JP6652140B2 - リグニン抽出物を有効成分とする植物病害防除剤 - Google Patents
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Description
(2)前記リグニン抽出物は、前記リグニン材料を鉄イオンの存在下で発酵させることによって前記リグニン含有材料から抽出される、(1)に記載の植物病害防除剤。
(3)前記発酵は、乳酸菌を用いて行う、(2)に記載の植物病害防除剤。
(4)前記リグニン含有材料は、草本類の茎葉を含む、(1)〜(3)のいずれかに記載の植物病害防除剤。
(5)抵抗性誘導剤である、(1)〜(4)のいずれかに記載の植物病害防除剤。
(6)植物病害性細菌に対する防除用である、(1)〜(5)のいずれかに記載の植物病害防除剤。
(7)前記植物病害性細菌は黒斑細菌病菌である、(6)に記載の植物病害防除剤。
(8)植物病害性糸状菌に対する防除用である、(1)〜(5)のいずれかに記載の植物病害防除剤。
(9)前記植物病害性糸状菌は野菜類炭そ病菌である、(8)に記載の植物病害防除剤。
(10)植物病害性ウイルスの防除用である、(1)〜(5)のいずれかに記載の植物病害防除剤。
(11)前記植物病害性ウイルスは、トマトモザイクウイルス(ToMV)、オオバコモザイクウイスル(PIAMV)、ジャガイモXウイルス(PVX)、タバコモザイクウイルス(TMV)、ジャガイモMウイルス(PVM)及びキュウリモザイクウイルス(CMV)からなる群から選択される1種又は2種以上のウイルスである、(10)に記載の植物病害防除剤。
(12)植物病害性細菌、植物病害性糸状菌及び植物病害性ウイルスに対する防除用である、(1)〜(5)のいずれかに記載の植物病害防除剤。
(13)黒斑細菌病菌、野菜類炭そ病菌、トマトモザイクウイルス(ToMV)、オオバコモザイクウイスル(PIAMV)、ジャガイモXウイルス(PVX)、タバコモザイクウイルス(TMV)、ジャガイモMウイルス(PVM)及びキュウリモザイクウイルス(CMV)に対する防除用である、(12)に記載の植物病害防除剤。
(14)(1)〜(13)のいずれかに記載の植物病害防除剤を含有する、植物育成用組成物。
(15)(1)〜(13)のいずれかに記載の植物病害防除剤を用いて、植物の病害を防除する方法。
(16)(1)〜(13)のいずれかに記載の植物病害防除剤を用いて、植物の病害を防除し、植物を生産する方法。
本薬剤の有効成分であるリグニン抽出物は、水性媒体の存在下、鉄イオンとリグニン含有材料とを接触させて、前記リグニン含有材料中のリグニンの分解を促進することによって前記リグニン含有材料から抽出される。以下、このリグニン抽出物(以下、本リグニン抽出物という。)の製造方法について説明する。
(リグニン含有材料)
リグニン含有材料としては、植物構造体に含まれているリグニン又は当該リグニンの誘導体を含んでいればよい。すなわち、ここでいうリグニン及び当該リグニン誘導体は、パルプ製造工程において強アルカリ下や強酸下でのリグニンの重縮合を促進する条件下で処理されたリグニンを実質的に含まないものである。したがって、本明細書におけるリグニン含有材料は、黒液などを含まない。
鉄イオンは、水の存在下で2価又は3価のイオンとして存在できればよい。いずれの形態であっても、水の存在下で、結果的にリグニンの分解を促進することができる。こうした鉄イオン源としては、硫酸鉄(II)(FeSO4)、硫酸第二鉄(III)((Fe)2(SO4)3)、いわゆる鉄さび(酸化鉄(III)及びその水和物、酸化鉄(II、III)及びその水和物、水酸化鉄、各種オキシ水酸化鉄)が挙げられる。こうした鉄錆びは、水の存在下において、鉄イオン(II)や鉄イオン(III)を生成する鉄イオン源となる。また、金属鉄が錆びるときには、水の存在下で鉄イオン(Fe(II))が溶出し、水酸化鉄を経て、結果としては、鉄(III)の含水酸化物などのオキシ水酸化鉄(III)が生成し、あるいは鉄イオン(II)が空気酸化されて鉄イオン(III)となって、結果として、鉄(III)の含水酸化物などのオキシ水酸化鉄(III)を生じうる。このため、金属鉄あるいは鉄を含む金属合金も鉄イオン源となりうる。したがって、例えば、抽出工程に用いる混合機や圧搾機が鉄製内表面を有するもの及び当該内表面に鉄錆びを有するものも鉄イオン源となる。
リグニン含有材料から本リグニン抽出物を生成させ抽出する工程は、鉄イオンとリグニン含有材料とを接触させることでリグニンの酸化を促進する工程である。この工程により、リグニンを分解し、低分子化し、及び/又は緩やかに改変できる。
本リグニン抽出物は、鉄イオン存在下でのリグニンの抽出物であり、典型的には、本明細書に開示される上記した製造方法によって得ることができる。本リグニン抽出物は、液状、スラリー状、ペースト状、粉末等の固体状であってもよい。例えば、上記方法による抽出液をそのままであってもよいし、希釈、濃縮等したものであってもよい。また、抽出液をフリーズドライ等により乾燥して固形化又は粉末化したものであってもよい。本リグニン抽出物には、腐敗防止作用があり、それ自体安定性に優れている。
本明細書は、本明細書に開示する植物病害防除剤を用いて植物の病害を防除する方法、本明細書に開示する植物病害防除剤を用いて植物の病害を防除して植物を育成又は生産する方法を提供する。植物病害防除剤は、上述のとおり、各種の植物病原体に有効である。したがって、各種用途の植物、例えば、食用、工芸用(燃料用途を含む)などの各種の作物を生産する方法を実施することができる。また、さらに、こうした植物の全体又は一部を収穫することにより、安全でかつ病害のない植物を提供することができる。
本実施例では、草本系の事例として、ショウガ科ハナミョウガ属の月桃(ゲットウ(サンニン))の茎葉部分(3キログラム単位)の破砕物を鉄イオン源としての錆びを内部に有する鉄製破砕機に投入し、水を添加することなく、植物から抽出される液を利用して、25℃〜35℃で、連続振動して常在菌(ゲットウに付着している)での発酵を72時間継続し、20〜25mmのフィルター処理後にクエン酸紫蘇溶液で色を調整し、孔径0.45μmのフィルター(ミリポア社製)によって再度濾過した。
実施例1で調製したリグニン抽出溶液を用いて、以下の方法で、黒斑細菌病菌に対する感染抑制効果を評価した。シロイヌナズナに、リグニン抽出溶液が10、50及び100質量%となるように展着剤を添加したリグニン抽出溶液を茎葉散布した。リグニン抽出溶液の散布から2日後、シロイヌナズナにそれぞれ黒斑細菌病菌(1×108cfu/ml)を噴霧接種した。接種から3日後、接種葉をサンプリングし、定量的リアルタイムPCR(qRT−PCR)法により、シロイヌナズナに感染した黒斑細菌病菌のハウスキーピング遺伝子であるrpoD遺伝子の発現量を定量することで、黒斑細菌秒菌のシロイヌナズナへの感染量を定量した。なお、コントロールとして、リグニン抽出溶液を含まない展着剤のみを含む溶液を散布し、同様の定量を行った。結果を図1に示す。
実施例1で調製したリグニン抽出溶液を用いて、以下の方法で、アブラナ科野菜類炭そ病菌に対する感染抑制効果を評価した。シロイヌナズナに、リグニン抽出溶液を茎葉散布した。リグニン抽出溶液の散布から2日後、シロイヌナズナにアブラナ科野菜類炭そ病菌(5×105胞子/ml)を噴霧接種した。接種から5日後、接種葉をサンプリングし、qRT−PCR法によりシロイヌナズナに感染したアブラナ野菜類炭疽病菌のハウスキーピング遺伝子であるactin遺伝子発現量を定量することで、アブラナ科野菜類炭そ病菌のシロイヌナズナへの感染量を定量した。なお、コントロールとして、リグニン抽出溶液を含まない展着剤のみを散布し、同様の定量を行った。結果を図2に示す。
実施例1で調製したリグニン抽出溶液を用いて、以下の方法で、抵抗性誘導活性効果を評価した。シロイヌナズナに、リグニン抽出溶液を茎葉散布した。24及び48時間後、リグニン抽出溶液を散布した葉をサンプリングし、qRT−PCR法により、抵抗性関連遺伝子AtPR1、AtPDF1.2、AtChi570、AtChi620、AtPR2、AtPR3及びAtVSP2(Narusaka M, Minami T, Iwabuchi C, Hamasaki T, Takasaki S, Kawamura K, Narusaka, Y., Yeast cell wall extract induces disease resistance against bacterial and fungal pathogens in Arabidopsis thaliana and Brassica crop., PLoS One. 2015 Jan7;10(1):e0115864. doi: 10.1371/journal.pone.0115864. eCollection 2015. PubMed, PMID: 25565273; PubMed Central PMCID: PMC4286235)の発現量を定量した。なお、コントロールとして、リグニン抽出溶液を含まない展着剤のみを散布し、同様の定量を行った。結果を図3に示す。
実施例1で調製したリグニン抽出溶液を、ToMV(トマトモザイクウイルス)-ベンサミアーナタバコ評価系及びToMV-トマト評価系を用いて評価した。すなわち、リグニン抽出溶液を、ベンサミアーナタバコの葉に噴霧処理を行い、その3日後に、ToMVウイルスを接種した。ウイルスの接種は、ToMV(GFP発現ウイルス)のプラスミド(pTLBN.G3)2μgについて、AmpliCap-MaxTM T7 High Yield Message Maker Kits (cap analogue:GTP=4:1)を用いてRNAを転写し、RNA転写物を20倍に希釈し、カーボランダムを用いてベンサミアーナタバコ葉に10μL塗布することにより行った。ウイルスの接種から3日後に、GFPの蛍光斑点(ToMVの感染、増殖部位に一致する)をカウントし、ウイルスの感染抑制率を検定し、リグニン抽出溶液の評価を行った。結果を図4に示す。なお、感染抑制率は、以下の式から算出した。
感染抑制率(防除価)%=100-(処理植物の蛍光斑点数の平均)/(未処理植物の蛍光斑点数の平均)×100
Claims (18)
- リグニン含有材料を、鉄イオンの存在下、前記リグニン含有材料に付着している常在菌を用いて発酵させることによって前記リグニン含有材料から抽出されるリグニン抽出物を有効成分とする、植物病害防除剤。
- 前記発酵は、好気発酵である、請求項1に記載の植物病害防除剤。
- 前記常在菌は、乳酸菌である、請求項1又は2に記載の植物病害防除剤。
- 前記リグニン含有材料は、草本類の茎葉を含む、請求項1〜3のいずれかに記載の植物病害防除剤。
- 前記リグニン含有材料はゲットウ由来のリグニン含有材料を含む、請求項1〜4のいずれかに記載の植物病害防除剤。
- 前記リグニン抽出物は、鉄イオンの存在下、前記リグニン含有材料を前記ゲットウに付着している前記常在菌を用いて発酵させることによって前記リグニン含有材料から抽出される抽出物である、請求項5に記載の植物病害防除剤。
- 抵抗性誘導剤である、請求項1〜6のいずれかに記載の植物病害防除剤。
- 植物病害性細菌の感染を抑制する、請求項1〜7のいずれかに記載の植物病害防除剤。
- 前記植物病害性細菌は黒斑細菌病菌である、請求項8に記載の植物病害防除剤。
- 植物病害性糸状菌の感染を抑制する、請求項1〜9のいずれかに記載の植物病害防除剤。
- 前記植物病害性糸状菌は野菜類炭そ病菌である、請求項10に記載の植物病害防除剤。
- 植物病害性ウイルスの防除用である、請求項1〜11のいずれかに記載の植物病害防除剤。
- 前記植物病害性ウイルスは、トマトモザイクウイルス(ToMV)、オオバコモザイク
ウイスル(PIAMV)、ジャガイモXウイルス(PVX)、タバコモザイクウイルス(
TMV)、ジャガイモMウイルス(PVM)及びキュウリモザイクウイルス(CMV)か
らなる群から選択される1種又は2種以上のウイルスである、請求項12に記載の植物病害防除剤。 - 植物病害性細菌、植物病害性糸状菌及び植物病害性ウイルスに対する防除用である、請求項1〜13のいずれかに記載の植物病害防除剤。
- 黒斑細菌病菌、野菜類炭そ病菌、トマトモザイクウイルス(ToMV)、オオバコモザイクウイスル(PIAMV)、ジャガイモXウイルス(PVX)、タバコモザイクウイルス(TMV)、ジャガイモMウイルス(PVM)及びキュウリモザイクウイルス(CMV)に対する防除用である、請求項14に記載の植物病害防除剤。
- 請求項1〜15のいずれかに記載の植物病害防除剤を含有する、植物育成用組成物。
- 請求項1〜15のいずれかに記載の植物病害防除剤を用いて、植物の病害を防除する方法。
- 請求項1〜15のいずれかに記載の植物病害防除剤を用いて、植物の病害を防除し、前記植物を生産する方法。
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