Differential performance of Bacillus and Trichoderma against olive-associated Colletotrichum and Fusarium: from in vitro antagonism to anthracnose suppression in fruits
本研究は、バチルス属菌の分離株が果実におけるコレトトリカム属菌によるオリーブ炭疽病を効果的に抑制する一方で、トリコデルマ属菌は試験管内において土壌伝染性のフザリウム属菌に対してより優れた拮抗作用を示すことを実証しており、これら性質の異なるオリーブ病害を管理するための、標的を絞った持続可能なアプローチを示唆している。
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地中海景観の古の守護者であるオリーブの木が、今、ブラジル南部を含む新たな土地に根を下ろそうとしています。農家がオイルやテーブルフルーツへの世界的な需要の高まりに応えるべく果樹園を拡大する中で、彼らは馴染みのある敵に直面しています。それは病害です。特に厄介な2種類の真菌が存在します。一つはアンスノース（炭疽病）として知られるもので、果実そのものを攻撃し、健康なオリーブを柔らかく腐敗した塊に変え、オイルの品質を台無しにします。もう一つは萎凋病（いちょうびょう）で、根や維管束に侵入し、内側からゆっくりと木を窒息させます。数十年にわたり、栽培者たちはこれらの侵入者と戦うために化学スプレーに頼ってきました。しかし、これらの化学物質は土壌に重金属を残したり、有益な微生物を傷つけたり、最終的には治療に反応しなくなる真菌を生み出したりする可能性があります。このことが、科学者たちを、病原体に対して自然に反撃する生きた生物で作られた、異なる種類の盾を探求へと駆り立てました。
最近の研究において、リオグランデ・ド・スル連邦大学の研究者たちは、ブラジルのオリーブを脅かす真菌に対し、これら有益な微生物の2つの特定のグループをテストすることに乗り出しました。彼らは、バチルス属（Bacillus）の細菌とトリコデルマ属（Trichoderma）の真菌に焦点を当てました。両グループとも、有害な病原体を抑制する能力があることで科学界では知られていますが、研究者たちは、単純な実験室でのテストから実際の果実へと移行した際、これらがオリーブの文脈において効果的に機能するかどうかを確認したいと考えました。その目的は、どちらの微生物が果実の腐敗を防ぐのに最適であり、どちらが土壌や根を守るのに適しているかを判断することでした。
チームはまず、空間と栄養をめぐる戦いでどちらが勝つかを見るために、シャーレの中で有害な真菌を有益な微生物と共に培養することから始めました。彼らは、いくつかのバチルス属とトリコデルマ属の菌株を、オリーブのアンスノースと根腐れを引き起こす特定の真菌に対してテストしました。これらの制御された環境下での結果は、両方のグループにとって有望なものでしたが、明確な役割分担が見られました。トリコデルマ属の真菌は、根腐れを引き起こす真菌に対して手強い相手であることを証明し、いくつかのケースでは成長をほぼ半分に抑えました。バチルス属の細菌も、特に果実の腐敗を引き起こす真菌に対して強い活性を示しました。しかし、実験室の環境は簡略化された世界であり、研究者たちは、ゲルのプレート上で機能するものが、生きている果実の上でも機能するとは限らないことを知っていました。
この溝を埋めるために、科学者たちは商業的な果樹園から健康なオリーブを採取し、より現実的なテストを行いました。彼らは、病気の自然な侵入経路を模倣するために果実の皮に注意深く傷をつけ、有害な真菌を導入する前に有益な微生物で処理しました。その結果、ここでは異なる物語が語られました。果実にアンスノース真菌を接種した際、バチルス属の細菌は強力な防御策として機能しました。特定の細菌株は腐敗の深刻さを大幅に軽減し、果実をより長く硬く健康な状態に保ちました。対照的に、実験室のシャーレでは優れた成績を収めていたトリコデルマ属の真菌は、果実を守ることに失敗しました。彼らは腐敗の広がりを止めることができず、トリコデルマで処理されたオリーブは、未処理のものと比べて改善は見られませんでした。
この相違は、これらの生物がどのように生きているかについての重要な教訓を浮き彫りにしています。バチルス属の細菌は、乾燥や日光への露出といった過酷な条件にも耐えられる、強靭で休眠状態の胞子を形成するというユニークな生存特性を持っています。これが、果実の表面で生き残り、感染と戦い続ける助けとなったと考えられます。一方、トリコデルマ属の真菌は、湿度が一定で環境が安定している土壌の中で生きるように自然に適応しています。乾燥した露出した果実の上では、彼らは定着し既存の微生物と競合することに苦戦し、果実の腐敗に対して効果を発揮できませんでした。
本研究は、両方のタイプの微生物が価値あるツールではあるものの、それらは互換性のあるものではないと結論付けています。オリーブの果実をアンスノースから守るためには、今回の研究でテストされた特定のバチルス属の細菌が、化学スプレーに代わる実行可能かつ持続可能な選択肢となります。これらは、腐敗を防ぐために果実に直接塗布することができます。一方で、トリコデルマ属の真菌は、その自然な生息地と作用機序が最も適している苗圃（ナーセリー）における土壌伝染性疾患の管理や若い木の保護において、引き続き有力な候補となります。微生物を適切な樹木の部分に合わせることで、農家は化学物質への依存を減らし、土壌の重金属蓄積を防ぎ、より環境に優しく、より回復力のある方法でオリーブを栽培することができるのです。
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