JP2017197444A - フタスジコナカイガラムシの性誘引物質 - Google Patents
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Abstract
Description
(1)以下の式(I)で示される化合物。
(3)前記(2)に記載の性誘引物質を有効成分として含むフタスジコナカイガラムシの性誘引組成物。
(4)前記(3)に記載の性誘引組成物、担体、及び捕虫器を備えたフタスジコナカイガラムシの捕虫装置。
(5)前記担体が徐放性担体である、前記(4)に記載の捕虫装置。
(6)前記(3)に記載の性誘引組成物、及び担体を備えたフタスジコナカイガラムシの交信撹乱装置。
(7)前記担体が徐放性担体である、前記(6)に記載の交信撹乱装置。
(8)前記(4)又は(5)に記載の捕虫装置、又は前記(6)又は(7)に記載の交信攪乱装置を用いるフタスジコナカイガラムシの防除方法。
本発明の性誘引組成物を備えた交信撹乱装置によれば、本種の交尾行動を撹乱することができる。
1−1.概要
本発明の第1の態様は、フタスジコナカイガラムシの性誘引物質(フタスジ用性誘引物質)とその製造方法である。本発明の性誘引物質は、新規エステル化合物からなり、本種オス成虫に対して種特異的誘引作用を示す。また、本発明の製造方法は、本種特異的な性誘引物質を化学合成により製造することができる。
本明細書で頻用する用語について、以下で定義する。
「フタスジコナカイガラムシ(Ferrisia virgata)」は、カメムシ目(Hemiptera)カイガラムシ上科(Coccoidea)コナカイガラムシ科(Pseudococcidae)に属する昆虫である。熱帯〜亜熱帯を中心とした世界各地に分布し、様々な被子植物を宿主植物とするが、農作物では、特にコーヒーノキ(アカネ科:Rubiaceae)やカカオ(アオイ科:Malvaceae)等の熱帯・亜熱帯作物に対して甚大な被害を及ぼす難防除農業害虫として知られている。農業害虫として重要なのは、植物の篩管液等を摂取する幼虫及びメス成虫である。オス成虫は、メス成虫と異なり一対の翅や触角を有し、長距離移動が可能であるが、口吻がなく短命であるため、直接的な農業害虫とはならない。ただし、本明細書における標的害虫は、本種のオス成虫個体である。
本明細書において「農薬」とは、標的害虫に対して成長阻害、変態阻害、殺虫作用、誘引作用等の生理的影響及び/又は行動的影響を及ぼす薬剤又は組成物をいう。
フタスジ用性誘引物質は、以下の式(I)で示される(2,2-ジメチル-3-(2-メチルプロプ-1-エニル)シクロプロピル)メチル2-メチルブタ-2-エノエート((2,2-dimethyl-3-(2-methylprop-1-enyl)cyclopropyl)methyl 2-methylbut-2-enoate)(本明細書では、しばしば慣用名「チグリン酸クリサンテミル」と表記する)からなる。
チグリン酸クリサンテミルは、フタスジコナカイガラムシ特異的な性誘引物質の構成成分として同定された新規のエステル化合物であり、本種オス成虫に対してのみ強い誘引作用を示す。したがって、本発明の性誘引物質の対象害虫は、本種オス成虫となる。
フタスジ用性誘引物質であるチグリン酸クリサンテミルは、化学合成によって人工的に製造することができる。製造方法は、特に限定はしないが、例えば、以下の式(II)で示される公知のアルコール化合物であるクリサンテモール及び以下の式(III)で示される化合物であるチグリン酸を混合し、脱水縮合反応させることによって得ることができる。
2−1.概要
本発明の第2の態様は、フタスジコナカイガラムシの性誘引組成物(本明細書では、しばしば「性誘引組成物」と略称する)である。本発明の性誘引組成物は、前記第1態様のフタスジ用性誘引物質であるチグリン酸クリサンテミルを有効成分として含むことを特徴とする。本発明の性誘引組成物は、後述する本種の捕虫装置又は交信撹乱装置における誘引資材として利用することができる。
2−2−1.構成成分
(1)有効成分
本発明の性誘引組成物において、フタスジコナカイガラムシのオス成虫に対する誘引作用を示す有効成分は、第1態様に記載のフタスジ用性誘引物質であり、上記式(I)で示されるチグリン酸クリサンテミルである。
本発明の性誘引組成物は、必要に応じて農薬製剤上許容可能な溶媒又は賦形剤を含むことができる。本明細書において「農薬製剤上許容可能な溶媒又は賦形剤」とは、性誘引組成物の製剤化と施用を容易にし、有効成分であるフタスジ用性誘引物質の維持又は/及び作用速度を制御する物質であって、圃場等に施用しても土壌及び水質等の環境に対する有害な影響がないか又は小さく、また農作物等の植物や他の生物種、特にヒトに対しても有害性がないか又は低いため、その農薬成分としての使用が認められている物質をいう。以下、溶媒及び賦形剤について具体的に説明をする。
粉砕合成鉱物には、例えば、高分散シリカ及びシリケートが挙げられる。乳化剤としては、非イオン性乳化剤やアニオン性乳化剤(例えば、ポリオキシエチレン脂肪アルコールエーテル、アルキルスルホネート及びアリールスルホネート)が挙げられる。
界面活性剤としては、例えば、リグノスルホン酸、ナフタレンスルホン酸、フェノールスルホン酸、ジブチルナフタレンスルホン酸のアルカリ金属塩、アルカリ土類金属塩及びアンモニウム塩、アルキルアリールスルホネート、アルキルスルフェート、アルキルスルホネート、脂肪アルコールスルフェート、脂肪酸及び硫酸化脂肪アルコールグリコールエーテル、さらに、スルホン化ナフタレン及びナフタレン誘導体とホルムアルデヒドの縮合物、ナフタレン又はナフタレンスルホン酸とフェノール及びホルムアルデヒドの縮合物、ポリオキシエチレンオクチルフェニルエーテル、エトキシル化イソオクチルフェノール、オクチルフェノール、ノニルフェノール、アルキルフェニルポリグリコールエーテル、トリブチルフェニルポリグリコールエーテル、トリステアリルフェニルポリグリコールエーテル、アルキルアリールポリエーテルアルコール、アルコール及び脂肪アルコール/エチレンオキシドの縮合物、エトキシル化ヒマシ油、ポリオキシエチレンアルキルエーテル、エトキシル化ポリオキシプロピレン、ラウリルアルコールポリグリコールエーテルアセタール、ソルビトールエステル、リグノ亜硫酸廃液、及びメチルセルロースが挙げられる。
本発明の性誘引組成物の剤形は、フタスジ用性誘引物質を大気中に放出し得る形態であれば、いかなる形態であってもよく、特に限定はしない。例えば、液体状態の液剤、固体状態の固形剤とすることができる。液剤の場合、有効成分であるフタスジ用性誘引物質を適当な溶液に懸濁し、必要に応じて補助剤(界面活性剤や鉱物粉等)を添加した、水溶剤、水和剤、油性分散液剤、乳剤、エマルション剤、及び油剤等が挙げられる。固形剤の場合、有効成分であるフタスジ用性誘引物質を適当な賦形剤と混合して調製した、粉剤、顆粒剤、粒剤、散布剤、塗布剤、錠剤、ペースト剤、ゲル剤が挙げられる。大気中で崩壊する物質で被覆したコーティング剤も本発明の性誘引組成物の剤形に含まれる。
本発明の性誘引組成物を施用する方法は、対象エリア内に有効成分であるフタスジ用性誘引物質を放出し、拡散することができれば、特に限定はしない。性誘引組成物の使用目的等に合わせて当該分野で公知の方法によって適宜施用すればよい。
3−1.概要
本発明の第3の態様は、フタスジコナカイガラムシの捕虫装置(本明細書では、しばしば「捕虫装置」と略称する)である。本発明の捕虫装置を用いることで、対象エリア内の本種の分布状況、及び発生状況を調査及び/又はモニタリングすることや、対象エリア内の本種オス成虫個体を誘殺することができる。
本明細書において「捕虫装置」とは、標的害虫を捕獲することを目的とした装置をいう。本明細書において「害虫」とは、農業、林業及び造園業分野に有害な影響を与える昆虫綱(Insecta)生物である。また本明細書において「標的害虫」は、捕獲対象となる害虫をいう。本明細書ではフタスジコナカイガラムシ、特にそのオス成虫個体が標的害虫に該当する。
本明細書において「発生状況」とは、対象エリア内における標的害虫の成虫発生時期、繁殖の有無、及び/又は個体数等に関する情報をいう。
本発明の捕虫装置は、第2態様の性誘引組成物、担体、及び捕虫器を必須の構成要素として備える。以下、それぞれの構成要素について具体的に説明をする。
性誘引組成物は、本発明の捕虫装置において、本種オス成虫を誘引するための重要な資材である。性誘引組成物の構成は、第2態様に記載と同一であり、ここでの説明は省略する。
本明細書において「担体」とは、それ自身が剛性を有し、性誘引組成物を担持又は内蔵する物資である。本発明の性誘引組成物の剤形が液剤や粉剤のように不定形の場合には、それらに一定の形状を付与することができる。また剤形にかかわらず、捕虫装置において性誘引組成物の設置場所を提供でき、時として捕虫装置の筐体として機能し得る。
本発明の捕虫装置における担体の具体例として、ポリエチレンからなるキャップ、ゴム、又は細管が挙げられる。
本発明において「捕虫器」とは、標的害虫を捕獲し、保持する器をいう。性誘引組成物によって本発明の捕虫装置に誘引されたフタスジコナカイガラムシのオス成虫は、この捕虫器によって捕獲される。したがって、捕虫器は、本発明の捕虫装置に特有の構成要素であり、性誘引組成物と並んで重要な資材である。
4−1.概要
本発明の第4の態様は、フタスジコナカイガラムシの交信撹乱装置(本明細書では、しばしば「撹乱装置」と略称する)である。本発明の撹乱装置を用いることで、対象エリア内の本種オス成虫のメス成虫探索行動を撹乱させて交尾機会を剥奪することができる。
本明細書において「交信撹乱装置」とは、標的害虫の性誘引物質を介した雌雄成虫間の交信(コミュニケーション)の撹乱又は阻害を目的とした装置をいう。
本明細書において「交信撹乱」とは、性誘引物質の人工的放出により、特定の生物種における異性への誘因行動をかき乱して混乱させることをいう。本明細書においては、特に本種オス成虫によるメス成虫探索行動を、人工的に合成した同種の性誘引物質を用いて妨害し、雌雄の交尾機会を剥奪することをいう。
本発明の交信撹乱装置は、第2態様の性誘引組成物及び担体を必須の構成要素として備える。
性誘引組成物及び担体の基本構成は、第3態様の捕虫装置に記載の構成と同じである。そこで、重複する説明については省略し、ここでは交信撹乱装置に特徴的な構成についてのみを記載する。
5−1.概要
本発明の第5の態様は、フタスジコナカイガラムシの防除方法(本明細書では、しばしば「防除方法」と略称する)である。本発明の防除方法によれば、対象エリア内の本種を防除することができる。
本明細書において「防除」とは、標的害虫、すなわちフタスジコナカイガラムシによる害を防ぐために、その駆除、侵入防止、及び生息数の管理を行うことをいう。本明細書における「防除方法」は、本種による害を防ぐために行われる広義の防除方法であり、対象エリア内における本種の駆除方法及び発生調査方法を包含する。
本明細書において「発生調査」とは、対象エリア内の本種の分布状況及び発生状況を管理するために発生全般に関わる情報収集するための調査をいう。対象エリアにおける本種の生息調査(分布調査)、個体数調査、発生ステージとその時期の調査を含む。
本発明の防除方法は、駆除方法及び発生調査方法に大別される。以下、それぞれの方法について具体的に説明をする。
駆除方法で、フタスジコナカイガラムシのオス成虫を捕殺して、又は繁殖手段を剥奪して、対象エリア内の本種個体数を徐々に減じることにより、最終的に対象エリアから本種を排除する、又はその個体数を著しく減じた状態で管理することを目的とする。
駆除方法は、さらに捕殺方法と交信撹乱方法に分類できる。以下でそれぞれの方法について説明する。
捕殺方法では、第3態様に記載の捕虫装置を用いて、対象エリア内の本種オス成虫を誘引し捕殺する。本方法は、対象エリアの選定工程、捕虫装置の設置工程、装置内の性誘引組成物の交換工程を含む。
「対象エリア選定工程」は、フタスジコナカイガラムシを捕殺すべき対象エリアを具体的に選定する工程である。対象エリアの条件や状況が把握できなければ効率的な捕殺ができないからである。それ故に、本工程は、本方法の以降の工程における基準となる工程である。対象エリアは、特に限定はしない。実施者が希望する領域を対象エリアとして自由に定めればよい。選定後は、面積、外周距離、空間条件(閉鎖空間か開放空間か)、栽培作物種等の対象エリアに関する様々な情報を獲得しておく。
「捕虫装置設置工程」は、対象エリア内に第3態様に記載の捕虫装置を設置する工程である。本工程では、前記対象エリア選定工程で得られた対象エリアに関する情報に基づいて、対象エリア内に生息するフタスジコナカイガラムシのオス成虫を効率的に誘引し、捕殺できるように捕虫装置を設置する。設置条件については、以下の通りである。
捕虫装置の設置密度は、限定はしないが、屋外であれば0.1〜100個/100m2、好ましくは1〜50個/100m2又は2〜25個/100m2であればよい。また、屋内であれば0.1〜50個/100m2、好ましくは1〜20個/100m2であればよい。
捕虫装置の設置位置(設置高)は、限定はしないが、フタスジ用性誘引物質の拡散効率を高めるため地上10cm〜200cm、好ましくは地上20cm〜180cm又は地上30cm〜160cmの高さがよい。
捕虫装置の設置時期は、限定はしないが、本種オス成虫発生期間、例えば、露地では2月〜11月が好ましく、3月〜10月がより好ましい。
「性誘引組成物交換工程」は、対象エリアに設置した捕虫装置内における性誘引組成物を交換する工程である。
本方法は、捕虫装置に備えられた性誘引組成物が包含する有効成分、フタスジ性誘引物質の誘因作用によって、フタスジコナカイガラムシのオス成虫を装置内に誘引する原理に基づく。したがって、性誘引組成物中のフタスジ性誘引物質が放出により枯渇すると誘引効果が失われ、目的を達成し得ない。そこで、フタスジ性誘引物質が枯渇する前に、定期的に性誘引組成物を補充又は交換する必要がある。本工程では、その補充又は交換を目的としている。
交信撹乱方法は、対象エリア内におけるフタスジコナカイガラムシの繁殖手段、具体的には交尾機会を剥奪して、対象エリアから本種を徐々に排除していく方法である。本方法は、対象エリアの選定工程、交信撹乱装置の設置工程、装置内の性誘引組成物の交換工程を含む。対象エリアの選定工程、及び性誘引組成物の交換工程の基本構成は、それぞれ、上記捕殺方法における対象エリア選定工程、及び性誘引組成物交換工程に準ずる。したがって、ここでは、本方法に特有の交信撹乱装置設置工程、及び性誘引組成物交換工程における固有の構成についてのみ説明をする。
「交信撹乱装置設置工程」は、対象エリア内に第4態様に記載の交信撹乱装置を設置する工程である。本工程では、前記対象エリア選定工程で得られた対象エリアに関する情報に基づいて、対象エリアにフタスジ用性誘引物質を放出及び拡散させて、対象エリア内に生息する本種オス成虫のメス成虫探索行動を撹乱させるように交信撹乱装置を設置する。設置条件については、以下の通りである。
交信撹乱装置の設置位置(設置高)及び設置時期は、上記捕虫装置と同じでよい。
本工程の基本構成は、捕殺方法に記載の性誘引組成物交換工程に準じる。
本方法の場合、交信撹乱装置に備えられた性誘引組成物が包含する有効成分、フタスジ用性誘引物質の放出及び拡散によって、対象エリア内のフタスジコナカイガラムシのオス成虫におけるメス成虫探索行動を拡散させて、交尾機会を剥奪する原理に基づく。したがって、捕殺方法と同様に、性誘引組成物中のフタスジ用性誘引物質が放出により枯渇すると交信撹乱効果が失われ、目的を達成し得ない。そこで、フタスジ用性誘引物質が枯渇する前に、定期的に性誘引組成物を補充又は交換する必要がある。本工程では、その補充又は交換を目的としている。
発生調査方法では、第3態様に記載の捕虫装置を用いて、対象エリア内のフタスジコナカイガラムシを防除するため、分布状況及び発生状況を管理する。この方法によって、対象エリア内に生息する本種オス成虫の分布状況及び発生状況を把握し、前記駆除方法における具体的かつ効率的な対応策に反映させることができる。本方法は、対象エリアの選定工程、捕虫装置の設置工程、捕虫器回収工程、捕虫個体統計分析工程、捕虫器再設置工程、及び装置内の性誘引組成物の交換工程を必須の工程として含む。このうち対象エリア選定工程、捕虫装置の設置工程、及び装置内の性誘引組成物の交換工程は、上記捕殺方法に記載の各工程と同じであることから、その説明を省略し、ここでは本方法に特有の捕虫器回収工程、及び統計分析工程、及び捕虫器再設置工程について、以下で説明をする。
「捕虫器回収工程」は、対象エリアに設置後、所定の期間を経過した捕虫装置から捕虫器を回収する工程である。捕虫器の捕獲手段と保持手段が別個の場合には、保持手段のみを回収すればよい。また、性誘引組成物含有粘着トラップのように捕虫器が性誘引組成物、担体と一体化している場合には、一括で回収してもよい。
「捕虫個体統計分析工程」は、捕虫装置から回収した捕虫器において、捕獲された本種オス個体数を計数し、その捕虫装置の設置情報(設置場所、設置密度、設置間隔、設置位置及び設置期間)と関連付けてデータ化する工程である。単独データで、又は過去のデータと共に、統計学的に処理することで、対象エリア内におけるフタスジコナカイガラムシの一時的又は経時的な分布状況、及び/又は発生状況を分析することができる。ここで得られた分析結果に基づいて、対象エリアにおける効率的な捕殺方法又は交信撹乱方法を策定することができる。
捕獲された本種オス個体数の計数方法は、特に限定はしない。通常は目視による計数でよい。
「捕虫器再設置工程」は、対象エリアに設置された捕虫装置を継続して使用するために、上記捕虫器回収工程で回収した捕虫器に換わる新たな捕虫器を捕虫装置に再び設置する工程である。再設置される捕虫器は、以前の捕虫器と同じ構成でよいが、捕虫装置に設置可能な限り他の構成の捕虫器に変更してもよい。捕虫器の捕獲手段と保持手段が別個の場合には、回収した保持手段のみを再設置すればよい。また、捕虫器が性誘引組成物や担体と一体化している場合には、それらと共に交換することで再設置することも可能である。
(目的)
フタスジコナカイガラムシのメス成虫から性誘引物質を単離し、その化学物質を同定する。
1.0リットルのガラス容器に羽化後7日から30日前後の未交尾状態のフタスジコナカイガラムシメス成虫を1000頭程、カボチャに寄生させて密閉し、容器内に放出された性誘引物質を含む揮発性化合物をエアポンプにより吸引した。その後、1.5gの吸着剤(テナックスTA、メッシュサイズ20-35;GLサイエンス社製)で捕集した。この操作を繰り返して、約20000頭のメスが一日当たりに放出する量の性誘引物質を回収し、約1000mLのヘキサンに溶出したものを粗抽出液とした。1平方cmの濾紙に0.1メス当量(0.1頭のメスが一日当たりに放出する量に相当する性誘引物質量)の粗抽出液を含浸させた後、10頭のフタスジコナカイガラムシオス成虫を入れた直径9cmのシャーレにその濾紙を投入したところ、10頭全ての個体(100%)が濾紙に誘引された。この検定結果から、粗抽出液には目的とするフタスジコナカイガラムシの性誘引物質が含まれていることが示唆された。
異常の分析結果から、単離された物質は、前述の式1で示される化学構造を有する新規エステル化合物「チグリン酸クリサンテミル」であることが推定された。
(目的)
実施例1で単離・同定されたフタスジ用性誘引物質を化学合成する。
20.0mgのクリサンテモール(東京化成工業社製)と13.0mgのチグリン酸(東京化成工業社製)を1.0mLのジクロロメタン中で混合した。18.0mgのジイソプロピルカルボジイミド(和光純薬社製)及び3.2mgの4-ジメチルアミノピリジン(東京化成工業社製)を加え、40℃で1昼夜エステル化して(2,2-dimethyl-3-(2-methylprop-1-enyl)cyclopropyl)methyl 2-methylbut-2-enoate(チグリン酸クリサンテミル)を合成した。
また、実施例1に記載の方法に準じて、合成したエステル化合物0.1mgを濾紙に含浸させて、オス成虫の誘引性を検定した。
合成したエステル化合物の収率は59%であった。エステル化合物をガスクロマトグラフ・質量分析計(GC-MS)によって分析した。GC-MSはAgilent 6890/5973(アジレント・テクノロジー社製)にDB-1カラム(内径0.25mm、長さ30m;J&Wサイエンティフィック社製)を据え付け、カラムオーブン内の温度を、初期温度60℃(1分間保持)から毎分8℃ずつ220℃まで昇温する分析条件に設定したものを用いた。本実施例で得られたエステル化合物は、フタスジコナカイガラムシのメス成虫から捕集し、単離した性誘引物質と保持時間(13.66分)およびEIマススペクトル[m/z (相対強度%);55 (35.1), 67 (12.1), 83 (92.9), 93 (46.4), 105 (19.4), 121 (100), 136 (8.7), 154 (24.5), 236 (7.9)]が完全に一致した。
以上の結果から、フタスジ用性誘引物質はチグリン酸クリサンテミルであることが確認された。
(目的)
実施例2で化学合成したチグリン酸クリサンテミルがフタスジコナカイガラムシのオス成虫を種特異的に誘引できることを確認する。
0.1mgのチグリン酸クリサンテミルを0.1mLのヘキサンに溶解し、これを検証用とした。陰性対照用(比較用)には0.1mLのヘキサンのみからなる溶液とした。それぞれのヘキサン溶液をゴムキャップに塗布して、フタスジコナカイガラムシのオス成虫と、同じコナカイガラムシ科に属するクロテンコナカイガラムシ(Phenacoccus solenopsis)のオス成虫ぞれぞれ10頭に提示し、誘引されるオス成虫の数を調べた。
表1に結果を示す。
Claims (9)
- 請求項1に記載の化合物からなるフタスジコナカイガラムシの性誘引物質。
- 請求項2に記載の性誘引物質を有効成分として含むフタスジコナカイガラムシの性誘引組成物。
- 請求項3に記載の性誘引組成物、担体、及び捕虫器を備えたフタスジコナカイガラムシの捕虫装置。
- 前記担体が徐放性担体である、請求項4に記載の捕虫装置。
- 請求項3に記載の性誘引組成物、及び担体を備えたフタスジコナカイガラムシの交信撹乱装置。
- 前記担体が徐放性担体である、請求項6に記載の交信撹乱装置。
- 請求項4又は5に記載の捕虫装置、又は請求項6又は7に記載の交信攪乱装置を用いるフタスジコナカイガラムシの防除方法。
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