JP3898343B2 - 新規微生物及びそれを用いたコガネムシ科昆虫の防除方法 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、バチルス・ポピリエに属する新規微生物、その胞子を用いたコガネムシ科昆虫の防除方法および微生物製剤に関する。前記微生物は、植物害虫であるコガネムシ科幼虫に対して乳化病を誘発することができるので、コガネムシ科昆虫に対する微生物農薬として利用することができる。
【0002】
【従来の技術】
従来、芝地、牧草地、農地、果樹園、庭園などにおいて植物害虫となっているコガネムシ科昆虫に対して、その防除には化学合成された農薬を用いることが一般的であった。しかし、環境問題が重要視される時代背景下、自然環境や人体への悪影響が懸念される化学農薬に代わって、環境保全に貢献することのできる安全性の高い生物的防除法が切望されている。
【0003】
上記のような観点から、昆虫に対して殺虫性を有する微生物を用いた微生物農薬が開発されており、例えば、鱗翅目や蚊の幼虫に対して病原性を有するバチルス・チューリンゲンシス(Bacillus thuringiensis)の生菌又はその殺虫成分を農薬とするいわゆるBT剤は代表的なものとして知られている。
【0004】
コガネムシ科昆虫についても、乳化病に冒されたマメコガネ(Popillia japonica)幼虫から単離されたバチルス・ポピリエに属する微生物が、マメコガネ幼虫に対して乳化病を誘発することが知られており、既に、米国においては該微生物を用いた微生物製剤が市販されている。しかしながら、該微生物は日本で重要害虫となっているドウガネブイブイ(Anomala cuprea)に対しては効果がない(農業有用微生物−その利用と展望− 梅谷献二、加藤肇 236頁 1990年)ため、我が国においてコガネムシ科幼虫防除剤として使用するには満足できるものではなかった。
【0005】
ドウガネブイブイに対して殺虫性を有するバチルス属細菌としては、バチルス・チューリンゲンシスに属する微生物(バチルス・チューリンゲンシス・バー・ジャポネンシスN141株、特開平8−228783号公報)が知られているが、バチルス・ポピリエに属する微生物では知られていない。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上記観点からなされたものであり、ドウガネブイブイをはじめとするコガネムシ科昆虫の防除に有効な微生物、及びその胞子を用いたコガネムシ科昆虫の防除方法及び微生物製剤を提供することを課題とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは上記課題を解決すべく鋭意研究を重ねた結果、ドウガネブイブイやセマダラコガネ(Blitopertha orientalis)の幼虫に対する強い殺虫活性を有するバチルス・ポピリエに属する新規な微生物を見出し、この知見に基づいて本発明を完成するに至った。
【0008】
すなわち本発明は、(1)セマダラコガネ及びドウガネブイブイ に殺虫性を示すことを特徴とするバチルス・ポピリエ(Bacillus popilliae)に属する微生物、(2)バチルス・ポピリエ・セマダラ(Bacillus popilliae semadara)株(FERM BP−8068)である(1)に記載の微生物、(3)上記(1)に記載の微生物をコガネムシ科昆虫に作用させることを特徴とするコガネムシ科昆虫の防除方法、(4)上記(1)に記載の微生物の胞子をコガネムシ科昆虫に作用させることを特徴とする(3)に記載の方法。(5)コガネムシ科昆虫がドウガネブイブイ 昆虫であることを特徴とする(3)に記載の方法。(6)コガネムシ科昆虫を防除するための微生物製剤であって、(1)に記載の微生物の胞子を含む微生物製剤、に関するものである。
【0009】
本発明において、「コガネムシ科昆虫の防除」とは、コガネムシ科昆虫、特にコガネムシ科幼虫の駆除、及びコガネムシ科幼虫による植物虫害の予防及び改善をいう。
【0010】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を詳細に説明する。
【0011】
<1>本発明の微生物本発明の微生物は、セマダラコガネ及びドウガネブイブイ に殺虫性を示すことを特徴とするバチルス・ポピリエに属する微生物である。該微生物として具体的には、バチルス・ポピリエ・セマダラ株が挙げられる。バチルス・ポピリエ・セマダラ株は、千葉県千葉市において乳化病に冒されたセマダラコガネ幼虫から、後記実施例に示すようにして単離された株である。バチルス・ポピリエ・セマダラ株は、平成10年5月21日より通商産業省工業技術院生命工学工業技術研究所(郵便番号305 日本国茨城県つくば市東一丁目1番3号)に受託番号FERM P−16818の受託番号で寄託されている。その後、ブダペスト条約に基づく国際寄託に移管され、FERM BP−8068の受託番号が付与された。
【0012】
本発明のバチルス・ポピリエ・セマダラ株の細菌学的性質を表1に示す。この細菌学的性質、特に40℃までの温度条件下で生育できる点、及びセマダラコガネに対し乳化病を誘発するという病原性から、本菌株はバチルス・ポピリエに属することを認めた。さらに、本菌株の病原スペクトルを調べたところ、ドウガネブイブイ幼虫に対しても殺虫効果を有することが認められ、従来公知のいずれのバチルス・ポピリエとも異なる新規な微生物であることが判明した。そこで、本菌株をバチルス・ポピリエ・セマダラ株と命名した。
【0013】
<2>本発明のコガネムシ科昆虫の防除方法及び微生物製剤
本発明の微生物をコガネムシ科昆虫に作用させることにより、コガネムシ科昆虫を防除することができる。本発明の微生物をコガネムシ科昆虫に作用させることは、本発明の微生物の菌体又は胞子、好ましくは胞子を、コガネムシ科昆虫、好ましくは幼虫の体内に取り込ませることにより行われる。
【0014】
本発明の方法は、コガネムシ科に属する昆虫に広く適用し得るが、特にセマダラコガネ及びドウガネブイブイに対して好適に適用することができる。
コガネムシ科昆虫体内に取り込ませるのは、本発明の微生物の菌体であってもよく、本発明の微生物が形成する胞子であってもよいが、胞子が好ましい。胞子は、例えば、次に示すようにして調製することができる。コガネムシ科幼虫、好ましくはセマダラコガネ幼虫あるいはドウガネブイブイ幼虫に本発明の微生物を取り込ませる。具体的には、本発明の微生物を前記幼虫の存在する飼育培土などに散布し、経口的に摂取させるか、又は、体液中に注射することにより注入する。この幼虫を好ましくは3週間〜4週間飼育し、該幼虫体内で本発明の微生物を増殖させる。幼虫体内で増やした胞子は、例えば、幼虫を切開あるいは穴をあけるなどして体液を採取し、得られた体液を例えば遠心分離又は濾過することによって、得ることができる。
【0015】
本発明の方法において、胞子は、そのまま用いてもよく、あるいは必要に応じて水あるいは中性の緩衝液、例えばPBS緩衝液(NaCl8g、KCl0.2g、Na2HPO4 1.44g、KH2PO4 0.24g/1L、pH7.4)、リン酸緩衝液、又はTris−HCl緩衝液、好ましくはPBS緩衝液で洗浄してもよい。更に、胞子は、乾燥して粉末にしてもよいし、水あるいは上記緩衝液の懸濁液としてもよい。また、胞子は、微生物農薬等の微生物製剤に製造に通常用いられる担体、栄養剤等の成分と混合し、得られる組成物を微生物製剤として使用することもできる。さらに、この組成物にバチルス・チューリンゲンシスの菌体又はその殺虫成分を混合することによって、本発明の微生物と併用してもよく、コガネムシ幼虫に対してこれらの相乗作用が期待される。
【0016】
本発明の微生物、胞子又は微生物製剤は、コガネムシ科幼虫を防除しようとする芝地、果樹園、農地などに土壌1m2当たり胞子数が1×106個から1×1014個、好ましくは1×109個から1×1013個となるように散布して行う。その後、必要に応じて1m2当たり1Lから2Lの散水し、及び/あるいは土壌を鍬こみ混和してもよい。懸濁液を用いる場合は、水あるいは前記中性緩衝液で1×106個/Lから1×1014個/L、好ましくは1×109個/Lから1×1013個/Lとなるように懸濁したものを用いることが好ましい。
【0017】
【実施例】
以下、本発明の実施例によりさらに具体的に説明する。
【0018】
【実施例1】
バチルス・ポピリエ・セマダラ株の単離・同定
千葉県千葉市に所在する千葉県農業試験場芝草試験園場おいて1997年の夏、セマダラコガネ幼虫が大発生した。高密度となった該幼虫個体群の中には、体が乳白色に変化しているものが多数発見され、そのほとんどが2週間以内に死亡するという現象が観察された。この乳化病に冒されたセマダラコガネ幼虫から以下に示す方法で病原菌株を単離した。即ち、乳白色になり死亡した幼虫に注射針で穴をあけ、血体腔から乳白色の体液を回収した。
【0019】
上記体液から遠心分離により沈殿画分を採取した。顕微鏡観察により、この画分には、細菌の胞子が含まれていると推定された。この画分を60℃で15分間熱処理した後、MYPGPプレート(ミュラー−ヒントンブロス(Mueller-Hinton broth)10g、酵母エキス10g、K2HPO4 3g、C3H3O3Na1g、グルコース0.5g、寒天20g/1L)に繰り広げ、30℃で、嫌気状態で7日間培養した。培地上に形成したコロニーを分離し、再び前記と同様にして培養する操作を繰り返すことにより純粋菌株を分離した。
上記のようにして分離された菌株の細菌学的性質を調べた結果を表1に示す。
【0020】
【表1】
【0021】
表1に示す細菌学的性質から、本菌株はバチルス・ポピリエに属することを認めた。バージェイズ・マニュアル・オブ・デターミネイティブ・バクテリオロジー(Bargeys Manual of Determinative Bacteriology)に記載されているバチルス・ポピリエの菌学的性質によれば、形態的性質は長さ:1.3〜5.2μm、幅:0.5〜0.8μmの桿菌であり、生育温度が20〜35℃である点以外は、表1と一致する。尚、バージェイズ・マニュアル・オブ・デターミネイティブ・バクテリオロジーには、3%NaCl存在下での生育については記載されていない。
一方、実施例3及び実施例4に示すように、上記菌株はセマダラコガネやドウガネブイブイなどのコガネムシ科幼虫に対し乳化病を誘発するという病原性を有していた。ドウガネブイブイ幼虫に対しても殺虫効果を有する点で、本菌株は従来公知のいずれのバチルス・ポピリエとは異なる新規な微生物であり、バチルス・ポピリエ・セマダラ株と命名した。
【0022】
【実施例2】
バチルス・ポピリエ・セマダラ株の胞子画分の製造
腐葉土と砂を3:1の割合で混合した飼育培土を直径6cmのプラスチックカップに20gを入れ、乳化病に感染していた幼虫から採取した胞子を1×103個程度散布した。セマダラコガネ3令幼虫をカップに入れ、25℃で飼育した。幼虫の体が乳白色を帯びてきた時点で体表面を1%次亜塩素酸ナトリウム液で殺菌し、注射針で穴をあけ体液を採取した。該体液から10000rpm、5分間の遠心分離により胞子を回収した。胞子をPBS緩衝液で2回洗浄し、1×109個/mlとなるように調整し、胞子画分とした。
【0023】
寄託菌株から胞子を調製する際は、幼虫の体液中に注射により栄養細胞を1頭当たり約100個程度注入し、30℃で2週間〜4週間飼育し、乳白色になった幼虫の体表面に穴をあけ体液を採取すればよい。
【0024】
【実施例3】
本発明の微生物のセマダラコガネ幼虫に対する殺虫活性
腐葉土と砂を3:1の割合で混合した飼育培土を直径6cmのプラスチックカップ20個に各20gずつ入れ、胞子数が1×107個となるように実施例2で得た胞子画分を散布した。同様にして胞子数が1×107個となるようなカップも20個用意した。ぞれぞれのカップにセマダラコガネ3令幼虫を1頭ずつ、更にサツマイモ小片を1つずつ入れ、25℃で40日間飼育しながら死亡個体数を調べた。また、死亡幼虫体内に胞子が形成されているかどうか体液を顕微鏡で調べた。
【0025】
結果を表2に示す。胞子を1×107個/カップ散布した区では、30日目以降40%の幼虫の死亡が確認された。1×108個/カップ散布した区においては散布後14日目から乳白色になった個体が観察され、散布後30日目で100%の幼虫が死亡し、60%が体内に胞子を形成していた。
【0026】
【表2】
【0027】
【実施例4】
本発明の微生物のドウガネブイブイ幼虫に対する殺虫活性
ドウガネブイブイの2令幼虫を用い、実施例3と同様の方法で行った。ただし、飼育培土として腐葉土と火山灰土を1:1の割合で混合したものを使用した。
【0028】
結果を表3に示す。胞子を1×107個/カップ散布した区では、30日目以降15%の幼虫の死亡が確認された。1×108個/カップ散布した区においては散布後18日目から乳白色になった個体が視察され、散布後40日目で95%の幼虫が死亡し、55%が体内に胞子を形成していた。
【0029】
【表3】
【0030】
【実施例5】
ドウガネブイブイ幼虫防除による芝被害の軽減
芝を生やした面積約500cm2のポットを用意し、その土中にドウガネブイブイ2令幼虫を1ポット当たり10頭ずつ埋めた。該ポットに、実施例2で得た胞子を1.25×1010個/m2あるいは1.25×1011個/m2となるように散布した。また、胞子を散布しない区も対照として設けた。それぞれの区における芝の被害度を30日間にわたって観察した。試験は各区4連で行い、被害度を平均値で表4に示した。
【0031】
【表4】
【0032】
【発明の効果】
本発明の微生物は、コガネムシ科幼虫に対し致死性の乳化病を誘発するため、菌体、特に胞子を幼虫に作用させることによってコガネムシ科幼虫を防除し、芝、牧草、果樹、農園芸植物などを該害虫の被害から保護することができる。特に本微生物は、バチルス・ポピリエに属する微生物としては、日本で重要害虫となっているドウガネブイブイの幼虫に対しても殺虫作用を有することが示された初めての菌株であり、よって我が国におけるその使用効果は非常に大きい。その上、自然環境への悪影響や人体への毒性はほとんどなく、本発明の防除方法は地球環境保全にも貢献する優れた防除方法である。
Claims (5)
- バチルス・ポピリエ・セマダラ( Bacillus popilliae semadara )FERM BP−8068株。
- バチルス・ポピリエ・セマダラFERM BP−8068株をコガネムシ科昆虫に作用させることを特徴とするコガネムシ科昆虫の防除方法。
- バチルス・ポピリエ・セマダラFERM BP−8068株の胞子をコガネムシ科昆虫に作用させることを特徴とする請求項2記載の方法。
- コガネムシ科昆虫がドウガネブイブイ昆虫であることを特徴とする請求項2または3記載の方法。
- コガネムシ科昆虫を防除するための微生物製剤であって、バチルス・ポピリエ・セマダラFERM BP−8068株の胞子を含む微生物製剤。
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