植物寄生線虫は線虫の危険に属しますが、植物の害虫ではなく、植物の病気です。
ネコブセンチュウ (Meloidogyne) は、世界で最も広く分布しており、有害な植物寄生性線虫です。ほぼすべての栽培作物を含む、世界中の 2,000 以上の植物種がネコブセンチュウの感染に対して非常に敏感であると推定されています。ネコブセンチュウは宿主の根組織細胞に感染して腫瘍を形成し、水分や栄養素の吸収に影響を及ぼし、植物の成長阻害、矮化、黄変、枯れ、葉のカール、果実の変形、さらには植物全体の枯死を引き起こします。世界的な作物削減。
近年、線虫の病気対策は世界的な植物保護会社や研究機関の焦点となっています。ダイズシストセンチュウは、ブラジル、米国、その他の重要なダイズ輸出国におけるダイズ生産量減少の重要な原因となっています。現在、線虫病の防除には、耐性品種のスクリーニング、耐性台木の使用、輪作、土壌改良などのいくつかの物理的方法または農業的対策が適用されているが、最も重要な防除方法は依然として化学的防除または化学的防除である。生物学的制御。
ルートジャンクション作用のメカニズム
ネコブセンチュウの生活史は、卵、1令幼虫、2令幼虫、3令幼虫、4令幼虫、成虫となります。幼虫は小さな虫状、成虫は異形、雄は線形、雌は洋ナシ形です。2齢幼虫は土壌の細孔の水中を移動し、頭部の感受性対立遺伝子を通じて宿主植物の根を探し、宿主の根の伸長領域から表皮を突き破って宿主植物に侵入し、その後通過します。細胞間隙を通って根の先端に移動し、根の分裂組織に到達します。2齢幼虫は根先端の分裂組織に到達した後、維管束方向に戻り木部発達領域に到達した。ここでは、2齢幼虫が口腔針で宿主細胞を刺し、食道腺の分泌物を宿主の根細胞に注入します。食道腺の分泌物に含まれるオーキシンとさまざまな酵素は、宿主細胞を誘導して、サブオルガネラが豊富で活発な代謝を行う多核核を持つ「巨大細胞」への変異を引き起こす可能性があります。巨細胞の周囲の皮質細胞は巨細胞の影響で増殖・過成長・肥大し、根表面に根粒の典型的な症状を形成します。2齢幼虫は、栄養分と水分を吸収するための摂食点として巨大細胞を使用し、動きません。適切な条件下では、2 齢幼虫は感染後 24 時間で宿主に巨細胞の生成を誘導し、その後 20 日間で 3 回の脱皮を経て成虫に成長します。その後、オスは移動して根から離れ、メスは静止したまま成長を続け、約28日で産卵を始めます。気温が10℃以上になると、根粒内で卵が孵化し、卵の中で1齢幼虫が、卵からドリルで2齢幼虫が飛び出し、宿主を土壌に放置して再び感染します。
ネコブセンチュウの宿主は多岐にわたり、野菜、食用作物、換金作物、果樹、観賞用植物、雑草など3,000種類以上の宿主に寄生する可能性があります。ネコブセンチュウの被害を受けた野菜の根には、まず大小の結節が形成され、初期は乳白色、後期には淡褐色になります。根節線虫の感染後、地中の植物が短くなり、枝葉が萎縮または黄変し、生育が阻害され、葉の色が薄くなり、重篤な病気の植物の生育が弱まり、植物が衰弱した。干ばつで枯れてしまい、植物全体がひどく枯れてしまいました。さらに、作物上のネコブセンチュウによる防御反応、抑制効果、組織機械的損傷の制御により、赤枯病や根腐れ細菌などの土壌媒介病原体の侵入も促進され、複雑な病気を形成し、より大きな損失を引き起こしました。
予防および制御措置
従来の殺虫剤は、さまざまな使用方法に応じて燻蒸剤と非燻蒸剤に分類できます。
燻蒸剤
これにはハロゲン化炭化水素とイソチオシアネートが含まれ、非燻蒸剤には有機リンとカルバメートが含まれます。現在、中国で登録されている殺虫剤のうち、ブロモメタン（オゾン層破壊物質、段階的に禁止されている）とクロロピクリンはハロゲン化炭化水素化合物であり、ネコブセンチュウの呼吸時のタンパク質合成や生化学反応を阻害する可能性がある。2 つの燻蒸剤はメチル イソチオシアネートで、分解して土壌中にメチル イソチオシアネートやその他の小分子化合物を放出します。イソチオシアン酸メチルはネコブセンチュウの体内に入り込み、酸素運搬体グロブリンに結合し、ネコブセンチュウの呼吸を阻害して致死効果をもたらします。さらに、フッ化スルフリルとカルシウムシアナミドも、中国ではネコブセンチュウの防除用燻蒸剤として登録されています。
1,3-ジクロロプロピレン、ヨードメタンなど、中国では登録されていないハロゲン化炭化水素燻蒸剤もいくつかありますが、これらはブロモメタンの代替品としてヨーロッパおよび米国の一部の国で登録されています。
非燻蒸剤
有機リンおよびカルバメートを含む。我が国で登録されている非燻蒸殺線剤のうち、ホスフィンチアゾリウム、メタノホス、ホキシホス、クロルピリホスは有機リンに属し、カルボキサニル、アルジカーブ、カルボキサニルブタチオカルブはカルバメートに属します。非燻蒸線虫殺虫剤は、ネコブセンチュウのシナプス内のアセチルコリンエステラーゼに結合することにより、ネコブセンチュウの神経系機能を破壊します。通常、それらはネコブセンチュウを殺すのではなく、ネコブセンチュウが宿主を見つけて感染する能力を失わせるだけであるため、しばしば「線虫麻痺剤」と呼ばれます。従来の非燻蒸線虫剤は非常に有毒な神経ガスであり、脊椎動物や節足動物に対して線虫と同じ作用機序を持っています。したがって、環境的および社会的要因の制約の下で、世界の主要先進国は有機リン系およびカーバメート系殺虫剤の開発を削減または中止し、いくつかの新しい高効率で低毒性の殺虫剤の開発に目を向けています。近年、新たな非カルバメート・有機リン系殺虫剤として、スピラレートエチル（2010年登録）、ジフルオロスルホン（2014年登録）、フルオピラミド（2015年登録）などがEPA登録を取得しています。
しかし実際には、毒性が高く、有機リン系殺虫剤が禁止されているため、現在入手可能な線虫剤はあまりありません。中国では 371 種類の殺線虫剤が登録されており、そのうち 161 種類がアバメクチン有効成分、158 種類がチアゾホス有効成分でした。これら 2 つの有効成分は、中国における線虫防除にとって最も重要な成分でした。
現在、新しい線虫剤はそれほど多くはありませんが、その中ではフルオレンスルホキシド、スピロキシド、ジフルオロスルホン、フルオピラミドが代表的な薬剤です。さらに、生物農薬に関しては、河野氏が登録したペニシリウム・パラクラビダムやバチルス・チューリンジエンシス HAN055 も大きな市場潜在力を持っています。
ダイズネコブセンチュウ防除に関する世界特許
ダイズ根こぶ線虫は、主要な大豆輸出国、特に米国とブラジルでの大豆収量減少の主な原因の 1 つです。
ダイズネコブセンチュウに関連する植物保護特許は、過去 10 年間に世界中で合計 4,287 件出願されています。世界のダイズネコブセンチュウは主に地域や国で特許を申請しており、1位は欧州局、2位は中国、米国である一方、ダイズネコブセンチュウの最も深刻な地域であるブラジルでは、特許出願件数はわずか145件にとどまっている。特許出願。そしてそのほとんどは多国籍企業からのものです。
現在、中国ではアバメクチンとホスフィンチアゾールが根部線虫の主な防除剤となっている。そして、特許製品であるフルオロピラミドも開発され始めています。
アベルメクチン
アバメクチンは 1981 年に哺乳類の腸内寄生虫の防除として、1985 年には殺虫剤として市場に導入されました。アベルメクチンは、今日最も広く使用されている殺虫剤の 1 つです。
ホスフィンチアゼート
ホスフィンチアゾールは、日本の石原商事が開発した新規で効率的かつ広範囲の非燻蒸有機リン系殺虫剤であり、日本を含む多くの国で販売されています。予備研究では、ホスフィンチアゾリウムが植物内で吸収および輸送され、寄生性線虫および害虫に対して広範囲の活性を有することが示されています。植物寄生性線虫は多くの重要な作物に被害を与えますが、ホスフィンチアゾールの生物学的および物理的および化学的特性は土壌への施用に非常に適しているため、植物寄生性線虫を防除するための理想的な薬剤です。現在、ホスフィンチアゾリウムは中国で野菜に登録されている唯一の殺線虫剤の一つであり、内部吸収性に優れているため、線虫や土壌表面害虫の防除だけでなく、葉ダニや葉の防除にも使用できます。表面の害虫。ホスフィンチアゾリドの主な作用機序は、標的生物のアセチルコリンエステラーゼを阻害することであり、これは線虫第 2 幼虫期の生態に影響を与えます。ホスフィンチアゾールは線虫の活動、損傷、孵化を阻害するため、線虫の成長と繁殖を阻害することができます。
フルオロピラミド
フルオピラミドはピリジルエチルベンズアミド系殺菌剤で、バイエル クロップサイエンス社によって開発、商品化されており、まだ特許期間中です。フルオロピラミドには一定の殺線虫活性があり、作物におけるネコブセンチュウの防除用に登録されており、現在ではより一般的な殺線虫剤となっています。その作用機序は、呼吸鎖におけるコハク酸デヒドロゲナーゼの電子伝達を阻害することによりミトコンドリア呼吸を阻害し、病原菌の増殖サイクルの数段階を阻害して病原菌を制御する目的を達成することである。
中国におけるフルオロピラミドの有効成分はまだ特許期間中です。線虫に関する特許出願のうち、3件はバイエル社、4件は中国からのもので、これらは線虫を防除するための生物刺激剤またはさまざまな有効成分と組み合わせられています。実際、特許期間内の一部の有効成分を使用して、事前に特許レイアウトを実行して市場を掌握することができます。優良鱗翅目害虫やアザミウマ駆除剤エチルポリシジンなど、国内出願特許の70％以上は国内企業が出願している。
線虫防除用生物農薬
近年、ネコブセンチュウの化学的防除に代わる生物学的防除法が国内外で広く注目を集めています。ネコブセンチュウに対する高い拮抗能力を持つ微生物の分離とスクリーニングは、生物学的防除の主要な条件です。ネコブセンチュウの拮抗微生物として報告されている主な株は、パスツレラ、ストレプトミセス、シュードモナス、バチルス、根粒菌でした。しかし、ミロテシウム、パエシロミセス、トリコデルマなどの一部の微生物は、人工培養が困難であったり、野外での生物学的防除効果が不安定であったりするため、ネコブセンチュウに対して拮抗作用を発揮することが困難でした。
Paecilomyces lavviolaceus は、ミナミ根節線虫および Cystocystis albicans の卵に効果的な寄生虫です。ミナミネコブセンチュウの卵への寄生率は60～70％にもなります。パエシロマイセス・ラヴビオラセウスのネコブセンチュウに対する阻害機構は、パエシロマイセス・ラヴビオラセウスがラインワームのオーシストと接触した後、粘性基質中で生物防除細菌の菌糸体が卵全体を取り囲み、菌糸体の末端が太くなることである。卵の殻の表面は、外因性代謝産物や真菌のキチナーゼの働きによって破壊され、そこに真菌が侵入して置換されます。また、線虫を殺す毒素を分泌することもあります。その主な機能は卵を殺すことです。中国には8つの農薬登録がある。現在、パエシロマイセス・リラクラビには販売用の複合剤形はありませんが、中国における特許レイアウトには、使用活性を高めるために他の殺虫剤と配合する特許があります。
植物エキス
天然の植物製品はネコブセンチュウの防除に安全に使用でき、ネコブセンチュウの病気を防除するために植物材料または植物が生産する線虫物質を使用することは、生態学的安全性と食品の安全性の要件により適合します。
植物の線虫成分は植物のあらゆる器官に存在し、水蒸気蒸留、有機抽出、根分泌物の収集などによって得ることができます。化学的性質に応じて、主に水溶性または有機溶解性の不揮発性物質に分類されます。不揮発性物質が大部分を占める揮発性有機化合物。多くの植物の線虫成分は、簡単に抽出するだけでネコブセンチュウの防除に使用でき、植物抽出物の発見は、新しい活性化合物に比べて比較的簡単です。しかし、殺虫効果はあるものの、その本当の有効成分や殺虫原理は不明なことが多いです。
現在、インドニーム、マトリン、ベラトリン、スコポラミン、茶サポニンなどが線虫殺虫活性を有する主な市販植物殺虫剤であるが、これらは比較的数が少なく、間植または併植することによって線虫抑制植物の生産に使用することができる。
ネコブセンチュウを防除するための植物抽出物の組み合わせは、より優れた線虫防除効果を発揮するが、現段階では完全には商業化されていないが、それでもネコブセンチュウを防除するための植物抽出物の新しいアイデアを提供する。
生物有機肥料
バイオ有機肥料の鍵は、敵対する微生物が土壌や根圏土壌で増殖できるかどうかです。結果は、エビやカニの殻や油粉などのいくつかの有機材料の施用が、ネコブセンチュウの生物学的防除効果を直接的または間接的に改善できることを示しています。固体発酵技術を利用して拮抗微生物と有機肥料を発酵させてバイオ有機肥料を製造することは、根こぶ線虫病を制御するための新しい生物学的防除方法です。
バイオ有機肥料による野菜線虫の防除研究では、バイオ有機肥料中の拮抗微生物、特に拮抗微生物と有機肥料を発酵させて作られた有機肥料がネコブセンチュウに対して良好な防除効果を示すことが判明した。固体発酵技術による。
しかし、有機肥料によるネコブセンチュウの防除効果は環境や使用期間と大きく関係しており、その防除効率は従来の殺虫剤に比べてはるかに低く、実用化は困難です。
しかし、薬剤と肥料の管理の一環として、化学農薬を添加し、水と肥料を統合することによって線虫を管理することは可能です。
国内外で単一作物品種（サツマイモ、大豆など）が多数作付されることにより、線虫の発生は深刻化しており、線虫の防除も大きな課題となっています。現在、中国で登録されている農薬品種のほとんどは 1980 年代以前に開発されたものであり、新しい有効成分が大幅に不足しています。
生物剤は使用過程において独特の利点を持っていますが、化学剤ほど有効ではなく、その使用はさまざまな要因によって制限されます。関連する特許出願を通じて、現在の殺線虫剤の開発は依然として古い製品の組み合わせ、生物農薬の開発、および水と肥料の統合を中心に行われていることがわかります。
投稿日時: 2024 年 5 月 20 日