JP6997561B2 - ジャガイモそうか病に対する微生物含有防除資材及び防除方法 - Google Patents
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Description
本発明は、ジャガイモそうか病菌に対する防除作用を有する微生物等に関する。
本発明はまた、当該微生物を用いてジャガイモの種子、種イモ、葉及び栽培土壌の少なくとも一つを処理することを含むジャガイモそうか病の防除方法に関する。
本発明はさらに、上記処理と、他の薬剤、例えば栽培土壌への土壌消毒剤の処理の組み合わせによる防除体系におけるジャガイモそうか病防除方法に関する。
ジャガイモそうか病は世界的に問題となっている難防除土壌病害であり、その対策は非常に重要な課題となっている。日本国内のジャガイモ生産高は2014年度の統計で245.6万t（農林水産省、統計資料）、その約8割の191.6万tが北海道で、次いで長崎県（10.5万t）、鹿児島県（9.4万t）、茨城県（4.2万t）の順に生産高が多い。そうか病に罹病したジャガイモは食用、食品加工用としての価値を著しく落とし、被害がひどい場合には澱粉の含有量や品質の低下を起こす。そうか病は連作障害であり、集約的な生産体制では有効な対策が難しいのが現状である。病原菌は罹病イモの植え付けにより広がり、被害植物とともに土壌中で越冬し、汚染土壌の飛散等によって伝染する。若い塊茎ほど罹病しやすく、皮目・気孔・傷口から侵入するため発症の確認ができず、栽培期間中の対策が困難である。
ジャガイモそうか病の原因菌はストレプトマイセス属菌という放線菌の仲間で、高温、乾燥の土壌条件下でよく繁殖し、有機物に富む中性～アルカリ性の土壌を好み、作物がなくとも土壌中の有機物を栄養源として極めて長期間生存する。日本国内では３種類のそうか病菌が分布し、ジャガイモの主要な産地である北海道、長崎県、鹿児島県で大きな問題となっている。そうか病の症状は、病原菌が生産するタキストミンという物質（毒素）に対して抵抗するためにかさぶた状の組織を形成するため生ずる。
本病害の対策としては、硫酸アンモニウム、硫酸第1鉄、及び硫黄華等の酸性資材の施用による土壌酸性化、並びに化学農薬による種イモの消毒の他、土壌消毒等が知られている。しかし、土壌消毒を行った圃場では、土壌中の微生物層が貧弱となるため、汚染されたイモを植えた場合は、逆にそうか病の発生率が増加することが知られている。また、別の対策としては、くん蒸剤（クロルピクリン剤等）による土壌消毒や種イモ消毒が行われているが、環境への影響が懸念される。さらにまた、ｐＨを低く調整することによる対策も行われているが、発生の激しい圃場では効果が低いことと、収量が低下してしまうことが問題となっている。最近では、太陽熱消毒、還元消毒の取組も始まっているが、大規模面積で栽培されている圃場では実施が難しい。
上記の通り、本病害の防除法としては、種イモ及び土壌の化学農薬による消毒が一般的であるが、近年は農薬の使用規制が厳しくなっている。また、農薬を使用しない安心かつ安全な農作物を消費者が求める傾向にあり、環境負荷の点からも農薬の使用回数の低減が望ましいことから、農薬に代わってジャガイモそうか病を防除できる資材が求められている。化学農薬を使用しない防除方法として太陽熱消毒、有用微生物の利用（非特許文献1）、及び輪作等も行なわれているが、そうか病を防除するためのより有効な技術の開発が必要とされている。
Zamir, K. et al., TRENDS in Biotechnology (2003), 21, pp.400-407
本発明は、ジャガイモそうか病を防除及び／又は予防に有効な資材を提供することを課題とする。また、本資材を用い、減農薬による環境保全型農業が可能となるような、ジャガイモそうか病の生物的防除方法を提供することを課題とする。
本発明者らは、上記課題を解決するため鋭意研究を行い、ジャガイモ栽培圃場より根圏土壌又はジャガイモ表皮に存在する微生物群からジャガイモそうか菌を抑制する微生物の検索を行い、ジャガイモそうか菌に対して高い防除作用（例えば、抑制能）を有する微生物を見出し、本発明を完成するに至った。本発明者は、特に、ストレプトマイセス・パナシラディシス(Streptomyces panaciradicis)PSA-107（受託番号：NITE P-02407）、バチルス・メガテリウム(Bacillus megaterium) PSB-139（受託番号：NITE P-02408）、バチルス・ベレゼンシス（Bacillus velezensis）NA5-3（受託番号：NITE P-02482）、バチルス・アリアブハッタイ（Bacillus aryabhattai）NA6（受託番号：NITE P-02483）、タラロマイセス・フラバス（Talaromyces flavus）PSF-234（受託番号：NITE P-02426）、及びタラロマイセス・ピノフィラス（Talaromyces pinophilus）PSF-332（受託番号：NITE P-02427）からなる群から選択される微生物がジャガイモそうか病の防除に有効であることを見出した。
したがって、本発明は、以下の態様を包含する。
（１）ストレプトマイセス・パナシラディシス（Streptomyces panaciradicis） PSA-107株（受託番号：NITE P-02407）、又はジャガイモそうか病菌に対し防除作用を有するその派生株。
（２）バチルス・メガテリウム（Bacillus megaterium） PSB-139株（受託番号：NITE P-02408）、バチルス・ベレゼンシス（Bacillus velezensis）NA5-3株（受託番号：NITE P-02482）、及びバチルス・アリアブハッタイ（Bacillus aryabhattai）NA6株（受託番号：NITE P-02483）からなる群から選択される菌株、又はジャガイモそうか病菌に対し防除作用を有するその派生株。
（３）タラロマイセス・フラバス（Talaromyces flavus）PSF-234株（受託番号：NITE P-02426）、若しくはタラロマイセス・ピノフィラス（Talaromyces pinophilus）PSF-332株（受託番号：NITE P-02427）、又はジャガイモそうか病菌に対し防除作用を有するその派生株。
（４）（１）～（３）のいずれかに記載の株からなる群から選択される少なくとも１種の菌株を含むことを特徴とする、ジャガイモそうか病防除資材。
（５）菌株が、ストレプトマイセス・パナシラディシス（Streptomyces panaciradicis） PSA-107株（受託番号：NITE P-02407）、バチルス・メガテリウム（Bacillus megaterium） PSB-139株（受託番号：NITE P-02408）、バチルス・ベレゼンシス（Bacillus velezensis）NA5-3株（受託番号：NITE P-02482）、バチルス・アリアブハッタイ（Bacillus aryabhattai）NA6株（受託番号：NITE P-02483）、タラロマイセス・フラバス（Talaromyces flavus）PSF-234株（受託番号：NITE P-02426）、及びタラロマイセス・ピノフィラス（Talaromyces pinophilus）PSF-332株（受託番号：NITE P-02427）からなる群から選択される少なくとも１種の菌株であることを特徴とする、（４）記載のジャガイモそうか病防除資材。
（６）（１）～（３）のいずれかに記載の株からなる群から選択される少なくとも１種の菌株を用いて、ジャガイモの種子、種イモ、葉及び栽培土壌の少なくとも一つを処理することを含むことを特徴とする、ジャガイモそうか病の防除方法。
（７）菌株が、ストレプトマイセス・パナシラディシス（Streptomyces panaciradicis） PSA-107株（受託番号：NITE P-02407）、バチルス・メガテリウム（Bacillus megaterium） PSB-139株（受託番号：NITE P-02408）、バチルス・ベレゼンシス（Bacillus velezensis）NA5-3株（受託番号：NITE P-02482）、バチルス・アリアブハッタイ（Bacillus aryabhattai）NA6株（受託番号：NITE P-02483）、タラロマイセス・フラバス（Talaromyces flavus）PSF-234株（受託番号：NITE P-02426）、及びタラロマイセス・ピノフィラス（Talaromyces pinophilus）PSF-332株（受託番号：NITE P-02427）からなる群から選択される少なくとも１種の菌株であることを特徴とする、（６）記載の方法。
（８）（４）又は（５）記載のジャガイモそうか病防除資材を用いて、ジャガイモの種子、種イモ、葉及び栽培土壌の少なくとも一つを処理することを含むことを特徴とする、ジャガイモそうか病の防除方法。
（１）ストレプトマイセス・パナシラディシス（Streptomyces panaciradicis） PSA-107株（受託番号：NITE P-02407）、又はジャガイモそうか病菌に対し防除作用を有するその派生株。
（２）バチルス・メガテリウム（Bacillus megaterium） PSB-139株（受託番号：NITE P-02408）、バチルス・ベレゼンシス（Bacillus velezensis）NA5-3株（受託番号：NITE P-02482）、及びバチルス・アリアブハッタイ（Bacillus aryabhattai）NA6株（受託番号：NITE P-02483）からなる群から選択される菌株、又はジャガイモそうか病菌に対し防除作用を有するその派生株。
（３）タラロマイセス・フラバス（Talaromyces flavus）PSF-234株（受託番号：NITE P-02426）、若しくはタラロマイセス・ピノフィラス（Talaromyces pinophilus）PSF-332株（受託番号：NITE P-02427）、又はジャガイモそうか病菌に対し防除作用を有するその派生株。
（４）（１）～（３）のいずれかに記載の株からなる群から選択される少なくとも１種の菌株を含むことを特徴とする、ジャガイモそうか病防除資材。
（５）菌株が、ストレプトマイセス・パナシラディシス（Streptomyces panaciradicis） PSA-107株（受託番号：NITE P-02407）、バチルス・メガテリウム（Bacillus megaterium） PSB-139株（受託番号：NITE P-02408）、バチルス・ベレゼンシス（Bacillus velezensis）NA5-3株（受託番号：NITE P-02482）、バチルス・アリアブハッタイ（Bacillus aryabhattai）NA6株（受託番号：NITE P-02483）、タラロマイセス・フラバス（Talaromyces flavus）PSF-234株（受託番号：NITE P-02426）、及びタラロマイセス・ピノフィラス（Talaromyces pinophilus）PSF-332株（受託番号：NITE P-02427）からなる群から選択される少なくとも１種の菌株であることを特徴とする、（４）記載のジャガイモそうか病防除資材。
（６）（１）～（３）のいずれかに記載の株からなる群から選択される少なくとも１種の菌株を用いて、ジャガイモの種子、種イモ、葉及び栽培土壌の少なくとも一つを処理することを含むことを特徴とする、ジャガイモそうか病の防除方法。
（７）菌株が、ストレプトマイセス・パナシラディシス（Streptomyces panaciradicis） PSA-107株（受託番号：NITE P-02407）、バチルス・メガテリウム（Bacillus megaterium） PSB-139株（受託番号：NITE P-02408）、バチルス・ベレゼンシス（Bacillus velezensis）NA5-3株（受託番号：NITE P-02482）、バチルス・アリアブハッタイ（Bacillus aryabhattai）NA6株（受託番号：NITE P-02483）、タラロマイセス・フラバス（Talaromyces flavus）PSF-234株（受託番号：NITE P-02426）、及びタラロマイセス・ピノフィラス（Talaromyces pinophilus）PSF-332株（受託番号：NITE P-02427）からなる群から選択される少なくとも１種の菌株であることを特徴とする、（６）記載の方法。
（８）（４）又は（５）記載のジャガイモそうか病防除資材を用いて、ジャガイモの種子、種イモ、葉及び栽培土壌の少なくとも一つを処理することを含むことを特徴とする、ジャガイモそうか病の防除方法。
本発明は、ジャガイモそうか菌に対して高い防除作用を有する微生物を特徴としており、この微生物によってジャガイモそうか菌を防除することが可能である。
以下、本発明について詳細に説明する。
本発明は、ジャガイモそうか病菌に対する防除作用（例えば、抑制能）を有する新規微生物を提供する。
本発明は、ジャガイモそうか病菌に対する防除作用（例えば、抑制能）を有する新規微生物を提供する。
１．微生物
本発明の微生物としては、ジャガイモそうか病菌に対する防除作用（例えば、抑制能）を有する微生物が用いられる。放線菌（Streptomyces属）、細菌（Bacillus属）、糸状菌（Talaromyces属）等、ジャガイモそうか病菌に対し防除作用（例えば、抑制能）を有する微生物であれば、本発明の微生物として用いることができる。このうち、ストレプトマイセス・パナシラディシス(Streptomyces panaciradicis)PSA-107（受託番号：NITE P-02407）、バチルス・メガテリウム(Bacillus megaterium) PSB-139（受託番号：NITE P-02408）、バチルス・ベレゼンシス（Bacillus velezensis）NA5-3（受託番号：NITE P-02482）、バチルス・アリアブハッタイ（Bacillus aryabhattai）NA6（受託番号：NITE P-02483）、タラロマイセス・フラバス（Talaromyces flavus）PSF-234（受託番号：NITE P-02426）、及びタラロマイセス・ピノフィラス（Talaromyces pinophilus）PSF-332（受託番号：NITE P-02427）からなる群から選択される菌株、又はその派生株が、ジャガイモそうか病菌に対する防除作用（例えば、抑制能）が高く有効に用いられる。
本発明の微生物としては、ジャガイモそうか病菌に対する防除作用（例えば、抑制能）を有する微生物が用いられる。放線菌（Streptomyces属）、細菌（Bacillus属）、糸状菌（Talaromyces属）等、ジャガイモそうか病菌に対し防除作用（例えば、抑制能）を有する微生物であれば、本発明の微生物として用いることができる。このうち、ストレプトマイセス・パナシラディシス(Streptomyces panaciradicis)PSA-107（受託番号：NITE P-02407）、バチルス・メガテリウム(Bacillus megaterium) PSB-139（受託番号：NITE P-02408）、バチルス・ベレゼンシス（Bacillus velezensis）NA5-3（受託番号：NITE P-02482）、バチルス・アリアブハッタイ（Bacillus aryabhattai）NA6（受託番号：NITE P-02483）、タラロマイセス・フラバス（Talaromyces flavus）PSF-234（受託番号：NITE P-02426）、及びタラロマイセス・ピノフィラス（Talaromyces pinophilus）PSF-332（受託番号：NITE P-02427）からなる群から選択される菌株、又はその派生株が、ジャガイモそうか病菌に対する防除作用（例えば、抑制能）が高く有効に用いられる。
＜有用微生物の分離＞
圃場から健全なじゃがいもを掘り取り、水道水で十分に洗浄して、塊茎等に付着した泥等を洗い落したのち、これらの部位を摩砕して得られた試料を寒天培地に塗布してコロニーを発生させた。次いで、各コロニーを単離、培養してＤＮＡを抽出した。
圃場から健全なじゃがいもを掘り取り、水道水で十分に洗浄して、塊茎等に付着した泥等を洗い落したのち、これらの部位を摩砕して得られた試料を寒天培地に塗布してコロニーを発生させた。次いで、各コロニーを単離、培養してＤＮＡを抽出した。
以下に菌種の同定について記載する。
DNA抽出はDSPD法（Ikeda et al., 2004, Microbes Environ 19, 301-309）に従って行い、またPCR条件は以下の通りである。
DNA抽出はDSPD法（Ikeda et al., 2004, Microbes Environ 19, 301-309）に従って行い、またPCR条件は以下の通りである。
プライマーについて、細菌・放線菌の同定に使用したプライマーは、ユニバーサルプライマーの27Fと1525Rである。プライマーのヌクレオチド配列（5’→3’）は以下のとおりである。
27F：AGAGTTTGATCMTGGCTCAG（配列番号１）
1525R：AAGGAGGTGWTCCARCC（配列番号２）
27F：AGAGTTTGATCMTGGCTCAG（配列番号１）
1525R：AAGGAGGTGWTCCARCC（配列番号２）
糸状菌の同定に使用したプライマーは、ユニバーサルプライマーのITS1-FとITS4である。プライマーのヌクレオチド配列（5’→3’）は以下のとおりである。
ITS1-F：CTTGGTCATTTAGAGGAAGTAA（配列番号３）
ITS4：TCCTCCGCTTATTGATATGC（配列番号４）
PCR反応液を表１に、反応条件を表２にそれぞれ示した。
ITS1-F：CTTGGTCATTTAGAGGAAGTAA（配列番号３）
ITS4：TCCTCCGCTTATTGATATGC（配列番号４）
PCR反応液を表１に、反応条件を表２にそれぞれ示した。
細菌・放線菌については、得られた16S ribosomal RNA遺伝子の増幅産物を次世代シーケンサーで解析した。用いたプライマーは27F(Lane et al. 1991 16S rRNA用ユニバーサルプライマー)である。
糸状菌については、得られた18S rRNA遺伝子の増幅産物を次世代シーケンサーで解析した。用いたプライマーは、上記ITS1-Fである。
いずれも、用いた分析機器は、Applied Biosystems 3730xl DNA Analyzer（ライフテクノロジーズジャパン社）である。
得られた配列データは、波形を確認したのちNCBI (National Center for Biotechnology Information)が提供するBLASTを用いて相同性検索を行った。結果を表３に示す。
Streptomyces panaciradicis PSA-107の形態的、培地上の特徴、生理学的特徴等を以下に示す。
形態的特徴について、イースト・麦芽寒天培地(ISP No.2)、オートミール寒天培地(ISP No.3)、スターチ無機塩寒天培地(ISP No.4)で良好な生育を見せ、豊富な菌糸を形成する。
コロニーの形態について、イースト・麦芽寒天培地平板培養で黄茶色のコロニーを形成し、オートミール寒天培地平板培養で灰緑色のコロニーを形成し、スターチ無機塩寒天培地平板培養で灰緑色のコロニーを形成し、グリセリン・アスパラギン寒天培地(ISP No.5)平板培養で白色のコロニーを形成する。
細胞の形態について、胞子形成菌糸は直状又は直曲状である。
細胞の形態について、胞子形成菌糸は直状又は直曲状である。
生育温度について、R2A寒天培地、YPMG寒天培地を用いて培養し、10～40℃まで生育し、最適生育温度はR2A寒天培地では30～40℃、YPMG寒天培地では35℃である。
耐塩性について、7％NaCl含有イースト・麦芽寒天培地では正常に生育するが、8％では明らかな生育阻害を受ける。
炭素源の利用性試験では、Pridham-Gottlieb寒天培地(ISP No.9)を使用した結果、glucose、D-fructose、D-xylose、L-arabinose、D-raffinose、sucrose、inositolに対して資化性があり、L-rhamnose、D- mannitolに対して資化性がなかった。
Bacillus megaterium PSB-139の形態的、培地上の特徴、生理学的特徴等を以下に示す。
細胞形態について、グラム陽性桿菌であり、サイズ1～2μm程度である。
コロニーの色は、クリーム色である。
細胞形態について、グラム陽性桿菌であり、サイズ1～2μm程度である。
コロニーの色は、クリーム色である。
生育温度について、R2A寒天培地、YPMG寒天培地を用いて培養し、10～40℃まで生育し、最適生育温度はR2A寒天培地では30～40℃、YPMG寒天培地では35℃である。
耐塩性について、9％NaCl含有イースト・麦芽寒天培地では正常に生育するが、10％では生育阻害を受ける。
微生物分類・検定同定システムによる資化性調査では、BIOLOG GP2 MICROPLATE (Biolog, Inc. Cat.No. 1014)を使用して調査した結果は、以下のとおりである。
β-cyclodextrin、D-fructose、α-D-glucose、maltose、maltotriose、D-mannitol、D-mannose、D-melibiose、palatinose、D-psicose、sucrose、D-trehalose、D-xylose、glycerolに対して資化性があった。
dextrin、glycogen、L-arabinose、arbutin、D-cellobiose、α-D-lactose、lactulose、β-methyl-D-galactoside、β-methyl-D-glucoside、D-raffinose、D-ribose、salicin、stachyose、D-tagatose、acetic acid、 2'-deoxy adenosine、adenosine-5'-monophosphate、thymidine-5'-monophosphate、D-fructose-6-phosphateに対して資化性がなかった。
Bacillus velezensis NA5-3の形態的、培地上の特徴、生理学的特徴等を以下に示す。
細胞形態について、グラム陽性桿菌であり、サイズは1～2μm程度である。
コロニーの色は、クリーム色である。
細胞形態について、グラム陽性桿菌であり、サイズは1～2μm程度である。
コロニーの色は、クリーム色である。
生育温度について、R2A寒天培地、YPMG寒天培地を用いて培養し、15～40℃まで生育し、最適生育温度はR2A寒天培地、YPMG寒天培地ともに30℃～40℃であった。
耐塩性について、7％NaCl含有イースト・麦芽寒天培地では正常に生育するが、8％では明らかな生育阻害を受ける。
微生物分類・検定同定システムによる資化性調査では、BIOLOG GP2 MICROPLATE (Biolog, Inc. Cat.No. 1014)を使用して調査した結果は、以下の通りである。
dextrin、arbutin、D-cellobiose、D-fructose、α-D-glucose、maltose、maltotriose、D-mannitol、salicin、sucrose、D-trehalose、glycerolに対して資化性があった。
β-cyclodextrin、glycogen、L-arabinose、α-D-lactose、lactulose、D-mannose、D-melibiose、β-methyl-D-galactoside、β-methyl-D-glucoside、palatinoce、D-psicose、D-raffinose、D-ribose、stachyose、D-tagatose、D-xylose、acetic acid、 2'-deoxy adenosine、adenosine-5'-monophosphate、thymidine-5'-monophosphate、D-fructose-6-phosphateに対して資化性がなかった。
dextrin、arbutin、D-cellobiose、D-fructose、α-D-glucose、maltose、maltotriose、D-mannitol、salicin、sucrose、D-trehalose、glycerolに対して資化性があった。
β-cyclodextrin、glycogen、L-arabinose、α-D-lactose、lactulose、D-mannose、D-melibiose、β-methyl-D-galactoside、β-methyl-D-glucoside、palatinoce、D-psicose、D-raffinose、D-ribose、stachyose、D-tagatose、D-xylose、acetic acid、 2'-deoxy adenosine、adenosine-5'-monophosphate、thymidine-5'-monophosphate、D-fructose-6-phosphateに対して資化性がなかった。
Bacillus aryabhattai NA6の形態的、培地上の特徴、生理学的特徴等を以下に示す。
細胞形態について、グラム陽性桿菌であり、サイズは1～2μm程度である。
コロニーの色は、クリーム色である。
細胞形態について、グラム陽性桿菌であり、サイズは1～2μm程度である。
コロニーの色は、クリーム色である。
生育温度について、R2A寒天培地、YPMG寒天培地を用いて培養し、10～40℃まで生育し、最適生育温度はR2A寒天培地、YPMG寒天培地ともに25℃～30℃であった。
耐塩性について、8％NaCl含有イースト・麦芽寒天培地では正常に生育するが、9％では明らかな生育阻害を受ける。
微生物分類・検定同定システムによる資化性調査では、BIOLOG GP2 MICROPLATE (Biolog, Inc. Cat.No. 1014)を使用して調査した結果は、以下の通りである。
dextrin、D-fructose、α-D-glucose、maltose、maltotriose、D-mannitol、D-melibiose、D-psicose、D-ribose、sucrose、D-trehalose、glycerolに対して資化性があった。
β-cyclodextrin、glycogen、L-arabinose、arbutin、D-cellobiose、α-D-lactose、lactulose、D-mannose、β-methyl-D-galactoside、β-methyl-D-glucoside、palatinoce、D-raffinose、salicin、stachyose、D-tagatose、D-xylose、acetic acid、 2'-deoxy adenosine、adenosine-5'-monophosphate、thymidine-5'-monophosphate、D-fructose-6-phosphateに対して資化性がなかった。
dextrin、D-fructose、α-D-glucose、maltose、maltotriose、D-mannitol、D-melibiose、D-psicose、D-ribose、sucrose、D-trehalose、glycerolに対して資化性があった。
β-cyclodextrin、glycogen、L-arabinose、arbutin、D-cellobiose、α-D-lactose、lactulose、D-mannose、β-methyl-D-galactoside、β-methyl-D-glucoside、palatinoce、D-raffinose、salicin、stachyose、D-tagatose、D-xylose、acetic acid、 2'-deoxy adenosine、adenosine-5'-monophosphate、thymidine-5'-monophosphate、D-fructose-6-phosphateに対して資化性がなかった。
Talaromyces flavus PSF-234の形態的、培地上の特徴、生理学的特徴等を以下に示す。
胞子の形態について、分生子形成型はフィアロ型で、亜球形の4μm程度の分生子を形成する。
胞子の形態について、分生子形成型はフィアロ型で、亜球形の4μm程度の分生子を形成する。
培地に形成されたコロニー表面の特徴について、PDA培地、PSA培地上で初めは白色、その後緑色となり、ビロード状の3～5cmのコロニーを形成する。
培地に形成されたコロニー裏面の特徴について、灰緑色で、20℃～30℃でオレンジがかったピンク色の色素を生成した。
生育温度について、PDA培地、PSA培地を用いて1週間培養し、最適生育温度は28℃～33℃であった。
微生物分類・検定同定システムによる資化性調査では、BIOLOG FF MICROPLATEを使用して調査した結果は、以下の通りである。
glucose-1-phosphate、D-saccharic acid、tween 80、salicin、sebacic acid、dextrin、D-glucuronic acid、fumaric acid、L-phenylalanine、N-acetyl-D-glucosamine、erythritol、glycerol、D-sorbitol、L-proline、glycogen、γ-hydroxy-butyric acid、succinic acid 、mono-methyl ester、adonitol、amygdalin、2-keto-D-gluconic acid、alaninamide、gentiobiose、L-alanyl-glycine、D-arabitol、D-gluconic acid、L-asparagine、quinic acidに対して資化性があった。
glucose-1-phosphate、D-saccharic acid、tween 80、salicin、sebacic acid、dextrin、D-glucuronic acid、fumaric acid、L-phenylalanine、N-acetyl-D-glucosamine、erythritol、glycerol、D-sorbitol、L-proline、glycogen、γ-hydroxy-butyric acid、succinic acid 、mono-methyl ester、adonitol、amygdalin、2-keto-D-gluconic acid、alaninamide、gentiobiose、L-alanyl-glycine、D-arabitol、D-gluconic acid、L-asparagine、quinic acidに対して資化性があった。
Talaromyces pinophilus PSF-332の形態的、培地上の特徴、生理学的特徴等を以下に示す。
胞子の形態について、分生子形成型はフィアロ型で、亜球形の3μm程度の分生子を形成する。
胞子の形態について、分生子形成型はフィアロ型で、亜球形の3μm程度の分生子を形成する。
培地に形成されたコロニー表面の特徴について、PDA培地、PSA培地上で初めは白色、その後黄緑色または緑色となり、羊毛状の3～5cmのコロニーを形成する。
培地に形成されたコロニー裏面の特徴について、クリーム色で、25℃付近ではPDA培地で紫色、PSA培地でピンク色の色素を生成した。
生育温度について、PDA培地、PSA培地を用いて1週間培養し、最適生育温度は30℃～35℃であった。
微生物分類・検定同定システムによる資化性調査では、BIOLOG FF MICROPLATE使用) を使用して調査した結果は、以下の通りである。
glucose-1-phosphate、D-saccharic acid、tween 80、dextrin、D-glucuronic acid、D-melezitose、glycerol、L-proline、2-keto-D-gluconic acid、α-keto-glutaric acid、D-gluconic acid、quinic acid、L-glutamic acidに対して資化性があった。
glucose-1-phosphate、D-saccharic acid、tween 80、dextrin、D-glucuronic acid、D-melezitose、glycerol、L-proline、2-keto-D-gluconic acid、α-keto-glutaric acid、D-gluconic acid、quinic acid、L-glutamic acidに対して資化性があった。
本発明の微生物は、Streptomyces panaciradicis PSA-107株（受託番号：NITE P-02407）、Bacillus megaterium PSB-139株（受託番号：NITE P-02408）、Bacillus velezensis NA5-3株（受託番号：NITE P-02482）、Bacillus aryabhattai NA6株（受託番号：NITE P-02483）、Talaromyces flavus PSF-234株（受託番号：NITE P-02426）、Talaromyces pinophilus PSF-332株（受託番号：NITE P-02427）として独立行政法人製品評価技術基盤機構特許微生物寄託センター（〒292-0818千葉県木更津市かずさ鎌足2-5-8 122号室）に寄託されている。
さらに、本発明の微生物には、ジャガイモそうか病防除作用を有する、上記PSA-107株、PSB-139株、NA5-3株、NA6株、PSF-234株、及びPSF-332株の派生株もまた包含される。このような派生株は、親株を長期保存する間に自然変異が生じた株、親株の培養物を紫外線、重イオンビーム等の放射線や、化学変異原で処理することによって遺伝子型が変化した株、等を含む。化学変異原の例は、N-エチル-N-ニトロソウレア、メタンスルホン酸エチル、ニトロソグアニジン等を含む。
本発明の菌株の培養条件は特に限定しない。例えば、PSA-107菌の培養条件（液体培養）の例は、以下のとおりである。
でんぷん寒天培地（Soluble Starch 10g、Yeast Extract 1g、Sucrose 1g、KCl 0.1g、KH2PO4 0.1g、MgSO4・7H2O 0.1g、NaNO3 0.1g、蒸留水 1000mL）上で培養したコロニー片を用いて、TSB培地、30℃、6日間振とうの培養条件で培養する。
でんぷん寒天培地（Soluble Starch 10g、Yeast Extract 1g、Sucrose 1g、KCl 0.1g、KH2PO4 0.1g、MgSO4・7H2O 0.1g、NaNO3 0.1g、蒸留水 1000mL）上で培養したコロニー片を用いて、TSB培地、30℃、6日間振とうの培養条件で培養する。
PSB-139菌の培養条件（液体培養）の例は、以下のとおりである。
R2A寒天培地（Soluble Starch 0.5g、 Protease Peptone No.3 0.5g、Yeast Extract 0.5g、Sucrose 0.5g、Casamino acid 0.5g、KH2PO4 0.3g、MgSO4・7H2O 0.05g、Sodium pyruvate 0.3g、Ager 15g、蒸留水 1000mL）上で培養したコロニー片を用いて、R2A液体培地で、30℃、6日間振とうの培養条件で培養する。
R2A寒天培地（Soluble Starch 0.5g、 Protease Peptone No.3 0.5g、Yeast Extract 0.5g、Sucrose 0.5g、Casamino acid 0.5g、KH2PO4 0.3g、MgSO4・7H2O 0.05g、Sodium pyruvate 0.3g、Ager 15g、蒸留水 1000mL）上で培養したコロニー片を用いて、R2A液体培地で、30℃、6日間振とうの培養条件で培養する。
NA5-3菌の培養条件の例は、以下のとおりである。
R2A寒天培地上で培養したコロニー片を用いて、R2A液体培地で30℃、6日間振とう培養を行う。
R2A寒天培地上で培養したコロニー片を用いて、R2A液体培地で30℃、6日間振とう培養を行う。
NA6菌の培養条件の例は、以下のとおりである。
R2A寒天培地上で培養したコロニー片を用いて、R2A液体培地で30℃、6日間振とう培養を行う。
R2A寒天培地上で培養したコロニー片を用いて、R2A液体培地で30℃、6日間振とう培養を行う。
PSF-234菌の培養条件の例は、以下のとおりである。
ポテトデキストロース寒天培地(Potato Extract 100ml、Sucrose20g、Ager15g、蒸留水 1000mL)上で培養したコロニー片を用いて、R2A液体培地で30℃、6日間振とう培養を行う。
ポテトデキストロース寒天培地(Potato Extract 100ml、Sucrose20g、Ager15g、蒸留水 1000mL)上で培養したコロニー片を用いて、R2A液体培地で30℃、6日間振とう培養を行う。
PSF-332菌の培養条件の例は、以下のとおりである。
ポテトデキストロース寒天培地上で培養したコロニー片を用いて、R2A液体培地で30℃、6日間振とう培養を行う。
ポテトデキストロース寒天培地上で培養したコロニー片を用いて、R2A液体培地で30℃、6日間振とう培養を行う。
２．ジャガイモそうか病防除資材及び防除方法
本発明の微生物は、寒天培地又は液体培地を用いて、培養・増殖される。増殖された微生物は、白金耳等により採取、遠心分離等の操作により集菌して採取、あるいは培養液の状態として、ジャガイモそうか病防除資材の製造に用いることができる。
本発明の微生物は、寒天培地又は液体培地を用いて、培養・増殖される。増殖された微生物は、白金耳等により採取、遠心分離等の操作により集菌して採取、あるいは培養液の状態として、ジャガイモそうか病防除資材の製造に用いることができる。
ジャガイモそうか病防除資材には、Streptomyces panaciradicis PSA-107株（受託番号：NITE P-02407）、Bacillus megaterium PSB-139株（受託番号：NITE P-02408）、Bacillus velezensis NA5-3株（受託番号：NITE P-02482）、Bacillus aryabhattai NA6株（受託番号：NITE P-02483）、Talaromyces flavus PSF-234株（受託番号：NITE P-02426）、及びTalaromyces pinophilus PSF-332株（受託番号：NITE P-02427）、並びにそれらの上記派生株からなる群から選択される少なくとも１種の菌株を含有させることができる。
ジャガイモそうか病防除資材の製造において、培養・増殖して得られた本発明の微生物は、PSA-107株、PSB-139株、NA5-3株、NA6株、PSF-234株、及びPSF-332、並びにこれらの派生株のいずれかを単独で用いることもできるし、又はこれらの株を2種以上組み合わせて用いることもできる。
また、本発明の微生物は、当該微生物のみで本発明のジャガイモそうか病防除資材とすることもできるが、他の各種資材、例えばゼオライト、バーミキュライト、イソライト、モンモリロナイト等の無機質鉱物、珪藻土、焼成珪藻土、サンゴ砂、木炭粉末、活性炭等の多孔質物、硫酸アンモニウム、塩化アンモニウム、硝酸アンモニウム、尿素、リン酸アンモニウム、過リン酸石灰、硫酸カリウム、塩化カリウム、硫酸カルシウム、炭酸カルシウム等の化成肥料、魚粕、肉粕、骨粉、カニガラ、フェザーミール、蒸製毛粉、皮粉等の動物質肥料、なたね油かす、ひまし油かす、だいず油かす、米ぬか等の植物質肥料、牛糞堆肥、豚ぷん堆肥、鶏糞堆肥等の堆肥類、火山灰土壌、褐色森林土、灰色低地土、赤色土、黄色土等の土壌のいずれもとも組み合わせて、ジャガイモそうか病防除資材として、及び、肥料、土壌改良資材、育苗培土等として、使用することもできる。また、粒剤、粉剤、錠剤、乳剤、水和剤、微生物固定化剤、等の任意の剤型として使用することもできる。このような剤型の製造において、農業分野で通常使用される添加剤（例えば、担体、希釈剤、界面活性剤、分散剤、展着剤、防かび剤、着色剤、等）を適宜使用しうる。
本発明の微生物は、ジャガイモそうか病に対し防除作用（例えば、抑制能）を有するので、本発明の微生物又はジャガイモそうか病防除資材を用いてジャガイモ（すべての品種）の種子、種イモ、葉及び栽培土壌等の少なくとも一つを処理すれば、ジャガイモそうか病の防除効果が発揮される。この処理方法としては、ジャガイモを栽培する際の、土壌への施用、育苗培土への添加、作物種子にバクテリゼーション処理、種イモ浸漬処理、葉面散布、養液栽培における養液への添加、土耕栽培における株元への添加・潅注等をあげることができる。本発明の微生物の処理により、ジャガイモそうか病の防除を行うことはもとより、ジャガイモそうか病汚染圃場の伝染を阻止、あるいは予防対策として使用することができる。施用する微生物（菌）用量は、ジャガイモそうか病を防除することが可能であれば特に制限されないし、また、ジャガイモそうか病による汚染又は被害の状況に応じて適宜、用量及び処理回数を決定しうる。用量は、例えば、104～109 cfu/g土壌又は104～109 cfu/ml液剤であるが、この範囲外であってもよい。
本発明のジャガイモそうか病の防除方法としては、上記のように本発明の微生物（Streptomyces panaciradicis PSA-107株（受託番号：NITE P-02407）、Bacillus megaterium PSB-139株（受託番号：NITE P-02408）、Bacillus velezensis NA5-3株（受託番号：NITE P-02482）、Bacillus aryabhattai NA6株（受託番号：NITE P-02483）、Talaromyces flavus PSF-234株（受託番号：NITE P-02426）、及びTalaromyces pinophilus PSF-332株（受託番号：NITE P-02427）、並びにそれらの上記派生株からなる群から選択される少なくとも１種の菌株）又はジャガイモそうか病防除資材単独で処理することもできるが、各種土壌消毒と組み合わせて処理すると、ジャガイモそうか病の防除効果はさらに高まる。土壌消毒法としては、クロールピクリン処理、太陽熱消毒、還元消毒があげられる。クロールピクリン処理の場合はガス抜き後に、あるいは太陽熱消毒や還元消毒の場合は消毒後に、本発明の微生物処理を行うことができ、処理の方法としては種子、種イモ、葉及び栽培土壌等の少なくとも一つに上記微生物の処理方法と同様にして行うことができる。
以下に本発明の実施形態を示すが、本発明は、これら実施例に限定されるものではない。
［実施例１］
＜ジャガイモそうか病に対するポット試験1＞
1. 汚染土の作成
Streptomyces. scabiei S58株（鹿児島県農業開発総合センターより分譲）をTSB培地で振とう培養（30℃、3日間）したものをバーミキュライト・オートミール培地に接種・混合して25℃で4週間培養し、培養物を作成した。この培養物を2mmの篩を通した土壌に化成肥料（N-P-K：12-12-12kg/10a）を混合してStreptomyces.scabiei S58株が104cfu/g 土壌のそうか病汚染土壌を作成した。
＜ジャガイモそうか病に対するポット試験1＞
1. 汚染土の作成
Streptomyces. scabiei S58株（鹿児島県農業開発総合センターより分譲）をTSB培地で振とう培養（30℃、3日間）したものをバーミキュライト・オートミール培地に接種・混合して25℃で4週間培養し、培養物を作成した。この培養物を2mmの篩を通した土壌に化成肥料（N-P-K：12-12-12kg/10a）を混合してStreptomyces.scabiei S58株が104cfu/g 土壌のそうか病汚染土壌を作成した。
２．有用菌の処理
Streptomyces panaciradicis PSA-107については、培養物（液体培地で30℃・6日間振とうした培養液を鉱物質固体培地に接種し25℃・4日間培養）をポットあたり30g施用し種イモを植え付けた。
Streptomyces panaciradicis PSA-107については、培養物（液体培地で30℃・6日間振とうした培養液を鉱物質固体培地に接種し25℃・4日間培養）をポットあたり30g施用し種イモを植え付けた。
Bacillus megaterium PSB-139については、培養液（液体培地で30℃・10日間振とう）中の菌数を血球計数盤で計数後、1.8×104cfu/g土壌となるように接種し、種イモを植え付けた。また、汚染土に植え付けた区を無処理1区、健全土に植え付けた区を無処理2区とした。いずれの試験区とも6連でパイプハウス内の圃場に埋設して約3ヶ月間栽培（2015年9/16 資材浸漬区種イモ処理、9/18菌株選抜区、資材浸漬区処理・植付け、9/24資材施用区処理・植付け、12/21調査）を行った。
３．調査
1cm以上に肥大した塊茎を全て収穫し、収量（重量）を調査した。そのうち、重さ10g以上の塊茎については発病程度を6段階で評価し、発病度（指数）を算出した。
1cm以上に肥大した塊茎を全て収穫し、収量（重量）を調査した。そのうち、重さ10g以上の塊茎については発病程度を6段階で評価し、発病度（指数）を算出した。
発病程度は、発病なしを0、発病面積が3％以下を「1」、4～13%を「2」、14～25%を「3」、26～50%を「4」、51～75%を「5」、76%以上を「6」とし、発病度（Σ（発病程度別塊茎数×発病程度）／（調査塊茎数×6）×100）を算出した。また、発病している塊茎の割合（%）を発病塊茎率とした。
４．結果
発病度は無処理１区(病原菌接種区)を100とした場合、PSA-107区が6.4、PSB-139区が39.7、発病塊茎率はPSA-107区が7.5、PSB-139区が44.4となり、いずれも発病を抑制した（図１）。
発病度は無処理１区(病原菌接種区)を100とした場合、PSA-107区が6.4、PSB-139区が39.7、発病塊茎率はPSA-107区が7.5、PSB-139区が44.4となり、いずれも発病を抑制した（図１）。
［実施例２］
＜ジャガイモそうか病に対するポット試験2＞
１．培養
Bacillus velezensis NA5-3については培養液（液体培地で30℃・５日間振とう）中の菌数を血球計数盤で計数後、１×105cfu/g土壌となるように接種し、種イモを植え付けた。
＜ジャガイモそうか病に対するポット試験2＞
１．培養
Bacillus velezensis NA5-3については培養液（液体培地で30℃・５日間振とう）中の菌数を血球計数盤で計数後、１×105cfu/g土壌となるように接種し、種イモを植え付けた。
Bacillus aryabhattai NA6については培養液（液体培地で30℃・５日間振とう）中の菌数を血球計数盤で計数後、１×105cfu/g土壌となるように接種し、種イモを植え付けた。
Talaromyces flavus PSF-234については培養液（液体培地で30℃・10日間振とう）中の菌数を血球計数盤で計数後、1×105cfu/g土壌となるように接種し、種イモを植え付けた。
Talaromyces pinophilus PSF-332については、培養液（液体培地で30℃・10日間振とう）中の菌数を血球計数盤で計数後、1×105cfu/g土壌となるように接種し、種イモを植え付けた。
２．栽培試験
（１） 汚染土の作成
バーミキュライト・オートミール培地をシナノパックに2Lずつ充填し、オートクレーブ滅菌後、Streptomyces scabiei S58株培養液（TSB培地、30℃、4日間振とう培養）を30mL接種し、室温（25℃）で4週間培養した。5mmの篩を通した土壌に培養物と化成肥料（N-P-K：12-12-12kg/10a）を混合してStreptomyces scabiei S58株が104cfu/g 土壌のそうか病汚染土壌を作成した。
（１） 汚染土の作成
バーミキュライト・オートミール培地をシナノパックに2Lずつ充填し、オートクレーブ滅菌後、Streptomyces scabiei S58株培養液（TSB培地、30℃、4日間振とう培養）を30mL接種し、室温（25℃）で4週間培養した。5mmの篩を通した土壌に培養物と化成肥料（N-P-K：12-12-12kg/10a）を混合してStreptomyces scabiei S58株が104cfu/g 土壌のそうか病汚染土壌を作成した。
（２）栽培試験
Bacillus velezensis NA5-3、 Bacillus aryabhattai NA6、Talaromyces flavus PSF-234、又はTalaromyces pinophilus PSF-332をそうか病汚染土2.5kgと混合後、径16cmの不織布ポットに充填し、種イモを植付けた。また、汚染土に植え付けた区を無処理1区、健全土に植え付けた区を無処理2区とした。いずれの試験区とも6連でパイプハウス内の圃場に埋設して栽培し、収量及びそうか病発病程度を調査した（2016年9月12日 資材処理・植付け、12月5日 調査）。地上部病害防除等の管理は慣行に従った。
Bacillus velezensis NA5-3、 Bacillus aryabhattai NA6、Talaromyces flavus PSF-234、又はTalaromyces pinophilus PSF-332をそうか病汚染土2.5kgと混合後、径16cmの不織布ポットに充填し、種イモを植付けた。また、汚染土に植え付けた区を無処理1区、健全土に植え付けた区を無処理2区とした。いずれの試験区とも6連でパイプハウス内の圃場に埋設して栽培し、収量及びそうか病発病程度を調査した（2016年9月12日 資材処理・植付け、12月5日 調査）。地上部病害防除等の管理は慣行に従った。
３．発病調査
発病調査は重さ10g以上の塊茎を対象に行った。
発病程度は、発病なしを「0」、面積が3％以下を「1」、面積が4～13%を「2」、面積が14～25%を「3」、面積が26%以上を「4」とし、発病度（Σ（発病程度別塊茎数×発病程度）／（調査塊茎数×4）×100）を算出した。また、発病している塊茎の割合（%）を発病塊茎率とした。
発病調査は重さ10g以上の塊茎を対象に行った。
発病程度は、発病なしを「0」、面積が3％以下を「1」、面積が4～13%を「2」、面積が14～25%を「3」、面積が26%以上を「4」とし、発病度（Σ（発病程度別塊茎数×発病程度）／（調査塊茎数×4）×100）を算出した。また、発病している塊茎の割合（%）を発病塊茎率とした。
４．結果
無処理１区(病原菌接種区)を100とした場合、発病度はPSF-234区46.9、PSF-332区が44.5、NA5-3区が40.9、NA6区が36.0であり、発病塊茎率はPSF-234区が69.6、PSF-332区が67.9、NA5-3区が64.3、NA6区が64.3であり、いずれも発病を抑制した（図２）。
無処理１区(病原菌接種区)を100とした場合、発病度はPSF-234区46.9、PSF-332区が44.5、NA5-3区が40.9、NA6区が36.0であり、発病塊茎率はPSF-234区が69.6、PSF-332区が67.9、NA5-3区が64.3、NA6区が64.3であり、いずれも発病を抑制した（図２）。
本発明は、ジャガイモの主要な病害の一つであるジャガイモそうか病の防除に有効な方法を提供するものであるため、農業上有用である。
Claims (6)
- ストレプトマイセス・パナシラディシス（Streptomyces panaciradicis）PSA-107株（受託番号：NITE P-02407）。
- バチルス・メガテリウム（Bacillus megaterium）PSB-139株（受託番号：NITE P-02408）、バチルス・ベレゼンシス（Bacillus velezensis）NA5-3株（受託番号：NITE P-02482）、及びバチルス・アリアブハッタイ（Bacillus aryabhattai）NA6株（受託番号：NITE P-02483）からなる群から選択される菌株。
- タラロマイセス・フラバス（Talaromyces flavus）PSF-234株（受託番号：NITE P-02426）、又はタラロマイセス・ピノフィラス（Talaromyces pinophilus）PSF-332株（受託番号：NITE P-02427）。
- ストレプトマイセス・パナシラディシス（Streptomyces panaciradicis）PSA-107株（受託番号：NITE P-02407）、バチルス・メガテリウム（Bacillus megaterium）PSB-139株（受託番号：NITE P-02408）、バチルス・ベレゼンシス（Bacillus velezensis）NA5-3株（受託番号：NITE P-02482）、バチルス・アリアブハッタイ（Bacillus aryabhattai）NA6株（受託番号：NITE P-02483）、タラロマイセス・フラバス（Talaromyces flavus）PSF-234株（受託番号：NITE P-02426）、及びタラロマイセス・ピノフィラス（Talaromyces pinophilus）PSF-332株（受託番号：NITE P-02427）からなる群から選択される少なくとも１種の菌株を含むことを特徴とする、ジャガイモそうか病防除資材。
- ストレプトマイセス・パナシラディシス（Streptomyces panaciradicis）PSA-107株（受託番号：NITE P-02407）、バチルス・メガテリウム（Bacillus megaterium）PSB-139株（受託番号：NITE P-02408）、バチルス・ベレゼンシス（Bacillus velezensis）NA5-3株（受託番号：NITE P-02482）、バチルス・アリアブハッタイ（Bacillus aryabhattai）NA6株（受託番号：NITE P-02483）、タラロマイセス・フラバス（Talaromyces flavus）PSF-234株（受託番号：NITE P-02426）、及びタラロマイセス・ピノフィラス（Talaromyces pinophilus）PSF-332株（受託番号：NITE P-02427）からなる群から選択される少なくとも１種の菌株を用いて、ジャガイモの種子、種イモ、葉及び栽培土壌の少なくとも一つを処理することを含むことを特徴とする、ジャガイモそうか病の防除方法。
- 請求項４記載のジャガイモそうか病防除資材を用いて、ジャガイモの種子、種イモ、葉及び栽培土壌の少なくとも一つを処理することを含むことを特徴とする、ジャガイモそうか病の防除方法。
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