就像人生病一样，植物也会生病。转向农作物，据说由于生病，它从原始产量中损失了1至20%。从整个地球来看，这个数量相当于8亿人的食物。我和摄南大学农业生产系的副教授Yuichiro Iida进行了交谈，他正在研究如何进行农作物疾病及其对策，植物感染病原体的机制以及预防病原体的机制。

人类疾病的原因主要是病毒和细菌，植物疾病80%是霉菌。有许多霉菌会导致植物疾病，大多数会侵入和感染某些植物。例如，我正在研究的感染番茄叶的“番茄叶霉病”的病原体可以感染番茄，但它甚至不能侵入其他植物，如黄瓜和水稻。

让我们以番茄叶霉病为例解释植物生病的过程。这种疾病在世界各地都很普遍，因此番茄农民是众所周知的，顾名思义，它会在番茄叶上产生大量霉菌。叶子上有一个叫做气孔的孔，用于吸收氧气，排出二氧化碳，蒸发水蒸气，但是当这种真菌粘附在番茄的叶子上时，它会延伸菌丝，找到气孔，从那里进入叶子我会入侵。气孔在干燥时关闭以避免水分蒸发，相反在湿度高时打开。这种病原菌在湿度高的时候容易发病，那是因为气孔打开的时候会侵入植物体内。就像从没有上锁的窗户偷偷进入的泥土一样感染。侵入后也不会马上发病，有2周左右的潜伏期，不久随着细菌的增殖番茄的组织受到损害，叶子变成黄色(照片1)。由于疾病，叶子的光合作用能力下降，所以生长变差，不结果实。

植物原本就有保护自己不受病原菌侵害的技术。我们正在使用各种防御系统，例如厚厚的结构，以防止病原体入侵和安全传感器，即使它们被病原体入侵也能感知它们。然而，在重复品种改良的过程中，寻求人类的便利价值，例如作为农作物的容易生长，美味，增加产量，原始物种所具有的免疫相关基因逐渐丧失有人认为。例如，当我还是个孩子的时候，青椒很苦，有很多孩子不喜欢它，但现在苦味像以前一样得到了缓解。成为苦味的成分中，也有作为抗菌性物质防止病原菌感染的东西。通过成为人类的美味作物，它对病原菌也变得美味，也就是说，它变得容易生病。

因此，进行了品种改良，将原本具有的免疫相关基因，恢复为变得美味的品种。这些抗病性强的品种被称为“抗性品种”，作为对番茄叶霉病也非常有效的预防措施之一，许多抗性品种已被开发和使用。然而，随着突变系统在新冠病毒成为新闻，叶霉病原体也通过突变来避免抗性品种的免疫系统，并且发病的病例增加了。因此，开发了具有另一种免疫基因的抗性品种以适应新的突变株。由于病原菌的变异，那个品种也开始发病的话，再开发新的品种，这样的重复着。结果，制作新的抵抗性品种变得困难了。那么，为什么番茄

叶霉病菌能轻易地在抗性品种上发病呢?我们与新西兰和荷兰的大学合作研究了通过病原体突变避免抗性的机制。通过比较欧洲，日本，新西兰，中国，坦桑尼亚等世界各地番茄叶霉病菌的基因组信息，发现细菌自身的多个基因连续变异，通过番茄的防盗传感器感知细菌侵入的系统失效。此外，很明显，这种突变同时发生在世界各地。目前，我们正在进一步研究开发难以避免病原菌突变的抗性品种。然而，据说开发新的抗性品种需要10年的时间，对于患有这种病原体的农民，我们必须考虑另一种方法。

因此，作为一种新的控制策略，我们现在正在关注“霉菌吃霉菌”。从全国收集番茄叶霉病菌时，偶然发现了从未见过的霉菌(照片2)。番茄叶霉病的症状是棕色的，但这种真菌产生白色菌落 (聚集) 。刚开始以为是叶霉病菌的突然变异体，但用电子显微镜观察后，发现是吃了叶霉病菌。吃霉菌的霉菌很多时候什么都吃，但这次发现的霉菌很奇怪，是只吃叶霉菌病菌的偏食型。我认为这种霉菌可以用作叶霉病原体的“生物农药”，我们分析了决定研究生食物偏好的基因和蛋白质。

生物农药是使用可以驱除病原菌和害虫的生物的“活农药”。抗生素对人类疾病不起作用的抗性细菌是一个问题，但在植物世界中，化学农药难以起作用的病原体和害虫也是一个问题，番茄叶霉病菌也产生抗性细菌。是的。因此，替代化学农药的生物农药在全世界越来越受到关注。

化学农药失效的原因被认为是由于长期使用相同的药物，原因与人类耐药性细菌相同，并且不遵守每种农药的浓度和使用次数。此外，当使用杀虫剂时，建议使用不同机制的药物轮换，但即使它以不同的产品名称出售，它也可能是相同机制的药物，并且连续使用而不会注意到还有一些情况。

在这种情况下，农业，林业和渔业部制定了“绿色食品系统战略”，以提高农作物的生产力和全球环境的可持续性，并设定了到2050年减少50%化学农药使用的目标。在拥有许多环境先进国家的欧洲，从化学农药转换为生物农药的运动正在变得活跃。预计未来生物农药的使用将在日本扩大。

除了食用霉菌的霉菌以外，我们还与国家和都道府县的研究所、企业合作，致力于生物农药的开发。一般农药含有完全不同的成分，病原菌是杀菌剂，害虫是杀虫剂。我们发现昆虫寄生菌不仅具有杀虫性，还具有杀菌效果，并阐明了其防治机制。不幸的是，它对我之前提到的番茄叶霉病菌无效，但它对导致许多蔬菜疾病的“白粉病”具有非常强的作用，并被注册为新型生物农药“Botanigaard ES”我能够做到(照片3)。使用这种生物农药，可以用一种农药同时抑制害虫和疾病，从而降低农药喷洒的劳动力和成本。

这种昆虫寄生虫直接抑制叶子上的白粉病原体，但不仅如此，当它们生活在植物中并感知病原体的入侵时，为了鼓励植物免疫系统被激活，“安全传感器它起到了推动警卫的作用“。由于该研究是作为农林水产省研究项目的一环而实施的，因此将研究成果制作成简单易懂的动画 (下图为一个场景)，在特设页中进行了介绍。

可以用生物农药控制的害虫和病原体仍然有限，并且存在比化学农药稍微昂贵的缺点，但是由于耐药性细菌难以出现并且对环境的负担很小，因此可以保护可持续的农作物。这是有贡献的。

在植物感染症的研究中，植物的防御系统、病原菌的感染模式、微生物之间的战斗等未知的领域还很多，兴趣无穷。通过阐明发病机制，我们开发了新型抗性品种，病原体难以避免，环保生物农药，为农民提供安全和适当的技术，为消费者提供稳定的“食物”我想继续研究，以便我们能够提供。