JP7305171B2

JP7305171B2 - 青枯病防除剤及びこれを用いた青枯病予防方法

Info

Publication number: JP7305171B2
Application number: JP2019147589A
Authority: JP
Inventors: 翔平細野
Original assignee: Panefri Industrial Co Ltd
Current assignee: Panefri Industrial Co Ltd
Priority date: 2019-08-09
Filing date: 2019-08-09
Publication date: 2023-07-10
Anticipated expiration: 2039-08-09
Also published as: JP2021028303A

Description

本発明は、青枯病防除剤に関し、さらに詳細には、農作物や生産者に対する安全性が高く、青枯病に対し優れた防除効果を有する青枯病防除剤及びこれを用いた青枯病防除方法に関する。

青枯病は、青枯病菌が作物に感染することによって発生する難防除病害として知られている。青枯病菌は、トマト、ナス、じゃがいもなどの多岐にわたる農作物５０科２００種あまりの植物に感染し、枯死による産業的被害を与える。このことから、青枯病菌の農業分野における防除の重要性は極めて高い。青枯病菌は通常、宿主となる植物体の根部表面に定着し、体内へ侵入する。侵入直後は根の細胞間隙に寄生し宿主植物から栄養を吸収、増殖を繰り返す。青枯病菌の増殖が進行すると、宿主植物体の維管束系に侵入し、そこでも増殖を繰り返す。増殖した青枯病菌は、植物体にとって毒性をもち粘度の高い細胞外多糖類を多量に分泌し、植物細胞の破壊及び維管束系の詰まりを引き起こす。宿主となった植物体は病徴が進行すると枯死する。青枯病菌は日本全国各地で確認されており、被害に対処するため、クロルピクリンによって土壌消毒が行われている。

しかしながら、クロルピクリンは毒性が高く、農作物や使用者に対する安全性の面で懸念が残る。そのため、農業環境及び生産者に対して安全性の高い防除方法が求められており、例えば、糖蜜やフスマといった植物由来の資材を土壌に投入し、土壌還元消毒を行う方法などが試みられている。しかし、土壌還元消毒処理を行えるのは、農作物の作付前のみであり、作物の育成中に青枯病の発症が見られた場合においても、周辺株へ当該処理を施すことができないため、青枯病による被害の拡大を防止することができない。

その他にも、植物由来のポリフェノールである没食子酸メチルを用いて青枯病菌を防除する方法（特許文献１）や、アミノ酸で処理することによって植物の病害抵抗性を高め、青枯病の発病を抑制する方法（特許文献２）等が提案されているが、十分に防除効果が得られない場合がある。

特開２００９－２９８７３６号公報特開２０１２－２１１１２４号公報

したがって、作業者及び農業環境に負荷を与えることなく、作物の生育段階にかかわらず適用することができ、青枯病の発生を有効に予防するとともに、被害の拡大を防止し得る方法が求められており、本発明はそのような青枯病の防除方法を提供することを課題とする。

本発明者は、上記課題に鑑み鋭意研究を行った結果、オオバギの抽出物が青枯病菌に対して優れた抗菌活性及び増殖抑制効果を有し、これを土壌に適用することによって、青枯病の発病を有効に抑制できることを見出し、本発明を完成させるに至った。

すなわち本発明は、オオバギ抽出物を有効成分として含有する青枯病防除剤である。

また本発明は、オオバギ抽出物を土壌に適用することを特徴とする青枯病防除方法である。

本発明の青枯病防除剤は、植物の抽出物を有効成分とするものであるため、安全性が高く、作業者や農業環境に与える負荷が非常に小さい。また青枯病菌に対する抗菌作用及び増殖抑制作用が高く、作物の生育段階にかかわらず適用することができるため、青枯病の発病リスクを低減することができるとともに、被害の拡大を阻止することができる。

実験例１の青枯病菌に対する抗菌活性試験において、培地上に形成された阻止円を示す写真である。ａ：ＭＡＦＦ１０７６２４、ｂ：ＭＡＦＦ２１１２６６、ｃ：ＭＡＦＦ２１１２７０、ｄ：ＭＡＦＦ２１１２７１、ｅ：ＭＡＦＦ２１１５４３、ｆ：ＭＡＦＦ３０１８５９、ｇ：ＭＡＦＦ３１１６４４、ｈ：ＭＡＦＦ７３０１０３、ｉ：ＭＡＦＦ７３０１３１、ｊ：ＭＡＦＦ７３０１３９、ｋ：ＵＳＥ１－８。lはペーパーディスクの設置位置を示す。実験例２におけるオオバギ抽出液への暴露時間に応じた青枯病菌の生菌数を示すグラフである。実験例３における試験開始からの日数に応じた青枯病の発病率を示すものである。

本発明の青枯病防除剤は、オオバギ抽出物を有効成分とする。

オオバギ（Macaranga tanatius）は、トウダイグサ科オオバギ属に属する常緑広葉樹（雌雄異株）であり、日本では南西諸島以南の奄美諸島、沖縄、台湾、中国南部、マレー半島、フィリピン、マレーシア、インドネシア、タイなどの東南アジア、オーストラリア北部などに生息している。

オオバギは、採取したままの状態、乾燥させた状態ですり潰すあるいは破砕された状態、または採取後に破砕もしくはすり潰した状態で抽出原料として抽出処理に供される。使用する部位は特に制限されないが、青枯病菌に対する抗菌活性の観点から、葉部が好適に用いられる。破砕された原料は、どのような形状であっても構わない。原料の破砕には、ハサミをはじめとしたカッターや裁断機、クラッシャーなどを用いて行うことができる。抽出溶媒としては、青枯病菌に対する抗菌活性の点から極性溶媒が好ましく、具体的には、水、メタノール、エタノール、ブタノール、イソプロパノールなどの炭素数１～４の低級アルコール、又はこれらの混液、アセトン等のケトン類、アセトニトリル等のニトリル類などが挙げられ、特に水が好ましい。抽出条件は特に制限されないが、抽出溶媒として水を用いる場合、青枯病菌に対する抗菌活性の観点から、温度は５～１００℃であることが好ましく、８０℃以上であることがより好ましい。また抽出時に用いられる水の量は、好ましくはオオバギに対し、質量比で１～２０倍であることが好ましく、５～１０倍であることがより好ましい。抽出時間は、例えば１０～６０分程度とすればよい。

抽出処理によって得られた抽出物は、抽出液としてそのまま青枯病防除剤として用いることができるが、さらに必要に応じて、常法に従って濃縮、乾燥等の処理を行ってもよい。例えば、熱水抽出によって得られた抽出液を乾固させた固形物を有効成分として用いることもできる。これらを水、低級アルコール等の液体または固体の担体で希釈ないし溶解し、必要に応じてその他の添加剤を加え、粉剤、粒剤、水和剤等の固形製剤又は、液剤、乳剤等の液体製剤として製剤化することができる。本発明の青枯病防除剤において、有効成分であるオオバギ抽出物の含有量は特に制限されないが、固形分換算で１～１００質量％であることが好ましく、３質量％以上がより好ましい。本発明の青枯病防除剤の製造方法は特に制限されるものではなく、公知の方法にしたがって製造することができる。

本発明の青枯病防除剤は、青枯病菌に対して優れた抗菌活性を有する。本発明において、青枯病菌にはRalstonia solanacearumの他、Ralstonia syzygiiが含まれる。青枯病菌は、レース、生理型、遺伝型等を問わないが、例えば、Ralstonia solanacearumとしてＭＡＦＦ１０７６２４、ＭＡＦＦ２１１２６６、ＭＡＦＦ２１１２７０、ＭＡＦＦ２１１５４３、ＭＡＦＦ３０１８５９、ＭＡＦＦ３１１６４４、ＭＡＦＦ７３０１０３、ＭＡＦＦ７３０１３１、ＭＡＦＦ７３０１３９、Ralstonia syzygiiとしてＭＡＦＦ２１１２７１（以上の株は農業生物資源ジーンバンクから入手）などが挙げられ、これらの株に対して優れた抗菌活性を示す。その他、出願人が沖縄県内で青枯病罹患ウコンから分離したRalstonia属微生物の菌株ＵＳＥ１－８などに対しても優れた抗菌活性を示す。これらの青枯病菌は、いずれも病原性を有しており、トマト、じゃがいも、ウコンから分離されている。

本発明において、防除対象である青枯病とは、青枯病菌の感染に起因する植物の病害を意味し、青枯病、立枯病等を含む。対象となる植物は、青枯病菌が感染する植物であれば特に制限されるものではなく、例えば、ナス、ジャガイモ、トマト、ピーマン等のナス科、ショウガ、ミョウガ、クルクマ、ウコン等のショウガ科、ウド、ニガウリ、エゴマ、イチゴ、バナナ、タバコ、キク、ゼラニウム、アフリカホウセンカ（インパチェンス）、ヒャクニチソウ等の植物が挙げられる。

上記のようにして得られたオオバギ抽出物を含む本発明の青枯病防除剤を、農地など土壌や植物に適用することで青枯病を防除することができる。農地は、トマト、じゃがいも、ナスなどを栽培する農地が挙げられるが、これらに限定されず、青枯病菌が存在するまたは存在するであろういかなる土壌でもよい。

農地などの土壌に適用するにあたっては、本発明の青枯病防除剤をそのまま又は適宜希釈して、土壌に散布、噴霧、潅水等するなど任意の形態で適用できる。農薬や肥料に混合して散布等してもよい。例えば、固形製剤をそのまま適用する場合、固形製剤を植物の根周辺に散布する、または根周辺の土壌にすき込むなどの方法を採用することもできる。本発明の青枯病防除剤の施用量は、特に制限されるものではなく土壌中に生息する青枯病菌を十分に防除させる量であればよいが、例えば、土壌１Ｌあたり０．１～１０ｇ（固形分換算）程度、好ましくは２～４ｇ（固形分換算）程度適用すればよい。本発明の青枯病防除剤の有効成分であるオオバギ抽出物は、自然界に存在している物質を抽出したものであるために、農作物を枯らす、あるいは防除対象外の生物を殺すなどの弊害を最小限に留めつつ、青枯れ病の発病を有効に低減化することができる。

一方、植物に適用する方法としては、本発明の青枯病防除剤を含む処理液中に植物の根を浸漬する、当該処理液を植物の根に散布、噴霧、潅水等するなどして青枯病防除剤を植物に接触する方法が挙げられる。この処理液としては、本発明の青枯病防除剤である液体製剤をそのまま、あるいは必要に応じ適宜水等で希釈したものを用いることができ、また固形製剤を水等で溶解したものを用いてもよい。処理液中のオオバギ抽出物の濃度は特に制限されるものではないが、例えば固形分換算で１質量％以上が好ましく、３質量％以上がより好ましい。本発明の青枯病防除剤による処理時間は適宜設定できるが、例えば、浸漬処理する場合の浸漬時間は、通常１分～４８時間程度、好ましくは５分～２４時間程度である。

以下、本発明について、実施例等を挙げて詳細に設営するが、本発明はこれらに限定されるものではない。

製造例１：オオバギ抽出液の調製
採取したオオバギの葉を５０℃の乾熱機に入れ一晩乾燥させた（採取場所：沖縄県、西原町、池田地区）。これをフードプロセッサーにより約２ｍｍに粉砕した。オオバギ乾燥粉砕物５０ｇを量り取り、不織布で作られた茶こしパックに詰めた。１Ｌビーカーに水５００ｍｌと乾燥物を入れアルミホイルで蓋をし、ガスコンロを用いて鉄板上で加熱した。沸騰しはじめた時点から１０分間、煮沸状態を継続し１０分経過した後に鉄板上からビーカーを外した。外したビーカーは室温（２０℃～２５℃）に置き、温度が室温程度になるまで放熱した。このときに要した時間は約１～２時間程度であった。室温まで冷めた抽出液から乾燥物の入った茶こしパックを取り出し、圧搾することによりオオバギ抽出液を調製した。得られたオオバギ抽出液の固形物含有量は３質量％であった。

実施例１：青枯病菌に対するオオバギ抽出液の抗菌活性
１１株の青枯病菌（ＭＡＦＦ１０７６２４、ＭＡＦＦ２１１２６６、ＭＡＦＦ２１１２７０、ＭＡＦＦ２１１２７１、ＭＡＦＦ２１１５４３、ＭＡＦＦ３０１８５９、ＭＡＦＦ３１１６４４、ＭＡＦＦ７３０１０３、ＭＡＦＦ７３０１３１、ＭＡＦＦ７３０１３９（以上、農業生物資源ジーンバンクから入手）、ＵＳＥ１－８（出願人が沖縄県内で青枯病罹患ウコンから分離））をオオバギ抽出液の抗菌活性実験に供した。グリセロールストックとして保存されていたこれらの菌株をＣＰＧ寒天培地（バクトペプトン：１０ｇ、Ｄーグルコース：５ｇ、カザミノ酸：１ｇ、アガロース：１７ｇ、水：１Ｌ）に植菌し、３０℃の恒温器内で１日間前培養を行った。前培養された菌は、白金耳を用いて寒天培地からかき取り、ＣＰＧ液体培地（バクトペプトン：１０ｇ、Ｄーグルコース：５ｇ、カザミノ酸：１ｇ、水：１Ｌ）に懸濁された。液体培地は２８℃なおかつ１８０ｒｐｍの恒温振盪器内で、一晩、培養され菌液を作成した。作成された菌液のＯＤ６６０は０．８～１．２であった。

製造例１で調製したオオバギ抽出液を原液とし、１０倍希釈液、１００倍希釈液を作製した。これらのオオバギ溶液にペーパーディスク（Φ６ｍｍ）を５分間浸した。浸したペーパーディスクを引き上げて水気をきった状態で、乾燥したエッペンドルフチューブに入れた。次に、トップアガー（バクトペプトン：１０ｇ、Ｄーグルコース：５ｇ、カザミノ酸：１ｇ、アガロース：５ｇ、水：１Ｌ）を１２１℃で５分間オートクレーブをかけ融解させ、６０℃で保温した。このトップアガーに上記で液体培養された菌液２５０μＬを加え、新しいＣＰＧ寒天培地に流し込んだ。流し込んだトップアガーが冷えて固まった時点で、寒天培地上の４点に、エッペンドルフチューブに入れた原液のオオバギ抽出液、１０倍希釈溶液、１００倍希釈溶液、あるいは水のみに浸漬させたペーパーディスク１枚をそれぞれ取り出し、図１（l）で示すようにペーパーディスクが重ならないように寒天培地上に設置した。ペーパーディスクがすべて設置された寒天培地は蓋を閉め、３０℃の恒温器に入れ、一晩培養を行った。

培養を終えた寒天培地上は、菌が増殖していた場合白く濁るが、図１に示すとおり、オオバギ溶液を浸漬させたペーパーディスクの周辺は菌が増殖していないため、透明になっており、阻止円形成が確認された。１１株全てにおいて阻止円の形成が認められ、オオバギ抽出液は、青枯病菌に対して広範な抗菌活性を有することが示された。

実施例２：オオバギ抽出液による青枯病菌の増殖抑制
実施例１の結果より、青枯病菌に対してオオバギ抽出液が抗菌性をもつことが明らかになったことから、次にオオバギ抽出液の抗菌性に基づき青枯病菌の生菌数がどの程度減少するのか確認した。
ＣＰＧ寒天培地上で、培養された青枯病菌（ＭＡＦＦ７３０１３１）をＣＰＧ液体培地８ｍＬ中にかき取り、２８℃の恒温振盪器に入れ１８０ｒｐｍで振盪培養した。この菌液１００μＬを用いて、オオバギ抽出液暴露前の菌密度を計測し、オオバギ抽出液９００μＬに１００μＬの菌液を加えて暴露後３０分、３時間、１日時点での菌密度を計測した。図２で示すように、オオバギ抽出液に暴露される期間が長くなると、青枯病菌は増殖を抑制され、液中の生菌数は減少することが確認された。

実施例３：オオバギ抽出液による青枯病発生抑制
防除性評価対象の作物として大玉トマト（品種：世界一）を用いた。トマトの種を種まき倍土とセル倍土を量比４：１で混和した混合倍土で満たした１０５穴のセルトレイに播種した。１ヶ月半栽培したトマト苗を５００ｍｌの培養土（沖縄県、高山砂販売より購入、構成：島尻赤土、赤玉土、バーク堆肥、魚粉、バーミキュライト他）を充填したＰＰポットに定植し、実施例１及び２と同様にＣＰＧ液体培地で培養した青枯病菌（ＭＡＦＦ７３０１３１）を、土壌に密度１０^５ＣＦＵ／ｇとなるように菌液を摂取した。その後、製造例１で調製したオオバギ抽出液５０ｍｌを灌注し、経時観察を行って発病性を記録し、防除効果を評価した。発病性の判定は「微生物遺伝子資源利用マニュアル（１２）青枯病菌 Ralstonia solanacearum」（農業生物資源研究所）に従い、第１葉が部分的に萎れた場合、発病したと判断した。図３で示すように、オオバギ抽出液は青枯病の発病を抑制し、防除性をもつことが認められた。

本発明の青枯病防除剤は、広葉樹であるオオバギから抽出したものであるために、農作物や農耕地の周辺環境に生息する生物に被害を与えることなく青枯れ病の発病を有効に抑制することができる。このように、農作物や使用者の安全性を維持しつつ、トマト、ナス、じゃがいもなどの農作物の生産性を高めることができるため、農業分野において有用なものである。

Claims

オオバギ葉部の水抽出物を有効成分として含有する青枯病防除剤。
オオバギ葉部の水抽出物を土壌に適用することを特徴とする青枯病防除方法。
オオバギ葉部の水抽出物の土壌への適用方法が、オオバギ葉部の水抽出物を土壌に散布、噴霧又は潅水する方法である請求項２記載の青枯病防除方法。
オオバギ葉部の水抽出物を植物に適用することを特徴とする青枯病防除方法。
オオバギ葉部の水抽出物の植物への適用方法が、オオバギ葉部の水抽出物を含む処理液中に、植物の根を浸漬する方法である請求項４記載の青枯病防除方法。