含される。
(How to select pesticides)
In addition, the present invention includes a method for selecting an agricultural chemical, which uses the detection device as described above to select an effective active pharmaceutical ingredient.
本実施形態の農薬の選択方法は、上述した検出装置を用いる限り、その他の工程については特に限定はされないが、例えば、
・ブランク以外の複数のセンサ様デバイスの培養液貯留部にそれぞれ異なる農薬原体を投入する工程、
・ブランクのデバイスの試験試料投入部3に試験試料を投入する工程、試験試料を検出装置内で静置する工程(培養する工程)、静置後、前記検出装置の人工細胞壁2(セルロース膜23)の裏面を観察する工程、
・前記セルロース膜23の裏面に真菌が観察された場合、前記試験試料は植物病原性真菌を含んでいるとして、デバイスを水平方向に回転させ、次の農薬原体を含むデバイスで前記検出装置の人工細胞壁2(セルロース膜23)の裏面を観察する工程、
・前記セルロース膜23の裏面に真菌が観察された場合、当該デバイスに投入された農薬は有効ではないと判定し、真菌が観察されなかった場合、当該農薬は有効であると判定する工程を、少なくとも含むことが好ましい。
The method for selecting a pesticide of the present embodiment is not particularly limited with respect to other steps as long as the above-described detection device is used.
A step of introducing different pesticide active ingredients into the culture solution storage units of a plurality of sensor-like devices other than the blank,
A step of introducing a test sample into the test
-If a fungus is observed on the back surface of the
-When fungi are observed on the back surface of the
(ネットワーク構成)
図12は、本開示の実施の形態に係るセンサが適用された情報処理システムのネットワーク構成の一例を示す図である。情報処理システムは、センサ検出部1100、サーバ1200、ユーザ端末1300、アドバイザー端末1400を備える。情報処理システムは、センサ検出部1100の計測データから農作物(ここでは、トマト)の病原菌の検出を知らせ、専門家からの、対処、即ち適合農薬散布のアドバイスを農家のユーザに通知するシステムである。
(Network configuration)
FIG. 12 is a diagram illustrating an example of a network configuration of an information processing system to which the sensor according to the embodiment of the present disclosure is applied. The information processing system includes a
センサ検出部1100、サーバ1200、ユーザ端末1300、及びアドバイザー端末1400は、ネットワークNTを介して相互に通信可能に接続されている。ネットワークNTは、例えば、インターネット通信網、携帯電話通信網、及び公衆電話回線網を含むネットワークである。
The
サーバ1200は、例えば、1又は複数のコンピュータを含むクラウドサーバで構成されている。サーバ1200は、CPU、FPGA等のプロセッサとメモリとを含む。サーバ1200は、センサ検出部1100の計測データをユーザ端末1300を介して取得し、メモリ1202(図13)に蓄積する。
The
ユーザ端末1300は、農作物を栽培する農家のユーザが所持する端末であり、例えば、スマートフォン、タブレット端末等の携帯可能な情報処理装置で構成されている。なお、ユーザ端末1300は、据え置き型のコンピュータで構成されてもよい。ユーザ端末1300は、アドバイザー端末1400から送信されたアドバイザーによる病原菌対策についてのアドバイスを表示する。
The
センサ検出部1100は、本発明に係る、植物病原菌センサの検出、即ちセンサブロック内の人工細胞壁貫通菌糸を検出するものであり、センサ設置と同時に検出を開始しても、センサ設置後の所定時間後に検出を始めても良い。また、1回目の検出後これもまた別の所定時間後に、検出を複数回繰り返すようにしても良い。計測データに含まれるユーザーIDは、センサ検出部1100の1基ごとに付与されたユーザーIDである。
The
なお、図12では、説明の便宜上、1つのセンサ検出部1100しか示されていないが、これは一例であり、センサ検出部1100は複数存在していてもよい。この場合、センサ検出部1100は1つの農家に対して複数設置されていてもよいし、複数の農家毎に1つ又は複数設置されていてもよい。
Although only one
また、センサ検出部1100が送信する計測データを中継するユーザ端末1300は、センサ検出部1100が設置された農家のユーザが所持するユーザ端末1300であり、センサ検出部1100は予めこのユーザ端末1300の通信アドレスを記憶している。また、計測データを中継するユーザ端末1300は、センサ検出部1100から送信された計測データに自己のメモリ1302(図13参照)に事前に記憶されたユーザIDを対応付けてサーバ1200に送信すればよい。これにより、サーバ1200は、計測データがどのユーザの農場に設置されたセンサ検出部1100から送信された計測データであるかを認識できる。
In addition, the
ここでは、計測データはユーザ端末1300を介して送信されるとして説明したが、これは一例である。センサ検出部1100は、計測データをサーバ1200に直接送信してもよい。この場合、センサ検出部1100は、対応するユーザのユーザIDを事前に記憶しておき、計測データにユーザIDを対応付けてサーバ1200に送信すればよい。
Here, the measurement data has been described as being transmitted via the
センサ検出部1100及びユーザ端末1300には、それぞれ入力部1105、入力部1305が備えられていて、本発明における植物病原菌センサの当該作物の病原菌検出情報以外の、例えば、苗の撤去・更新、センサ検出以外の既に発症してしまった病気の情報、または、投薬の履歴といった情報を入力することができる。前記の情報は、サーバ1200内に蓄積、整理され、図14の病害発生・メンテナンスデータテーブルT104となる。
The
アドバイザー端末1400は、ユーザーに対して種々のアドバイスを行うアドバイザーが所持する情報処理端末で構成される。情報処理端末は、例えば、据え置き型のコンピュータであってもよいし、ノートブック型のコンピュータであってもよいし、タブレット端末又はスマートフォン等の携帯端末であってもよい。ここで、アドバイザーは、農薬を製造及び販売する農薬メーカであってもよいし、農業資材を製造及び販売する農薬資材メーカであってもよいし、ユーザーに対するアドバイスを専門に行うコンサルタント会社であってもよい。なお、アドバイザーは会社等の組織のみならずアドバイスを生業とする人物であってもよい。また、本発明におけるユーザーが点在する個別の圃場・農場で、アドバイザーが、独立事業者ではなく例えば大型農業法人の中央管理部門である場合もある。
The
図13は、図12に示す情報処理システムの詳細な構成の一例を示すブロック図である。サーバ1200は、データ解析部1201、メモリ1202、及び通信部1203を備える。データ解析部1201は、例えば、CPU等のプロセッサで構成される。データ解析部1201は、センサ検出部1100からユーザ端末1300を介して送信された計測データを通信部1203が受信すると、その計測データを病害発生・メンテナンスデータテーブルT104(図14参照)に記憶する。
FIG. 13 is a block diagram showing an example of a detailed configuration of the information processing system shown in FIG. The
メモリ1202は、例えば半導体メモリで構成され、図14に示す種々のテーブルを記憶する。図14は、サーバ1200のメモリ1202が記憶する種々のデーブルのデータ構成の一例を示す図である。メモリ1202は、ユーザ情報テーブルT101と、アドバイザー情報テーブルT102と、計測データテーブルT103と、病害発生・メンテナンスデータテーブルT104とを備える。
The
ユーザ情報テーブルT101は、アドバイザーからのアドバイスを受けるユーザを識別するためのユーザ情報を記憶するテーブルであり、1つのレコードに1つのユーザ情報を記憶する。具体的には、ユーザ情報テーブルT101は、「ユーザID」、「エリア」、「住所」、「メールアドレス」、及び「電話番号」を対応付けて記憶する。「ユーザID」は、ユーザを一意的に識別するための識別子である。「エリア」は、ユーザが農作物を栽培する農場の大まかな所在地を示す。「住所」は、ユーザが農作物を栽培する農場の住所である。「メールアドレス」はユーザのメールアドレスである。「電話番号」はユーザの電話番号である。 The user information table T101 stores user information for identifying a user who receives advice from an advisor, and stores one piece of user information in one record. Specifically, the user information table T101 stores “user ID”, “area”, “address”, “mail address”, and “telephone number” in association with each other. “User ID” is an identifier for uniquely identifying a user. “Area” indicates a rough location of a farm where the user grows crops. "Address" is the address of the farm where the user grows the crop. "E-mail address" is the e-mail address of the user. "Phone number" is the telephone number of the user.
アドバイザー情報テーブルT102は、本情報処理システムにエントリーしたアドバイザーを識別するためのアドバイザー情報を記憶するテーブルであり、1つのレコードに1つのアドバイザー情報を記憶する。 The advisor information table T102 is a table that stores advisor information for identifying an advisor who has entered the information processing system, and stores one piece of advisor information in one record.
具体的には、アドバイザー情報テーブルT102は、「メーカ名」、「エリア」、及び「メールアドレス」を対応付けて記憶する。「メーカ名」は、アドバイザーの名称である。「エリア」は、アドバイザーの大まかな所在地である。「メールアドレス」はアドバイザーのメールアドレスである。 Specifically, the advisor information table T102 stores “manufacturer name”, “area”, and “mail address” in association with each other. “Maker name” is the name of the advisor. "Area" is the approximate location of the advisor. "E-mail address" is the e-mail address of the advisor.
計測データテーブルT103は、センサ検出部1100から送信された計測データを時系列に蓄積するテーブルであり、1つのレコードに1つの計測データを記憶する。具体的には、計測データテーブルT103は、「ユーザID」、「日付・時刻」、「病原菌検出」、「有効農薬」、「推定菌種」、及び「入力事項」を対応付けて記憶する。
The measurement data table T103 is a table that accumulates measurement data transmitted from the
ユーザIDは、計測データを送信したセンサ検出部1100が設置されたユーザのユーザIDである。「日付・時刻」は、計測データの計測日時である。「病原菌検出」はセンサ検出部1100が計測した病原菌検出の結果であり、本発明では図5他に示されたブランク区の検出結果から導き出されるもので、「有効農薬」は同じくセンサ検出部1100が計測した、本発明では図5他に示された農薬原体を含む区画の検出結果から導き出されるものである。「推定菌種」は、前記の農薬原体を含む区画の検出結果から、取得済みのデータと照らし合わせて、アドバイザーが入力するものである。「入力事項」は、センサ検出部1100の入力部1105において入力された事項を示す。
The user ID is a user ID of a user who has installed the
病害発生・メンテナンスデータテーブルT104は、過去の病原菌検出データの他、前記の入力部1105、入力部1305から入力された、センサ検出以外の例えば既に発症し目視で症状が確認された発症病気、病気に対しての投薬情報、及び、栽培の更新など栽培スケジュールに関する事項などを記憶するテーブルであり、1つのレコードで1つの病原菌検出データの他を記憶する。
The disease occurrence / maintenance data table T104 includes, in addition to the past pathogen detection data, the onset disease or disease other than the sensor detection, for example, the disease that has already occurred and whose symptoms have been visually confirmed, other than the sensor detection, input from the
図13に参照を戻す。サーバ1200の通信部1203は、サーバ1200をネットワークNTに接続する通信インターフェースで構成され、センサ検出部1100からユーザ端末1300を介して計測データを受信する。
Referring back to FIG. The
センサ検出部1100は、制御部1101、メモリ1102、検出部1103、及び通信部1104を備える。制御部1101は、例えば、CPU等のプロセッサで構成され、センサ検出部1100の全体制御を司る。例えば、制御部1101は、検出部1103が取得した画像データから画像処理により病原菌の有無を判定し、また、農薬培地のどの区画で真菌の人工細胞壁貫通・生育が認められたかを含む計測データを生成する。
The
また、制御部1101は、上記の予め定められた複数の農薬サンプルのうち、どの農薬サンプルに菌糸が発生し、どの農薬サンプルに耐性が出現したかを示す出現パターンから病害名を推定する。具体的には、メモリ1102は、病害名と出現パターンとを対応付けた病害特定テーブルを予め記憶している。制御部1101は、計測した出現パターンが病害特定テーブルに記憶されたいずれの出現パターンに該当するかを特定することで、病害を推定すればよい。
In addition, the
メモリ1102は、例えば、半導体メモリで構成され、図15に示す計測データテーブルT201を記憶する。図15は、センサ検出部1100のメモリ1102が記憶する計測データテーブルT201の構成の一例を示す図である。計測データテーブルT201は、センサ検出部1100の計測データを時系列に記憶するテーブルであり、1つのレコードに1つの計測データを記憶する。具体的には、計測データテーブルT201は、「日付・時刻」、「病原菌検出」、「有効農薬」及び「推定菌種」を対応付けて記憶する。また、前記したセンサ検出部1100の入力部1105から入力された情報を「入力事項」として記憶する。
The
「日付・時刻」、「病原菌検出」、「有効農薬」、「推定菌種」及び「入力事項」は、図14の計測データテーブルT103の同一名称の要素と同じである。 The “date / time”, “pathogen detection”, “effective pesticide”, “estimated bacterial species”, and “input items” are the same as the elements of the same name in the measurement data table T103 in FIG.
図13に参照を戻す。センサ検出部1100の検出部1103は、例えば、画像センサで構成されており、本発明による植物病原菌センサの各ブロックごとの人工細胞壁裏面の画像を撮影することで画像データを取得する。
Referring back to FIG. The
通信部1104は、センサ検出部1100をネットワークNTに接続する通信インターフェースで構成されている。通信部1104は、例えば、制御部1101の制御の下、計測データを介してサーバ1200に送信する。
The
ユーザ端末1300は、制御部1301、メモリ1302、表示部1303、通信部1304及び入力部1305を備えている。制御部1301は、CPU等のプロセッサで構成され、ユーザ端末1300の全体制御を司る。メモリ1302は、例えば半導体メモリで構成され、図16に示す種々のテーブルを記憶する。
The
図16は、ユーザ端末1300のメモリ1302が記憶する種々のテーブルのデータ構成の一例を示す図である。メモリ1302は、ユーザ情報テーブルT301と、アドバイザー情報テーブルT302と、計測データテーブルT303を備えている。ユーザ情報テーブルT301は、ユーザ端末1300を所持するユーザのユーザ情報を記憶する。図14のユーザ情報テーブルT101は、アドバイスを受ける全ユーザのユーザ情報が登録されているのに対して、図16のユーザ情報テーブルT301は対応するユーザ端末1300のユーザ情報のみを記憶する。
FIG. 16 is a diagram illustrating an example of a data configuration of various tables stored in the
アドバイザー情報テーブルT302は、ユーザ端末1300を所持するユーザがアドバイスを受けるアドバイザーのアドバイザー情報を記憶する。図14のアドバイザー情報テーブルT102は、エントリーした全アドバイザーのアドバイザー情報を記憶するのに対して、図16のアドバイザー情報テーブルT302は、ユーザ端末1300のユーザがアドバイスを受けるアドバイザーのアドバイザー情報のみを記憶する。
The advisor information table T302 stores advisor information of an advisor who receives advice from a user having the
計測データテーブルT303は、ユーザ端末1300を所持するユーザに設置されたセンサ検出部1100により計測された計測データを記憶するテーブルである。図14の計測データテーブルT103は全てのセンサ検出部1100により計測された計測データを記憶するのに対して、図16の計測データテーブルT303は、ユーザ端末1300を所持するユーザに設置されたセンサ検出部1100により計測された計測データのみを記憶する。
The measurement data table T303 is a table that stores measurement data measured by the
図13に参照を戻す。表示部1303は、例えば、液晶ディスプレイ等の表示装置で構成され、制御部1301の制御の下、種々の情報を表示する。ここでは、表示部1303は、例えば、アドバイザー端末1400から送信されるアドバイス情報を表示する。
Referring back to FIG. The
通信部1304は、ユーザ端末1300をネットワークNTに接続する通信インターフェースで構成されている。通信部1304は、例えば、アドバイザー端末1400から送信されるアドバイス情報及びセンサ検出部1100が計測した計測データを受信する。
The
アドバイザー端末1400は、制御部1401、メモリ1402、表示部1403、及び通信部1404を備える。制御部1401は、CPU等のプロセッサで構成され、アドバイザー端末1400の全体制御を司る。メモリ1402は、例えば半導体メモリで構成され、図17に示す種々のテーブルを記憶する。
The
図17は、アドバイザー端末1400が記憶する種々のテーブルのデータ構成の一例を示す図である。メモリ1402は、ユーザ情報テーブルT501、アドバイザー情報テーブルT502、及び計測データテーブルT503を記憶する。
FIG. 17 is a diagram illustrating an example of a data configuration of various tables stored in the
ユーザ情報テーブルT501は、アドバイザーがアドバイスを行う農家のユーザのユーザ情報を記憶する。図14に示すユーザ情報テーブルT101はアドバイスを受ける全ユーザのユーザ情報を記憶するのに対して、ユーザ情報テーブルT501は、アドバイザーがアドバイスを行うユーザのユーザ情報のみを記憶する。 The user information table T501 stores the user information of the farmer user to whom the adviser gives advice. While the user information table T101 shown in FIG. 14 stores the user information of all the users who receive advice, the user information table T501 stores only the user information of the user to whom the adviser gives advice.
アドバイザー情報テーブルT502は、1つのレコードに1つのアドバイザー情報を記憶する。図14に示すアドバイザー情報テーブルT102はエントリーされた全アドバイザーのアドバイザー情報を記憶するのに対して、アドバイザー情報テーブルT502は、該当するアドバイザーのアドバイザー情報のみを記憶する。 The advisor information table T502 stores one piece of advisor information in one record. The advisor information table T102 illustrated in FIG. 14 stores the advisor information of all the entered advisors, whereas the advisor information table T502 stores only the advisor information of the corresponding advisor.
計測データテーブルT503は、アドバイス対象となるユーザに設置されたセンサ検出部1100で計測された計測データを記憶する。図14に示す計測データテーブルT103はアドバイスを受ける全ユーザの計測データを記憶するのに対して、計測データテーブルT503は、該当するアドバイザーがアドバイスを行うユーザに対応するセンサ検出部1100が計測した計測データのみを記憶する。
The measurement data table T503 stores the measurement data measured by the
(シーケンス)
図18は、図13に示す情報処理システムの処理の一例を示すシーケンス図である。このシーケンス図は、S101からS105までの初期フェーズと、S201以降の通常フェーズとに分けられる。初期フェーズは、病害発生・メンテナンスデータを構築するためのフェーズである。通常フェーズは、初期フェーズで構築された病害発生・メンテナンスデータを用いて、図12のセンサ検出部1100での病原菌の検出を監視するフェーズである。
(sequence)
FIG. 18 is a sequence diagram illustrating an example of processing of the information processing system illustrated in FIG. This sequence diagram is divided into an initial phase from S101 to S105 and a normal phase after S201. The initial phase is a phase for constructing disease occurrence / maintenance data. The normal phase is a phase in which the detection of pathogenic bacteria by the
S101では、ユーザ端末1300は、ユーザ情報の入力を受け付ける。ここで、入力されるユーザ情報には、図14のユーザ情報テーブルT101に示す、「エリア」、「住所」、「メールアドレス」、及び「電話番号」が含まれる。
In S101, the
S102では、ユーザ端末1300は、S101で入力されたユーザ情報をサーバ1200に送信する。ユーザ情報を受信したサーバ1200は、各ユーザを一意的に識別するユーザIDを発行し、受信したユーザ情報と対応付けてユーザ情報テーブルT101に記憶することでユーザ登録を行う。
In S102, the
S103では、ユーザ情報を入力したユーザの農家に設置されたセンサ検出部1100の入力部1105またはユーザ端末1300の入力部1305から、ユーザの過去の病害発生、投薬履歴、または、苗更新などの栽培状況データが入力される。S104では、センサ検出部1100またはユーザ端末1300は、前記入力データにユーザIDを対応付けてサーバ1200に送信する。
In S103, cultivation such as past disease occurrence, medication history, or seedling update of the user is input from the
S105では、サーバ1200は、受信したユーザー情報データに基づいて病害発生・メンテナンスデータを生成し、図14に示す病害発生・メンテナンスデータテーブルT104に記憶する。以上により初期フェーズが終了する。続いて、通常フェーズが開始される。
In S105, the
S201では、センサ検出部1100は、計測データを計測する。なお、S201に示す計測は、ユーザが決めた間隔で繰り返し計測される。S202では、センサ検出部1100は、計測データをユーザ端末1300に送信する。S203では、ユーザ端末1300は、計測データにユーザIDを対応付けてサーバ1200に送信する。また、S204では、ユーザ端末1300は、入力部1105または入力部1305へ入力された栽培状況変化などの入力情報とユーザIDとを対応付けてサーバ1200に送信し、サーバ1200のデータ解析部1201は、病害発生・メンテナンスデータテーブルT104に受信した計測データを追記する。
In S201, the
送付された計測データから病原菌が検出された場合、S205ではサーバ1200の処理で、病原菌検出と有効農薬原体の抽出がデータ化され、S206では、この病原菌検出情報が、アドバイザー端末1400に送信される。
When a pathogenic bacterium is detected from the transmitted measurement data, the detection of the pathogenic bacterium and the extraction of the active pesticide are converted into data in the processing of the
S207では、アドバイザー端末1400は、該当するユーザに対するアドバイスを含むアドバイス情報をユーザ端末1300に送信する。ここで、アドバイス情報は、例えば、病原菌検出とその有効農薬に関する情報を閲覧したアドバイザーの構成員がアドバイザー端末1400に入力した情報に基づいて生成される。また、アドバイス情報の送信先は、病原菌を検出したユーザIDを持つユーザのユーザ端末1300である。
In S207, the
図19は、通常フェーズにおけるサーバ1200の処理の一例を示すフローチャートである。S401では、サーバ1200の通信部1203は、ユーザ端末1300から送信された計測データを受信する。S402では、サーバ1200のデータ解析部1201は、S401で受信した計測データを処理し、病原菌の有無を判定する。データ解析部1201が、病原菌検出と判定した場合(S402でYES)、データ解析部1201は、農薬培地のどの区画で真菌の人工細胞壁貫通・生育が認められたかを示す情報から有効農薬を選択する(S403)。S404では、通信部1203は、病原菌の検出を示す情報と、S403で選択された有効農薬を示す情報とを病原菌検出情報としてアドバイザー端末1400に送信する(S404)。一方、S402での判定が病原菌検出でない場合(S402でNO)、処理はS401に戻る。
FIG. 19 is a flowchart illustrating an example of processing of the
(画面図)
図20は、病害発生危険度に関する情報を受信したアドバイザー端末1400が表示する通知画面G100の一例を示す図である。通知画面G100は、病害菌検出報知欄R101、有効農薬原体表示欄R102、及びアドバイザーへのメッセージ欄R103を含む。病害菌検出報知欄R101は、ユーザーID、計測日時、病害菌検出メッセージ表示欄を含む。
(Screen diagram)
FIG. 20 is a diagram illustrating an example of a notification screen G100 displayed by the
有効農薬原体表示欄R102は、計測データをサーバ1200で処理された有効農薬原体を表示する。またアドバイザーへのメッセージ欄R103には、「適正農薬、散布推奨量を入力し、送信願います」というようなメッセージが表示される。アドバイザーは、表示で要求された内容をアドバイザー端末1400から発信する。本発明にかかるセンサが保有するのは農薬原体であり、市販農薬は農薬自体に別の名称がつけられているもので、また原体濃度が異なるもの、あるいは複数の農薬原体を含むものなどがあり、その選択をアドバイザーが行う方が適切である。また、農薬には作物ごとに適正散布量、散布間隔が設定されており、アドバイザーはサーバ1200のメモリ1202の病害発生・メンテナンスデータテーブルT104を参照しながら、アドバイスを入力送信する。さらに有効農薬成分の種類から検出された病原菌の菌種の推定が可能な場合、これもアドバイスに含める。
The active pesticide display field R102 displays the active pesticide obtained by processing the measurement data by the
図21A、図21Bは、ともにアドバイス情報を受信したユーザ端末1300に表示されるアドバイス画面G200の一例を示す図である。アドバイス画面G200は、病原菌検出報知欄R201、及びアドバイス欄R202を含む。病原菌検出報知欄R201の表示内容は、通知画面G100に示す同一名の欄と同じ情報を表示するため、詳細な説明は省く。アドバイス欄R202の表示内容は、前記のアドバイザー端末1400にアドバイザーが入力した、適正農薬名、その散布量、検出病原菌種の推定、である。
21A and 21B are diagrams illustrating an example of the advice screen G200 displayed on the
図21Bのアドバイス画面G200には、例えば、これはアドバイザーが農薬メーカー・販売関係者であるような場合であるが、更に、「農薬購入はこちら」と記載されたボタンB201と、「適切な農薬散布方法について」と記載されたボタンB202と、「農薬情報」と記載されたボタンB203とが含まれる。ボタンB201は、アドバイス欄R202に表示された農薬をユーザが購入するためのボタンである。ボタンB201がユーザによって選択されると、ユーザ端末1300は、農薬購入画面を表示する。ユーザは、農薬を購入するために必要な情報を農薬購入画面に入力することにより農薬を購入できる。
In the advice screen G200 of FIG. 21B, for example, this is a case where the adviser is a pesticide maker / salesperson, and further, a button B201 indicating “Click here to purchase pesticide” and a “suitable pesticide Button B202 that describes "spraying method" and a button B203 that describes "pesticide information". The button B201 is a button for the user to purchase the pesticide displayed in the advice column R202. When the button B201 is selected by the user, the
ボタンB202は、アドバイス欄R202に表示された農薬の具体的な散布方法を紹介する画面を表示させるためのボタンである。ボタンB202がユーザによって選択されると、ユーザ端末1300は、農薬の具体的な散布方法を紹介する画面を表示する。この画面は、例えば、アドバイス欄R202に表示された農薬の散布方法よりもより詳細な散布方法を紹介する画面である。例えば、動画等を用いて農薬の散布方法が紹介される。
The button B202 is a button for displaying a screen for introducing a specific method of spraying the pesticide displayed in the advice column R202. When button B202 is selected by the user,
ボタンB203は、アドバイス欄R202に表示された農薬の詳細情報を表示させるためのボタンである。ボタンB203がユーザによって選択されると、ユーザ端末1300は、農薬の詳細情報を表示する。ここで、詳細情報としては、該当する農薬が有効となる病害、有効でない病害、副作用、及び成分といった情報が含まれる。
The button B203 is a button for displaying detailed information of the pesticide displayed in the advice column R202. When button B203 is selected by the user,
以上説明したように、本実施の形態に係るセンサが適用された情報処理システムでは、病原菌を検出した場合、ユーザはアドバイザーからのアドバイスを受けることができる。そのため、ユーザは病害に対する対処方法を容易に取得でき、農作物の病害による被害を抑制できる。 As described above, in the information processing system to which the sensor according to the present embodiment is applied, when a pathogenic bacterium is detected, the user can receive advice from an advisor. Therefore, the user can easily acquire a method of coping with the disease, and can suppress damage caused by the disease of the crop.
本明細書は、上述したように様々な態様の技術を開示しているが、そのうち主な技術を以下に纏める。 Although the present specification discloses various aspects of the technology as described above, the main technology is summarized below.
本発明の一つの局面に係る、植物病原性真菌の検出装置は、人工細胞壁と、前記人工細胞壁の上部に設けられた試験試料投入部と、前記人工細胞壁の下部に設けられた培養液貯留部とを有するセンサ様デバイスを複数個、及び、各センサ様デバイス内での菌糸生長を検出する光学的観察部を有し、前記培養液貯留部にそれぞれ異なる農薬原体が含まれていることを特徴とする。 According to one aspect of the present invention, there is provided an apparatus for detecting a phytopathogenic fungus, comprising: an artificial cell wall; a test sample input section provided at an upper portion of the artificial cell wall; and a culture solution storage section provided at a lower portion of the artificial cell wall. A plurality of sensor-like devices having, and an optical observation unit for detecting hyphal growth in each sensor-like device, wherein the culture solution storage unit contains a different pesticide drug substance. Features.
このような構成により、簡易かつ安全に、植物病原性真菌を選択的に検出できる装置および方法を提供することができる。また、真菌性病害の発症前に有効な農薬を選択することができ、無駄な農薬を散布する労力や過剰投薬などを抑えることが可能となる。 With such a configuration, it is possible to provide an apparatus and a method capable of easily and safely selectively detecting phytopathogenic fungi. In addition, it is possible to select an effective pesticide before the onset of the fungal disease, and it is possible to suppress labor for spraying useless pesticides, excessive medication, and the like.
また、前記検出装置において、前記センサ様デバイスが円周上に配置されていることが好ましい。それにより、デッドスペースが少なくなって観察効率が上がるため、より効率良く上述した効果を得ることができると考えられる。 In the detection device, it is preferable that the sensor-like device is arranged on a circumference. Thereby, since the dead space is reduced and the observation efficiency is increased, it is considered that the above-described effects can be obtained more efficiently.
さらに、前記人工細胞壁が、孔径2〜7μmの貫通孔を有し、かつ厚み5〜150μmの基板と、当該基板の片面に設けられた厚み0.5〜2μmのセルロース膜とを少なくとも備えることが好ましい。これにより、上述した効果をより確実に得ることができると考えられる。 Further, the artificial cell wall may have a through hole having a pore diameter of 2 to 7 μm, and at least include a substrate having a thickness of 5 to 150 μm, and a cellulose membrane having a thickness of 0.5 to 2 μm provided on one surface of the substrate. preferable. Thereby, it is considered that the above-described effects can be obtained more reliably.
また、前記検出装置において、複数個の前記センサ様デバイスのうち、少なくとも一つのセンサ様デバイスの培養液貯留部には農薬原体が含まれていないことが好ましい。このような構成により、試験試料に病原性真菌が含まれていない場合にそれを早期に判定することができ、それ以降の無駄な検査を割愛できるという利点がある。 Further, in the detection device, it is preferable that the culture solution reservoir of at least one of the plurality of sensor-like devices does not contain the pesticide active ingredient. With such a configuration, when the test sample does not contain a pathogenic fungus, it can be determined at an early stage, and there is an advantage that subsequent useless tests can be omitted.
さらに、前記検出装置において、円周上に配置された前記センサ様デバイスが水平方向に回転すること、並びに、前記光学的観察部が固定されており、当該光学的観察部にて各センサ様デバイスを下から上に向かって観察することが好ましい。それにより、より効率良く上述した効果を得ることができると考えられる。 Further, in the detection device, the sensor-like devices arranged on the circumference rotate in the horizontal direction, and the optical observation unit is fixed, and each sensor-like device is fixed in the optical observation unit. Is preferably observed from bottom to top. Thereby, it is considered that the above-described effects can be obtained more efficiently.
また、前記検出装置において、円周上に配置された前記センサ様デバイスの同心円中央に液プールを備えており、前記液プールに菌回収液を投入できることが好ましい。それにより各デバイスそれぞれに試験試料を投入する手間を省くことができ、より効率良く上述した効果を得ることができると考えられる。 Further, in the detection device, it is preferable that a liquid pool is provided at the center of a concentric circle of the sensor-like device arranged on a circumference, and a bacteria recovery liquid can be put into the liquid pool. Thereby, it is possible to save the trouble of putting the test sample into each device, and it is considered that the above-mentioned effects can be obtained more efficiently.
さらに、前記検出装置において、前記センサ様デバイス群が数重に配置され、それぞれにセンサ様デバイス複数個が円周上に配置されていて、各同心円間には温度隔壁ブロックが備えられ、円ごとに温度を調節できる機能を備えることが好ましい。それにより、適温の異なる病原性真菌を同時に検出できるという利点がある。 Further, in the detection device, the sensor-like device group is arranged in multiple layers, a plurality of sensor-like devices are arranged on each circumference, and a temperature partition block is provided between concentric circles, It is preferable to have a function of adjusting the temperature. Thereby, there is an advantage that pathogenic fungi having different temperatures can be simultaneously detected.
さらには、前記検出装置において、対象とする植物がトマトであること、また、検出対象が、トマト灰色カビ病菌(Botrytis cinerea)、トマトすすカビ病菌(Pseudocercospora fuligena)、トマト葉カビ病菌(Passalora fulva)から選択される少なくとも一つであることが好ましい。それにより、上述したような効果をより発揮することができると考えられる。 Further, in the detection device, the target plant is tomato, and the detection target is tomato gray mold fungus (Botrytis cinerea), tomato soybean mold fungus (Pseudocercospora fuligena), and tomato leaf mold fungus (Passalora fulva). It is preferably at least one selected from Thereby, it is considered that the above-described effects can be further exhibited.
また、前記培養液貯留部に含まれる農薬原体が、カスガマイシン(Kasugamycinhydrochloridemonohydrate)、メパピニウム(Mepanipyrim)、ペンチオピラド(Penthiopyrad)、トリフルミゾール(Triflumizole)、ジフェノコナゾール(Difenoconazole)、フェンピラザミン(Fenpyrazamine)、イプロジオン(Iprodione)、フルジオキソニル(Fludioxonil)、テトラクロロイソフタロニトリル(TPN)、イミノクタジンアルベシル酸(Iminoctadinealbesilate)、カプタン(Captan)、チオファネートメチル(Tiophanete−methyl)、ベノミル(Benomyl)、ジエトフェンカルブ(Diethofencarb)、アゾキシストロビン(Azoxystrobin)、ポリオキシン(Polioxin)からなる群より選択される1種以上であることが好ましい。それにより、上述したような効果をより発揮することができると考えられる。 In addition, the pesticide drug substance contained in the culture solution reservoir may be kasugamycin hydrochloride monohydrate, mepapinium (Mepanipyrim), penthiopyrad (Pentthiopyon), fenfluzole, diflunozole, diflunozole, diflunozole, diflunozole, diflunozole, diflunozole, diflunozole, diflunozole, diflunozole, diflunozole, difluzole, difluzole, diflunozole, diflunozole, difluzole, difluzole, diflunozole, difluzole, difluzole, difluzole, diflunozole, difluzole, difluzole, difluzole, diflunozole, diflunozole, difluzole, difluzole, difluzole, difluzol, difluzol, difluzole, diflunozole). ), Fludioxonil, Tetrachloroisophthalonitrile (TPN), Iminoctadinealbesilate, Captan, Captan, Thiophanate-methyl, Benomyl yl), diethofencarb (Diethofencarb), azoxystrobin (Azoxystrobin), it is preferably at least one selected from the group consisting of polyoxin (Polioxin). Thereby, it is considered that the above-described effects can be further exhibited.
また、本発明の他の局面に係る植物病原性真菌の検出方法は、上述した検出装置を用いて、植物病原性真菌を選択的に検出することを含むことを特徴とする。 Further, a method for detecting a phytopathogenic fungus according to another aspect of the present invention includes selectively detecting a phytopathogenic fungus using the above-described detection device.
本発明のさらに他の局面に係る農薬の選択方法は、上述した検出装置を用いて、有効な農薬原体を選択することを含むことを特徴とする。 A method for selecting a pesticide according to still another aspect of the present invention includes selecting an effective pesticide active substance using the above-described detection device.
以下に、実施例により本発明を更に具体的に説明するが、本発明の範囲はこれらに限定されるものではない。 Hereinafter, the present invention will be described more specifically with reference to Examples, but the scope of the present invention is not limited thereto.
[実施例1]
(Botrytis cinereaの培養)
植物病原菌の一種で、トマト灰色カビ病の病原真菌であるBotrytis cinereaが、ポテトデキストロース寒天培地(DifcoTM Potato Dextrose Agar)に接種された。次いで、培地は摂氏25度の温度下で1週間静置された。Botrytis cinereaは岐阜大学応用生物科学部に所属する清水准教授より与えられた。次いで、十分に菌糸が生育したBotrytis cinerea培養ポテトデキストロース寒天培地をブラックライト照射下に4日間以上放置後、室温環境に2週間以上放置し、胞子形成を促した。前記処理を行ったBotrytis cinerea培養ポテトデキストロース寒天培地に滅菌純水を数ml滴下し、白金耳、筆等で菌糸表面を擦り、破砕菌糸・胞子混合懸濁液を得た。以下、この水溶液を「植物病原性真菌水溶液1」と称する。
[Example 1]
(Culture of Botrytis cinerea)
Botrytis cinerea, a kind of plant pathogen and a fungus of tomato gray mold, was inoculated on potato dextrose agar medium (Difco ™ Potato Dextrose Agar). The medium was then left for 1 week at a temperature of 25 degrees Celsius. Botrytis cinerea was given by Associate Professor Shimizu of Gifu University Faculty of Applied Biological Sciences. Next, a potato dextrose agar medium cultured with Botrytis cinerea, in which mycelia had sufficiently grown, was allowed to stand under black light irradiation for 4 days or more, and then allowed to stand at room temperature for 2 weeks or more to promote spore formation. Several ml of sterilized pure water was added dropwise to the Botrytis cinerea cultured potato dextrose agar medium that had been subjected to the above treatment, and the surface of the hypha was rubbed with a platinum loop, a brush or the like to obtain a mixed suspension of crushed mycelia / spores. Hereinafter, this aqueous solution is referred to as “phytopathogenic fungus aqueous solution 1”.
(農薬を含む培地の調製)
培養液貯留部に、600マイクロリットルの農薬入り希釈ポテトデキストロース培地(DifcoTM Potato Dextrose Broth)が液体の培地(培養液)として添加された。このようにして、液体の培地を含む培養液貯留部が用意された。
(Preparation of medium containing pesticide)
600 microliters of diluted potato dextrose broth containing agrochemicals (Difco ™ Potato Dextrose Broth) was added to the culture solution reservoir as a liquid medium (culture solution). Thus, a culture solution storage section containing a liquid medium was prepared.
農薬入り希釈ポテトデキストロース培地は、定法で調製されたポテトデキストロース培地を純水で10倍に希釈したものに、下記各種農薬の主成分(農薬原体)を実使用濃度の100倍濃度で調製したDMSO(SIGMA)溶液を、希釈ポテトデキストロース培地の1/100量で添加混合することによって調製した。本実施例で使用した農薬主成分は、カスガマイシン(Kasugamycinhydrochloridemonohydrate)(富士フィルム和光純薬株式会社製)、メパピニウム(Mepanipyrim)(富士フィルム和光純薬株式会社製)、ペンチオピラド(Penthiopyrad)(SIGMA−ALDRICH製)、トリフルミゾール(Triflumizole)(富士フィルム和光純薬株式会社製)、ジフェノコナゾール(Difenoconazole)(富士フィルム和光純薬株式会社製)、フェンピラザミン(Fenpyrazamine)(富士フィルム和光純薬株式会社製)、イプロジオン(Iprodione)(富士フィルム和光純薬株式会社製)、フルジオキソニル(Fludioxonil)(SIGMA−ALDRICH製)、テトラクロロイソフタロニトリル(TPN)(富士フィルム和光純薬株式会社製)、イミノクタジンアルベシル酸(Iminoctadinealbesilate)(富士フィルム和光純薬株式会社製)、カプタン(Captan)(東京化成工業株式会社(TCI)製)、チオファネートメチル(Tiophanete−methyl)(SIGMA−ALDRICH製)、ベノミル(Benomyl)(富士フィルム和光純薬株式会社製)、ジエトフェンカルブ(Diethofencarb)(富士フィルム和光純薬株式会社製)であり、また、農薬主成分ではなく市販農薬で、アゾキシストルビン(Azoxystrobin)(アミスター20フロアブル、シンジェンタジャパン株式会社製)、ポリオキシン(Polioxin)(ポリオキシンAL水和剤、科研製薬株式会社製)を用いた。
The diluted potato dextrose medium containing pesticides was prepared by diluting a potato dextrose medium prepared by a
(人工細胞壁の調製)
検出装置における人工細胞壁は次のように用意された。
(Preparation of artificial cell wall)
The artificial cell wall in the detection device was prepared as follows.
まず、セルロース(SIGMA−ALDRICH社より入手、商品名:Avicel PH−101)がイオン液体に溶解され、1%の濃度を有するセルロース溶液が調製された。イオン液体は、1−Butyl−3−methyl imidazolium chloride(SIGMA−ALDRICH社より入手)であった。 First, cellulose (obtained from SIGMA-ALDRICH, trade name: Avicel PH-101) was dissolved in an ionic liquid to prepare a cellulose solution having a concentration of 1%. The ionic liquid was 1-Butyl-3-methyl imidazolium chloride (obtained from SIGMA-ALDRICH).
セルロース溶液は、摂氏60度に加温された。次に、セルロース溶液が、底面にポリエチレンテレフタラートフィルムを有する容器(ミリポア社より入手、商品名:Millicell PISP 12R 48)の裏面にスピンコート法により30秒間、2000rpmの回転速度で塗布された。ポリエチレンテレフタラートフィルムは、基板として機能した。ポリエチレンテレフタラートフィルムは、3マイクロメートルの直径を有する複数の貫通孔をランダムに有していた。このようにして、ポリエチレンテレフタラートフィルムの裏側の面に、0.5マイクロメートルの厚みを有するセルロースフィルムが形成された。ミリポア社によれば、貫通孔の直径は、±10%程度の誤差を有し得る。 The cellulose solution was warmed to 60 degrees Celsius. Next, the cellulose solution was applied to the back surface of a container having a polyethylene terephthalate film on the bottom surface (obtained from Millipore Co., Ltd., trade name: Millicell PISP 12R 48) by spin coating at a rotation speed of 2000 rpm for 30 seconds. The polyethylene terephthalate film served as the substrate. The polyethylene terephthalate film had randomly a plurality of through holes with a diameter of 3 micrometers. Thus, a cellulose film having a thickness of 0.5 μm was formed on the back surface of the polyethylene terephthalate film. According to Millipore, the diameter of the through-hole may have an error of about ± 10%.
容器は、エタノール中で12時間、室温で静置された。このようにして、1−Butyl−3−methyl imidazolium chlorideは、エタノールに置換された。言い換えれば、1−Butyl−3−methyl imidazolium chlorideがセルロースフィルムから除去された。 The container was left at room temperature for 12 hours in ethanol. Thus, 1-Butyl-3-methyl imidazolium chloride was replaced with ethanol. In other words, 1-Butyl-3-methyl imidazolium chloride was removed from the cellulose film.
最後に、容器は真空デシケーター内で乾燥された。このようにして、本実施例で供試する人工細胞壁が得られた。 Finally, the container was dried in a vacuum desiccator. Thus, the artificial cell wall to be tested in the present example was obtained.
(検出装置の調製)
実施例1において、図1に示されるセンサ様デバイスを、農薬原体の数+1個、つまり、合計17個、以下のように用意した。
(Preparation of detection device)
In Example 1, the sensor-like device shown in FIG. 1 was prepared as follows, in which the number of the pesticide active ingredients + 1, that is, 17 in total.
すなわち、前記の人工細胞壁とした、底面のポリエチレンテレフタラートフィルム(基板)裏面にセルロース膜が形成された容器を、上述した農薬をそれぞれ含む培地容器(培養液貯留部)に重ね、異なる農薬原体を含むセンサ様デバイスを準備した。なお、デバイスのうち、一つだけはDMSOのみを含むブランクとした。各デバイスにおいて、セルロース膜の裏面は、液体培地に接していた。次に各デバイスを水平に円周上にして並べ、まずは、ブランクのデバイスの下に光学的観察部(顕微鏡)をセットし、植物病原性真菌の検出装置とした。 That is, a container in which a cellulose film is formed on the back surface of the polyethylene terephthalate film (substrate) on the bottom surface, which is the artificial cell wall, is placed on a culture container (culture solution storage section) containing each of the above-mentioned pesticides, and different pesticide active ingredients are used. A sensor-like device containing was prepared. In addition, only one of the devices was a blank containing only DMSO. In each device, the back surface of the cellulose membrane was in contact with the liquid medium. Next, each device was horizontally arranged on the circumference, and first, an optical observation unit (microscope) was set below the blank device, and used as a device for detecting phytopathogenic fungi.
続いて、各デバイスの前記人工細胞壁を有する容器の内部に、200マイクロリットルの体積を有する水が添加された。さらに、上記で培養した200個のBotrytis cinereaの菌糸片と胞子を含む植物病原菌水溶液1が前記人工細胞壁を有する容器の内部に添加された。 Subsequently, water having a volume of 200 microliters was added to the inside of the container having the artificial cell wall of each device. Further, the aqueous solution 1 of phytopathogenic bacteria containing mycelium pieces and spores of 200 Botrytis cinerea cultured above was added to the inside of the container having the artificial cell wall.
植物病原菌水溶液を含む容器は、摂氏25度の温度で24時間静置された。言い換えれば、実施例1では、培養時間は24時間であった。 The container containing the aqueous phytopathogen solution was allowed to stand at a temperature of 25 degrees Celsius for 24 hours. In other words, in Example 1, the culture time was 24 hours.
その後、各センサ様デバイスのセルロース膜の裏面に現れたBotrytis cinereaの菌糸の数を、光学顕微鏡を介した目視により、順番に数えた。農薬成分が効果を示した場合、セルロース膜の裏面には菌糸は現れない。図22に実施例1の結果をまとめた。 Thereafter, the number of mycelia of Botrytis cinerea that appeared on the back surface of the cellulose membrane of each sensor-like device was counted in order by visual observation through an optical microscope. When the pesticidal component shows an effect, no mycelium appears on the back surface of the cellulose membrane. FIG. 22 summarizes the results of Example 1.
(考察)
図22の結果から、試験に供した農薬のうち、カスガマイシン、ポリオキシン、イミノクタジンアルベシル酸、チオファネートメチル、及びベノミルについては、セルロース膜の裏面に菌糸が現れたため、これらはトマト灰色カビ病の病原真菌であるBotrytis cinereaに対しては有効な農薬ではないことが示された。その他の農薬については有効であることが確認された。
(Discussion)
From the results in FIG. 22, among the pesticides subjected to the test, kasugamycin, polyoxin, iminoctadine albesylic acid, thiophanate methyl, and benomyl showed hyphae on the back side of the cellulose membrane, and these were pathogenic fungi of tomato gray mold. It has been shown that certain Botrytis cinereas are not effective pesticides. Other pesticides were confirmed to be effective.
[実施例2]
(Pseudocercospora fuligenaの培養)
植物病原菌の一種で、トマトすすカビ病の病原真菌であるPseudocercospora fuligenaが、ポテトデキストロース寒天培地に接種された。次いで、培地は摂氏28度の温度下で1週間静置された。Pseudocercospora fuligenaは国立研究開発法人 農業・食品産業技術総合研究機構 遺伝資源センターより分譲を受けた(MAFF No.306728)。次いで、Pseudocercospora fuligena菌糸は、ポテトデキストロース寒天培地からゴボウ粉末寒天培地に移植され、さらに、2−3週間摂氏28度の温度下で静置され、再度菌糸が十分生育した後、菌糸表面を白金耳、筆等で擦るなどの機械的ストレスを与え、その後、ブラックライト照射下に4日間以上放置後、室温環境に2週間以上放置し、胞子形成を促した。前記処理を行ったPseudocercospora fuligena培養ゴボウ粉末寒天培地に滅菌純水を数ml滴下し、白金耳、筆等で菌糸表面を擦り、破砕菌糸・胞子混合懸濁液を得た。以下、この水溶液を、「植物病原性真菌水溶液2」と称する。
[Example 2]
(Culture of Pseudocercospora fuligena)
Pseudocercospora fuligena, a fungal pathogen of tomato soybean mold, was inoculated on potato dextrose agar medium. The medium was then allowed to stand at a temperature of 28 degrees Celsius for one week. Pseudocercospora fuligena was obtained from the Genetic Resource Center, National Agriculture and Food Research Organization (MAFF No. 306728). Next, the Pseudocercospora fuligena hypha was transplanted from a potato dextrose agar medium to a burdock powder agar medium, and was further allowed to stand at a temperature of 28 degrees Celsius for 2-3 weeks. Then, mechanical stress such as rubbing with a brush or the like was applied. After that, the film was allowed to stand for at least 4 days under irradiation with black light and then at room temperature for 2 weeks or more to promote spore formation. A few ml of sterilized pure water was dropped onto the Pseudocercospora fuligena culture burdock powder agar medium that had been subjected to the above treatment, and the surface of the mycelium was rubbed with a platinum loop, a brush or the like to obtain a mixed suspension of crushed mycelia and spores. Hereinafter, this aqueous solution is referred to as “phytopathogenic fungus
人工細胞壁を有する容器の内部に、200マイクロリットルの体積を有する水と共に、上記で培養した200個のPseudocercospora fuligenaの菌糸片と胞子を含む植物病原菌水溶液2が前記人工細胞壁を有する容器の内部に添加された以外は、実施例1と同様にして検出装置が準備された。
Into the container having the artificial cell wall, together with water having a volume of 200 microliters, an aqueous plant
その後、実施例1と同様の培養を行い、各センサ様デバイスのセルロース膜の裏面に現れたBotrytis cinereaの菌糸の数を、光学顕微鏡を介した目視により、順番に数えた。農薬成分が効果を示した場合、セルロース膜の裏面には菌糸は現れない。図23に実施例2の結果をまとめた。 Thereafter, the same culture as in Example 1 was performed, and the number of mycelia of Botrytis cinerea that appeared on the back surface of the cellulose membrane of each sensor-like device was counted sequentially by visual observation through an optical microscope. When the pesticidal component shows an effect, no mycelium appears on the back surface of the cellulose membrane. FIG. 23 summarizes the results of Example 2.
(考察)
図23の結果から、試験に供した農薬のうち、メパピニウム、ペンチオピラド、ポリオキシン、及びチオファネートメチルについては、セルロース膜の裏面に菌糸が現れたため、これらの農薬はトマトすすカビ病の病原真菌であるPseudocercospora fuligenaに対しては有効ではないことが示された。また、カスガマイシンについても数は少ないが菌糸が確認されたため、これも有効な農薬ではないことも示された。その他の農薬については有効であることが確認された。
(Discussion)
From the results in FIG. 23, among the pesticides used in the test, for mepapinium, penthiopyrad, polyoxin, and thiophanate methyl, hyphae appeared on the back surface of the cellulose membrane. Is not effective against In addition, although the number of kasugamycins was small, hyphae were confirmed, indicating that this was not an effective pesticide. Other pesticides were confirmed to be effective.
[実施例3]
(Passalora fulvaの培養)
植物病原菌の一種で、トマト葉カビ病の病原真菌であるPassalora fulvaが、ポテトデキストロース寒天培地に接種された。次いで、培地は摂氏23度の温度下で2〜3週間静置された。Passalora fulvaは国立研究開発法人 農業・食品産業技術総合研究機構 遺伝資源センターより分譲を受けた(MAFF No.726744)。次いで、十分に菌糸が生育したPassalora fulva培養ポテトデキストロース寒天培地に滅菌純水を数ml滴下し、白金耳、筆等で菌糸表面を擦り、破砕菌糸・胞子混合懸濁液を得た。以下、この水溶液を、「植物病原性真菌水溶液3」と称す。
[Example 3]
(Culture of Passalora fulva)
Passalora fulva, a kind of plant pathogen and a fungus of tomato leaf mold, was inoculated on a potato dextrose agar medium. The medium was then left at a temperature of 23 degrees Celsius for 2-3 weeks. Passalora fulva was obtained from the Genetic Resource Center, National Agriculture and Food Technology Research Organization (MAFF No. 726744). Then, several ml of sterilized pure water was dropped onto Passalora fulva cultured potato dextrose agar medium in which the mycelia had sufficiently grown, and the surface of the mycelium was rubbed with a platinum loop, a brush or the like to obtain a mixed suspension of crushed mycelia / spores. Hereinafter, this aqueous solution is referred to as “phytopathogenic fungus
人工細胞壁を有する容器の内部に、200マイクロリットルの体積を有する水と共に、上記で培養した200個のPassalora fulvaの菌糸片と胞子を含む植物病原菌水溶液2が前記人工細胞壁を有する容器の内部に添加された以外は、実施例1と同様にして検出装置が準備された。
Inside the container having the artificial cell wall, an
その後、実施例1と同様の培養を行い、各センサ様デバイスのセルロース膜の裏面に現れたPassalora fulvaの菌糸の数を、光学顕微鏡を介した目視により、順番に数えた。農薬成分が効果を示した場合、セルロース膜の裏面には菌糸は現れない。図24に実施例3の結果をまとめた。 Thereafter, the same culture as in Example 1 was performed, and the number of hyphae of Passalora fulva appearing on the back surface of the cellulose membrane of each sensor-like device was counted in order by visual observation through an optical microscope. When the pesticidal component shows an effect, no mycelium appears on the back surface of the cellulose membrane. FIG. 24 summarizes the results of Example 3.
(考察)
図24の結果から、試験に供した農薬のうち、メパピニウム、チオファネートメチル、及びジエトフェンカルブについては、セルロース膜の裏面にかなりの数の菌糸が現れたため、これらの農薬はトマト葉カビ病の病原真菌であるPassalora fulvaに対しては有効ではないことが示された。また、ジフェノコナゾール、フェンピラザミン、フルジオキソニル、及びイミノクタジンアルベシル酸についても数は少ないが菌糸が確認されたため、これらについても有効な農薬ではないことも示された。そして、上記以外の農薬については有効であることが確認された。
(Discussion)
From the results in FIG. 24, among the pesticides subjected to the test, mepapinium, thiophanate methyl, and dietofencarb showed a considerable number of hyphae on the back surface of the cellulose membrane, and these pesticides are pathogenic fungi of tomato leaf mold. It was shown not to be effective against Passalora fulva. Also, diphenoconazole, fenpyrazamine, fludioxonil, and iminoctadine albesylic acid were found in a small number of mycelia, but it was also shown that these were not effective pesticides. And it was confirmed that pesticides other than the above are effective.
以上の実施例により、本発明によれば、試験試料が植物病原性真菌を含有するかどうかを選択的に判定するとともに、当該植物病原性真菌に対する有効農薬を提示できることが示された。 The above examples show that according to the present invention, it is possible to selectively determine whether a test sample contains a phytopathogenic fungus and to present an effective pesticide for the phytopathogenic fungus.
本開示の植物病原性真菌の検出装置は、試験試料が植物病原性真菌を含有するかどうかを選択的に判定するとともに、当該植物病原性真菌に対する有効農薬を、真菌性病害発症前に提示できる。このため、本開示の検出装置は、各種農業等の技術分野において好適に利用できる。 The device for detecting a phytopathogenic fungus of the present disclosure can selectively determine whether a test sample contains a phytopathogenic fungus and can present an effective pesticide against the phytopathogenic fungus before the onset of the fungal disease. . For this reason, the detection device of the present disclosure can be suitably used in various technical fields such as agriculture.
1 :センサ様デバイス
2 :人工細胞壁
3 :試験試料投入部
4 :培養液貯留部
5 :試験試料
6 :培養液
7 :光学的観察部
21 :基板
22 :貫通孔
23 :セルロース膜
23a :セルロース膜表面
23b :セルロース膜裏面
100 :第1領域
101 :第1温度制御部
200 :第2領域
201 :第2温度制御部
300 :第3領域
13 :通信部
1100 :センサ
1101 :制御部
1102 :メモリ
1103 :検出部
1104 :通信部
1105 :入力部
1200 :サーバ
1201 :データ解析部
1202 :メモリ
1203 :通信部
1300 :ユーザ端末
1301 :制御部
1302 :メモリ
1303 :表示部
1304 :通信部
1305 :入力部
1400 :アドバイザー端末
1401 :制御部
1402 :メモリ
1403 :表示部
1404 :通信部
B201 :ボタン
B202 :ボタン
B203 :ボタン
G100 :通知画面
G200 :アドバイス画面
NT :ネットワーク
R101 :病原菌検出報知欄
R102 :アドバイス欄
R201 :病原菌検出報知欄
R202 :アドバイス欄
T101 :ユーザ情報テーブル
T102 :アドバイザー情報テーブル
T103 :計測データテーブル
T104 :病害発生・メンテナンスデータテーブル
T201 :計測データテーブル
T301 :ユーザ情報テーブル
T302 :アドバイザー情報テーブル
T303 :計測データテーブル
T501 :ユーザ情報テーブル
T502 :アドバイザー情報テーブル
T503 :計測データテーブル
1: Sensor-like device 2: Artificial cell wall 3: Test sample input unit 4: Culture solution storage unit 5: Test sample 6: Culture solution 7: Optical observation unit 21: Substrate 22: Through hole 23: Cellulose film 23a: Cellulose film Front surface 23b: Cellulose membrane back surface 100: First region 101: First temperature control unit 200: Second region 201: Second temperature control unit 300: Third region 13: Communication unit 1100: Sensor 1101: Control unit 1102: Memory 1103 : Detection unit 1104: communication unit 1105: input unit 1200: server 1201: data analysis unit 1202: memory 1203: communication unit 1300: user terminal 1301: control unit 1302: memory 1303: display unit 1304: communication unit 1305: input unit 1400 : Advisor terminal 1401: Control unit 1402: Memory 1403: Display unit 1 04: communication unit B201: button B202: button B203: button G100: notification screen G200: advice screen NT: network R101: pathogen detection notification field R102: advice field R201: pathogen detection notification field R202: advice field T101: user information table T102 : Advisor information table T103: Measurement data table T104: Disease occurrence and maintenance data table T201: Measurement data table T301: User information table T302: Advisor information table T303: Measurement data table T501: User information table T502: Advisor information table T503: Measurement Data table
Claims (12)
各センサ様デバイス内での菌糸生長を検出する光学的観察部を有し、
前記培養液貯留部にそれぞれ異なる農薬原体が含まれている、
植物病原性真菌の検出装置。 Artificial cell wall, a plurality of sensor-like devices having a test sample input section provided at the upper part of the artificial cell wall, and a culture solution storage part provided at the lower part of the artificial cell wall,
It has an optical observation unit that detects hyphal growth in each sensor-like device,
Each of the culture solution reservoirs contains a different pesticide drug substance,
A device for detecting phytopathogenic fungi.
前記光学的観察部が固定されており、当該光学的観察部にて各センサ様デバイスを下から上に向かって観察することを特徴とする、請求項2〜4のいずれかに記載の検出装置。 The sensor-like device arranged on the circumference rotates in the horizontal direction; and
The detection device according to any one of claims 2 to 4, wherein the optical observation unit is fixed, and the optical observation unit observes each sensor-like device from bottom to top. .
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