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水稲に連作障害が生じない本当の理由は何か：根圏で土壌病原菌を抑止する機作の探索

水稻不连作的真正原因是什么？寻找抑制根际土壤病原菌的机制？

基本信息

批准号：
22K19132
负责人：
浅川晋
金额：
$ 4.16万
依托单位：
Nagoya University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Challenging Research (Exploratory)
财政年份：
2022
资助国家：
日本
起止时间：
2022-06-30 至 2025-03-31
项目状态：
未结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-22K19132/
关键词：
水稲根圏連作障害

项目摘要

湛水下で栽培されるイネ(水稲)には土壌病原菌による連作障害が起きない。従来，湛水で生じる土壌の還元・嫌気状態により好気性の土壌病原菌の活動が抑制されることがその原因とされてきたが，水稲と同様に湛水下で栽培されるレンコン，クワイにはフザリウム等による連作障害が起きるため，他に原因があると思われる。本研究では，地上部より送られる酸素が根から漏出し，酸化的となるイネの根圏で活発化する微生物活動と生化学反応が土壌病原菌に対する抑止性に関与していると想定する。水稲根圏において，優占して生息する原生生物の捕食作用，根周囲の酸化還元境界層の鉄酸化反応，根からの酸素と有機物で増殖する細菌・糸状菌群集に注目し，水稲が土壌病原菌に対し抑止性を発揮している機作を探ることを目的とする。まず、実験に供試する病原菌の選定を行った。本研究ではフザリウム属菌を対象として用いることを想定している。これまで、レンコンやクワイに対して病原性を示すことが知られていたFusarium communeの菌株がイネ（インディカ種）に対しても根腐れや地上部の萎凋を引き起こすことを2021年にマレーシアの研究者が報告した。そこで、日本の水田土壌等より分離されたF. commune菌株を国内の微生物保存機関およびフザリウムの研究を行っている研究室から分譲あるいは譲受し、ジャポニカ種の日本晴の実生苗に接種し、病原性を示すかどうか確認した。供試した６菌株の全てについて、根の伸長抑制と褐変が生じることが確認でき、いずれの菌株もイネに対し病徴を示した。また、病原性の程度には菌株間で差が見られた。以上より、これらのF. commune株を水稲根に病徴を起こす病原菌として今後の実験に供試できることが明らかになった。

Under water cultivation, the soil pathogens and continuous cropping obstacles arise. In recent years, the activities of pathogenic bacteria in soil and water have been inhibited due to the occurrence of soil diseases, and the reasons for this are as follows: water and water are the same. This study aims to determine the inhibitory effects of microbial activity and biochemical reactions on soil pathogens caused by acid leakage from roots and acidification in root rings. Predation of living protozoa in the root zone of rice, ferricidal reaction in the acidified soil layer around the root zone, bacterial colonization of organic matter in the root zone, and inhibition of pathogenic bacteria in rice. The selection of pathogens to be tested was carried out in the laboratory. This study was conducted to determine the relationship between the two species. The pathogen of Fusarium commune was detected in 2021.そこで、日本の水田土壌等より分离されたF. Commune strain is a domestic microorganism preservation organization and its research is carried out in the laboratory. It is divided into three parts: inoculation, pathogenicity, and identification. All 6 strains tested were identified for inhibition of root elongation and browning. The degree of pathogenicity varies among strains. The above F. Commune plant water root disease characteristics, pathogen, future test, future test