著者の所属・活動拠点の国は、中国、カナダです。
掲載誌:Phytopathology Research
ライセンス: CC BY 対象: 公開論文 確認元: OpenAlex
研究の背景と目的
植物の病気は世界の農業にとって大きな問題です。論文が引用する国連食糧農業機関(FAO)の推計では、植物病害による経済損失は世界で年間2200億ドルを超えるとされています。トマトは栄養価が高く、さまざまな気候条件で栽培される重要な園芸作物です。多くの病原体に侵されやすいため、作物の病害対策を研究するためのモデルとしても役立つと著者らは述べています。
著者らは、トマトの主要な土壌病害として、根こぶ線虫(Meloidogyne属)による病害を挙げています。また、土壌にすむカビであるフザリウム菌(Fusarium oxysporum f. sp. lycopersici)が引き起こす萎凋病も紹介しています。さらに、灰色かび病菌(Botrytis cinerea)と菌核病菌(Sclerotinia sclerotiorum)にも触れています。著者らはこの二つを、世界的に分布し、生きた組織を枯らしながら養分を得るタイプの菌であり、トマトにも病気を起こす病原体として説明しています。
これまでの病害対策は化学農薬に大きく頼ってきました。しかし、使いすぎると生態系のバランスを崩し、薬剤が効きにくい病原体を生み出すことがあります。論文では、野外で採取された灰色かび病菌の仲間(Botrytis属)に、さまざまな殺菌剤への耐性が報告されていることも紹介されています。そこで、環境への負荷が少ない方法として、生物の力で病気を抑える「生物的防除」への関心が高まっています。
土の中には、細菌を食べるもの、昆虫を攻撃するもの、他の線虫を食べるものなど、さまざまな食性をもつ自由生活性の線虫がいます。その中で、カビ(菌類)を食べる線虫については、病原性のカビの菌糸に入り込んで食べ、病原菌の量や発病を減らした例がこれまでに報告されてきました。一方で、こうした線虫が温室や畑で複数の土壌病害を抑えられるのか、どのような仕組みで働くのかは十分に調べられていませんでした。研究チームはこの点に取り組みました。
何を調べたか
研究チームは、複数の野外地点で採取した根のまわりの土(根圏土壌)から線虫を分離し、カビを食べる性質をもつものを選び出しました。その中で、特に盛んにカビを食べる行動を示した1つの分離株を「A23」と名づけ、走査型電子顕微鏡や光学顕微鏡で形態を観察しました。論文では、この株を菌類食性線虫 Aphelenchoides bicaudatus として扱っています。
そのうえで、この線虫がトマトの生育や土壌病害にどのような影響を与えるのか、そしてその背景にある仕組みについて調べています。
主な報告結果
論文によると、A. bicaudatus のA23株には二つの働きがありました。トマトの生育を促す働きと、複数の土壌病害を抑える働きです。
著者らは、その仕組みとして三つの要素を挙げています。一つ目は、病原性のカビを食べることを通じて、根のまわりにすむ微生物の集団の構成を変えることです。二つ目は、植物の生育そのものを促すことです。三つ目は「誘導全身抵抗性」と呼ばれる反応を引き起こすことです。誘導全身抵抗性とは、植物が何らかの刺激をきっかけに、体全体で病気への防御力を高める現象を指します。
研究が示すこと
著者らは、土の中でカビを食べる小さな線虫が、病原菌を食べることに加えて、根のまわりの微生物環境や植物自身の防御にも関わりながら、トマトの成長を助け、病気を抑えうると報告しています。そして本研究を、菌類食性線虫を土壌病害の生物的防除に利用するための新たな資源、戦略、理論的な基盤を提供するものと位置づけています。
原著論文の著者・所属:Hasnain Sajjad(Hubei Key Laboratory of Plant Pathology, College of Plant Science and Technology, Huazhong Agricultural University, Wuhan, 430070, China; National Key Laboratory of Agricultural Microbiology, Huazhong Agricultural University, Wuhan, 430070, China)、Tian Tian(Hubei Key Laboratory of Plant Pathology, College of Plant Science and Technology, Huazhong Agricultural University, Wuhan, 430070, China; National Key Laboratory of Agricultural Microbiology, Huazhong Agricultural University, Wuhan, 430070, China)、Shuqi Wang(Hubei Key Laboratory of Plant Pathology, College of Plant Science and Technology, Huazhong Agricultural University, Wuhan, 430070, China; National Key Laboratory of Agricultural Microbiology, Huazhong Agricultural University, Wuhan, 430070, China)、Anum Bashir(Hubei Key Laboratory of Plant Pathology, College of Plant Science and Technology, Huazhong Agricultural University, Wuhan, 430070, China; National Key Laboratory of Agricultural Microbiology, Huazhong Agricultural University, Wuhan, 430070, China)、Du Hai(Hubei Key Laboratory of Plant Pathology, College of Plant Science and Technology, Huazhong Agricultural University, Wuhan, 430070, China; National Key Laboratory of Agricultural Microbiology, Huazhong Agricultural University, Wuhan, 430070, China)、Jiaxiang An(Hubei Key Laboratory of Plant Pathology, College of Plant Science and Technology, Huazhong Agricultural University, Wuhan, 430070, China; National Key Laboratory of Agricultural Microbiology, Huazhong Agricultural University, Wuhan, 430070, China)、Xue Liu(Hubei Key Laboratory of Plant Pathology, College of Plant Science and Technology, Huazhong Agricultural University, Wuhan, 430070, China; National Key Laboratory of Agricultural Microbiology, Huazhong Agricultural University, Wuhan, 430070, China)、Chunyu Feng(Hubei Key Laboratory of Plant Pathology, College of Plant Science and Technology, Huazhong Agricultural University, Wuhan, 430070, China; National Key Laboratory of Agricultural Microbiology, Huazhong Agricultural University, Wuhan, 430070, China)、Gaofeng Wang(Hubei Key Laboratory of Plant Pathology, College of Plant Science and Technology, Huazhong Agricultural University, Wuhan, 430070, China)、Yannong Xiao(Hubei Key Laboratory of Plant Pathology, College of Plant Science and Technology, Huazhong Agricultural University, Wuhan, 430070, China)、Tom Hsiang(Environmental Sciences, University of Guelph, Guelph, ON, N1G2W1, Canada)、Jiatao Xie(Hubei Hongshan Laboratory, Wuhan, 430070, Hubei, China; Hubei Key Laboratory of Plant Pathology, College of Plant Science and Technology, Huazhong Agricultural University, Wuhan, 430070, China; National Key Laboratory of Agricultural Microbiology, Huazhong Agricultural University, Wuhan, 430070, China)、Daohong Jiang(Hubei Hongshan Laboratory, Wuhan, 430070, Hubei, China; Hubei Key Laboratory of Plant Pathology, College of Plant Science and Technology, Huazhong Agricultural University, Wuhan, 430070, China; National Key Laboratory of Agricultural Microbiology, Huazhong Agricultural University, Wuhan, 430070, China)、Xueqiong Xiao(Hubei Key Laboratory of Plant Pathology, College of Plant Science and Technology, Huazhong Agricultural University, Wuhan, 430070, China; National Key Laboratory of Agricultural Microbiology, Huazhong Agricultural University, Wuhan, 430070, China)
※本記事は原著論文をもとに、日本語で要約・説明を加えた研究紹介です。 出典(原著論文):Hasnain Sajjad, Tian Tian, Shuqi Wang, et al. Biocontrol of tomato soilborne diseases by fungivorous nematode Aphelenchoides bicaudatus. Phytopathology Research 2026-08-17. DOI: 10.1186/s42483-026-00448-3. 原著ライセンス:CC BY.