【研究分野】林学

【研究領域課題番号】12460066 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

マツ材線虫病 / 病徴進展 / キャビテーション / 表面活性物質 / 表面張力 / 病徴制御 / 光合成阻害 / 低糖類 / 病徴制御物質 / 病徴発現原因物質

【研究成果の概要】

マツ材線虫病の病徴発現原因物質と宿主細胞との相互関係を明らかにする目的で、材線虫-宿主細胞間で引き起こされる反応について調べた結果、以下の諸点が明らかにされた。
(1)感受性の異なる針葉樹5樹種を用いて、宿主の病徴進展とキャビテーション発生との関連についてみると、マツ材線虫病感受性が高い樹種ほど病徴進展にともなって、表面張力が大きく低下することが明らかにされた。このことは、表面張力に関与する物質が病徴進展と密接な関係にあることを示唆している。
(2)感染後に産生される異常代謝産物の樹体に及ぼす影響についてみると、材線虫感染によって表面活性物質および蓚酸が産生され、これらの物質によってキャビネテーションの発生が促進されるものと考えられた。
(3)表面張力の低下に関与する物質として蓚酸およびエタノール投与では、顕著な影響が認められずエスレル投与によって表面張力は低下した。このことから、病徴進展とエチレン生成が密生な関係にあることが示唆された。
(4)キャビテーションの発生は、70%の壁孔閉塞が木部含水率の著しい低下を引き起こすことから、このことが樹体内のランナウェイエンボリズムの発生と密接な関係にあるものと考えられた。
(5)光合成阻害処理によって、当年生葉の黄化・萎凋が他処理に比べて促進されたことから、光合成阻害による低糖類の減少が材線虫病の病徴進展と密接な関係にあるものと考えられた。
以上の結果から、いままでブラックボックスとされてきた病徴発現原因物質と宿主細胞の相互関係が、病徴進展やキャビテーション発生の観点から明らかにされた。

【研究種目】基盤研究(B)

【研究期間】2000 - 2001

【配分額】15,900千円 (直接経費: 15,900千円)

【研究分野】林学

【研究領域課題番号】09460066 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

マツ材線虫病 / 病徴進展 / キャピテーション / 水ストレス / 木部樹液表面張力 / 木部通道阻害 / キャビテーション / 病微進展因子 / 蒸散流の表面張力 / 病微進展 / モノテルペン

【研究成果の概要】

本研究は,材線虫病の病徴が進展していく過程で引き起こされるマツ樹体の全身的な水分通道の低下過程を,物質レペルから追究することを目的とした。
まず,病徴進展の過程て引き起こされる通道阻害はモノテルペン類によらないことが明らかにされた。そこで,キャピテーションの発生原因を木部樹液の表面張力に着目した。その結果,材線虫接種後に著しく表面張力が低下した樹種では,病徴の進展が速やかで枯死率が高かった。これに対して,表面張力の低下が遅い樹種では病徴の進展は遅く枯死率が低かった。この結果から,材線虫感染後の表面張力の低下が病徴の発現と密接な関係にあることが明らかにされた。従って,材線虫の感染に対する表面張力の変化が病徴の発現を制御する要因であり,また材線虫病低抗性と密接な関連を持つことが示唆された。
そこで,木部樹液の表面張力を低下させる原因物質について,材線虫代謝産物の閉与について検討を行った。その結果,材線虫を増殖させた培地の抽出液には表面張力の低下を引き起こす物質が認められなかったことから,表面張力低下の原因物質は材線虫の感染に伴ってマツが産生する異常代謝産物であると考えられた。
キャピテーションの発生を促進する蓚酸が材線病の病徴の進展に関与するか否かを知る目的で,材線虫を増殖させた培地抽出液のガスクロマトグラフィーによる分析を行った。その結果,材線虫は蓚酸を産生し,近縁種で非病原性のニセマツノザイセンチュウは蓚酸を産生しないことが明らかにされた。これらのことから,材線虫の産生する蓚酸がキャビテーション発生の原因物質の一つであることが推測され,蓚酸産生能の違いが病原性と関連する可能性が示唆された。

【研究種目】基盤研究(B)

【研究期間】1997 - 1999

【配分額】12,100千円 (直接経費: 12,100千円)