[ 研究資料 ]
田場 聡1,*・伊藤勝仁2・伊藤 創1,3・永松ゆきこ4・ 青山理絵5・冨高保弘6
Development of an environmentally-friendly nematode control agent applying Bidens pilosa L.
var. radiata extract
Satoshi Taba1,*, Katsuhito Ito2, Hajime Ito1,3, Yukiko
Nagamatsu4, Rie Aoyama5, Yasuhiro Tomitaka6
The control effects of applying a solid-type material (carrier: PVA and agar) B. pilosa var. radiata extract onto root-knot formations of M. incognita and M. hapla were evaluated. It was clear, in particular, that the highest controlled effect of the planting hole treatment (bottom side) of the cube-type material, occurred where the rates of agar and plant extract dry matter were 1:3. Furthermore, the control effect of cube-type materials (1:3) on M. hapla was high when the amount of sprinkling water was increased, compared with that used regularly, and no influence on the growth of tomatoes was observed. As a result, the B. pilosa var. radiata extract materials could be used as an environmentally-friendly control agent for M. incognita and M. hapla. Nematol. Res. 50(2), 39–44. (2020)
Key words: agar, formulation, plant extract, root-knot nematode 緒 言 地球上に生息している線虫は生息域が多様で、海 洋性を含めた場合 4.4 × 1020もの個体が生息してい ると推定されている（Hoogen et al., 2019）、これらの うち土壌線虫は、生活様式から自由生活性と植物寄 生性線虫に分類され、後者の一部の種が農作物栽培 において問題となる。植物寄生性線虫による作物被 害は深刻であり、世界規模で約 1,250 億ドル（約 12.5 兆円）の損失を生じると推定されている（Chitwood, et al., 2003）。特にネコブセンチュウ類（Meloidogyne spp.）は農作物や雑草に寄生し、2,000 種以上の植物 に被害を及ぼすと言われている（Perry et al., 2009）。 日本ではネコブセンチュウ、ネグサレセンチュウおよ びシストセンチュウ類の被害が顕著であり、特にサツマイ モネコブセンチュウ（M. incognita (Kofoid & White)
Chitwood）の被害が甚大である（水久保，2015）。近
年、九州沖縄地域で行われた有害線虫の調査では、 サツマイモネコブセンチュウ以外にもアレナリアネコブセ ンチュウ（M. arenaria (Neal) Chitwood）、キタネコブセ ンチュウ（M. hapla Chitwood）、ジャワネコブセンチュウ（M. javanica (Treub) Chitwood）およびナンヨウネコブセンチ ュウ（M. microcephala Cliff & Hirschmann）などの分 布が報告されている（岩堀，2009）。
線虫被害に対抗する手段として一般的に化学的防 除が行われている（Perry and Moens, 2006）が、優れ た方法である一方で、化学合成農薬の連用は、耐性 線虫の出現や環境への悪影響が懸念されるため、生 物、耕種、物理および化学的防除などを組み合わせ た防除体系（一谷・中筋，1994；Whitehead, 1998） により、経済被害を生じるレベル以下に病害虫を減 少・維持するための総合的防除（IPM）（Norris et al., 2003）や環境保全型病害虫管理（EBPM）（Jacobsen, 1997）を行うことが重要とされている。
近年、植物由来成分を活用した有害線虫の防除が注目 され、様々な植物の殺虫活性が報告されている（Ferraz and Freitas, 2003）。特にキク科植物のアワユキセンダング サ（Bidens pilosa L. var. radiata Scherff.）が、サツマイ モネコブセンチュウに対して殺虫、麻痺、孵化および忌避 活性を示すことが明らかとなり（Taba et al., 2008）、実用 化に向けた研究開発が行われている（伊藤ら，2018；伊 藤・田場，2019；Taba et al., 2014；田場ら，2017）。 サツマイモネコブセンチュウに対して本植物の抽 出液を土壌灌注した場合、高い防除効果が得られる ことが報告されている（田場ら，2008；2010）が、 土壌灌注において十分な効果を得るためには多量の 抽出液が必要である。そこで処理量の低減と効果の 向上を目的としてポリビニルアルコール（PVA）と 植物抽出液を混合してフィルム状資材を作製し、防 除効果を評価した結果、線虫に対する物理的（侵入 1 〒 903-0213 沖縄県中頭郡西原町字千原 1 琉球大学農学部（Faculty
of Agriculture, University of the Ryukyus, 1 Senbaru, Nishihara-cho, Nakagami-gun, Okinawa 903-0213, Japan）
2 〒 441-1115 愛知県豊橋市石巻本町字越川 45 株式会社アイセロ
（Aicello Corporation, 45 Koshikawa, Ishimakihon-machi, Toyohashi, Aichi 441-1115, Japan）
3 〒 306-0213 茨城県古河市北利根 12 アイオン株式会社（AION Co.,
Ltd., 12, Kitatone, Koga-shi, Ibaraki 306-0213, Japan）
4 〒 903-0815 沖縄県那覇市首里金城町 1-42-8 パネフリ工業株式会社
環境科学研究所（Environmental Science Research Institute, Panefri Industrial Co., LTD, 142-8 Kinjou-cho Shuri Naha, Okinawa, 903-0815, Japan）
5 〒 033-0071 青森県上北郡六戸町大字犬落瀬字柳沢 91 青森県産業
技術センター（Aomori Prefectural Industrial Technology Research Center, 91, Yanagisawa, Inuotose, Rokunohe-machi, Kamikita-gun Aomori, 033-0071, Japan）
6 〒 861-1102 熊本県合志市須屋 2421 九州沖縄農業研究センター
（Kyushu Okinawa Agricultural Research Center, NARO, 2421 Suya, Koshi, Kumamoto 861-1192, Japan）
* 責任著者（Corresponding author），e-mail: taba3104@agr.u-ryukyu. ac.jp
アワユキセンダングサ抽出液を応用利用した
環境配慮型線虫防除剤の開発
6 反復の平均値を算出した。土壌中のサツマイモネコブ センチュウ密度は、各処理区のポット（6 反復）から、そ れぞれ土壌を採取して良く混和して得られた土壌のうち 20 gを用いてベルマン法（3 反復）を行った。分離された 線虫は光学顕微鏡を用いて計数し、平均値を算出した。 キューブ型資材（担体：寒天）を用いた防除効果試験： 株式会社アイセロにおいてアワユキセンダングサ 抽出液（ネコブレス，パネフリ工業株式会社）乾燥 物を寒天および水と混合した後、真空凍結乾燥装置 （DCR-1100，東京理化学機器株式会社）で凍結乾燥 処理（-40℃，24 時間以上）を行い、キューブ型（約 0.5 g）にしたもの（抽出液乾燥物：担体比 = 1 : 2 お よび 1 : 3）を供試した。供試した土壌、植物および 線虫は先の実験と同じである。1/10,000 a ワグネルポ ットに滅菌済みの供試土壌を 1.0 kg入れ、トマト苗 定植時に、植穴上部、植穴下部および株元表面にキ ューブ型資材（2 または 5 個）を処理した。また各処 理区の資材は同じ重量になるように予め調整を行っ た。これにサツマイモネコブセンチュウ 2 期幼虫浮 遊液（約 100 頭/ ml）を 10 ml接種した。試験期間は、 2018 年 4 月 11 日から 5 月 27 日とした。試験は 5 反 復行い、その平均値を算出した。試験期間終了後、 トマトの根こぶ程度および土壌内線虫数を調査した。 実験は 3 反復行い、その平均値を算出した。 キューブ型資材を用いた圃場試験： 前実験で作製したキューブ型資材（担体：植物抽 出液乾燥物比 = 1 : 3）を供試した。試験は青森県産業 技術センター内のキタネコブセンチュウ（M. hapla Chitwood）汚染圃場（黒ボク土）で行った。初期密 度は、通常潅水区が 0.7 ∼ 4.3（平均 2.0 頭）、多潅水 区が 0.7 ∼ 5.3（平均 3.0 頭）（20g土壌当たり，各処 理区 4 地点 3 反復）で行った。供試植物はトマト（品 種：りんか 409，サカタのタネ）を用いた。試験区は 異なる畝（幅 100 cm）に通常潅水区と多潅水区を設 置した。全処理区ともに畝幅 100 cm× 3.0 mとし、 キューブ資材 15 個または 45 個（1 株当たり）処理、 化学農薬区（ホスチアゼート粒剤，石原産業株式会 社，15 kg/10 a換算）および無処理区を設けた。なお 各処理区は 30 cmの間隔をあけて設置した。トマト 苗（播種後 1 か月）は 1 区当たり 10 本定植し、苗定 植時にキューブ資材を植穴下に処理した。トマトの 株元に設置した水分センサー（EC-5，デカゴン社製） で水分量の測定を行い、通常潅水区では 1 株当たり 1.5 l、多潅水区では 3.0 lとなるように調整した。な お土壌中の水分測定は毎日行った。試験期間は、2018 年 8 月 8 日から 11 月 6 日とした。トマト草丈は栽培 終了日に測定を行い、その後に株を掘り起こし、根 こぶ程度および土壌中のキタネコブセンチュウ密度 阻害）および化学的（忌避や殺虫）作用による高い 防除効果を示すことが明らかとなっている（田場ら， 2017）。このように抽出液を担体（PVA）と組み合わ せることで効果の高い資材開発の可能性が示された が、製造コストや作業効率が課題となっている。そ こで本研究では、アワユキセンダングサ抽出液を活 用した線虫防除資材の実用化を目指し、PVAおよび 寒天を担体とした防除資材を作製し、防除効果やト マトの生育に対する影響について評価を行った。 材料および方法 土壌、植物および線虫： 土壌は市販の島尻マージ（砂：14.6%，シルト： 25.6%，粘土：59.8%）（島尻赤土，緑土産業株式会社）、 バーミキュライト（ニッタイ株式会社）および有機 肥料（完熟堆肥，株式会社金武有機堆肥センター） を 4 : 1 : 1 の割合で混和しオートクレーブで加圧滅菌 （120℃，20 分処理）したものを供試した。植物はミ ニトマト「ちびっこ」（Lycopersicum esculentum Mill.） を供試した。線虫は琉球大学農学部植物病理学研究 室で継代飼育しているサツマイモネコブセンチュウ （M. incognita）2 期 幼 虫（ 原 寄 主： ナ ス，Solanum melongena L.，産地：沖縄県うるま市与那城西原ナス 圃場，同定者：田場 聡）を供試した。 タブレット型資材（担体：PVAおよび寒天）の防除 効果：
アワユキセンダングサ（B. pilosa var. radiata）の地 上部を大型乾燥器（ワコー式い草乾燥機，SF-2）を 用いて乾燥（75℃，24 時間）させた後に乾燥物の 5 倍量の水道水を加えて 30 分間沸騰して得られた抽出 液に米澱粉（ファインスノウ，上越スターチ株式会社） を抽出液重量の 2 倍量添加した。これを熱風循環乾 燥機（50℃，72 時間）（GT-150，アルプ株式会社）で 乾燥させて粉砕機（Force mill FM-1，大阪ケミカル 株式会社）で破砕後、150 meshステンレス製篩で粉 末状にした。この乾燥粉末に寒天および適量の水を 混合した後に定温恒温器（DK600，ヤマト科学株式 会社製）で恒温乾燥処理（50℃，24 時間以上）を行 うことでタブレット型に固形化したもの（直径 1 cm， 厚さ 2 mm）（担体：抽出液乾燥物比 = 1 : 1 および 1 : 2） を供試した。1/10,000 a ワグネルポットに滅菌済みの 供試土壌を 1.0 kg充填し、十分に灌水して 1 週間静 置した。これに播種後 2 週間のトマト苗を定植し、 サツマイモネコブセンチュウ 2 期幼虫浮遊液（約 100 頭/ ml）を 10 ml接種した後に資材を株元表面（土壌 表面）に処理した。試験期間は、2016 年 11 月 16 日 から 12 月 26 日とした。栽培期間終了後にトマトの 根こぶ程度および土壌中の線虫数について調査を行 った。根こぶ程度は 5 段階で評価（佐野、2004）し、
薬区の 0.0 に劣る結果となった。その他の処理区（3.0 ∼ 3.8）では有意な差は認められなかった。土壌中の サツマイモネコブセンチュウ密度は無処理区の 47.0 に対して全ての処理区で 0.0 ∼ 93.7 頭と有意な差は 認められなかった（P < 0.05）（Table 2）。栽培終了後 を調査した。草丈および根こぶ程度は各処理区の平 均を算出し、土壌中の線虫密度は各区当たり 5 箇所 から採取した土壌を良く混和し、そのうちの 20 gを 用いてベルマン漏斗法（3 反復）により線虫分離を行 い、その平均値を算出した。 統計検定： サツマイモネコブセンチュウおよびキタネコブセンチュ ウに対する防除効果、土壌中の線虫数およびトマト の生育に対するキューブ型資材の処理区間の有意差に ついては、テューキーのHSD検定により解析を行った。 統計ソフトはフリーソフト「R」（version 3.5.3.）（R development Core Team，2019）を使用した。
結果および考察 タブレット資材の防除効果では、根こぶ程度が無処理 区の 3.2 に比べて、1：2（寒天）処理区が 1.3 と有意に低く、 農薬区（1.5）と同等の根こぶ抑制効果が認められた。ま たその他全ての処理区（2.7 ∼ 3.5）では無処理区に対し 有意な差は認められなかった。土壌中のサツマイモネコブ センチュウ密度は無処理区の 23.7 頭に対して、1：2（寒天） 処理区が 2.3 と減少傾向を示したが、全ての処理区で有 意な差は認められなかった（P < 0.05）（Table 1）。次にキ ューブ型資材を用いた防除効果の検討では、根こぶ程度 が無処理区の 3.8 に比べて、1：3（植穴下部，2 およ び 5 個）処理区で 2.8 と有意に低い値となったが、農
Treatment Root-knot index incognita /Number of M.20 g of soil Agar only 3.5 ± 0.5e c 20.0 ± 5.6 ab 1:1 (agar)b 3.0 ± 0.0 c 10.7 ± 4.7 a 1:2 (agar) 1.3 ± 1.4 a 12.3 ± 1.5 a PVA only 3.2 ± 0.4 c 21.0 ± 4.4 ab 1:1 (PVA) 3.2 ± 0.4 c 37.0 ± 16.1 b 1:2 (PVA) 2.7 ± 0.8 bc 16.3 ± 12.9 ab Fosthiazatec 1.5 ± 0.5 ab 12.0 ± 1.7 a Controld 3.2 ± 0.4 c 23.7 ± 14.4 ab a The cultivation period was 40 days. Juveniles of M. incognita
(1,000/pot) were inoculated after the tomato seedlings were treated with the materials.
b Ratio = carrier (agar or PVA): dry matter of B. pilosa var. radiata extract.
c 1.5% fosthiazate as an active ingredient, equivalent to 15 kg/10
a.
d Without the material, but with M. incognita inoculation. e Means±SD of 6 replicates. Different letters in the same
vertical column indicate significant difference (Tukey’s HSD multiple comparison test, P < 0.05).
Table 1. Effects of tablet-type materials containing Bidens pilosa var. radiata extract produced by mixing with agar or PVA on the root-knot formation of Meloidogyne incognitaa
Treatment Number of cubes Root-knot index Number of M. incognita /20 g of soil
1:2b Root foot 2 3.8 ± 0.4e c 54.0 ± 13.2 ab 5 3.3 ± 0.5 bc 38.0 ± 6.6 ab Planting hole 2 3.0 ± 0.0 bc 52.7 ± 46.0 ab (upper side) 5 3.0 ± 0.0 bc 14.3 ± 10.6 ab Planting hole 2 3.8 ± 0.4 c 35.7 ± 6.0 ab (bottom side) 5 3.3 ± 0.5 bc 35.0 ± 16.0 ab 1:3 Root foot 2 3.8 ± 0.4 c 60.3 ± 13.7 ab 5 3.2 ± 0.4 bc 93.7 ± 90.7 b Planting hole 2 3.0 ± 0.0 bc 23.3 ± 6.0 ab (upper side) 5 3.0 ± 0.0 bc 28.3 ± 23.6 ab Planting hole 2 2.8 ± 0.4 b 39.7 ± 18.0 ab (bottom side) 5 2.8 ± 0.4 b 10.7 ± 6.4 ab Fosthiazatec - 0.0 ± 0.0 a 0.0 ± 0.0 a Controld - 3.8 ± 0.4 c 47.0 ± 19.0 ab
a The cultivation period was 40 days. Juveniles of M. incognita (1,000/pot) were inoculated after the tomato seedlings were treated
with the materials.
b Ratio = carrier (agar): dry matter of B. pilosa var. radiata extract. c,d The same as Table 1.
e Means±SD of 5 replicates. Different letters are indicated the same as for Table 1.
Table 2. Effects of cube type materials containing Bidens pilosa var. radiata extract, produced by mixing with agar, on the formation of
では無処理区の根こぶ程度が 1.2 であるのに対して 45 個資材処理区では 0.1 となり、農薬処理区と同等 となった。潅水量が多く、資材処理数が多いほど防 除効果が高くなったが土壌線虫数では差は認められ なかった（P<0.05）（Table 3）。 サツマイモネコブセンチュウに対する数種固形資 材の防除効果を評価した結果、寒天を担体として用 いた資材で特に高い効果が認められた（Table 1, 2）。 また防除効果を高めるために寒天：植物抽出液乾物 比が 1：2 ∼ 1：8 になるように作製した資材を用い てトマトに対する影響を調べたところ、1：4 以上で 多くの枯死株が確認された（伊藤・田場，2019）。ア ワユキセンダングサは他植物に対してアレロパシー 作用を示すことが報告されており（原田ら，2003； Ishimine et al., 1987）、植物抽出液の比率が高くなる につれて寒天内に含まれる抽出物の浸出性が高まる ことも明らかにされている（伊藤・田場，2019）こ とから、寒天資材中の植物抽出液含量が多くなるこ とで強い阻害的アレロパシーを示したと考えられる。 この結果を踏まえ、資材の寒天：抽出液乾物比が 1： 2 ∼ 1：3 となるように資材を作製し防除効果試験を 行ったところ、株元処理（土壌表面）や株元上処理 に比べて植穴下処理（1：3）の効果が高いことが明 らかとなった（Table 2）。伊藤・田場（2019）は、寒 天とPVAのゲル化の可否、乾燥性および安定性（形 状維持）を比較しているが、いずれも寒天が優れて おり、乾燥処理によって多孔質となることで有効成 分の浸出性が高くなることが効果を高める要因であ ると推察している。栽培終了後に資材残渣を確認し た結果、株元処理のみ残渣（資材小塊）が確認され たことから、他処理区に比べ有効成分の浸出量が劣 ったことが要因であると考えられるが、植穴処理（上 に資材残渣の確認を行った結果、株元に資材を 5 個 処理した場合のみ資材分解物の小塊が確認され、他 の資材処理区では確認されなかった。キューブ型資 材を用いて圃場効果試験を行った結果では、栽培期 間を通して土壌中の水分量を測定した結果、潅水開 始から約 1.5 か月程度は通常潅水区に比べて多潅水区 において土壌水分量が多くなった。その後（9 月 16 日以降）は約 1 か月程度ほぼ同等の水分量となり、 栽培終了の約 10 日前に逆転する値となった（Fig. 1）。 栽培終了後のトマトの草丈を測定した結果、通常潅 水区では 195.6 ∼ 199.7、多潅水区で 191.1 ∼ 199.4 と なり、無処理区（通常潅水区：197.8 cm，多潅水区： 190.5 cm）と有意差がなかった（P<0.05）。また枯死 株は確認されなかった。根こぶ程度についは、通常 潅水では、無処理区に対して草丈および根こぶ程度 に差は認められなかったが、土壌線虫数は全ての処 理区で有意に低下（P<0.05）した。一方、多潅水区 Quantity of water
sprinklinga Treatment Plant height (cm) Root-knot index hapla /Number of M. 20 g of soil
Regular 15 materialsb 198.3 ± 9.7d a 1.2 ± 0.8 a 12.7 ± 3.1 a
45 materials 195.6 ± 8.0 a 0.8 ± 0.4 a 11.0 ± 1.7 a
Fosthiazatec 199.7 ± 36.6 a 0.8 ± 0.6 a 14.0 ± 1.0 a
Control (no treatment) 197.8 ± 9.1 a 1.4 ± 0.7 a 12.3 ± 1.5 b
Voluminous 15 materials 191.0 ± 7.0 a 0.6 ± 0.7 a 11.3 ± 0.6 a
45 materials 199.4 ± 7.6 a 0.1 ± 0.3 b 11.7 ± 2.1 a
Fosthiazatec 192.5 ± 8.6 a 0.3 ± 0.5 b 10.3 ± 0.6 a
Control (no treatment) 190.5 ± 10.3 a 1.2 ± 0.8 a 13.0 ± 1.0 a
a Regular: 1.5 l per plant, Voluminous: 3.0 l per plant.
b Cube type materials were treated (per plant) on the bottom of the planting hole. c The same as in Table 1.
d Means±SD of 10 replicates. Different letters are indicated the same as in Table 1.
Table 3. Effects of sprinkling quantity and number of material treatments on tomato growth and root-knot formation of
Meloidogyne hapla
Fig. 1. Quantity of sprinkling during a cultivation period of tomato (August 9, 2018 to November 6, 2018).
引用文献
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