JPS6387973A - のう状体−樹枝状体菌根菌の増殖方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明はのう状体−樹枝状体菌根（以下、ＶＡＭと称す
）菌の増殖方法に関する。植物を栽培する際に、ＶＡＭ
菌を肥料と併用することにより、施肥量を減少させるこ
とができる。

従来の技術 植物と微生物との共生関係は古（から知られている。（
イ）マメ科植物は根にリゾビウム細菌を取込み根粒をつ
くらせて、その機能を利用している。

（ロ）ハンノキ属植物やヤマイモは、放線菌を取込んで
放線菌根をつくらせ、それと共存している。

（ハ）多くの植物は根にカビやキノコ（担子菌）のよう
な真菌類をつかせて、その機能を利用している。

これらの内、（ハ）の真菌類のうちカビの中の接合菌、
そのうちでもとくにエンドゴナスイ−（Ｂｎｄｏ）（ｏ
ｎａｃｅａｅ）科の４属の菌〔ジガスポラ（Ｇｉｇａｓ
ｐｏｒａ）　、グロムス（Ｇｌｏｍｕｓ）、スクレロシ
スチス（Ｓｃｌｅｒｏｃｙｓｔｉｓ）及びアカウロスポ
ラ（＾ｃｃａｕｌｏｓｐｏｒａ）　）はほとんどすべて
の植物にＶＡＭを形成するといわれている。

近年、ＶＡＭ菌が農業、林業、園芸分野の研究者の注目
を集めている理由は、食用作物、園芸作物、工芸作物、
飼料作物及び林業作物を栽培するに当って、不利な生育
条件（乾燥状態、大きな湿度の変動、種々の病害菌、燐
やＺｎ、　Ｍｇ、　Ｃａなどのミネラル欠乏状態及び塩
類障害など）に対してＶＡＭ菌が比較的大きな抵抗性を
共生植物に与えることが次第に認識されつつあるからで
ある。

ＶＡＭ菌を人為的に接種し、ＶＡＭを形成させるだめに
はＶＡＭ菌を大量に増殖する必要がある。

ところが、ＶＡＭ菌は内生菌根として分類され、ラン科
植物の菌根菌（子嚢菌、担子菌、不完全菌）及びツツジ
科植物の菌根菌（子嚢菌、不完全菌〉（これらの２科植
物の菌根菌はいずれも寄生菌か腐生菌である）とは異な
り、絶対共生菌で現在では純粋培養ができないとされて
いる。

ＶＡＭ形成を容易ならしめる生態系を準備するために広
葉樹の樹皮を炭化した粉炭などの炭を土壌に施用する方
法は知られている〔小用眞、化学と生物２３（２）、　
　１０３〜１１−１　、　　（１９８５）　ｌ）。

天然産又は合成品からなる無機及び有機の多孔性吸着剤
を含有するＶＡＭＡＭ菌地が知られている（特開昭６０
−２３７９８７号公報）。

ＶＡＭ菌の菌糸生長促進剤として、オキザロ酢酸、酢酸
、ピルビン酸、クエン酸、酒石酸などの有機酸〔トラン
スサクションズ・オブ・ザ・ブリティッシュ・マイコロ
ジカル・ソサイアティ（Ｔｒａｎｓａｃｔｉｏｎｓ　ｏ
ｆ　ｔｈｅ　Ｂｒ１ｔｉｓｈ　Ｍｙｃｏｌｏｇｉｃａｌ
Ｓｏｃｉｅｔｙ）　４２　、２７３　（１９５９）　）
　、チアミン〔ソイルド・バイオロジイー・アンド・バ
イオケミストリー（Ｓｏｉｌ　Ｂｉｏｌｏｇｙ　ａｎｄ
　Ｂｉｏｃｈｅｍｉｓｔｒｙ）ユニ。

２６９　（１９７９）　）　、シスチン、グリシン、リ
ジンなどのアミノ酸〔同誌、旦、　５５　（１９８３）
　）が知られている。

多くの外生菌根菌は、純粋培養した時、エチレンを発生
するという知見から、外生菌根菌の感染にはエチレンが
関与しているかもしれないという報告〔カナディアン・
ジャーナル・オブ・マイクロバイオロジ４−　（Ｃａｎ
ａｄｉａｎ　Ｊｏｕｒｎａｌ　ｏｆＭｉｃｒｏｂｉｏｌ
ｏｇｙ）　　２６　、１３４０（１９８０））　、Ｖ、
ＡＭ菌の発芽管に影響を与える揮発生誘引物質の存在〔
トランスサクションズ・オブ・ザ・プリティシュ・マイ
クロジカル・ソサイアティー（Ｔｒａｎｓａｃｔｉｏｎ
ｓｏｆ　ｔｈｅ　Ｂｒ１ｔｉｓｈ　ＭｙｃｏｌｏＨｉｃ
ａｌ　５ｏｃｉｅｔｙ）ユ１゜３０５　（１９８２）　
）　、ＶＡＭ形成に揮発性物質が影響している可能性〔
同誌、８１．１５３　（１９８３）　Ｅなどが知られて
いる。

発明が解決しようとする問題点 ＶＡＭ菌が絶対共生菌で大量増殖が困難であることを克
服する目的で、本発明者らは長年に亘りＶＡＭ菌の大量
増殖法を検討してきた。トマト、キュウリ、トウモロコ
シなどを水耕栽培し、発生した根にＶＡＭＡＭ菌を接種
してみた、即ち、ギガスポラ・グレガリア（Ｇｉｇａｓ
ｐｏｒａ　ｇｒｅｇａｒｉａ）又はギガスポラ・マルガ
リタ（Ｇｉｇａｓｐｏｒａ　ｍａｒｇａｒｉｔａ）を水
耕栽培中のトマト、キュウリ又はトウモロコシの根に接
種してみたが、ＶＡＭ菌はほとんど増殖せず、好ましい
結果を得ることが出来なかった。

特開昭６０−２３７９８７号公報には、プレー粘度又は
軽石をＶＡＭＡＭ菌剤とし、これにトウモロコシの根を
繁茂させ、次いでグロムス・フォシクラッム（Ｇｌｏｍ
ｕｓ　ｆｏｓｃｉｃｕｌａｔｕｍ）胞子を接種して該閑
の胞子及び菌糸体を得る方法が記載されている。本発明
者らもこの方法に準じて、吸着剤、植物の種類、水耕液
の培地組成、添加する水耕液量及びＶＡＭ菌（ギガスポ
ラ・グレガリア又はギガスポラ・マルガリタ）の接種量
を変えて、実験をした。本実験中、添加する水耕液量及
び吸着剤の水分含量を制限したときにのみ若干のＶＡＭ
菌の増殖が認められたのにすぎない。

常に、ＶＡＭ菌を増殖させるすぐれた方法が求められて
いる。

ＶＡＭ菌を増殖する際に、イモ類と多孔性両性イオン交
換体とを組み合わせて用いる方法は開発されていない。

問題点を解決するための手段 本発明方法によると、ＶＡＭ菌を■イモ類と（２）ＶＡ
Ｍ菌生長促進剤又はＶＡＭ形成促進剤を吸着させた多孔
性両性イオン交換体とを含む培土に接種し、イモ類を生
育させることにより、ＶＡＭ菌を増殖させることができ
る。

ＶＡＭ菌としては、ＶＡＭを形成させる菌であればいず
れも用いられ、例えばギガスポラ（Ｇｉｇａｓｐｏｒａ
）　、グロムス（Ｇｌｏｍｕｓ）、スクレロシスチス（
Ｓｃｌｅｒｏｃｙｓｔｉｓ）、エントロホスポラ（Ｅｎ
ｔｒｏｐｈｏｓｐｏｒａ）　、アカウロスボラ（八ｃｃ
ａｕｌｏｓｐｏｒａ）属に属する菌が用いられる。具体
的には、ギガスポラ・グレガリア（Ｇｉｇａｓｐｏｒａ
　ｇｒｅｇａｒｉａ）及びギガスポラ−フルガリタ（Ｇ
ｉｇａｓｐｏｒａ　ｍａｒｇａｒｉｔａ）があげられる
。

ＶＡＭ菌を土壌から分離する方法として、ウェット　シ
ーヴイング（Ｗｅｔ　ｓｈｉｅｖｉｎｇ）法〔ミコロシ
ア（Ｍｙｃｏｌｏｇｉａ）　、４ユ、　　６１９　（１
９５５）　）が知られている。例えば、該方法を用いて
、土壌からギガスポラ・グレガリアとギガスポラ・マル
ガリタを得る方法を以下に示す。

圃場表層土をはいで深さ３〜１００ｍのところの土をと
る。この土をどろどろに溶かし、２鵬、０．１順及び０
．０５Ｍの篩を重ねて水道水で静かに洗う。２ｍｍの篩
上に残ったごみ類は捨て、０．１冊と０．０５　ｍｍの
篩上のものをゆすりながら流水で静かに洗い、泥を除い
てごみを浮遊させる。０．０５ｍ１と０．１■の篩上に
残ったごみをシャーレにとって実体顕微鏡で見る。

根の断片や同校（土壌）、線虫や植物組織に混ってガラ
ス玉のような可成り大きい胞子が見える。

先を細くした駒込ピペットでこの該胞子を１つずつ拾い
、小型のシャーレにとる。菌糸がからまったり、ごみが
ついたりしているので数回水道水で洗う。この様にして
得られるガラス玉の様な胞子（球径０．２　０．６　ｍ
ｍ　）がＶＡＭ菌の胞子であり、該胞子をミコロシア（
Ｍｙｃｏｌｏｇｉａ）ユニ、１７８−１９８　（１９７
９）に基づいて、ギガスポラ・グレガリアとミコタクソ
ン（Ｍｙｃｏｔａｘｏｎ）　　４　、　１５５−１６０
　（１９７６）に基づいてギガスポラ・マルガリタとに
分類した。

共生植物のイモ類としては、ジャガイモ、サツマイモ、
キクイモ、サトイモ等が用いられる。

ＶＡＭ菌生長促進剤としては、有機酸（オキザロ酢酸、
ピルビン酸、酢酸、クエン酸、酒石酸等）、アミノ酸（
シスチン、メチオニン、グリシン、リジン等）、ビタミ
ン（チアミン等）等が用いられる。

ＶＡＭ形成促進剤としては、エチレン発生剤（エテホン
、エタセラシル等）、オーキシン類（ナフタレン酢酸、
インドール酢酸等）等が用いられる。

多孔性両性イオン交換体としては、酸性基と塩基性基の
両方を交換基としてもつ多孔性のイオン交換体があげら
れ、具体的には、アプライド（西淀空調機社製）　、Ｄ
ＩＥ＾Ｂ−ＣＰＧ　（エレクトローヌクレオニクス（Ｅ
ｌｅｃｔｒｏ−Ｎｕｃｌｅｏｎｉｃｓ）社製］　、［１
ＢＡＢ−セルロファイン（生化学工業社製）等が用いら
れる。

多孔性両性イオン交換体に吸着させるアミノ酸量として
は、１０−１０００ｍｇ／β、好ましくは５０−４００
ｍｇ／Ｊ、有機酸量としては、１−１０００ｍｇ／ｌ、
好ましくは５−２００■／１、ビタミン量としては、１
−５０■／１２．好ましくは５−１０ｍｇ／ｊ！の範囲
であり、ＶＡＭ形成形成促進色量ては、０．０５−２０
ｍｇ／Ｃ好ましくは１−５ｍｇ／ｊ！の範囲である。培
土としては、砂、土、フミン質等が用いられる。

培土に占めるイオン交換体の壷としては、５−３０％（
Ｖ／す、好ましくは１５−２５％（Ｖ／Ｖ）の範囲であ
る。

イモ類の栽培はサツマイモ及びサトイモでは２５−３３
℃、キクイモ及びジャガイモでは１９−２５℃で、１−
２０万ルツクス、１２−１８時間の日長時間で２−４ケ
月間行う。その後、給水を停止し、植物を枯死させ、Ｖ
ＡＭ菌を含む培土を得る。

ＶＡＭ菌を増殖させるためのより効率的な方法としては
、ＶＡＭ菌を培土に植えたイモ類に直接又はその付近に
接種することである。

ＶＡＭ菌は培土中に増殖するので、ＶＡＭ菌だけを培土
中から個々に分離して、用いることは非効率的である。

一般には、ＶＡＭ菌を含む培土（以下、ＶＡＭ菌接種物
と称すことがある）をそのまま肥料と併用するのが効率
的である。しかし、さらに高密度のＶＡＭ菌を利用しよ
うとする場合には、培土中から多孔中両性イオン交換体
を分離し、これを肥料と併用すればよい。

以下に実施例及び参考例を示す。

実施例１ ダイズ畑の土壌よりＶＡＭ菌胞子をウェットシーヴイン
グ法により採集した。得られた胞子はギガスポラ・グレ
ガリアとギガスポラ・マルガリタであった。これらの胞
子を超音波で洗い、さらに殺菌水で１０回ずつ洗った。

一方、グリシン１００ｍｇ、リジン２００ｍｇ、シスチ
ン１００ｍｇ、メチオニン１００ｍｇ、酢酸５０ｍｇ５
ク工ン酸５０ｍｇ、ピルビン酸５０ｍｇ、オキザロ酢酸
５０ｍｇ、チアミン５ｍｇ及びエテホン３ｍｇを３００
ｍ１の水に溶解後、濾過滅菌し、これを滅菌処理した容
積ｉｆのアプライドに無菌的に噴霧し、均一に吸着させ
た。

殺菌処理した１１５０００　ａワグネルボットの底に殺
菌処理した適当量の礫を入れ、その上に滅菌処理した砂
（粒径１〜２ｍｍ）と前に準備したアプライドを第１表
に示す種々の容積比率で混合した培土を充填した。充填
した培土の中央部にジャガイモ（品種、メークイン）１
個を植え付け、同時にギガスポラ・グレガリアの胞子３
０個を接種し、２１±２℃に調節した照明付き恒温槽（
１２，０００ルツクス、日長時間１４時間）で発芽発根
させ、以後適度の無菌水を補給しながら３ケ月栽培した
。

３ケ月目より無菌水の補給を停止し、更に１ケ月間前記
載培条件下で栽培した。給水停止後ジャガイモ地上部は
枯死しやがて培土（ＶＡＭ菌接種物）は乾燥状態となっ
た。

該培土からウェット　シーダイング法によりギガスポラ
・グレガリアの胞子を分離した。その結果を第１表に示
す。

しかし、第１表の結果は、実施例で用いた多孔性両性イ
オン交換体の多孔部に入り込んだ胞子の数は検出されな
いことを考慮すべきである。即ち、本発明者らの経験で
は２０−６０％の胞子がアプライドの多孔部に入り込ん
でいるか、ジャガイモの根を介してアプライドに強く吸
着している場合が多いからである。

第１表 表より、アプライド混合比１０〜２５％（Ｖ／Ｖ）で多
数の胞子が形成されていたことが判る。しかも、多孔部
に入り込んだ胞子数を考慮するならば第１表に示した胞
子数に更に２０−６０％の数を加算すべきである。

参考例１（トマト生育に及ぼす試験及びアプライドへの
胞子吸着率の推定） 実施例１の第１表に示したアプライド混合容積比２０％
（砂２０００ｍｊｉ＋アプライド５００ｍｊり区の培土
をよ（混合して、これを本実験の接種物として用いた。

殺菌した土壌を直径１５ｃｍの素焼体に充填し、ポット
中央部に浅い穴を掘り、これに前記接種物を第２表に示
す如く、５，１０．２０及び２５ｍ１入れ、平らにした
後にトマト種子を播種し浅く覆土した。これを温室内（
２０〜３０℃）で栽培した。播種後、４週間口にトマト
の草丈を測定した結果を第２表に示す。一方、本試験と
並行して、接種物の替わりにギガスポラ・グレガリアの
胞子、第２表に示す如＜５．１０．２０及び３０個を接
種した試験も行なった。尚、本試験は１株／鉢とし、−
区３連で行なった。

第　　　２　　　表 ５７．６〜８．０　５　７．５〜７．８１０　８．６〜
９．０　１０　８．４〜８．９２０　９．０〜９．３　
２０　８．９〜９．３２５　９．２〜９．６　３０　９
．２〜９．４第２表より、接種物５　ｍｆｌ、　１０　
ｍｆｌ、　２０　ｍｌ及び２５ω１中に存在した胞子数
はそれぞれ約５個、１０個、２０個及び３０個と推定さ
れる。従って、第１表中のアプライド２０％（Ｖ／Ｖ）
含有培土には実際は約２５００個の胞子が存在したこと
になり、約１０００個の抱子がアプライドの多孔部に吸
着されていたことが推定されろく吸着率約４０％）。

また、第２表より胞子を分離せず、培土そのものを接種
物として用いることが合理的と考えられる。更に、培土
から砂を分離することが必要とされる場合には、培土を
軽く振動させるだけで簡単に分離できる。

参考例２　（ＶＡＭ菌接挿接種物る感染試験）１１５０
００ａワグネルポット３個にそれぞれ土壌を充填し、ポ
ット中央部に、参考例１で用いた接種物と同じ接種物を
それぞれ１０ｍｊ！接種し、この上にタマネギ、ダイズ
及びキュウリを播種して、覆土した。これらを野外条件
下で栽培し、接種２ケ月後にＶＡＭ形成率を調べた。Ｖ
ＡＭ形成率はこれらの根の先端部約２ｃｍをフィリップ
ス（Ｐｈｉｌｌｉｐｓ）らの方法を改変した方法〔出家
、第８９回日本体学会大会発表論文集１２１頁（１９７
８）　）により求めた。この結果を第３表に示す。

第　　　　３　　　　表 植　物　　　　ＶＡＭ形成率（％） タマネギ　　　　　　３５ ダイズ　　　　　　　７０ キュウリ　　　　　　７１ 第３表に示す通り、野外においても高い形成率が認めら
れた。

参考例３　（ＶＡＭ菌接挿接種物種によるダイズ収量増
加試験） 実施例１において、ギガスポラ・グレガリアの代わりに
、ギガスポラ・マルガリタを用い、実施例１と同様にし
てＶＡＭ菌接挿接種物た。該接種物を得るに際し、用い
た砂とＶＡＭ菌促進剤を吸着させたアプライドの混合容
積比は砂２００（１ｍＡに対しＶＡＭ菌促進剤５００ｍ
ｊ！［ニアプライト比率２０％（ｖ／ｖ）　）であった
。畑地土壌を耕起し、ダィズ種子１個当りＶＡＭ菌の接
種物１０ｍｊ！をダイズ種子の下におき、覆土した。ま
た、ダイズ種子とＶＡＭ菌接挿接種物接種は施肥後、１
週間目に行なった。本試験は野外条件下で実施した。

一方、比較として（イ）ＶＡＭ菌接挿接種物えない無肥
料区、（０）化成肥料（Ｎ−Ｐ−に、８　：　８：８）
のみを２００ｇ／ｍ″施肥した区、（ハ）及び（ロ）で
用いたと同じ化成肥料を５．１０．１５及び２０ｇ／ｍ
’施肥し、これの各々にＶＡＭ菌接挿接種物種した区、
（ニ）無肥料区にＶＡＭ菌接挿接種物種した区を設けて
実験した。試験は１区１０株の１０反復とした。第４表
にはダイズの莢重（新鮮型ｇ）を収量と見做して示した
。

第４表 試　験　区　　　　　　ダイズ１株当りの莢重軸）第４
表から明らかな如く、ＶＡＭ菌接挿接種物種により、肥
料のみの区に比べ、小量の施肥量で同等の効果が得られ
る。

発明の効果 本発明方法により、ＶＡＭ菌を大量に増殖することがで
きる。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. のう状体−樹枝状体菌根（以下、ＶＡＭと称す）菌を（
   １）イモ類と（２）ＶＡＭ菌生長促進剤又はＶＡＭ形成
   促進剤を吸着させた多孔性両性イオン交換体とを含む培
   土に接種し、ＶＡＭ菌を培養することを特徴とするＶＡ
   Ｍ菌の増殖方法。