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

点击翻译按钮获取中文摘要

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。