植物の根は土壌菌類（真菌）の匂いに向かって成長します。

土壌微生物が豊富な畑は、植物の根がこれらの真菌の匂いに暴露されると、葉を食べる毛虫や根を食べる昆虫や線虫(小さな虫)との植物の相互作用に影響を及ぼし、植物がこれらの攻撃者にとって不適切な食物になることがありました。農薬や除草剤を使用した畑は土壌微生物を殺してしまうので植物の成長にとって良くないです。畑の土壌の微生物が元気で生きていくにはどうしたら良いのか考えて土作りに励むことが植物成長に大切なこと思いました。

Plant roots grow towards soil fungi

植物の根は土壌菌類に向かって成長します

wageningen university & research

ヴァーヘニンゲン大学 オランダ　および　研究

https://www.wur.nl/en/newsarticle/plant-roots-grow-towards-soil-fungi.htm

Published onOctober 14, 2020

Plant roots not only release odours themselves, but also appear to react to odours that beneficial and harmful fungi in the soil release. They do this by actively growing towards fungi, or ignore them. This 'sense of smell' has a positive influence on the eventual health of the plant. Exposing plants to the right fungi could even offer protection against insect pests and worms that feed on plants and their roots. This is evident from Kay Moisan's PhD dissertation, that she will defend on 16 October 2020.

植物の根はそれ自体が匂いを放出するだけでなく、土壌中の有益で有害な菌類（真菌）が放出する匂いにも反応するように見えます。彼らは菌類に向かって積極的に成長することによってこれを行うか、それらを無視します。この「嗅覚」は、植物の最終的な健康にプラスの影響を与えます。植物を適切な菌類にさらすことは、植物とその根を餌とする害虫や虫に対する保護を提供することさえできます。これは、ケイ・モイサンの博士論文から明らかであり、彼女は2020年10月16日に主張します。

Fungi：菌類（真菌）：カビ、酵母、キノコの仲間

Plant roots are fascinating organs because they are so essential to plant health. However, we do not yet know how they interact with soil microbes and which factors influence their growth. Recent studies found that roots themselves perceive odours from soil microbes, which in turn can affect plant growth. For instance, odours that are released by bacteria and fungi can increase the branching and the size of plant roots. Therefore, perception of these odours can significantly affect plant growth.

植物の根は植物の健康に非常に不可欠であるため、魅力的な器官です。しかし、それらが土壌微生物とどのように相互作用し、どの要因がそれらの成長に影響を与えるかはまだわかっていません。最近の研究では、根自体が土壌微生物からの匂いを知覚し、それが植物の成長に影響を与える可能性があることがわかりました。たとえば、細菌や真菌によって放出される匂いは、植物の根の枝分かれとサイズを増加させる可能性があります。したがって、これらの匂いの知覚は植物の成長に大きな影響を与える可能性があります。

soil microbes　土壌微生物

土壌微生物とは、土壌中に生息する微生物の総称である。内容的には、細菌、放線菌、糸状菌、藻類、原生動物[1]、線虫[2]などが含まれる。土壌中に極めて多数が生息するだけでなく、土壌その物を構成する要素とも考えられる。ウイキペディアより

Growth direction

成長方向

However, it is as yet surprisingly unknown whether microbial odours can also affect the direction in which plant roots grow. In her dissertation and the accompanying publication in Plant, Cell and Environment, Kay Moisan and her co-authors from the Netherlands Institute for Ecology (NIOO-KNAW) and the laboratory of Entomology of Wageningen University & Research (WUR) demonstrate that this is the case. It appears that plants perceive the odours produced by soil fungi and react to them before they come into contact with the fungi.

しかし、微生物の匂いが植物の根の成長方向にも影響を与えるかどうかは、まだ驚くほど不明です。彼女の論文とそれに付随するPlant, Cell and Environmentの出版物で、Kay Moisanとオランダ生態学研究所(NIOO-KNAW)とWageningen University & Research(WUR)の昆虫学研究室の共著者は、これが事実であることを示しています。植物は土壌菌類によって生成される匂いを知覚し、菌類と接触する前にそれらに反応するようです。

実験図の説明

Roots were "given the choice" to grow towards or away from odours of four different soil fungi.

根は、4つの異なる土壌菌類の匂いに向かって成長するか、匂いから離れるかを「選択」しました。

To demonstrate this, researchers developed a unique test set-up in which they grew turnip rape (Brassica rapa) seedlings in soil, and roots were "given the choice" to grow towards or away from odours of four different soil fungi. The results show that roots ignore the odours emitted by certain fungi, but were attracted to odours emitted by other fungi. Interestingly, plants appear to be particularly attracted to odours emitted by a harmful fungus.

根は、4つの異なる土壌菌類の匂いに向かって成長するか、匂いから離れるかを「選択」しました。これを実証するために、研究者は、土壌でかぶ(Brassica rapa)の苗を育て、根が4つの異なる土壌菌類の匂いに近づくか離れるかを「選択」する独自のテストセットアップを開発しました。結果は、根が特定の真菌によって放出される匂いを無視するが、他の真菌によって放出される匂いに引き付けられることを示しています。興味深いことに、植物は有害な真菌から放出される匂いに特に惹かれるようです。

Brassica rapa：カブ、蕪

Opportunities for plant protection and growth promotion

植物保護と成長促進の機会

Exposure of plant roots to these fungal odours influenced plant interactions with leaf-eating caterpillars and root-eating insects and nematodes (little worms), sometimes making plants less suitable food to these attackers.

植物の根がこれらの真菌の匂いに暴露されると、葉を食べる毛虫や根を食べる昆虫や線虫(小さな虫)との植物の相互作用に影響を及ぼし、植物がこれらの攻撃者にとって不適切な食物になることがありました。

In the search for sustainable agricultural practices, odours from soil microbes are therefore promising candidates for plant protection and promotion. The findings also raise new follow-up questions about whether plants can actively "decide" what direction they grow and with which micro-organisms they should interact, or whether it is actually the fungus that attracts roots for its own benefit.

したがって、持続可能な農業慣行の探求において、土壌微生物からの匂いは、植物の保護と促進の有望な候補です。この新知見はまた、植物がどの方向に成長し、どの微生物と相互作用すべきかを積極的に「決定」できるかどうか、あるいは実際に自分の利益のために根を引き付けるのは真菌であるかどうかについての新たなフォローアップの問題を提起している。

New research method

新しい研究方法

Moreover, the design of the research is a proof-of-concept that roots do respond to microbial odours. "The research has provided a new method for studying the chemical interaction between roots and soil fungi, and its influence on root growth. This innovative set-up can also be used by other laboratories to further investigate these interactions," says Moisan's promoter Prof. Marcel Dicke.

さらに、研究のデザインは、根が微生物の匂いに反応するという概念実証です。「この研究は、根と土壌菌類の間の化学的相互作用と、それが根の成長に与える影響を研究するための新しい方法を提供しました。この革新的なセットアップは、これらの相互作用をさらに調査するために他の研究室でも使用できます」とモイサンのプロモーターであるMarcel Dicke教授は述べています。

関連文献

Netherlands Institute of Ecology (NIOO-KNAW)

オランダ生態学研究所（NIOO-KNAW）

https://nioo.knaw.nl/en/news/kay-moisan-wins-hugo-de-vries-award

Kay Moisan wins Hugo de Vries Award

ケイ・モイサン“ヒューゴ・ド・フリース賞”の受賞

Kay Moisan has won the 2020 Hugo de Vries Award, for her PhD thesis on odours released by soil fungi and their effects on plants. The annual prize is awarded to the best thesis of the past twelve months in botany-related sciences in the Netherlands.

ケイ・モイサンは、土壌菌類から放出される匂いとその植物への影響に関する博士論文で、2020年のヒューゴ・ド・フリース賞を受賞しました。毎年恒例の賞は、オランダの植物学関連科学における過去12か月間の最高の論文に授与されます。

In her PhD thesis, Kay Moisan demonstrates that not only do plants perceive odours from soil microbes, they can also actively respond to them by changing the direction in which their roots grow. This 'sense of smell' helps plants protect themselves from insects and other herbivores.

ケイ・モイサンは博士論文で、植物は土壌微生物からの匂いを知覚するだけでなく、根が成長する方向を変えることによってそれらに積極的に反応できることを示しています。この「嗅覚」は、植物が昆虫や他の草食動物（害虫）から身を守るのに役立ちます。

真菌について

目で見る真菌症シリーズ ２ 千葉大学真菌医学研究センター

http://www.pf.chiba-u.ac.jp/medemiru/me02.html

－　真菌の細胞構造　－
ご承知のように、すべての生物は細胞からできています。そしてその生物を構成する細胞の特徴が、細菌、真菌、動物、植物などの特徴をきめているのです。

Ａ．細菌も真菌も「菌」がつくので同じ仲間だと思われがちですが、細胞の構造は全く異なります。 細菌は染色体ＤＮＡが細胞の中に裸で存在していて、原核生物の仲間です（写真１、図１）。
一方、真菌（カビ、酵母、キノコの仲間）は、染色体が膜に包まれた核の中に存在していて、ヒトと同じ真核生物の仲間です（写真２、図２）。

真菌は、核の他にミトコンドリアや小胞体などたくさんの小器官をもっていて、実は高等な生物なのです。

Ｑ．　真菌と動物（ヒト）の細胞はよく似ているの？
Ａ．　真菌（写真２、図２）も動物（写真３、図３）も同じ真核生物で、細胞の構造がよく似ています。 このため真菌を殺す薬剤はヒトの細胞にも有害で、よく効く抗真菌剤が少ないのはこのためなのです。 真菌と動物（ヒト）の細胞の異なる点は、前者が堅い細胞壁を持っていることです。

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