(57)【要約】【課題】植物の病原菌感染抑制剤を提供すること。【解決手段】  一般式（１）    Ｈ２ＮＣＨ２ＣＨ（ＯＨ）ＣＨ２ＣＨ２ＣＯＯＲ１      （１）（式中、Ｒ１は水素原子又は炭素数１〜１０の炭化水素基を示す。）で表される５−アミノ−４−ヒドロキシペンタン酸、その誘導体又はそれらの塩を有効成分とする植物の病原菌感染抑制剤。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
一般式（１）
Ｈ２ＮＣＨ２ＣＨ（ＯＨ）ＣＨ２ＣＨ２ＣＯＯＲ１      （１）
（式中、Ｒ１は水素原子又は炭素数１〜１０の炭化水素基を示す。）
で表される５−アミノ−４−ヒドロキシペンタン酸、その誘導体又はそれらの塩を有効成分とする植物の病原菌感染抑制剤。
【請求項２】
５−アミノ−４−ヒドロキシペンタン酸、その誘導体又はそれらの塩を０．０００１〜１００００ｐｐｍ含有する請求項１記載の植物の病原菌感染抑制剤。
【請求項３】
植物が穀物類又は野菜類である請求項１又は２記載の植物の病原菌感染抑制剤。
【請求項４】
一般式（１）
Ｈ２ＮＣＨ２ＣＨ（ＯＨ）ＣＨ２ＣＨ２ＣＯＯＲ１      （１）
（式中、Ｒ１は水素原子又は炭素数１〜１０の炭化水素基を示す。）
で表される５−アミノ−４−ヒドロキシペンタン酸、その誘導体又はそれらの塩を施用する、植物の病原菌感染抑制方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は新規な植物の病原菌感染抑制剤に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、地球規模で進行しつつある人口増加、気候変動、更には食料需給構造の変化に伴い、食料不足が加速することが危惧されている。農作物生産においては、病害虫や雑草により、農作物の生育が阻害されて収量が減少する、品質が低下する等の大きな損失被害を被っており、農作物を安定して生産、供給するために、病害防除が重要な課題となっている。
【０００３】
従来、病害防除には、主に化学合成農薬が使用されてきた。化学合成農薬の多くは、病害の原因となる植物病原菌への殺菌又は抗菌作用により、直接的に影響を及ぼして、植物病原菌の感染拡大を防止する。化学合成農薬の使用は、農作物の収量増加や農作業の効率化につながるという側面がある一方、同一種類の化学合成農薬の連用による耐性菌の出現や、農作物、土壌、水に農薬が残留し、生体に悪影響を及ぼすこと等が懸念される。そのため、化学合成農薬の使用を減らした又は該農薬を使用しない農作物生産や、植物自身が有する植物病原菌に対する抑制機構を有効に利用して病原菌感染による農作物被害を防ぐことが求められている。
【０００４】
５−アミノ−４−ヒドロキシペンタン酸及びその誘導体は、医薬品の製造中間体として用いられることが知られており（特許文献１、２）、植物の成長促進剤として用いられることも知られている（特許文献３）が、植物への病原菌感染の抑制に関する作用については何ら知られていない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００２−２８４７５０号公報
【特許文献２】特開２００３−８８３９３号公報
【特許文献３】国際公開第２０１４／１３６８６３号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
従って、本発明は、新たな植物の病原菌感染抑制剤を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明者らは、かかる現状に鑑み鋭意研究を行ったところ、５−アミノ−４−ヒドロキシペンタン酸、その誘導体又はその塩を植物に施用すれば、植物への病原菌感染を抑制できることを見出し、本発明を完成した。
【０００８】
すなわち、本発明は下記一般式（１）
【０００９】
Ｈ２ＮＣＨ２ＣＨ（ＯＨ）ＣＨ２ＣＨ２ＣＯＯＲ１      （１）
【００１０】
（式中、Ｒ１は水素原子又は炭素数１〜１０の炭化水素基を示す。）
で表される５−アミノ−４−ヒドロキシペンタン酸、その誘導体又はそれらの塩を有効成分とする植物の病原菌感染抑制剤を提供するものである。
【００１１】
また、本発明は、上記一般式（１）で表される５−アミノ−４−ヒドロキシペンタン酸、その誘導体又はそれらの塩を施用する、植物の病原菌感染抑制方法を提供するものである。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、植物への病原菌感染を抑制することができ、植物の収穫量の増加、品質の向上が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】５−アミノ−４−ヒドロキシペンタン酸投与又は非投与のシロイヌナズナに菌核病菌を接触感染させた場合の葉の写真である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
本発明の植物の病原菌感染抑制剤の有効成分は、５−アミノ−４−ヒドロキシペンタン酸、その誘導体（前記一般式（１））又はそれらの塩である。
【００１５】
一般式（１）中、Ｒ１は水素原子又は炭素数１〜１０の炭化水素基を示す。該炭化水素基の炭素数は１〜６であることが好ましい。
【００１６】
Ｒ１としての炭化水素基は、例えば炭素数１〜１０の飽和脂肪族炭化水素基、炭素数２〜１０の不飽和脂肪族炭化水素基、炭素数３〜１０の脂環式炭化水素基、炭素数４〜１０の脂環式−脂肪族炭化水素基、炭素数６〜１０の芳香族炭化水素基、炭素数７〜１０の芳香族−脂肪族炭化水素基等である。好ましい炭化水素基は、飽和脂肪族炭化水素基である。
【００１７】
上記飽和脂肪族炭化水素基の例としては、例えば、メチル、エチル、ｎ−プロピル、イソプロピル、ｎ−ブチル、イソブチル、ｔｅｒｔ−ブチル、ｎ−ペンチル、イソペンチル、ネオペンチル、ｔｅｒｔ−ペンチル、２−メチルブチル、ｎ−ヘキシル、イソヘキシル、３−メチルペンチル、エチルブチル、ｎ−ヘプチル、２−メチルヘキシル、ｎ−オクチル、イソオクチル、ｔｅｒｔ−オクチル、２−エチルヘキシル、３−メチルヘプチル、ｎ−ノニル、イソノニル、１−メチルオクチル、エチルヘプチル、ｎ−デシル、及び１−メチルノニルなどが挙げられ、好ましい飽和脂肪族炭化水素基としてメチル、エチル、ｎ−プロピル、イソプロピル、ｎ−ブチル、イソブチル、ｔｅｒｔ−ブチル、ｎ−ペンチル、及びｎ−ヘキシルなどの炭素数１〜６の直鎖又は分岐鎖アルキル基が挙げられる。
【００１８】
上記不飽和脂肪族炭化水素基の適当な具体例としては、例えばビニル、アリル、イソプロペニル、２−ブテニル、２−メチルアリル、１，１−ジメチルアリル、３−メチル−２−ブテニル、３−メチル−３−ブテニル、４−ペンテニル、ｎ−ヘキセニル、ｎ−オクテニル、ｎ−ノネニル、及びｎ−デセニルなどが挙げられ、好ましい不飽和脂肪族炭化水素基としてビニル、アリル、イソプロペニル、２−ブテニル、２−メチルアリル、１，１−ジメチルアリル、３−メチル−２−ブテニル、３−メチル−３−ブテニル、４−ペンテニル、及びｎ−ヘキセニルなどの炭素数２〜６の直鎖又は分岐鎖アルケニル基が挙げられる。
【００１９】
上記脂環式炭化水素基の適当な具体例としては、例えばシクロプロピル、シクロブチル、シクロペンチル、シクロヘキシル、シクロヘプチル、シクロオクチル、３−メチルシクロヘキシル、４−メチルシクロヘキシル、４−エチルシクロヘキシル、２−メチルシクロオクチル、シクロプロペニル、シクロブテニル、シクロペンテニル、シクロヘキセニル、シクロペンテニル、シクロオクテニル、４−メチルシクロヘキセニル、４−エチルシクロヘキセニルなどが挙げられ、好ましい脂環式炭化水素基としてシクロプロピル、シクロブチル、シクロペンチル、シクロヘキシル、シクロプロペニル、シクロブテニル、シクロペンテニル、及びシクロヘキセニルなどの炭素数３〜６のシクロアルキル又はシクロアルケニル基が挙げられる。
【００２０】
上記脂環式−脂肪族炭化水素基の適当な具体例としては、例えばシクロプロピルエチル、シクロブチルエチル、シクロペンチルエチル、シクロヘキシルメチル、シクロヘキシルエチル、シクロヘプチルメチル、シクロオクチルエチル、３−メチルシクロヘキシルプロピル、４−メチルシクロヘキシルエチル、４−エチルシクロヘキシルエチル、シクロプロペニルブチル、シクロブテニルエチル、シクロペンテニルエチル、シクロヘキセニルメチル、シクロヘプテニルメチル、シクロオクテニルエチル、及び４−メチルシクロヘキセニルプロピルなどが挙げられ、好ましい脂環式−脂肪族炭化水素基としてシクロプロピルエチル、シクロブチルエチルなどの炭素数４〜６のシクロアルキル−アルキル基が挙げられる。
【００２１】
上記芳香族炭化水素基の適当な具体例としては、例えばフェニル、ナフチルなどのアリール基；４−メチルフェニル、３，４−ジメチルフェニル、３，４，５−トリメチルフェニル、２−エチルフェニル、ｎ−ブチルフェニル、及びｔｅｒｔ−ブチルフェニルなどのアルキル置換フェニル基などが挙げられ、好ましい芳香族炭化水素基としてフェニルが挙げられる。
【００２２】
上記芳香族−脂肪族炭化水素基の具体的な例としては、例えばベンジル、１−フェニルエチル、２−フェニルエチル、２−フェニルプロピル、３−フェニルプロピル、４−フェニルブチルなどの炭素数７〜１０のフェニルアルキル基が挙げられる。
【００２３】
一般式（１）の化合物の塩としては、例えば塩酸塩、臭化水素酸塩、ヨウ化水素酸塩、リン酸塩、メチルリン酸、エチルリン酸、亜リン酸塩、次亜リン酸塩、硝酸塩、硫酸塩、酢酸塩、プロピオン酸塩、トルエンスルホン酸塩、コハク酸塩、シュウ酸塩、乳酸塩、酒石酸塩、グリコール酸塩、メタンスルホン酸塩、酪酸塩、吉草酸塩、クエン酸塩、フマル酸塩、マレイン酸塩、リンゴ酸塩等の酸付加塩、及びナトリウム塩、カリウム塩、カルシウム塩等の金属塩、アンモニウム塩、アルキルアンモニウム塩等が挙げられる。なお、これらの塩は使用時において水溶液又は粉体として用いられる。
以上詳述した５−アミノ−４−ヒドロキシペンタン酸、その誘導体又はそれらの塩は、水和物又は溶媒和物を形成していてもよく、またいずれかを単独で又は２種以上を適宜組み合わせて用いることができる。また、光学活性体を使用してもよく、ラセミ体を使用してもよい。
【００２４】
５−アミノ−４−ヒドロキシペンタン酸、その誘導体又はそれらの塩は、化学合成、微生物による生産、酵素による生産のいずれの方法によっても製造することができ、例えば、特許文献１、２等に記載の方法に準じて製造することができる。上記のようにして製造された５−アミノ−４−ヒドロキシペンタン酸、それらの精製前の化学反応溶液や発酵液は、有害な物質を含まない限り、分離精製することなくそのまま用いることができる。また市販品なども使用することができる。
【００２５】
５−アミノ−４−ヒドロキシペンタン酸、その誘導体又はそれらの塩は、優れた植物の病原菌感染抑制作用を有する。特に、植物における病原菌の感染拡大の抑制効果に優れ、植物の収穫量を増加させ、品質を向上させる作用を有する。ここで、「感染抑制」には、感染防御、感染抵抗性増強が含まれる。
【００２６】
本発明の植物の病原菌感染抑制剤の適用対象となる植物としては、特に限定されないが、具体的には、例えば、イネ、オオムギ、コムギ、ヒエ、トウモロコシ、アワ等の穀物類；カボチャ、カブ、キャベツ、ダイコン、ハクサイ、ホウレンソウ、コマツナ、ミツバ、アスパラガス、ブロッコリー、ニラ、セロリ、レタス、シュンギク、キョウナ、チンゲンサイ、ピーマン、トマト、ナス、キュウリ、オクラ等の野菜類；ミカン、リンゴ、カキ、ウメ、ナシ、ブドウ、モモ、イチゴ、スイカ、メロン等の果実類；キク、ガーベラ、パンジー、ラン、シャクヤク、チューリップ等の花卉類；サツキ、クヌギ、スギ、ヒノキ、ナラ、ブナ等の樹木類；アズキ、インゲン、ダイズ、ラッカセイ、ソラマメ、エンドウ等の豆類；コウライシバ、ベントグラス、ノシバ等の芝類；ジャガイモ、サツマイモ、サトイモ、ヤマイモ、タロイモ等のイモ類；ネギ、ワケギ、タマネギ、ラッキョウ等のネギ類；ニンジン、ダイコン、ハツカダイコン、カブ、ゴボウ等の根菜類を上げることができる。これらのうち、穀物類及び野菜類が好ましく、イネ、キャベツ、ダイコン、ハクサイ、ブロッコリー、トマト、ナス及びキュウリがより好ましい。
【００２７】
本発明の植物の病原菌感染抑制剤の適用対象となる植物病原菌としては、宿主範囲の広い多犯性の病原菌及び宿主範囲の狭い単犯性の病原菌のいずれもが含まれ、細菌であっても真菌であってもよいが、好ましくは真菌、さらに好ましくは糸状菌である。このような植物病原菌としては、例えば、穀物類に対しては、いもち病、立苗枯病、ばか苗病等の病原菌；野菜類に対しては、菌核病、灰色かび病、葉かび病、うどんこ病、褐斑病、灰色かび病、べと病、黄化えそ病、斑点細菌病、萎黄病、萎凋病、根腐病、ニラ乾腐病、トマト萎凋病、カボチャ立枯病等の病原菌；果実類に対しては、かいよう病、腐らん病、モニリア病、つる割病、イチゴ萎黄病等の病原菌；花卉類に対しては、腐敗病等の病原菌；樹木類に対しては、ペスタロチア病、枝枯病、いもち病等の病原菌；豆類に対しては、豆類炭そ病、菌核病、炭そ病等の病原菌；芝類に対しては、葉腐病、菌核病、冠さび病、ダラースポット病、褐点病等の病原菌；イモ類に対しては、菌核病、疫病、夏疫病等の病原菌；ネギ類に対しては、灰色かび病、白色疫病等の病原菌；根菜類に対しては、黒条病、黒根病、根腐病等の病原菌が挙げられ、菌核病菌、フザリウム、いもち病菌及び斑点細菌病菌が好ましく、菌核病菌がさらに好ましい。
【００２８】
本発明において、植物の病原菌感染抑制剤は、５−アミノ−４−ヒドロキシペンタン酸、その誘導体又はそれらの塩が含まれていればよいが、これら以外に、必要により糖類、含窒素化合物、酸類、アルコール類、ビタミン類、微量要素、金属塩、キレート剤等を配合することができる。
【００２９】
糖類としては、例えばグルコース、シュクロース、キシリトール、ソルビトール、ガラクトース、キシロース、マンノース、アラビノース、マジュロース、スクロース、リボース、ラムノース、フラクトース、マルトース、ラクトース、マルトトリオースなどが挙げられる。
【００３０】
含窒素化合物としては、例えばアミノ酸（アスパラギン、グルタミン、ヒスチジン、チロシン、グリシン、アルギニン、アラニン、トリプトファン、メチオニン、バリン、プロリン、ロイシン、リジン、グルタミン酸、アスパラギン酸、イソロイシン、γアミノ酪酸等）、尿素、グルタチオン、アンモニアなどが挙げられる。
【００３１】
酸類としては、例えば有機酸（ギ酸、酢酸、プロピオン酸、酪酸、吉草酸、シュウ酸、フタル酸、安息香酸、乳酸、クエン酸、酒石酸、マロン酸、リンゴ酸、コハク酸、グリコール酸、マレイン酸、カプロン酸、カプリル酸、ミリスチン酸、ステアリン酸、パルミチン酸、ピルビン酸、α−ケトグルタル酸、レブリン酸、５−アミノレブリン酸等）、塩酸、亜硫酸、硫酸、亜硝酸、硝酸、亜リン酸、リン酸、ポリリン酸などが挙げられる。
【００３２】
アルコール類としては、例えばメタノール、エタノール、プロパノール、ブタノール、ペンタノール、ヘキサノール、グリセロールなどが挙げられる。
【００３３】
ビタミン類としては、例えばニコチン酸アミド、ビタミンＢ６、ビタミンＢ１２、ビタミンＢ５、ビタミンＣ、ビタミンＢ１３、ビタミンＢ１、ビタミンＢ３、ビタミンＢ２、ビタミンＫ３、ビタミンＡ、ビタミンＤ２、ビタミンＤ３、ビタミンＫ１、α−トコフェロール、β−トコフェロール、γ−トコフェロール、σ−トコフェロール、ｐ−ヒドロキシ安息香酸、ビオチン、葉酸、ニコチン酸、パントテン酸、α−リポニック酸等を挙げることができる。
【００３４】
微量要素としては、例えばホウ素、マンガン、亜鉛、銅、鉄、モリブデン、塩素などが挙げられる。
【００３５】
金属塩としては、例えばカルシウム塩、カリウム塩、マグネシウム塩などが挙げられる。
【００３６】
キレート剤としては、例えば、アミノカルボン酸系キレート剤（エチレンジアミンテトラ酢酸、ニトリロトリ酢酸、ヒドロキシエチルイミノジ酢酸、ヒドロキシエチルエチレンジアミントリ酢酸、ジエチレントリアミンペンタ酢酸、トリエチレンテトラアミンヘキサ酢酸、ジカルボキシメチルグルタミン酸、ジヒドロキシエチルグリシン、１，３−プロパンジアミンテトラ酢酸、１，３−ジアミノ−２−ヒドロキシプロパンテトラ酢酸など）やホスホン酸系キレート剤（ヒドロキシエチリデンジホスホン酸、メチレンホスホン酸、ホスホノブタントリカルボン酸など）などが挙げられる。これらキレート剤は金属塩として用いても良い。
【００３７】
本発明の植物の病原菌感染抑制剤は、茎葉散布処理、土壌散布又は潅注処理、水耕潅注処理のいずれの方法で施用しても良い。また、植物の定植前又は挿し木を行う前等に、病原菌感染抑制剤を吸収処理させても良い。施用時期としては、病害が発生する前に施用でき、好ましくは定植の２４〜１００時間前、さらに好ましくは４８〜７２時間前に施用すればよい。
【００３８】
本剤を茎葉散布処理にて施用する場合、前記５−アミノ−４−ヒドロキシペンタン酸、その誘導体又はそれらの塩を終濃度で０．０００１〜１００００ｐｐｍ、好ましくは０．００１〜５０００ｐｐｍ、より好ましくは０．０１〜１０００ｐｐｍの濃度で含有する溶液を投与するのが好ましい。単子葉植物など葉面に薬剤が付着しにくい植物に対しては展着剤を用いることができるが、その種類及び使用量については、特に制限されない。
【００３９】
本剤を土壌散布若しくは潅注処理または水耕潅注処理にて施用する場合、５−アミノ−４−ヒドロキシペンタン酸、その誘導体又はそれらの塩を終濃度で０．０００１〜１０００ｐｐｍ、好ましくは０．００１〜５００ｐｐｍ、より好ましくは０．０１〜１００ｐｐｍの濃度で含有せしめ、これを１０アール当たり１０〜１０００００Ｌ、特に５０〜８００００Ｌ用いるのが好ましい。
【００４０】
本剤を用いて定植前又は挿し木を行う前等に吸収処理させる場合、５−アミノ−４−ヒドロキシペンタン酸、その誘導体又はそれらの塩をつけ込んで吸収させればよく、つけ込む液の５−アミノ−４−ヒドロキシペンタン酸、その誘導体又はそれらの塩の濃度は終濃度にて０．０００１〜１０００ｐｐｍ、好ましくは０．００１〜５００ｐｐｍ、より好ましくは０．０１〜１００ｐｐｍであることが望ましい。つけ込み時間は１秒〜１週間、特に１分〜１日間が望ましい。
【００４１】
処理は１回でも十分な効果は得られるが、複数回処理することにより、更に効果を高めることもできる。この場合には、先の各方法を組合せることもできる。
【００４２】
本発明の植物の病原菌感染抑制剤により、植物病原菌による病害を抑制できる理由としては、例えば、以下のように考えられる。
本発明の植物の病原菌感染抑制剤を植物に処理すると、植物細胞内の遺伝子発現パターンが変化し、特に感染防御に直接的に働くタンパク質をコードする複数の遺伝子の発現量が増加し、植物自身の防御機能が高くなることで、病原菌の感染を防除し、植物病原菌による感染被害の拡大に抵抗できると考えられる。
病原菌に対する植物の抵抗性機構の一つとして、広範な病原菌に共通して存在する分子パターン（ｍｉｃｒｏｂｉａｌ−ａｓｓｏｃｉａｔｅｄ  ｍｏｌｅｃｕｌａｒ  ｐａｔｔｅｒｎ：ＭＡＭＰ）を認識することで誘導される防御応答（ＭＡＭＰ−ｔｒｉｇｇｅｒｅｄ  ｉｍｍｕｎｉｔｙ：ＭＴＩ）が知られている。後記実施例に示すように、本発明の植物の病原菌感染抑制剤を処理した植物では、ＭＴＩの早期遺伝子発現を誘導する主要３転写因子の構造遺伝子であるＷＲＫＹ１８、３３及び４０の発現量が増加することが明らかとなった。また、広範な抗菌活性をもつジャスモン酸誘導性ディフェンシンの構造遺伝子であるＰＤＦ１．２や、抗シュードモナス活性を有するナトリウム利尿ペプチドの構造遺伝子であるＰＮＰ−Ａの発現量が増加することも明らかとなった。ここで、ディフェンシンは、植物が産生する抗菌性タンパク質の一種であり、糸状菌等（例えば、いもち病菌）に有効であることが知られている。これらの遺伝子発現の変化により、植物の防御応答が早期に誘導され、植物病原菌による感染の抑制につながっていると考えられる。
【実施例】
【００４３】
次に実施例を挙げて本発明を詳細に説明するが、これらは単に例示の目的で掲げられるものであって、本発明はこれら実施例に限定されるものではない。
【００４４】
実施例１  ５−アミノ−４−ヒドロキシペンタン酸の病原菌感染抑制効果（１）
（１）５−アミノ−４−ヒドロキシペンタン酸（ＨＡＶＡ）水溶液の調製
５−アミノ−４−ヒドロキシペンタン酸（ＨＡＶＡ）を純水に溶解し、１００ｍＭ  ＨＡＶＡ水溶液を調製した。
【００４５】
（２）菌核病菌の培養
菌核病菌（Ｓｃｌｅｒｏｔｉｎｉａ  ｓｃｌｅｒｏｔｉｏｒｕｍ）は、キャベツやハクサイといったアブラナ科作物の他、トマト、ナス、キュウリなど多くの作物に感染する多犯性の真菌である。
菌核病菌は、Ｐｏｔａｔｏ  Ｄｅｘｔｒｏｓｅ  Ａｇａｒプレートに植菌し、１８℃で５日間培養した。培養後、菌核病菌をストローでゲルごと丸く切り抜き、以下の試験に用いた。
【００４６】
（３）シロイヌナズナの培養
シロイヌナズナをＪｉｆｆｙ−７（株式会社サカタのタネ製）に播種し、春化処理後、１６時間明（７０〜１００μＥ）、８時間暗の周期で、２３℃にて４週間生育させた。４週目に根からＨＡＶＡ水溶液を終濃度が５０μＭ又は１００μＭとなるように投与し、７２時間生育させた。対照には、ＨＡＶＡを含まない純水を投与し（ＨＡＶＡ非投与）、同様に７２時間生育させた。その後、（２）で調製した菌核病菌を、ゲル上の菌塊が葉に直接接するようにゲルを裏返してシロイヌナズナの成熟葉に乗せ、高湿度状態で２３℃、２４時間感染培養させた。培養後、感染葉を、菌塊を乗せたまま切り取り、写真撮影した。
【００４７】
（４）結果
結果を図１に示す。ＨＡＶＡ非投与の葉では、ゲルの下及び周囲の葉が広く茶色に変色して腐敗しており、菌核病菌が葉に感染し、感染がゲルの周囲に拡大していた。一方、５０μＭ  ＨＡＶＡ投与の葉では、ゲルの下及び周囲の葉がわずかに茶色くなっているだけで、非投与の葉に比べて、菌核病菌の感染範囲が明らかに抑制されており、１００μＭ  ＨＡＶＡ投与の葉では、菌核病菌の感染範囲がさらに抑制され、感染面積で５０％の抑制が認められた。菌核病菌自体が死滅しているわけではないことから、本試験でみられたＨＡＶＡの効果は、病原菌に対する抗菌作用によるものではなく、病原菌の感染抑制作用によるものであることが示唆された。また、菌核病菌接触後２４時間程度でも、ＨＡＶＡの投与と非投与で菌核病菌の感染範囲に明らかな差があったことから、本試験でみられたＨＡＶＡの効果は、成長促進作用によるものではなく、病原菌の感染抑制作用によるものであることが示唆された。
【００４８】
実施例２  ５−アミノ−４−ヒドロキシペンタン酸の病原菌感染抑制効果（２）
Ｊｉｆｆｙ−７を純水、１μＭ  ＨＡＶＡ水溶液、又は１０μＭ  ＨＡＶＡ水溶液で膨潤させ、そこに、シロイヌナズナの種子を播種した。Ｊｉｆｆｙ−７ごと、シロイヌナズナの種子を春化処理し、１６時間明（７０〜１００μＥ）、８時間暗の周期で、２３℃にて、枯れないように３日か４日に１回井水を補給しながら生育させた。生育２週間後及び７週間後に、シロイヌナズナの生育状況を観察した。その結果、純水で膨潤させ井水を補給したポットで生育させた場合には、環境から感染したフザリウムが表面で成長しているのが確認され、同菌の感染に伴い、シロイヌナズナの生育は著しく阻害された。一方、１μＭ又は１０μＭ  ＨＡＶＡ水溶液で膨潤させたポットで生育させた場合には、２週間後及び７週間後のいずれにおいても、ＨＡＶＡ非投与の場合と比較して生育阻害はみられず、シロイヌナズナは問題なく生育することが観察された。以上の結果から、ＨＡＶＡ投与された植物が菌感染からの防御・抵抗性を獲得していることが明らかとなった。
【００４９】
実施例３  ５−アミノ−４−ヒドロキシペンタン酸により誘導される遺伝子の解析
（１）遺伝子発現解析
シロイヌナズナにＨＡＶＡ水溶液（０．５、５又は５０μＭ）を投与した。投与４時間後及び３日後に、シロイヌナズナを回収し、常法に従って総ＲＮＡを抽出、ｃＤＮＡを合成し、マイクロアレイを用いて遺伝子発現解析を行った。発現上昇度と頻度で絞り込み、ＨＡＶＡ投与により発現が活性化された１４０遺伝子を抽出した。
抽出した１４０遺伝子について、０．５μＭ  ＨＡＶＡ投与、投与４時間後のサンプルを用い、常法に従いｑＲＴ−ＰＣＲを行った。その結果、３１遺伝子の発現量が非投与の場合に比べて２倍以上上昇していたことが明らかとなった。このうち、病原応答遺伝子として報告されている７遺伝子を０．５μＭ  ＨＡＶＡ投与時の発現強度順に以下の表１に示す。
【００５０】
【表１】
2019151577.tif 000002
【００５１】
ＷＲＫＹ１８、３３及び４０は、サリチル酸シグナリングに一部依存する免疫センサー系（ｍｉｃｒｏｂｉａｌ−ａｓｓｏｃｉａｔｅｄ  ｍｏｌｅｃｕｌａｒ  ｐａｔｔｅｒｎ  （ＭＡＭＰ）−ｔｒｉｇｇｅｒｅｄ  ｉｍｍｕｎｉｔｙ：ＭＴＩ）の早期遺伝子発現を誘導する主要３転写因子の構造遺伝子である。ＰＤＦ１．２及びＰＮＰ−Ａは、それぞれ、広範囲な抗菌活性をもつジャスモン酸誘導性ディフェンシンと抗シュードモナス活性をもつナトリウム利尿ペプチドの構造遺伝子である。以上の結果より、ＨＡＶＡは、植物における複数の病原応答システムを誘導することで植物の防御機能を高め、病原菌の感染を抑制すると考えられる。
【図１】
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