(57)【要約】【課題】人体および環境に対してリスクの少なく、かつ有効な植物用抵抗性誘導剤、植物における抵抗性の誘導方法、および植物の病害および／または食害の予防方法を提供することにある。【解決手段】（Ｅ）−２−ｈｅｘｅｎａｌ、（Ｚ）−３−ｈｅｘｅｎａｌなどの短鎖アルデヒド、および／またはａｌｌｏ−ｏｃｉｍｅｎｅなどのイソプレノイド、および／またはジャスモン酸などの植物ホルモンが、植物に曝露されると、ジャスモン酸シグナル伝達経路等を経てその情報が伝達され、植物体内で複数の生体防御関連遺伝子が誘導し、植物体内で抗菌性物質が発現する。植物体内でこれら誘導発現した抗菌性物質によって、植物体の抗菌性が向上し、種々の病害を予防することができる。【選択図】  なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
植物が外的刺激を受けたときに合成され、当該外的刺激に関する情報伝達を担う植物由来情報伝達物質を含むことを特徴とする植物用抵抗性誘導剤。
【請求項２】
上記植物由来情報伝達物質が、短鎖アルデヒド、および／またはイソプレノイド、および／または植物ホルモンであることを特徴とする請求項１に記載の植物用抵抗性誘導剤。
【請求項３】
上記植物由来情報伝達物質が、揮発性物質であることを特徴とする請求項１または２に記載の植物用抵抗性誘導剤。
【請求項４】
上記短鎖アルデヒドが、Ｃ６アルデヒドであることを特徴とする請求項２または３に記載の植物用抵抗性誘導剤。
【請求項５】
上記Ｃ６アルデヒドが、（Ｅ）−２−ｈｅｘｅｎａｌおよび／または（Ｚ）−３−ｈｅｘｅｎａｌであることを特徴とする請求項４に記載の植物用抵抗性誘導剤。
【請求項６】
上記植物由来情報伝達物質が、（Ｚ）−３−ｈｅｘｅｎ−１−ｏｌであることを特徴とする請求項１に記載の植物用抵抗性誘導剤。
【請求項７】
上記イソプレノイドが、ａｌｌｏ−ｏｃｉｍｅｎｅであることを特徴とする請求項２または３に記載の植物用抵抗性誘導剤。
【請求項８】
上記植物ホルモンが、ジャスモン酸であることを特徴とする請求項２または３に記載の植物用抵抗性誘導剤。
【請求項９】
請求項１ないし８のいずれか１項に記載の植物用抵抗性誘導剤が、抗菌性物質を誘導することを特徴とする植物用抵抗性誘導剤。
【請求項１０】
ボトリチス属の菌に対する抗菌剤として使用されることを特徴とする請求項９に記載の植物用抵抗性誘導剤。
【請求項１１】
アブラナ科植物に対して使用されることを特徴とする請求項１ないし１０の何れか１項に記載の植物用抵抗性誘導剤。
【請求項１２】
請求項１ないし１１のいずれか１項に記載の植物用抵抗性誘導剤を植物に曝露することを特徴とする植物の抵抗性誘導方法。
【請求項１３】
請求項１２に記載の抵抗性誘導方法を使用することを特徴とする植物の病害および／または食害予防方法。
【請求項１４】
ボトリチス属の菌の感染による病害を予防することを特徴とする請求項１３に記載の植物の病害および／または食害の予防方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、植物において、種々の病害の原因となる細菌等の繁殖を抑制したり、害虫などの食害を抑制したりするという抵抗性の誘導剤、当該抵抗性誘導剤を用いた抵抗性の誘導方法、及びそれらを利用した植物の病害・食害予防方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
植物の感染症の８０％以上は、糸状菌（カビ、菌類）によって引き起こされ、残りは細菌、ウイルス、ウイロイド、ファイトプラズマ、リケッチャ様微生物、線虫、原虫などが原因である。菌類病を例にとれば、地球上には十数万種の糸状菌が存在するが、そのほとんどは腐生菌であり、うち約８千種が植物病原菌である。例えばイネの場合は、程度の差こそあれ、イネを加害することのできる病原菌は約５０種で、このうちイネに大きな被害を与えるものは１０種にも満たない。このように植物は、本来大多数の病原菌に対しては抵抗性を示し、わずかひと握りの病原種によって被害を受ける。植物には脊椎動物に見られるような抗体反応・食作用などの免疫システムによる生体防御機構はもっていないが、それとは異なる仕組みで病原体からの攻撃から身を守っている。その一つに誘導抵抗発現、いわゆる植物免疫システムが知られている（非特許文献１参照）。
【０００３】
このシステムは、植物の一部の組織が、病原菌等による感染を受けた場合、その感染部位から何らかのシグナル物質が放出され、それが植物体内を通ってまだ感染を受けていない部位まで到達し、そこで抵抗性発現に関与する遺伝子の発現を誘導するというものである。この抵抗性に関与する物質としては、それ自身が抗菌活性を有するＰＲタンパク質（Ｐａｔｈｏｇｅｎｅｓｉｓ−ｒｅｌａｔｅｄ  ｐｒｏｔｅｉｎ）、細胞壁を溶解するグルカナーゼおよびキチナーゼ、病原菌に対して毒性を示すファイトアレキシン等がある。
【０００４】
これまで、上述の抵抗性の誘導は、同一植物個体内に限定して起こるものと考えられていた。しかし、ジャスモン酸メチル、短鎖アルデヒドおよびイソプレノイドなどの植物由来の揮発性成分には、植物の抵抗性を誘導する風媒性シグナル（ａｉｒ−ｂｏｒｎｅ  ｓｉｇｎａｌ）としての機能が存在することが発見され、物理的に離れた同種または異種の植物がそれを認識することによって、生体防御機構を活性化させるということが知られるようになった（例えば非特許文献２，３，４参照）。例えば、揮発性のジャスモン酸メチルをトマトに投与することによって、トマト害虫の天敵の誘導効率が高まるといった報告がある（非特許文献２参照）。
【０００５】
また、非特許文献４には、Ｃ６アルデヒドが植物の生体防御に関与する遺伝子（以下、生体防御関連遺伝子と称す）のいくつかを誘導するということが報告されている。しかしながら、この非特許文献４には、Ｃ６アルデヒドと抗菌性との因果関係については調査されていない。
【０００６】
なお、本発明者等は、Ｃ６アルデヒドやイソプレノイドを植物に暴露すると、生体防御関連遺伝子が誘導されるとともに、病原菌に対する抗菌性が明らかに増強するということを報告している（非特許文献５）。
【０００７】
【非特許文献１】
「分子レベルから見た植物の耐病性」  細胞工学別冊  植物細胞工学シリーズ８、１３１−１４０頁、秀潤社、１９９７年１０月１日発行
【０００８】
【非特許文献２】
Ｊｅｎｎｉｆｅｒ  Ｓ．Ｔｈａｌｅｒ  、ＮＡＴＵＲＥ  （１９９９）  Ｖｏｌ．３９９、６８６−６８８頁
【０００９】
【非特許文献３】
Ｇｒｅｇｇ  Ａ．  Ｈｏｗｅ  、ＰＡＮＡＳ（２００１年１０月２３日）  ｖｏｌ．９８  ｎｏ．２２  、
１２３１７−１２３１９頁
【００１０】
【非特許文献４】
Ｎｉｃｈｏｌａｓ  Ｊ．  Ｂａｔｅ  ｅｔ  ａｌ．  、Ｔｈｅ  Ｐｌａｎｔ  Ｊｏｕｒｎａｌ（１９９８年）  １６（５）、
５６１−５６９頁
【００１１】
【非特許文献５】
平成１５年度日本植物病理学会大会講演要旨予稿集、１７２
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、食用作物、果実や野菜、花・木その他有効樹木を含む園芸作物、工芸作物、飼料用作物等は、害虫、草食動物、菌類による病害、自然災害等により、その生産量等に大きなダメージを受ける場合がある。特に害虫、菌類の病害による被害は深刻な問題であり、それを軽減するため、農薬散布が日常的に行われている。確かに農薬による害虫駆除、病害予防の効果は絶大である。
【００１３】
しかしその一方で、農薬が付着した野菜等を食すことによって起こる人的被害、土壌汚染・水汚染等の環境汚染等の問題が指摘されている。またこれらの農薬を使用せずに行う有機栽培農法が行われているが、収穫量・コストの面で不利である。
【００１４】
上述の誘導抵抗発現は、植物が生来的に有する生体防御機構である。そのため、この機構を害虫駆除や病害予防に応用することができれば、農薬の使用量を軽減することが可能になると考えられる。また、植物の生体防御機構の誘導に用いられるのは、ジャスモン酸メチル、短鎖アルデヒドおよびイソプレノイドなどの揮発性成分であるため、従来使用している農薬と比較して残留性が低いという利点も有している。しかし、従来では、このような生体防御機構を、害虫駆除や病害予防に実用するまでには至っていなかった。
【００１５】
本発明は、上記の問題に鑑みなされたものであり、その目的は、上述の植物の生体防御機構を利用して、人体や環境等に対して安全な方法で植物の病虫害を予防することにある。すなわち、本発明では、植物の病害および／または食害を予防する方法、当該方法に用いる植物用抵抗性誘導剤、及び抵抗性誘導方法を提供する。
【００１６】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、上記の課題を解決すべく鋭意検討した結果、植物が害虫による食害または病気に感染した際に発現する短鎖アルデヒドまたはイソプレノイド等の揮発性成分を植物に曝露すると、複数の生体防御関連遺伝子の発現が誘導されること、および曝露する揮発性成分の種類によって誘導される遺伝子に差異があることを確認した。また、実際にこれらの揮発成分の曝露された植物の病原菌に対する抗菌性を調べたところ、確かに揮発成分を作用していない植物に比して抗菌性が向上していることが確認された。さらには、これらの遺伝子の誘導発現には、ジャスモン酸シグナル伝達経路（以下ＪＡシグナル伝達経路と称す）の関与が示唆された。本発明はこれらの知見に基づいて完成されたものである。
【００１７】
すなわち本発明は、植物が外的刺激を受けたときに合成され、当該外的刺激に関する情報伝達を担う植物由来情報伝達物質を含むことを特徴とする植物用抵抗性誘導剤に関するものである。
【００１８】
ここで、「植物由来情報伝達物質」とは、外環境の影響を受けて植物体が合成する物質のことを意味する。そして、上記植物由来情報伝達物質は、植物に曝露することによって、植物の体内において、植物の生体防御に関与する遺伝子を誘導するという働きをする。なお、本発明の植物用抵抗性誘導剤に含まれる植物由来情報伝達物質は、植物体が合成したものに限定されることなく、植物由来情報伝達物質と同一の構造を有する人工的に合成された物質であってもよい。従って、本発明で言う「植物由来情報伝達物質」には、植物が生産する「天然」の化合物であってもよいし、公知の方法で人為的に合成された化合物であってもよい。
【００１９】
したがって、本発明の植物用抵抗性誘導剤によれば、植物が本来有する生体防御機構を利用して、植物自身の害虫（細菌、ウイルスを含む）などに対する抵抗性を向上させることができる。それゆえ、農薬などの使用による病害虫の駆除とは異なり、人体や環境に安全な方法で植物の病害や食害などを予防することができる。なお、植物の害虫などに対する抵抗性については、実施の形態において詳しく説明する。
【００２０】
このように、本発明の「植物用抵抗性誘導剤」とは、植物に曝露することによって、植物の体内において、害虫による病害や食害などに対する抵抗性を誘導して、害虫に対する耐性を向上させる薬剤のことを意味する。
【００２１】
また、上記の植物用抵抗性誘導剤において、上記植物由来情報伝達物質は、揮発性物質であることが好ましい。
【００２２】
上記植物由来情報伝達物質が揮発性物質であれば、当該植物用抵抗性誘導剤を植物に曝露する際に、広範囲の植物にまんべんなく噴霧することができ、植物の病害・食害の予防に有効に利用することができる。さらに、植物に作用させた後の余剰の植物用抵抗性誘導物質は空気中に蒸散するため、土壌・河川等への蓄積がない等、環境へのリスクを低減させることもできる。
【００２３】
また、上記の植物用抵抗性誘導剤において、植物の抵抗性を誘導する能力が高いという理由で、上記植物由来情報伝達物質が短鎖アルデヒド、および／またはイソプレノイド、および／または植物ホルモンであることが好ましい。
【００２４】
さらに、上記の植物用抵抗性誘導剤において、植物の抵抗性を誘導する能力がより高いという理由で、上記短鎖アルデヒドが、Ｃ６アルデヒドであることがさらに好ましい。また、上記Ｃ６アルデヒドは、（Ｅ）−２−ｈｅｘｅｎａｌ及び／または（Ｚ）−３−ｈｅｘｅｎａｌであることがより一層好ましい。
【００２５】
また、上記の植物用抵抗性誘導剤において、植物の抵抗性を誘導する能力が高いという理由で、上記植物由来情報伝達物質は、（Ｚ）−３−ｈｅｘｅｎ−１−ｏｌであることが好ましい。
【００２６】
また、上記植物由来情報伝達物質がイソプレノイドである場合には、上記イソプレノイドは、ａｌｌｏ−ｏｃｉｍｅｎｅであることがより好ましい。さらには、上記植物由来情報伝達物質が植物ホルモンである場合には、上記植物ホルモンが、ジャスモン酸（以下ＪＡと称す）であってもよい。
【００２７】
また、上記植物用抵抗性誘導剤は、上記植物用抵抗性誘導剤が抗菌性物質を誘導するものであることが好ましい。これによれば、植物において病害の原因となる細菌等の増殖を抑制することができる。さらに、上記植物用抵抗性誘導剤は、特にボトリチス（Ｂｏｔｒｙｔｉｓ）属の菌に対する抗菌性物質を誘導するため、ボトリチス（Ｂｏｔｒｙｔｉｓ）属の菌に対する抗菌剤として使用されることが好ましい。
【００２８】
また、上記植物用抵抗性誘導剤は、より効果的にアブラナ科植物において、より効果的に抵抗性を向上させ、抗菌作用を示すことから、アブラナ科植物に対して使用されることが好ましい。
【００２９】
また本発明にかかる植物の抵抗性誘導方法は、上記の何れかの植物用抵抗性誘導剤を植物に曝露することを特徴としている。
【００３０】
すなわち、本発明にかかる植物の抵抗性誘導方法においては、上記植物用抵抗性誘導剤を植物に曝露することによって、植物の生体防御関連遺伝子が誘導され、さらには、上記遺伝子誘導によって抗菌性物質が発現する。
【００３１】
上記の抵抗性誘導方法によれば、上述のような作用によって、植物において病害や食害に対する抵抗性を向上させ、その被害を予防することができる。
【００３２】
さらに本発明は、上記抵抗性誘導方法を使用することを特徴とする植物の病害および／または食害予防方法を提供するものでもある。そして、上記の植物の病害および／または食害の予防方法は、ボトリチス（Ｂｏｔｒｙｔｉｓ）属の菌の感染による病害の予防に好適に利用することができる。
【００３３】
【発明の実施の形態】
本発明についてより具体的に説明すれば、以下の通りである。なお言うまでもないが、本発明はこの記載にのみ限定されるものではない。
【００３４】
（Ｉ）植物用抵抗性誘導剤
本発明の植物用抵抗性誘導剤は、植物由来情報伝達物質と同一物質を含むことを特徴とするものである。本発明の植物用抵抗性誘導剤について説明する前に、先ず、「植物の抵抗性」について説明する。
【００３５】
「植物の抵抗性」とは、植物の病原あるいは害虫等に対する防御機構のことを意味する。上記抵抗性は、静的（受動的）抵抗性と動的（能動的）抵抗性に大別できる。静的抵抗性とは、植物が病原菌の感染を受ける前から具備している潜在的な物理・化学的性質による抵抗性を意味する。静的抵抗性としては、例えば、植物の細胞壁の硬さや厚さ、ポリフェノール物質の蓄積などが挙げられる。一方、動的抵抗性は、植物細胞・組織が外敵の攻撃に対して積極的に発動する一連の防御反応を意味する。
【００３６】
高等植物の動的抵抗性を時間的・空間的な差異から分類すると、早い反応から順に
（１）活性酸素の生成とそれに伴う過敏感反応の開始
（２）フェニルアラニンアンモニアリアーゼ（ＰＡＬ）、カフェイン酸デヒドロゲナーゼなどのフェニ−ルプロパノイド合成酵素、あるいはカルコン酸合成酵素（ＣＨＳ）などのイソフラボノイド・ファイトアレキシン合成に関与する遺伝子群の発現誘導と遺伝子産物の蓄積
（３）侵入菌の細胞壁を分解するばかりでなく、侵入菌あるいは自己細胞壁からエリシター分子を遊離させるキナーゼやグルカナーゼ、あるいはその他のＰＲ（ｐａｔｈｏｇｅｎｅｓｉｓ−ｒｅｌａｔｅｄ）タンパク質の合成
というように分類される。
【００３７】
本発明の植物用抵抗性誘導剤は、植物の体内において上述のような植物の抵抗性を誘導して、害虫や病原等に対する植物の耐性を向上させるような働きをする薬剤のことを言う。
【００３８】
次に、上記植物用抵抗性誘導剤に含まれる植物由来情報伝達物質について、より詳しく説明する。
【００３９】
植物は、例えば植物体のある箇所にストレスが加えられたときに、この情報を植物全身に伝え全身的にそのストレスに対する自己防御機構を発動させる機構、すなわち全身獲得抵抗性をもっている。一方植物が昆虫に食害されているとき、または病気に感染したとき、その情報を隣接して生えている同じ植物体または別の植物体に伝え、虫害抵抗性を誘導させ、被害を低減させようとする機構がある。これらの機構については、植物の生体防御機構と呼ばれている。
【００４０】
上記生体防御機構においては、複数の物質が関与して多段的にその情報を伝達している。このように植物において、外的刺激を受けたときに合成される物質であり、その外的刺激に関する情報伝達を担う物質のことを植物由来情報伝達物質という。
【００４１】
かかる植物由来情報伝達物質には、例えば、アルデヒド、イソプレノイド、植物ホルモン等が挙げられる。
【００４２】
ここでいうアルデヒドは特に限定されるものではないが、植物の抵抗性を誘導する能力が高いという理由で、短鎖アルデヒドであることが好ましく、例えば、Ｃ９アルデヒドである（Ｅ）−２−ｎｏｎｅｎａｌ（式（１）参照）、（Ｚ）−３−ｎｏｎｅｎａｌ（式（２）参照）、（Ｅ，Ｚ）−２，６−ｎｏｎａｄｉｅｎａｌ（式（３）参照）、（Ｚ，Ｚ）−３，６−ｎｏｎａｄｉｅｎａｌ（式（４）参照）、（Ｅ）−３−ｎｏｎｅｎａｌ（式（５）参照）などが挙げられる。さらにはＣ６アルデヒドであることが好ましく、例えば、（Ｅ）−２−ｈｅｘｅｎａｌ（式（６）参照）、（Ｚ）−３−ｈｅｘｅｎａｌ（式（７）参照）、（Ｅ）−３−ｈｅｘｅｎａｌ（式（８）参照）、（Ｚ）−３−ｈｅｘｅｎ−１−ｏｌ（式（９）参照）であることがさらに好ましい。
【００４３】
【化１】
2005041782.tif 000002
【００４４】
【化２】
2005041782.tif 000003
【００４５】
【化３】
2005041782.tif 000004
【００４６】
【化４】
2005041782.tif 000005
【００４７】
【化５】
2005041782.tif 000006
【００４８】
【化６】
2005041782.tif 000007
【００４９】
【化７】
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【００５０】
【化８】
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【００５１】
【化９】
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【００５２】
後述する実施例１〜３に示すごとく、シロイナズナに（Ｅ）−２−ｈｅｘｅｎａｌおよび（Ｚ）−３−ｈｅｘｅｎａｌをそれぞれ曝露させることによって、数種の生体防御関連遺伝子が誘導された。よってこれら物質が情報伝達物質として機能し、植物内の生態防御系遺伝子を誘導させたということがいえる。また作用させる植物由来情報伝達物質の種類によって、誘導される遺伝子の種類、誘導量が異なるということがわかった。さらに実施例４〜９において示すごとくシグナル伝達経路の検討を行ったところ、一部の遺伝子はＪＡシグナル伝達経路を介して誘導されているという知見が得られた。
【００５３】
またここでいうイソプレノイドは、別名テルペン、テルペノイドともよばれるイソプレンを構成単位とする天然有機化合物のことである。上記イソプレノイドには、例えば、ステロイド、カロテノイド、ドリコール、天然ゴム等がある。また、上記イソプレノイドに分類される物質には、ａｌｌｏ−ｏｃｉｍｅｎｅ（式（１０）参照）、β−ｏｃｉｍｅｎｅ（式（１１）参照）、ｌｉｍｏｎｅｎｅ、ｍｙｒｃｅｎｅ、ｐｉｎｅｎｅなど種々の化合物が挙げられるが、その中でも、植物の抵抗性を誘導する能力が高いという理由からａｌｌｏ−ｏｃｉｍｅｎｅ、β−ｏｃｉｍｅｎｅであることが好ましい。
【００５４】
【化１０】
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【００５５】
【化１１】
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【００５６】
後述する実施例１〜３において、ａｌｌｏ−ｏｃｉｍｅｎｅをシロイナズナに曝露させることによって、数種の生体防御関連遺伝子が誘導された。よって、ａｌｌｏ−ｏｃｉｍｅｎｅが情報伝達物質として機能し、植物内の生態防御系遺伝子を誘導させたということがいえる。さらに前述と同様に、実施例４〜９において示すごとく、シグナル伝達経路の検討を行ったところ、一部の遺伝子はＪＡシグナル伝達経路を介して誘導されているという知見が得られた。
【００５７】
またここで植物ホルモンとは、外的環境の影響を受けて植物体内で合成され、微量で成長や種々の生理作用を制御する有機化合物のことである。通常は、生産部位から離れた部位で作用するが、特定の標的器官を持ったり、特定の生理機能を示すものではなく、また植物の発育に従って量的・質的に変化して異なった反応を示すことから、植物の形態形成を考える上で極めて重要な物質である。植物ホルモンの例としては、ＪＡ、サリチル酸、アブシジン酸（ＡＢＡ）、エチレン、オーキシン、ジベレニン、サイトカイニン等が挙げられる。また上記植物ホルモンのメチルエステル等のエステル化合物であってもよい。例えば、ジャスモン酸エステル、サリチル酸エステル等である。
【００５８】
また、上記の以外の植物由来情報伝達物質として、傷害によって植物全身に誘導される、ＭＡＰキナーゼ、カタラーゼ、ポリフェノールオキシダーゼ、プロシステミン、リポキシゲナーゼなどのタンパク質分解酵素群、あるいは、トマトの全身抵抗性誘導のシグナル物質として知られているシステミンなどのペプチドといったものを挙げることができる。
【００５９】
後述の実施例で示したごとく、作用させる植物由来情報伝達物質によって誘導される生体防御関連遺伝子の種類が異なることから、上述した植物由来情報伝達物質を適宜組み合わせて植物用抵抗性誘導物質とする方が、広範囲の病害・食害に対しての抵抗性が向上するという点で好ましい。
【００６０】
それゆえ、本発明の植物用抵抗性誘導剤には、上記植物由来情報伝達物質が複数含まれていてもよい。また、上記植物由来情報伝達物質のみならず、他の成分が含まれていてもよい。上記他の成分としては、例えば、ｐＨ緩衝液、安定化剤等を挙げることができる。また病害・食害予防を補助するために、適宜農薬等を添加しても良い。
【００６１】
（ＩＩ）植物由来情報伝達物質の取得方法・植物用抵抗性誘導剤の調製方法上記植物由来情報伝達物質を取得する方法としては、植物から従来公知の方法に従って精製するという方法を用いることができる。さらに、上記植物用抵抗性誘導剤に含まれる情報伝達物質は、植物から採取したものに限らず、上記植物由来情報伝達物質と同一物質であればよい。それゆえ、情報伝達物質の取得には、微生物から従来公知の方法を用いて採取してもよいし、また従来公知の合成法に従って、植物由来情報伝達物質と同一の組成や構造を有する物質を人工的に合成するという方法などを用いてもよい。
【００６２】
例えば、（Ｅ）−２−ｈｅｘｅｎａｌ、（Ｚ）−３−ｈｅｘｅｎａｌ、ａｌｌｏ−ｏｃｉｍｅｎｅを植物由来情報伝達物質として植物用抵抗性誘導剤に含ませる場合に、これらの物質は、植物から単離してもよいが、既に市販されているものについては購入して使用すればよい。また市販されていない（Ｚ）−３−ｈｅｘｅｎａｌなどは、後述する実施例に示すごとく酸化反応よって取得してもよいし、その他公知の方法（例えば非特許文献４参照）によって取得してもよい。
【００６３】
次に、上述の植物由来情報伝達物質、あるいは植物由来情報伝達物質と同一の物質を含む植物用抵抗性誘導剤の調製方法（製造方法）について説明する。
【００６４】
上記植物用抵抗性誘導剤は、これらの植物由来情報伝達物質を適当な濃度に希釈して調製すればよい。希釈する媒質に関して、水系、有機系などは特に限定されることはないが、有機系の場合は植物体の生育に悪影響をおよぼさない物質であることが望ましい。上記の媒質として具体的には、メタノール、エタノール等が挙げられる。メタノール、エタノール等の揮発性が高い溶媒を用いれば、当該植物用抵抗性誘導剤を使用した後に土壌等への蓄積がなく好ましい。
【００６５】
また、上記植物用抵抗性誘導剤に含まれる植物由来情報伝達物質の濃度であるが、例えば１Ｌ容器の中で植物用抵抗性誘導剤１０μｌを蒸発させることによって植物に曝露させる場合、当該植物用抵抗性誘導剤中に植物由来情報伝達物質が０．０１Ｍ以上、１Ｍ以下の濃度で含まれていることが好ましく、０．１Ｍの濃度であることがさらに好ましい。換言すれば、１Ｌの気体容積に対して、植物由来情報伝達物質が、０．１μｍｏｌ以上、１０μｍｏｌ以下の濃度で存在するような条件において植物を処理することが好ましく、１μｍｏｌの濃度で存在するような条件であることがさらに好ましい。このような濃度範囲内で植物由来情報伝達物質が含まれれば、上記条件において植物に曝露した場合に、確実に抵抗性を誘導させることができる。
【００６６】
ただし、上記植物由来情報伝達物質が（Ｅ）−２−ｈｅｘｅｎａｌの場合、植物用抵抗性誘導剤中に１Ｍを越えない濃度であることが好ましい。換言すれば、１Ｌの気体容積に対して、（Ｅ）−２−ｈｅｘｅｎａｌが、１０μｍｏｌを越えない濃度条件で、植物を処理することが好ましい。この濃度以上の（Ｅ）−２−ｈｅｘｅｎａｌを含む植物用抵抗性誘導剤を１０μｌ用いて、１Ｌ容器中で、植物に曝露すると、生体防御関連遺伝子の発現は顕著に見られるが、葉のネクロシスが起こり、葉の一部が枯死する場合があるため、あまり好ましくない。
【００６７】
またこれらの物質は、単独で使用してもよいが、前述のごとく適宜組み合わせることによって、より幅広く抵抗性を誘導することができるため、好ましい。
【００６８】
例えば、植物由来情報伝達物質として（Ｅ）−２−ｈｅｘｅｎａｌとａｌｌｏ−ｏｃｉｍｅｎｅとが含まれれば、それぞれを単独で用いた場合と比較してより多種の生体防御関連遺伝子の発現を誘導させることができる。同様のことが、（Ｅ）−２−ｈｅｘｅｎａｌと（Ｚ）−３−ｈｅｘｅｎａｌとを組み合わせた場合、（Ｚ）−３−ｈｅｘｅｎａｌとａｌｌｏ−ｏｃｉｍｅｎｅとを組み合わせた場合、あるいは、（Ｅ）−２−ｈｅｘｅｎａｌ、（Ｚ）−３−ｈｅｘｅｎａｌ、およびａｌｌｏ−ｏｃｉｍｅｎｅを組み合わせた場合についても可能である。
【００６９】
なお、これらの植物由来情報伝達物質は、上記植物由来情報伝達物質が揮発性物質であれば、植物に作用させた後の余剰の植物用抵抗性誘導物剤は空気中に蒸散するため、土壌・河川等への蓄積がない等、環境へのリスクが少なく、さらに好ましい。
【００７０】
（ＩＩＩ）本発明の作用
続いて、本発明の植物用抵抗性誘導剤の作用について説明する。
【００７１】
上記植物用抵抗性誘導剤は、植物に曝露されることによって、植物に抵抗性を誘導させることができる。つまり、上記植物用抵抗誘導剤に暴露された植物は、病原菌や害虫などに対する抵抗性を獲得するための物質を自身の体内おいて発生させる。
【００７２】
植物が病原菌等に対する抵抗性を獲得する際に発生させる物質としては、例えば、ファイトアレキシンの合成系酵素、細胞壁強化に関与するタンパク質、ＰＲタンパク質、転写制御タンパク質、ポリガラクツロナーゼ阻害タンパク質（ＰＧＩＰ）、Ｓ−アデノシルメチオニン合成酵素（ＳＡＭＳ）、ＡＣＣ合成酵素等がある。
【００７３】
さらに、上記ファイトアレキシン合成系酵素の例としては、フェニルアラニンアンモニアリアーゼ（ＰＡＬ）、４クマリルＣｏＡリガーゼ（４ＣＬ）、カルコン合成酵素（ＣＨＳ）、３−ヒドロキシ−３−メチルグルタリルＣｏＡ還元酵素（ＨＭＧＲ）等がある。また細胞壁強化に関与するタンパク質の例としては、ハイドロキシプロリンリッチ糖タンパク質（ＨＲＧＰ）、グリシンリッチタンパク質（ＧＲＰ）、ペルオキシダーゼ（ＰＯＸ）等がある。
【００７４】
そのほか、後述する実施例１〜９において検討した、フェニルプロパノイド合成経路の鍵酵素であるカファイン酸−Ｏ−メチルトランスフェラーゼ（ＣＯＭＴ）、低温ストレス誘導性のジアシルグリセロールキナーゼ（ＤＧＫ１）、ＪＡやＣ６−アルデヒドが合成されるオキシリピン経路の鍵酵素であるリポキシゲナーゼ（ＬＯＸ２）、β−１，３−グルカナーゼ（ＰＲ２）、ＰＤＦ１．２遺伝子によってコードされている抗菌タンパク質、ＶＳＰ２遺伝子遺伝子にコードされている栄養貯蔵タンパク質、グルタチオン−Ｓ−トランスフェラーゼ（ＧＳＴ１）等がある。
【００７５】
これらの物質が植物の体内で発生することによって、植物は病害虫に対する抵抗性を獲得し、病原菌の感染を防止したり、害虫による食害を防止したりすることができる。
【００７６】
（ＩＶ）本発明の利用
本発明にかかる植物の抵抗性誘導方法は、前述の植物用抵抗性誘導剤を対象となる植物に曝露させることによって達成される。
【００７７】
対象となる植物は特に限定されるものではなく、例えば、食用作物、果実や野菜、花・木その他の有効樹木を含む園芸作物、工芸作物、さらには飼肥料作物等が挙げられる。なお、上述した食用作物園芸作物、工芸作物、飼肥料作物にそれぞれ含まれる具体的な作物については、例えば、農学大辞典改訂第４版（養賢堂・１９９７年４月３０日発行）の目次８〜１６頁にも詳細に記載されている。
【００７８】
また、後述の実施例では、アブラナ科の植物であるシロイナズナ（Ａｒａｂｉｄｏｐｓｉｓ  ｔｈａｌｉａｎａ）においては、有効に抵抗性が向上していた。それゆえ、本発明の植物用抵抗性誘導剤は、アブラナ科植物に対して使用されることが好ましく、それに伴って、本発明の植物の抵抗性誘導方法も、アブラナ科植物に対する抵抗性の誘導に使用されることが好ましい。なお、アブラナ科植物として具体的には、シロイヌナズナ、アブラナ、キャベツ、カブ、ハクサイ、ダイコン、ワサビ、カラシ、ナズナなどを挙げることができる。
【００７９】
本発明にかかる植物用抵抗性誘導剤の曝露方法は、特に限定されるものではないが、例えば、霧吹き、スプレー容器等に当該植物用抵抗性誘導剤を充填し、対象植物に直接噴霧する方法などが挙げられる。また、上記植物由来情報伝達物質が揮発性物質の場合には、当該植物用抵抗性誘導剤を浸透させた脱脂綿・スポンジ等を対象植物の近隣に設置し、それらから蒸発することで植物に曝露させる方法を採用することが好ましい。また、当該植物用抵抗性誘導剤とゲル化剤とを混和してゲル化させ、そのゲルを対象植物の近隣に設置し、それらから蒸発することで植物に曝露させる方法を採用してもよい。ビニルハウス・温室等の密閉系（半密閉系）で対象植物を栽培している場合では、空調から当該植物用抵抗性誘導剤を曝露させる方法を採用することが好ましい。
【００８０】
後述する実施例では、当該植物用抵抗性誘導剤を浸透させた脱脂綿を用いて密閉容器中でシロイナズナに曝露させたが、複数の生体防御関連遺伝子の誘導が確認されており、本発明にかかる植物の抵抗性誘導方法が有効であるということがわかった。また、実施例１０〜１２に示すごとく当該植物用抵抗性誘導剤を曝露した植物の灰色カビ病の原因菌であるＢｏｔｒｙｔｉｓ  ｃｉｎｅｒｅａ（以下Ｂ．ｃｉｎｅｒｅａと称す）の抗菌活性を検討したが、明らかに抗菌活性が向上しており、抗菌性物質の発現が確認できた。この結果から、本発明の植物抵抗性誘導剤は、ボトリチス（Ｂｏｔｒｙｔｉｓ）属の菌に対する抗菌剤として使用されることが好ましい。また、本発明の植物の抵抗性誘導方法は、ボトリチス（Ｂｏｔｒｙｔｉｓ）属の菌の感染を防止するために利用されることが好ましい。
【００８１】
また実施例１３〜１５において示すごとく、葉租汁液を分子量分画した画分の抗菌性の検討においては、明らかに性質の異なる抗菌物質の存在が認められ、複数の抗菌性物質の発現が確認された。
【００８２】
以上のように、本発明の植物の抵抗性誘導方法によれば、上記植物用抵抗性誘導剤を植物に曝露することによって、植物自身の体内での作用によって抗菌物質を生成させることができ、病原菌に対する抵抗性を身につけることができる。それゆえ、例えば、食用の作物に対して本発明の植物の抵抗性誘導方法を用いれば、病害を防止するための農薬の散布量を減少させることができると考えられ、人体に対して安全性の高い作物を収穫することができる。また、環境に対しても悪影響の少ない農業を実現できる可能性も有している。
【００８３】
本発明の植物の病害・食害予防方法は、上述の植物由来情報伝達物質と同一物質を含む植物用抵抗性誘導剤を用いて、植物の抵抗性を誘導することによって、病原菌や害虫などからの被害を防止するというものである。
【００８４】
本発明が適用可能な病害としては、特に限定されるものではないが、例えば、Ｂ．ｃｉｎｅｒｅａをはじめとするボトリチス（Ｂｏｔｒｙｔｉｓ）属の菌を原因とする病害、Ｆｕｓａｒｉｕｍ  ｏｘｙｓｐｏｒｕｍをはじめとするフサリウム（Ｆｕｓａｒｉｕｍ）属の菌を原因とする病害、うどんこ病、べと病、さび病、黒穂病、モモ縮葉病、イネいもち病、イネごま葉枯れ病、黒斑病、コムギ斑点病等が挙げられる。
【００８５】
上述植物の抵抗性誘導方法を用いることによって、後述の実施例１〜１５に説示したごとく、本発明にかかる植物用抵抗性誘導剤、および植物の抵抗性誘導方法を用いることによって、生体防御関連遺伝子の発現のみならず、抗菌性物質の誘導発現が植物体において確認され、このことによって植物の病害等を有効に予防できるといえる。
【００８６】
特に、後述の実施例では、（Ｅ）−２−ｈｅｘｅｎａｌを植物用抵抗性誘導剤として用いることによって、ボトリチス（Ｂｏｔｒｙｔｉｓ）属の菌であるＢ．ｃｉｎｅｒｅａに対する抗菌作用が確認されている。そのため、本発明の植物の病害および／または食害の予防方法は、ボトリチス（Ｂｏｔｒｙｔｉｓ）属の菌の感染による病害の予防に使用されることが好ましい。
【００８７】
【実施例】
以下実施例および比較例により、本発明をさらに詳細に説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。各実施例について説明する前に、各実施例において用いられた試験材料および実験方法について以下に説明する。
【００８８】
〔供試植物の前処理〕
シロイナズナ（Ａｒａｂｉｄｏｐｓｉｓ  ｔｈａｌｉａｎａ）の種子の表面を滅菌し、０．１％寒天中で４℃、４８時間放置後、２％スクロース入りのＭＳプレート上にまいた。植物は、明期２３℃、１６時間および暗期２１℃、８時間の条件で生育させた。前処理までに、この条件下で２１日間生育させた。前処理するためにシャーレのフタを取り、１Ｌ容の密閉式のジャーに移し、供試揮発性成分の投入前２４時間インキュベートした。
【００８９】
〔揮発性成分の曝露条件〕
植物用抵抗性誘導剤として、揮発性を有する（Ｅ）−２−ｈｅｘｅｎａｌ（和光純薬工業株式会社製）、（Ｚ）−３−ｈｅｘｅｎａｌ、およびａｌｌｏ−ｏｃｉｍｅｎｅ（東京化成工業株式会社製）を準備した。
【００９０】
また、（Ｚ）−３−ｈｅｘｅｎａｌは市販されていないため、（Ｚ）−３−ｈｅｘｅｎ−１−ｏｌをデスマーチン酸化によって酸化して製造し、試験に用いた。
【００９１】
上記の方法で入手した（Ｅ）−２−ｈｅｘｅｎａｌ、（Ｚ）−３−ｈｅｘｅｎａｌ、およびａｌｌｏ−ｏｃｉｍｅｎｅを、それぞれ０．１Ｍとなるようにメタノールで希釈し、４℃に冷却した溶液１０μｌを植物の上で滅菌綿棒にたらした後、容器を密閉した。コントロールは、各種薬剤を含まないメタノールのみで同様の処理を行った。
【００９２】
〔試験に使用する植物、化学物質、ＤＮＡプローブの入手〕
シロイナズナＪＡ非感受性変異株（Ｓｔａｓｗｉｃｋ  ＰＥ  ，Ｓｕ  Ｗ，Ｈｏｗｅｌｌ  ＳＨ  ．、Ｐｒｏｃ  Ｎａｔｌ  Ａｃａｄ  Ｓｃｉ  ＵＳＡ  （１９９２．８．１）  Ｖｏｌ．８９  ｎｏ．１５、６８３７−６３４０  頁参照）およびシロイナズナエチレン非感受性変異株（Ｃｈａｎｇ  Ｃ  ，Ｋｗｏｋ  ＳＦ  ，Ｂｌｅｅｃｋｅｒ  ＡＢ，  Ｍｅｙｅｒｏｗｉｔｚ  ＥＭ  ．、Ｓｃｉｅｎｃｅ  （１９９３．１０．２２）  Ｖｏｌ．２６２  ｎｏ．５１３３、５３９−５４４  頁参照）は、オハイオ州立大学  Ｔｈｅ  Ａｒａｂｉｄｏｐｓｉｓ  Ｂｉｏｌｏｇｉｃａｌ  Ｒｅｓｏｕｒｃｅ  Ｃｅｎｔｅｒ  （ＡＢＲＣ）から入手した。
【００９３】
ＮＡＤはベーリンガーマンハイムより購入した。その他の化学物質は、９５％純度以上のものを使用し、それらは、シグマアルドリッチから購入した。
【００９４】
ＤＧＫ１は、ジアシルグリセロールキナーゼの遺伝子である。
【００９５】
ＬＯＸ２およびＶＳＰ２は、それぞれリポキシゲナーゼ遺伝子、ｖｅｇｅｔａｔｉｖｅ  ｓｔｒａｎｇｅ  ｐｒｏｔｅｉｎをコードする遺伝子でである。
【００９６】
ＣＨＳは、カリクローンシンターゼ遺伝子である。
【００９７】
ＧＳＴ１は、グルタチオン−Ｓ−トランスフェラーゼ遺伝子である。
【００９８】
ＣＯＭＴは、カフェイン酸−Ｏ−メチルトランスフェラーゼ遺伝子である。
【００９９】
ＰＤＦ１．２は、抗菌性タンパク質をコードする遺伝子である。
【０１００】
ＰＲ２は、β−１、３−グルカナーゼ遺伝子である。
【０１０１】
なお上記遺伝子に関する情報は、Ｎａｔｉｏｎａｌ  Ｃｅｎｔｅｒ  ｆｏｒ  Ｂｉｏｌｏｇｉｃａｌ  Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ  のデータベース  Ｇｅｎ  Ｂａｎｋ  から検索することによって入手した。またこれらの遺伝子は、その公開されている遺伝子配列情報をもとに独自にプライマーを設計し、ＰＣＲによって取得した。
【０１０２】
〔半定量的ＲＴ−ＰＣＲ〕
遺伝子発現量の定量原理は、反応液中のサイバーグリーンの蛍光を指標にしており、ＰＣＲ反応が進むと、転写産物の量に応じてサイバーグリーンの蛍光が増加し、Ｇｅｎｅ  Ａｍｐ  が輝度を測定するというものである。
【０１０３】
具体的には、植物用抵抗性誘導剤で処理した葉から、ＴＲＩｚｏｌ  （Ｉｎｖｉｔｒｏｇｅｎ  社製）を用いてＲＮＡを抽出した。次に、このＲＮＡを、ＴＨＥＲＭＯＳＣＲＩＰＴ  ＲＴ−ＰＣＲ  ｋｉｔ  （Ｉｎｖｉｔｒｏｇｅｎ  社製）を用いてｃＤＮＡに変換した。このｃＤＮＡを、Ｃｙｂｅｒ  Ｇｒｅｅｎ  ＰＣＲ  Ｃｏｒｅ  Ｒｅａｇｅｎｔ  Ｋｉｔ  （Ａｐｐｌｉｅｄ  Ｂｉｏｓｙｓｔｅｍ  社製）を用いて増幅した。この際にＧｅｎｅ  Ａｍｐ  ５７００  （Ａｐｐｌｉｅｄ  Ｂｉｏｓｙｓｔｅｍ  社製）を用いてＰＣＲとＰＣＲ産物の定量を同時に行なった。なお、プライマーは、Ｐｒｉｍｅｒ  Ｅｘｐｒｅｓｓ  （Ａｐｐｌｉｅｄ  Ｂｉｏｓｙｓｔｅｍ  社製）を用いてデザインした。そのほかのＲＴ−ＰＣＲの詳細な条件については、添付のマニュアルに従って試験を行なった。
【０１０４】
〔実施例１〕
（Ｅ）−２−ｈｅｘｅｎａｌを上述の条件で、シロイナズナに曝露させて４時間後、１２時間後、２４時間後の、８種類の生体防御関連遺伝子（ＣＯＭＴ遺伝子、ＣＨＳ遺伝子、ＤＧＫ１遺伝子、ＬＯＸ２遺伝子、ＰＲ２遺伝子、ＰＤＦ１．２遺伝子、ＶＳＰ２遺伝子、ＧＳＴ１遺伝子）の発現量をＡｃｔｉｎの転写量との相対値で評価した。その結果を、図１，２に示す。なお、図１，２の各グラフは、上記８種類の生体防御関連遺伝子発現量の相対値について、各種揮発成分（（Ｅ）−２−ｈｅｘｅｎａｌ、（Ｚ）−３−ｈｅｘｅｎａｌ、ａｌｌｏ−ｏｃｉｍｅｎｅ）曝露後の経時変化を示したものである。本実施例１の（Ｅ）−２−ｈｅｘｅｎａｌを曝露した場合の遺伝子の発現量は、各グラフ中の実線で示す。
【０１０５】
〔実施例２〕
（Ｚ）−３−ｈｅｘｅｎａｌを上述の条件で、シロイナズナに曝露させて４時間後、１２時間後、２４時間後の、８種類の生体防御関連遺伝子（ＣＯＭＴ遺伝子、ＣＨＳ遺伝子、ＤＧＫ１遺伝子、ＬＯＸ２遺伝子、ＰＲ２遺伝子、ＰＤＦ１．２遺伝子、ＶＳＰ２遺伝子、ＧＳＴ１遺伝子）の発現量をＡｃｔｉｎの転写量との相対値で評価した。その結果を、図１，２に示す。なお、本実施例２の（Ｚ）−３−ｈｅｘｅｎａｌを曝露した場合の遺伝子の発現量は、図１，２に示す各グラフ中の破線で示すものである。
【０１０６】
〔実施例３〕
ａｌｌｏ−ｏｃｉｍｅｎｅを上述の条件で、シロイナズナに曝露させて４時間後、１２時間後、２４時間後の、８種類の生体防御関連遺伝子（ＣＯＭＴ遺伝子、ＣＨＳ遺伝子、ＤＧＫ１遺伝子、ＬＯＸ２遺伝子、ＰＲ２遺伝子、ＰＤＦ１．２遺伝子、ＶＳＰ２遺伝子、ＧＳＴ１遺伝子）の発現量をＡｃｔｉｎの転写量との相対値で評価した。その結果を、図１，２に示す。なお、本実施例３のａｌｌｏ−ｏｃｉｍｅｎｅを曝露した場合の遺伝子の発現量は、図１，２に示す各グラフ中の一点鎖線で示すものである。
【０１０７】
実施例１〜３の結果を、以下に説明する。
【０１０８】
図１では、フェニルプロパノイド合成経路の鍵酵素である、カファイン酸−Ｏ−メチルトランスフェラーゼ（ＣＯＭＴ）、その派生物からフラボノイドを合成するカルコンシンターゼ（ＣＨＳ）、低温ストレス誘導性のジアシルグリセロールキナーゼ（ＤＧＫ１）、ＪＡやＣ６−アルデヒドが合成されるオキシピン経路の鍵酵素であるリポキシゲナーゼ（ＬＯＸ２）の誘導を示している。その結果、（Ｅ）−２−ｈｅｘｅｎａｌ、ａｌｌｏ−ｏｃｉｍｅｎｅは、上記タンパク質をコードする各遺伝子発現をいずれも顕著に誘導した。一方、（Ｚ）−３−ｈｅｘｅｎａｌは、ＣＨＳ遺伝子、ＤＧＫ１遺伝子の発現をほとんど誘導しなかった。
【０１０９】
図２では、β−１，３−グルカナーゼ（ＰＲ２）、抗菌タンパク質をコードするＰＤＦ１．２遺伝子、栄養貯蔵タンパク質をコードするＶＳＰ２遺伝子、グルタチオン−Ｓ−トランスフェラーゼ（ＧＳＴ１）遺伝子の発現量をみた。これらの遺伝子はいずれも、病原菌の感染によって遺伝子発現が誘導されることが知られている。しかし、今回のケースではＰＲ２遺伝子、ＶＳＰ２遺伝子の発現誘導は認められなかった。一方、ＰＤＦ１．２遺伝子、ＧＳＴ１遺伝子は、いずれの実施例においても顕著な誘導がみられた。
【０１１０】
〔実施例４〕
（Ｅ）−２−ｈｅｘｅｎａｌを上述の条件で、ＪＡ非感受性シロイナズナ変異体（ｊａｒ１変異体）に曝露させて、４時間後、１２時間後、２４時間後の、８種類の生体防御関連遺伝子（ＣＯＭＴ遺伝子、ＣＨＳ遺伝子、ＤＧＫ１遺伝子、ＬＯＸ２遺伝子、ＰＲ２遺伝子、ＰＤＦ１．２遺伝子、ＶＳＰ２遺伝子、ＧＳＴ１遺伝子）の発現量をＡｃｔｉｎの転写量との相対値で評価した。ＣＨＳ遺伝子およびＧＳＴ１遺伝子についての結果を、図３（ｂ）、（ｅ）に示す。本実施例４の（Ｅ）−２−ｈｅｘｅｎａｌを曝露した場合の遺伝子の発現量は、図３（ｂ）、（ｅ）に示す各グラフ中の実線で示すものである。
【０１１１】
〔実施例５〕
（Ｅ）−２−ｈｅｘｅｎａｌを上述の条件で、エチレン非感受性シロイナズナ変異体（ｅｔｒ１変異体）に曝露させて、４時間後、１２時間後、２４時間後の、８種類の生体防御関連遺伝子（ＣＯＭＴ遺伝子、ＣＨＳ遺伝子、ＤＧＫ１遺伝子、ＬＯＸ２遺伝子、ＰＲ２遺伝子、ＰＤＦ１．２遺伝子、ＶＳＰ２遺伝子、ＧＳＴ１遺伝子）の発現量をＡｃｔｉｎの転写量との相対値で評価した。ＣＨＳ遺伝子およびＧＳＴ１遺伝子についての結果を、図３（ｃ）、（ｆ）に示す。本実施例５の（Ｅ）−２−ｈｅｘｅｎａｌを曝露した場合の遺伝子の発現量は、図３（ｃ）、（ｆ）に示す各グラフ中の実線で示すものである。
【０１１２】
〔実施例６〕
（Ｚ）−３−ｈｅｘｅｎａｌを上述の条件で、ｊａｒ１変異体に曝露させて４時間後、１２時間後、２４時間後の、８種類の生体防御関連遺伝子（ＣＯＭＴ遺伝子、ＣＨＳ遺伝子、ＤＧＫ１遺伝子、ＬＯＸ２遺伝子、ＰＲ２遺伝子、ＰＤＦ１．２遺伝子、ＶＳＰ２遺伝子、ＧＳＴ１遺伝子）の発現量をＡｃｔｉｎの転写量との相対値で評価した。ＣＨＳ遺伝子およびＧＳＴ１遺伝子についての結果を、図３（ｂ）、（ｅ）に示す。本実施例６の（Ｚ）−３−ｈｅｘｅｎａｌを曝露した場合の遺伝子の発現量は、図３（ｂ）、（ｅ）に示す各グラフ中の破線で示すものである。
【０１１３】
〔実施例７〕
（Ｚ）−３−ｈｅｘｅｎａｌを上述の条件で、ｅｔｒ１変異体に曝露させて４時間後、１２時間後、２４時間後の、８種類の生体防御関連遺伝子（ＣＯＭＴ遺伝子、ＣＨＳ遺伝子、ＤＧＫ１遺伝子、ＬＯＸ２遺伝子、ＰＲ２遺伝子、ＰＤＦ１．２遺伝子、ＶＳＰ２遺伝子、ＧＳＴ１遺伝子）の発現量をＡｃｔｉｎの転写量との相対値で評価した。ＣＨＳ遺伝子およびＧＳＴ１遺伝子についての結果を、図３（ｃ）、（ｆ）に示す。本実施例７の（Ｚ）−３−ｈｅｘｅｎａｌを曝露した場合の遺伝子の発現量は、図３（ｃ）、（ｆ）に示す各グラフ中の破線で示すものである。
【０１１４】
〔実施例８〕
ａｌｌｏ−ｏｃｉｍｅｎｅを上述の条件で、ｊａｒ１変異体に曝露させて４時間後、１２時間後、２４時間後の、８種類の生体防御関連遺伝子（ＣＯＭＴ遺伝子、ＣＨＳ遺伝子、ＤＧＫ１遺伝子、ＬＯＸ２遺伝子、ＰＲ２遺伝子、ＰＤＦ１．２遺伝子、ＶＳＰ２遺伝子、ＧＳＴ１遺伝子）の発現量をＡｃｔｉｎの転写量との相対値で評価した。ＣＨＳ遺伝子およびＧＳＴ１遺伝子についての結果を、図３（ｂ）、（ｅ）に示す。本実施例８のａｌｌｏ−ｏｃｉｍｅｎｅを曝露した場合の遺伝子の発現量は、図３（ｂ）、（ｅ）に示す各グラフ中の一点鎖線で示すものである。
【０１１５】
〔実施例９〕
ａｌｌｏ−ｏｃｉｍｅｎｅを上述の条件で、ｅｔｒ１変異体に曝露させて４時間後、１２時間後、２４時間後の、８種類の生体防御関連遺伝子（ＣＯＭＴ遺伝子、ＣＨＳ遺伝子、ＤＧＫ１遺伝子、ＬＯＸ２遺伝子、ＰＲ２遺伝子、ＰＤＦ１．２遺伝子、ＶＳＰ２遺伝子、ＧＳＴ１遺伝子）の発現量をＡｃｔｉｎの転写量との相対値で評価した。ＣＨＳ遺伝子およびＧＳＴ１遺伝子についての結果を、図３（ｃ）、（ｆ）に示す。本実施例９のａｌｌｏ−ｏｃｉｍｅｎｅを曝露した場合の遺伝子の発現量は、図３（ｃ）、（ｆ）に示す各グラフ中の一点鎖線で示すものである。
【０１１６】
実施例４〜９の結果を、図３を参照して以下に説明する。なお、図３（ａ）および（ｄ）のには、実施例１〜３におけるＣＨＳ遺伝子およびＧＳＴ１遺伝子についての結果を比較として示している。
【０１１７】
図３（ｂ）に示すように、ｊａｒ１変異体では、ＣＨＳ遺伝子の（Ｅ）−２−ｈｅｘｅｎａｌによる誘導が抑制されていた。図には示していないが、同様の挙動をみせた遺伝子は、その他にはＤＧＫ１遺伝子があった。また、図３（ｅ）に示すように、ＧＳＴ１遺伝子は、ｊａｒ１変異体において全ての揮発成分による遺伝子発現量が低下した。図には示していないが、ＬＯＸ２遺伝子、ＣＯＭＴ遺伝子、ＰＤＦ１．２遺伝子の発現誘導は、ｊａｒ１変異体において抑制されなかった。一方、図３（ｃ）および（ｆ）に示すように、いずれの遺伝子においても、ｅｔｒ１変異体では、遺伝子の誘導が抑制されなかった。
【０１１８】
これまでの実施例１から９の結果をまとめると、（Ｅ）−２−ｈｅｘｅｎａｌ、（Ｚ）−３−ｈｅｘｅｎａｌ、およびａｌｌｏ−ｏｃｉｍｅｎｅによって、種々の生体防御関連遺伝子の発現が誘導されることが確認された。また、同じ遺伝子でも、揮発成分の種類によって発現量が異なる場合があることがわかった。さらに、ｊａｒ１変異体およびｅｔｒ１変異体を用いた解析から、各揮発成分によるいくつかの遺伝子発現誘導にはＪＡシグナル伝達経路の関与が示唆された。
【０１１９】
〔実施例１０〕
（Ｅ）−２−ｈｅｘｅｎａｌを曝露した２４時間後のシロイヌナズナに、２．５％（ｗ／ｖ）グルコースを含んだ１×１０５個／ｍｌＢ．ｃｉｎｅｒｅａの分生胞子懸濁液を接種して二日後の病徴を観察した。その結果を図４（ａ）に示す。
【０１２０】
また、その病徴の程度を、Ｂｅｒｒｏｃａｌ−Ｌｏｂｏらの方法（Ｂｅｒｒｏｃａｌ−Ｌｏｂｏ，  Ｍ．，  Ｍｏｌｉｎａ，  Ａ．，Ｓｏｌａｎｏ，  Ｒ．，Ｐｌａｎｔ  Ｊ．  （２００２）  Ｖｏｌ．２９  ｎｏ．１，２３−３２  頁参照）でグラフ化したもの図５（ａ）に示す。さらに、このときの葉の様子を図６（ａ）に示す。
【０１２１】
〔実施例１１〕
（Ｚ）−３−ｈｅｘｅｎａｌを曝露した２４時間後のシロイヌナズナに、２．５％（ｗ／ｖ）グルコースを含んだ１×１０５個／ｍｌＢ．ｃｉｎｅｒｅａの分生胞子懸濁液を接種して二日後の病徴を観察した。その結果を図４（ｂ）に示す。
【０１２２】
また、その病徴の程度を、Ｂｅｒｒｏｃａｌ−Ｌｏｂｏらの方法でグラフ化したもの図５（ｂ）に示す。さらに、このときの葉の様子を図６（ｂ）に示す。
【０１２３】
〔実施例１２〕
ａｌｌｏ−ｏｃｉｍｅｎｅを曝露した２４時間後のシロイヌナズナに、２．５％（ｗ／ｖ）グルコースを含んだ１×１０５個／ｍｌＢ．ｃｉｎｅｒｅａの分生胞子懸濁液を接種して二日後の病徴を観察した。その結果を図４（ｃ）に示す。
【０１２４】
また、その病徴の程度を、Ｂｅｒｒｏｃａｌ−Ｌｏｂｏらの方法でグラフ化したもの図５（ｃ）に示す。さらに、このときの葉の様子を図６（ｃ）に示す。
【０１２５】
〔比較例１〕
メタノールのみで処理したシロイヌナズナに、２．５％（ｗ／ｖ）グルコースを含んだ１×１０５個／ｍｌＢ．ｃｉｎｅｒｅａの分生胞子懸濁液を接種して二日後の病徴を観察した。その結果を図４（ｄ）に示す。
【０１２６】
また、その病徴の程度をグラフ化したもの図５（ｄ）に示す。さらに、このときの葉の様子を図６（ｄ）に示す。
【０１２７】
図４に示すように、実施例１０，１１および１２では、比較例１に比べて明らかに壊死病斑が少ないことが確認された。特に、実施例１０（（Ｅ）−２−ｈｅｘｅｎａｌ）では高い病徴抑制効果が見られた。
【０１２８】
また、図５では、実施例１０〜１２、および比較例１における１２０株中の病徴の割合を円グラフで示している。各円グラフにおいて、白色のエリアは無病徴株を、斜線を付したのエリアは１〜４枚の葉に壊死斑が見られた軽度の病徴株を、網掛けのエリアは５枚以上の葉に壊死斑が見られた重度の病徴株、黒色のエリアは完全に枯死した株の割合を示している。
【０１２９】
この結果、実施例１０、１１、１２では、比較例１に比して枯死した株の割合が、３倍程度高いことがわかった。特に、図５（ａ）に示す実施例１０（（Ｅ）−２−ｈｅｘｅｎａｌ）の場合が、重度の病徴株の割合が他の実施例よりも少ないという結果であった。
【０１３０】
また図６に示すように、比較例１では、Ｂ．ｃｉｎｅｒｅａの葉上で菌糸が繁茂していた他、侵入菌糸の旺盛な生育が認められた。一方、実施例１０、１１、１２では、菌糸生育や菌糸の侵入が抑制されていた。
【０１３１】
以上の結果より、実施例における（Ｅ）−２−ｈｅｘｅｎａｌ、（Ｚ）−３−ｈｅｘｅｎａｌ、およびａｌｌｏ−ｏｃｉｍｅｎｅをシロイナズナに曝露することによって、何らかの抗菌性物質が生産され、菌糸生育を抑制しているということがわかった。
【０１３２】
〔実施例１３〕
（Ｅ）−２−ｈｅｘｅｎａｌを曝露して２４時間後のシロイヌナズナの葉租汁液を透析し、分子量１２，０００以下の低分子画分と１２，０００以上の高分子画分を取得し、これらのＢ．ｃｉｎｅｒｅａ分生胞子に対する抗菌活性を調査した。
【０１３３】
図７（ａ）には高分子画分における結果を、図８（ａ）には低分子画分における結果を示す。また、低分子画分および高分子画分をそれぞれ７０℃、３０分間加熱処理を行ったときの抗菌活性についても検討した。このうち高分子画分の結果を図９（ａ）に示す。
【０１３４】
〔実施例１４〕
（Ｚ）−３−ｈｅｘｅｎａｌを曝露して２４時間後のシロイヌナズナの葉租汁液を透析し、分子量１２，０００以下の低分子画分と１２，０００以上の高分子画分を取得し、これらのＢ．ｃｉｎｅｒｅａ分生胞子に対する抗菌活性を調査した。
【０１３５】
図７（ｂ）には高分子画分における結果を、図８（ｂ）には低分子画分における結果を示す。また、低分子画分および高分子画分をそれぞれ７０℃、３０分間加熱処理を行ったときの抗菌活性についても検討した。このうち高分子画分の結果を図９（ｂ）に示す。
【０１３６】
〔実施例１５〕
ａｌｌｏ−ｏｃｉｍｅｎｅを曝露して２４時間後のシロイヌナズナの葉租汁液を透析し、分子量１２，０００以下の低分子画分と１２，０００以上の高分子画分を取得し、これらのＢ．ｃｉｎｅｒｅａ分生胞子に対する抗菌活性を調査した。
【０１３７】
図７（ｃ）には高分子画分における結果を、図８（ｃ）には低分子画分における結果を示す。また、低分子画分および高分子画分をそれぞれ７０℃、３０分間加熱処理を行ったときの抗菌活性についても検討した。このうち高分子画分の結果を図９（ｃ）に示す。
【０１３８】
〔比較例２〕
揮発成分未処理のシロイヌナズナの葉租汁液を透析し、分子量１２，０００以下の低分子画分と１２，０００以上の高分子画分を取得し、これらのＢ．ｃｉｎｅｒｅａ分生胞子に対する抗菌活性を調査した。
【０１３９】
図７（ｄ）には高分子画分における結果を、図８（ｄ）には高分子画分における結果を示す。また、低分子画分および高分子画分をそれぞれ７０℃、３０分間加熱処理を行ったときの抗菌活性についても検討した。このうち高分子画分の結果を図９（ｄ）に示す。
【０１４０】
図７、８は、実施例１３、１４、１５、および比較例２で得た高分子画分（非加熱）および低分子画分（非加熱）をＢ．ｃｉｎｅｒｅａ分生胞子懸濁液に添加し、２４時間後のＢ．ｃｉｎｅｒｅａ分生胞子の様子を示している。実施例１３、１４、１５では、高分子画分及び低分子画分ともに、比較例２に比して明らかに菌糸生育が抑制されていることが分かった。特に、実施例１３（（Ｅ）−２−ｈｅｘｅｎａｌ）における低分子画分では、分生胞子の発芽率が比較例２の３分の１という劇的な抑制効果が示された。
【０１４１】
また図９では、各実施例における高分子画分の抗菌活性は、７０℃、３０分の加熱処理で失活することがわかった。一方低分子画分は、各実施例における低分子画分の抗菌活性は、加熱処理によって失活はしなかった（図示せず）。よって一つの揮発成分を曝露で、複数の抗菌性物質が誘導されているということがわかった。
【０１４２】
実施例１０から１５および比較例１，２の結果をまとめると、各実施例のシロイヌナズナでは比較例に比して、明らかにＢ．ｃｉｎｅｒｅａの病徴進展が抑制された。また、このとき顕微鏡観察の結果、曝露後の葉では、Ｂ．ｃｉｎｅｒｅａ菌糸の感染が抑制されていた。さらに、曝露後の葉租汁液高分子画分と低分子画分では抗菌活性の増強が認められ、複数の抗菌性物質の誘導が示唆された。
【０１４３】
よって、植物に短鎖アルデヒドやイソプレノイドを曝露することによって、複数の生体防御関連遺伝子の誘導、およびこれらにコードされた抗菌性物質が誘導発現されることが確認された。この事実は、本実施例の結果から、短鎖アルデヒドやイソプレノイドが植物用抵抗性誘導剤として作用するということを示すものである。そして、この結果、当該植物の抗菌性が向上し、病害を有効に予防することが可能となる。
【０１４４】
【発明の効果】
本発明にかかる植物用抗菌性物質誘導剤は、植物由来情報伝達物質と同一物質を含んでなるものであるため、植物に曝露されると、ＪＡシグナル伝達経路等を経てその情報伝達物質が伝達され、植物体内で複数の生体防御関連遺伝子を誘導する。その結果、植物体内で抗菌性物質が発現し、当該抗菌性物質の作用によって、植物体の抗菌性が向上し、種々の病害等を予防することができる。
【０１４５】
つまり、本発明の植物用抵抗性誘導剤によれば、植物が本来有する生体防御機構を利用して、植物自身の害虫（細菌、ウイルスを含む）などに対する抵抗性を向上させることができる。それゆえ、農薬などの使用による病害虫の駆除とは異なり、人体や環境に安全な方法で植物の病害や食害などを予防することができる。
【０１４６】
さらに、本発明の植物用抵抗性誘導剤は、揮発性を有する情報伝達物質が風媒性シグナル（ａｉｒ−ｂｏｒｎｅ  ｓｉｇｎａｌ）として機能することによって植物の生体防御機構に作用するものであるため、未解明の部分の多い上記生体防御機構のメカニズムの解明にも利用することができる。
【０１４７】
また、本発明の抗菌性物質誘導方法および植物の病害および／または食害の予防方法によれば、これまで種々の病害によって被害を受けていた植物、特に野菜等の食用作物を栽培する際に、農薬等の使用量を低下することができ、人体や環境等に対して安全かつ有効に植物の病害等を予防することができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】（Ｅ）−２−ｈｅｘｅｎａｌ、（Ｚ）−３−ｈｅｘｅｎａｌおよびａｌｌｏ−ｏｃｉｍｅｎｅを、それぞれシロイナズナに曝露させて、４時間後、１２時間後、２４時間後のＣＯＭＴ遺伝子、ＣＨＳ遺伝子、ＤＧＫ１遺伝子、ＬＯＸ２遺伝子の発現量をＡｃｔｉｎの転写量との相対値で示した結果を示すグラフである。なお、本図は、実施例１，２，３の結果を示すものである。
【図２】（Ｅ）−２−ｈｅｘｅｎａｌ、（Ｚ）−３−ｈｅｘｅｎａｌおよびａｌｌｏ−ｏｃｉｍｅｎｅを、それぞれシロイナズナに曝露させて、４時間後、１２時間後、２４時間後のＰＲ２遺伝子、ＰＤＦ１．２遺伝子、ＶＳＰ２遺伝子、ＧＳＴ１遺伝子の発現量をＡｃｔｉｎの転写量との相対値で示した結果を示すグラフである。なお、本図は、実施例１，２，３の結果を示すものである。
【図３】（Ｅ）−２−ｈｅｘｅｎａｌ、（Ｚ）−３−ｈｅｘｅｎａｌおよびａｌｌｏ−ｏｃｉｍｅｎｅを、それぞれシロイナズナ（（ａ）および（ｄ））、ＪＡ非感受性シロイナズナ変異体（ｊａｒ１変異体）（（ｂ）および（ｅ））、またはエチレン非感受性白イナズナ変異体（ｅｔｒ１）（（ｃ）および（ｆ））に曝露させて、４時間後、１２時間後、２４時間後のＣＨＳ遺伝子およびＧＳＴ１遺伝子の発現量をＡｃｔｉｎの転写量との相対値で示した結果である。なお、本図は、実施例４〜９の結果を示すものである。
【図４】実施例１０〜１２、および比較例１において、各揮発性成分を曝露した２４時間後のシロイヌナズナに、２．５％（ｗ／ｖ）グルコースを含んだ１×１０５個／ｍｌＢ．ｃｉｎｅｒｅａの分生胞子懸濁液を接種して二日後のシロイヌナズナの状態を示す模式図である。なお、（ａ）は（Ｅ）−２−ｈｅｘｅｎａｌを曝露したもの、（ｂ）は（Ｚ）−３−ｈｅｘｅｎａｌを曝露したもの、（ｃ）はａｌｌｏ−ｏｃｉｍｅｎｅを曝露したもの、（ｄ）はコントロールをそれぞれ示している。
【図５】実施例１０〜１２、および比較例１において、各揮発性成分を曝露した２４時間後のシロイヌナズナに、２．５％（ｗ／ｖ）グルコースを含んだ１×１０５個／ｍｌＢ．ｃｉｎｅｒｅａの分生胞子懸濁液を接種して二日後の病徴の程度の割合示す円グラフである。なお、（ａ）は（Ｅ）−２−ｈｅｘｅｎａｌを曝露したもの、（ｂ）は（Ｚ）−３−ｈｅｘｅｎａｌを曝露したもの、（ｃ）はａｌｌｏ−ｏｃｉｍｅｎｅを曝露したもの、（ｄ）はコントロールをそれぞれ示している。
【図６】実施例１０〜１２、および比較例１において、各揮発性成分を曝露した２４時間後のシロイヌナズナに、２．５％（ｗ／ｖ）グルコースを含んだ１×１０５個／ｍｌＢ．ｃｉｎｅｒｅａの分生胞子懸濁液を接種して二日後の葉の様子を示模式図である。なお、（ａ）は（Ｅ）−２−ｈｅｘｅｎａｌを曝露したもの、（ｂ）は（Ｚ）−３−ｈｅｘｅｎａｌを曝露したもの、（ｃ）はａｌｌｏ−ｏｃｉｍｅｎｅを曝露したもの、（ｄ）はコントロールをそれぞれ示している。
【図７】実施例１３〜１５、および比較例２において、各揮発性成分を曝露した２４時間後のシロイヌナズナ葉租汁液の高分子画分の、Ｂ．ｃｉｎｅｒｅａ分生胞子に対する抗菌活性を調査した結果を示す模式図である。なお、（ａ）は（Ｅ）−２−ｈｅｘｅｎａｌを曝露したもの、（ｂ）は（Ｚ）−３−ｈｅｘｅｎａｌを曝露したもの、（ｃ）はａｌｌｏ−ｏｃｉｍｅｎｅを曝露したもの、（ｄ）はコントロールをそれぞれ示している。
【図８】実施例１３〜１５、および比較例２において、各揮発性成分を曝露した２４時間後のシロイヌナズナ葉租汁液の低分子画分の、Ｂ．ｃｉｎｅｒｅａ分生胞子に対する抗菌活性を調査した結果を示す模式図である。なお、（ａ）は（Ｅ）−２−ｈｅｘｅｎａｌを曝露したもの、（ｂ）は（Ｚ）−３−ｈｅｘｅｎａｌを曝露したもの、（ｃ）はａｌｌｏ−ｏｃｉｍｅｎｅを曝露したもの、（ｄ）はコントロールをそれぞれ示している。
【図９】実施例１３〜１５、および比較例２において、各揮発性成分を曝露した２４時間後のシロイヌナズナ葉租汁液の高分子画分を、さらに７０℃、３０分間加熱処理を行ったときのＢ．ｃｉｎｅｒｅａ分生胞子に対する抗菌活性を調査した結果を示す模式図である。なお、（ａ）は（Ｅ）−２−ｈｅｘｅｎａｌを曝露したもの、（ｂ）は（Ｚ）−３−ｈｅｘｅｎａｌを曝露したもの、（ｃ）はａｌｌｏ−ｏｃｉｍｅｎｅを曝露したもの、（ｄ）はコントロールをそれぞれ示している。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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