植物的抗病性诱导方法及植物的抗病性诱导装置

本发明涉及植物的抗病性诱导方法及植物的抗病性诱导装置、以及植物的抗病性诱导剂。背景技术：1、植物对丝状菌、细菌、病毒等病原体的攻击或害虫的取食损伤等损伤具有防御功能。这种防御功能中，作为诱导植物全身的抗性的防御功能，已知有系统获得抗性(systemic acquired resistance；sar)及诱导系统抗性(induced systemic resistance；isr)这两种防御响应(例如，参照专利文献1或2)。2、sar主要诱导对病原体的抗性，水杨酸(sa)与信号传递相关。另一方面，isr主要诱导对取食损伤等损伤的抗性，茉莉酸(ja)及乙烯(et)与信号传递相关。为了利用sar或isr诱导抗性，以往提出了利用各种化合物的方法(例如，参照专利文献1或2)。此外，还提出了利用臭氧诱导sar的防御响应的方法(例如，参照非专利文献1)。3、另外，已知在isr的防御响应中，ca2+信号(损伤信息)通过筛管从因取食损伤等而受损的叶片的细胞或组织传递至全身，在远离的健康器官中也会合成作为植物激素之一的茉莉酸，由此全身性的防御机制得到活化(例如，参照非专利文献2)。此外，作为与全身性的防御机制有关的代谢途径，已知有通过茉莉酸(ja)·乙烯(et)而被活化的抗菌肽产生或色氨酸代谢途径，作为与上述各途径相关的基因，已知有pdf1.2、ora59、pad3、cyp71a12、nit2、wrky26等(例如，参照非专利文献3)。4、此外，本技术的发明人开发了喷射装置及杀菌驱除方法，其能够利用等离子体生成oh自由基或过氧亚硝酸(hoono)等活性种，并通过喷射包含所生成的活性种的液体从而在不使用农药的情况下进行附着于植物或土壤、肥料等的病原体或害虫的杀菌或驱除(例如，参照专利文献3至6)。这些装置及方法并不是诱导植物的抗性，而是对病原体或害虫直接进行杀菌·驱除。5、现有技术文献6、专利文献7、专利文献1：国际公开wo2016/006351号8、专利文献2：日本特开2017-61460号公报9、专利文献3：日本专利第5909831号公报10、专利文献4：国际公开wo2018/043468号11、专利文献5：日本特开2019-40863号公报12、专利文献6：日本特开2020-130085号公报13、非专利文献14、非专利文献1：yogesh k.sharma et al.,“ozone-induced responses inarabidopsis thaliana:the role of salicylic acid in the accumulation ofdefense-related transcripts and induced resistance”,proc.natl.acad.sci.usa,may 1996,vol.93,p.5099-510415、非专利文献2：masatsugu toyota et al.,“glutamate triggers long-distance,calcium-based plant defense signaling”,science,2018,361,p.1112-111516、非专利文献3：frerigmann et al.,“regulation of pathogen-triggeredtryptophan metabolismin arabidopsis thaliana by myb transcription factors andindole glucosinolate conversion products”,molecular plant,2016,9,p.682-695技术实现思路1、本发明要解决的技术问题2、在如专利文献1或2所记载的利用各种化合物诱导sar或isr的防御反应的方法中，存在用于制备其化合物的费用高昂及费力的技术问题。此外，根据所利用的化合物，还存在残留于环境中、导致对环境的负荷增大的技术问题。在非专利文献1中记载的利用臭氧诱导sar的防御响应的方法中，由于对臭氧的响应激烈，因此存在对植物的损伤大、阻碍植物的生长的危险性高的技术问题(例如照射臭氧后的叶片枯萎等)。3、本发明着眼于上述技术问题而完成，其目的在于提供能够比较容易且廉价地诱导全身的抗性而不会阻碍植物的生长、并且环境负荷小的植物的抗病性诱导方法及植物的抗病性诱导装置、以及植物的抗病性诱导剂。4、解决技术问题的技术手段5、为了实现上述目的，本发明的植物的抗病性诱导方法的特征在于，通过对植物照射包含五氧化二氮(n2o5)的气体从而诱导抗病性。6、本发明的植物的抗病性诱导装置的特征在于，被设置成能够对植物照射包含五氧化二氮的气体，以诱导抗病性。7、本发明的植物的抗病性诱导方法特别优选利用以空气为原料的等离子体生成所述五氧化二氮，并对植物照射包含该五氧化二氮的气体。本发明的植物的抗病性诱导装置特别优选具有被设置成能够利用以空气为原料的等离子体生成所述五氧化二氮的五氧化二氮生成部，并被设置成能够对植物照射包含所述五氧化二氮生成部中生成的五氧化二氮的气体。8、本发明的植物的抗病性诱导方法可利用本发明的植物的抗病性诱导装置适当实施。本发明的植物的抗病性诱导方法及植物的抗病性诱导装置能够通过对植物照射五氧化二氮来诱导植物的细胞内的钙离子响应。此外，能够通过对植物照射五氧化二氮来诱导与植物的抗性诱导相关的抗性基因的表达。由此，即使在远离照射了五氧化二氮的部位的部位，也可诱导全身性的isr的防御响应(使抗性基因表达、合成茉莉酸等)。9、本发明的植物的抗病性诱导方法及植物的抗病性诱导装置可对任意植物使用、可诱导isr的防御响应。此外，本发明的植物的抗病性诱导方法及植物的抗病性诱导装置通过利用五氧化二氮，能够在不使用农药的情况下诱导全身的抗病性。此外，由于利用五氧化二氮，因此不会像臭氧那样使照射后的叶片枯萎，不会阻碍照射后的植物的生长。此外，未被植物吸收的五氧化二氮由于会迅速与水分反应而变成毒性极低的硝酸离子，因此环境负荷小，不会污染大气及土壤，能够维持安全且清洁的植物的生长环境。10、本发明的植物的抗病性诱导方法及植物的抗病性诱导装置优选在最适合于各个植物的培育的条件下照射包含五氧化二氮的气体。特别是由于湿度高时对植物产生影响的可能性变高、湿度低时诱导植物的抗性的效果下降，因此优选以与植物种类相应的合适的湿度照射包含五氧化二氮的气体。此外，所照射的气体中的五氧化二氮的浓度优选为0.1ppm～1000ppm，优选为约200ppm以下，但优选根据植物种类适当选择。此外，照射时间优选为10秒～1小时，特别优选为5分钟以内，但优选根据植物种类适当选择。11、本发明的植物的抗病性诱导方法及植物的抗病性诱导装置可使用利用任意的方法或装置生成的五氧化二氮，优选使用利用以空气等包含氮与氧的气体为原料气体的等离子体生成的五氧化二氮。特别是通过利用以空气为原料的通过大气放电产生的等离子体生成五氧化二氮，能够比较容易且廉价地诱导全身的抗性。本发明的植物的抗病性诱导方法及植物的抗病性诱导装置能够分别用作植物的钙离子响应诱导方法及植物的钙离子响应诱导装置、或者植物的抗性基因诱导方法及植物的抗性基因诱导装置。12、本发明的植物的抗病性诱导方法及植物的抗病性诱导装置中，作为通过照射五氧化二氮而被诱导表达的抗性基因，例如优选为jaz5、jaz7、opr3、pdf1.2、ora59、pad3、cyp71a12、nit2、wrky26等与茉莉酸的合成相关的基因、与茉莉酸信号相关的转录因子的基因、抗菌肽基因、与抗菌物质植保素(camalexin)的生物合成有关的基因。通过诱导上述抗性基因的表达，能够诱导isr的防御响应(合成茉莉酸等)。13、本发明的植物的抗病性诱导方法优选具有：nox生成工序，其中，将包含氮与氧的气体作为原料气体，使等离子体产生而生成氮氧化物；臭氧生成工序，其中，将包含氮与氧的气体或所述nox生成工序中产生等离子体后的气体作为原料气体，使等离子体产生而生成臭氧；混合工序，其中，通过将所述nox生成工序中生成的所述氮氧化物与所述臭氧生成工序中生成的所述臭氧在同一空间保持规定时间，从而生成所述五氧化二氮；及稀释工序，其中，将以使稀释后所含的水分量少于规定量的方式调节了湿度的包含氮与氧的气体添加至所述混合工序中生成的所述五氧化二氮并进行稀释，所述植物的抗病性诱导方法中，对植物照射通过所述稀释工序生成的包含所述五氧化二氮的气体。14、本发明的植物的抗病性诱导装置优选具有：nox生成部，其被设置成能够将包含氮与氧的气体作为原料气体，使等离子体产生而生成氮氧化物；臭氧生成部，其被设置成能够将包含氮与氧的气体或所述nox生成部中产生等离子体后的气体作为原料气体，使等离子体产生而生成臭氧；混合部，其被设置成能够通过将所述nox生成部中生成的所述氮氧化物与所述臭氧生成部中生成的所述臭氧在同一空间保持规定时间，从而生成所述五氧化二氮；及稀释部，其中，将以使稀释后所含的水分量少于规定量的方式调节了湿度的包含氮与氧的气体添加至所述混合部中生成的所述五氧化二氮并进行稀释，所述植物的抗病性诱导装置被设置成能够对植物照射由所述稀释部生成的包含所述五氧化二氮的气体。15、利用上述氮氧化物与臭氧时，可通过将由等离子体生成的氮氧化物与臭氧在同一空间保持规定时间，从而使氮氧化物与臭氧进行反应来制备五氧化二氮。另外，优选以高浓度生成五氧化二氮以使所生成的五氧化二氮不会被分解为no2或no3。此时，若照射高浓度的五氧化二氮，则可能会对植物产生损伤，因此通过向所生成的五氧化二氮中添加包含氮与氧的气体并进行稀释，能够使五氧化二氮成为最适合于植物的浓度并照射该最适浓度的五氧化二氮，同时能够防止对植物造成损伤。此外，由于五氧化二氮对水非常敏感，因此在对所生成的五氧化二氮进行稀释时，通过将以使稀释后所含的水分量少于规定量的方式调节了湿度的包含氮与氧的气体添加至五氧化二氮并进行稀释，能够防止五氧化二氮与水反应而变成硝酸。另外，规定量优选为不会进行五氧化二氮与水的反应的水分量。另外，由等离子体生成的氮氧化物例如为no、no2、n2o。16、此外，利用上述氮氧化物与臭氧时，当将包含氮与氧的气体用作生成臭氧时的原料气体时，以将分开生成的氮氧化物与臭氧分别收集至相同的空间并保持规定时间的方式构成。此外，将利用等离子体生成氮氧化物后的气体用作生成臭氧时的原料气体时，由于生成臭氧后的气体中包含氮氧化物与臭氧，因此以将生成臭氧后的气体装入一个空间并保持规定时间的方式构成。17、此外，利用上述氮氧化物与臭氧时，本发明的植物的抗病性诱导方法可在混合工序中将nox生成工序中生成的包含氮氧化物的气体与臭氧生成工序中生成的包含臭氧的气体从导管的一端侧的开口导入，并在经过规定时间后，从导管的另一端侧的开口排出。本发明的植物的抗病性诱导装置中，所述混合部可被设置成：具有导管，能够将所述nox生成部中生成的包含所述氮氧化物的气体与所述臭氧生成部中生成的包含所述臭氧的气体从所述导管的一端侧的开口导入，并在经过所述规定时间后，从所述导管的另一端侧的开口排出。此时，可在导管的内部使氮氧化物与臭氧反应，并从导管的另一端侧的开口排出由该反应生成的五氧化二氮。导管优选具有可确保用于反应的规定时间的长度及内径，以使从一端侧的开口导入的氮氧化物与臭氧在通过内部的过程中进行反应。18、本发明的植物的抗病性诱导剂的特征在于，由包含五氧化二氮的气体构成。19、本发明的植物的抗病性诱导剂可根据本发明的植物的抗病性诱导方法及本发明的植物的抗病性诱导装置适当使用。通过对植物照射本发明的植物的抗病性诱导剂，能够诱导植物的细胞内的钙离子响应。此外，还能够诱导植物的抗性基因的表达。由此，即使在远离照射了五氧化二氮的部位的部位，也可诱导全身性的isr的防御响应(使抗性基因表达、合成茉莉酸等)。20、此外，本发明的植物的抗病性诱导剂由于利用了五氧化二氮，因此能够在不使用农药的情况下诱导全身的抗病性。此外，不会像臭氧那样使照射后的叶片枯萎，不会阻碍照射后的植物的生长。此外，通过利用以空气为原料的等离子体进行制备，能够比较容易且廉价地诱导全身的抗性。本发明的植物的抗病性诱导剂能够用作植物的钙离子响应诱导剂及植物的抗性基因诱导剂。21、发明效果22、根据本发明，可提供能够比较容易且廉价地诱导全身的抗性而不会阻碍植物的生长、并且环境负荷小的植物的抗病性诱导方法及植物的抗病性诱导装置、以及植物的抗病性诱导剂。