JP2927960B2 - 軟体動物の生物的防除 - Google Patents

軟体動物の生物的防除

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Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、農業および園芸上の有害生物(pest)の防
除、更に詳細には、ナメクジ、例えばDeroceras retic
ulatum、およびカタツムリ(snail)、例えばMonacha
cantianaなどの軟体動物の防除に関する。便宜上、本発
明を主にナメクジの防除に関して記載するが、本発明は
田畑または温室の植物に有害な、またはヒトまたは動物
に有害な寄生虫を運搬する他の軟体動物の防除にも適用
可能であると理解すべきである。
ナメクジは、英国、他の欧州諸国、北および中央アメ
リカ、および南洋州における幾つかの主要農作物、特に
秋まき小麦、脂肪種子(oil seed)セイヨウアブラナや
ジャガイモに広く見られる有害生物である。これらは、
園芸においても、家庭園芸家にとっても問題である。経
済的に重大な影響を与えるナメクジの種は、グレイ・フ
ィールド・スラッグ(grey field slug)、Deroceras
reticulatum(Limacidae(コウラナメクジ)科)である
が、他のナメクジ(limacid slugs)およびArion(Ario
nidae科)、TandoniaMilaxMilacidae科)およびBoe
ttgerilla種もまた重大な損害を引き起こすことがあ
る。カタツムリも、園芸や農業の有害生物の問題となる
ことがあり、その一例として、Monacha cantiana(Hel
icidae科)が挙げられる。有害生物軟体動物の例は、Go
dan著の「有害生物ナメクジおよびカタツムリ」(1983
年、Springer-Verlag社、ベルリン)に挙げられてい
る。軟体動物は、ヒトまたは動物の健康に害を及ぼす有
害生物を運搬することもある。例えば、肝吸虫類Fascio
la hepaticaを運搬するLymnaea(モノアラガイ)種(L
ymnaeidae科)、およびOpisthorcis sinensisを運搬す
Bulinus種(Bulinidae科)などが挙げられる。Limaci
dae、Arionidae、MilacidaeおよびHelicidae科は、柄眼
目に属する。BulinidaeおよびLymnaeidae科は、基眼目
に属する。
現在用いられている防除法は部分的にしか効果がな
く、利用可能な化学薬品は鳥および哺乳動物に対して非
常に毒性が高い。従って、一層効果的で、持続性が高く
かつ毒性が低い軟体動物の防除法が必要であるのは明ら
かである。
Phasmarhabditis属の線虫が、広汎な軟体動物の種に
対する効果的な防除薬剤であることを見出した。特に効
果的なPhasmarhabditis種は、関連の生物P.neopapillos
aおよびP.hermaphroditaであり、これについては以下に
更に説明する。これらの種は、かなり以前から知られ
て、文献に記載されており、特にAndrassy著の「Rhabdi
tina亜目(Nematoda:Secernentina)の分類学的概説
「(1983年、Orstom、パリ)中で具体的に特性決定され
ている。しかしながら、ナメクジおよび他の有害生物軟
体動物に対するこれらの生物の生物学的活性は、これま
で認識されていなかった。
それ故、本発明は、農業および園芸上の有害生物、あ
るいはヒトおよび動物の健康上の有害生物、特に軟体動
物の防除のためのPhasmarhabditis種の使用を含むもの
である。この生物は陸生のナメクジから得ることがで
き、下記の方法によって培養して田畑または温室に適用
するのに好適な組成物を処方するのに充分な量を生産す
ることができる。実際の使用のための典型的な組成物
は、泥炭、粘土および他の固形または半固形担体、例え
ばゲル材料などの許容可能な担体材料を利用する。屋外
でのマイクロプロット(microplot)および野外試験に
よって、線虫はナメクジを殺すと共に、現在利用可能な
最良の化学薬品であるメチオカルブと少なくとも同様、
あるいはそれより良好に、白菜の苗木および小麦の種ま
たは苗木をナメクジの被害から予防することがわかっ
た。
この生物の生物学 線虫は、英国のLong Ashton Research Stationで採集
したナメクジから単離した。線虫が、特有の症状、最も
顕著にはナメクジの外套膜の腫張を有するナメクジの致
命的疾患と関係していることがわかった。この線虫は、
Rhabditina亜目に属するものとして同定し、更に検索表
を用いて同定した(Andrassy、1983年)。この群の主な
分類学的特性は、その口器および雄性の生殖構造であ
る。Long Ashtonで単離した線虫は、同形の口後節(met
astom)を伴う特有の短い口を有し、また雄性が存在し
た場合、それはPhasmarhabditis属と一致するペロデラ
ン嚢(peloderan bursas)を有していた。Andrassy(19
83年)は、これらの線虫と形態上は同じであるが、個体
群中に存在する雄性の数が互いに異なる2種を挙げてい
る。Phasmarhabditis neopapillosaでは、雄性と雌性
は同数だけ存在するが、P.hermaphroditaでは、雄性は
非常に希少である。P.hermaphroditaP.neopapillosa
と異なる種であるのか、またはその単なる生物学的変異
体(variant)であるかは、未だに明らかになっていな
い(Andrassy、1983年)。P.hermaphroditaについて
は、Maupas著のArchives de Zoologie(1900年)、第8
巻、464〜624頁に初めて記載が見られ、その線虫はRhab
ditis caussaneliと命名された。Maupasは、ノルマン
ディーで採集したArion aterの腸に、耐性の幼虫形態
を見出した。彼は、2年間、腐敗した肉で線虫の培養を
続けた。彼は、成虫が主に雄性先熟の自家生殖性雌雄同
体であることを見出した。雄性の数は非常に少なく(雌
性1300につき雄性1)、培養物中の雄性数は栄養状態に
左右されなかった。Maupasは、雄性が雌性と交尾するの
を目にしたことがなく、これによって雄性の存在下での
生殖力、あるいは子孫の性別比が変化しないことがわか
った。Maupasは、この線虫がナメクジの寄生虫であると
は考えなかった。
Phasmarhabditis neopapillosaについては、Mengert
によって報告されており、線虫と陸生軟体動物との関係
についての研究で、Zeitschrift fur Morphologie und
Okologie Tiere(1953年)、第41巻、311〜349頁で、こ
の線虫をRhabditis neopapillosaと命名した。彼は、
ナメクジのLimax cinereonigerの後腸に耐性幼虫期
(「耐久型幼虫(dauer larvae)」)の線虫を見出し
た。MengertはP.neopapillosaを、何世代にもわたって
材料を腐敗させることによって繁殖する腐生植物であ
り、好ましくない条件になると、幼若体は成熟できず、
摂食を必要としない耐性の耐久型幼虫を形成すると考え
た。彼は、P.neopapillosaの生活形式が他の2種のPhas
marhabditis papillosaおよびP.hermaphroditaと同じ
ものであると考えた。彼は、これら3種の耐久型幼虫
は、機会があれば、ナメクジの体内に入り込み、ナメク
ジが死ぬまで耐久型幼虫のままでそこに定着し、その
後、その死体を摂食して成長して、繁殖すると考えた。
Mengertは、ナメクジ体内で生活することは線虫の生活
環において必要な部分ではないが、これらの種の耐久型
幼虫は、ナメクジ体内での生活にある程度の適応を示し
たと考えた。しかしながら、彼は、それらはナメクジの
寄生虫ではないと述べた。
線虫は、ふすまを餌として付け、自然の草原地域に備
え付けた罠を用いて野外で採集したナメクジから単離す
ることができる。採集後、解剖したナメクジの腸(gu
t)または外套膜の腔から線虫を単離することができ
る。多くの種の線虫がナメクジに関連したものであり
(Mengert、1953年)、P.hermaphroditaおよびP.neopap
illosaを分類学的検索表を用いて確実に同定する必要が
ある(Andrassay、1983年)。ナメクジにおいて感染期
線虫(耐久型幼虫)のみが得られるときには、線虫を培
養してそれらを同定することが必要である。
Long Ashtonでは、Phasmarhabditis線虫を何度も単離
してきた。いくつかの場合には、線虫の個体群は雄性お
よび雌性から成っていたが、他の場合には、個体群は雌
雄同体のみで構成された。両タイプの個体群の線虫を、
光学顕微鏡法および走査型電子顕微鏡法を用いて検討し
た。等電点電気泳動を用いてタンパク質の分離を行った
後、異なる個体群のタンパク質プロフィールも検査し
た。前記の方法のいづれを用いても、個体群間の差は認
められなかった。単離した線虫は、P.neopapillosaおよ
P.hermaphrodita両方の参照可能な記載内容に一致す
る。
Phasmarhabditis線虫は、本明細書に記載する方法に
より得ることができう。当該技術では既に周知のことだ
が、昆虫寄生性線虫は、撹拌タンクまたはエアリフト発
酵槽を用いる液体培養、あるいはフォームチップ(foam
chip)のバッグまたはトレー中での固体培養によっ
て、商業上の使用を目的として大規模に生産することが
可能である。同様の技術を用いて、P.hermaphrodita
たはP.neopapillosaを大規模生産することができる。従
って、本発明により用いられる線虫は、昆虫寄生性線虫
の生産に使用したものと同様の技術を用いて、フォーム
チップ中の腎臓基剤培地上でまたは液体培養で容易に培
養される。本発明の目的には、線虫の培養物は、耐久型
幼虫の段階で採集を行うことが望ましい。
関連細菌の必要条件 Phasmarhabditis線虫は、細菌のフィーダである。多
数の細菌の分離物が、瀕死のナメクジから単離した後の
Phasmarhabditis線虫に付随して見出されている。線虫
とこれらの関連した細菌との関係を検討し、どの細菌が
線虫の良好な成長を支持することができるかを調べ、様
々な種の細菌について培養した線虫の病原性を比較し
た。
軟体動物の病原となるPhasmarhabditis線虫を一貫し
て多量に産生するためには、既知の1種類の関連細菌を
含む培養中で成長させること(モノゼニック培養(mono
xenic cultures))が好ましく、従って、線虫の成長を
維持することができる個々の細菌種を選択する方法が必
要となる。線虫の成長を維持することができる細菌は、
線虫体内から、混合微生物固体群で成長する線虫の培養
物、細菌に感染したナメクジから、および線虫が寄生し
ているナメクジの死体から単離することができる。その
後、線虫を混在している総ての細菌から分離し、それぞ
れ異なる種の細菌を含有する培養物に導入することがで
きる。これらの培養物を培養することによって、線虫の
成長を維持することができる細菌の分離物を選択するこ
とができる。
約100個の細菌性分離物が、線虫、線虫に感染したナ
メクジ、および線虫が寄生したナメクジの死体から得ら
れ、そのうちの15個を、線虫の成長を維持する能力につ
いて試験を行った。このうち、8種に属する9個の分離
物が、寒天上で良好な線虫の成長を維持することがわか
った。良好な線虫の成長を維持することが明らかになっ
た8種の細菌は、以下のものである。Pseudomonas fluorescens Providencia rettgeri Serratia proteomaculans Aeromonas salmonicida Moraxella phenylpyruvica Bacillus cereus Flavobacterium odoratum Flavobacterium brevi 様々な種の細菌によって成長した線虫のナメクジを殺
生する能力は、生物検定法を用いて試験することができ
る。このような生物検定法では、ナメクジを様々な数の
線虫に暴露し、その結果としてのナメクジの死亡率を記
録するのである。この方法を用いることによって、ナメ
クジに対する線虫の病原性の定量値(例えば、LD50)が
得られ、これらを用いて様々な種の細菌について培養し
た線虫の病原性を比較した。線虫を特異的な細菌と共に
供給するのが重要であるが、これは細菌が線虫の成長
(イン・ビトロおよびイン・ビボの両方)のみならず、
そのナメクジを殺生する能力にも必須であるからであ
る。線虫はナメクジの体内に入る時、付随する細菌を運
ぶため、線虫が速やかに定着し、繁殖して、ナメクジを
死に至らしめることができるのである。
好適な細菌株の例は、Moraxella phenylpyruvica48
株およびPseudomonas fluorescens141株であり、その
試料はブダペスト条約に基づき、1992年6月9日にそれ
ぞれ受託番号NCIMB 40508号およびMCIMB 40509号でNati
onal Collection of Industrial and MarineBacteria
寄託した。Pseudomonas fluorescens141株は、グラム
陰性のオキシダーゼ陽性で、カタラーゼ陽性の細菌であ
り、非運動性であり、グルコースの好気性あるいは嫌気
性の分解を判定するO/F(HughおよびLeifson)試験では
陰性を示すものである。Moraxella phenylpyruvica48
株は、グラム陰性で、オキシダーゼ陽性、カタラーゼ陽
性の細菌であって、非運動性であり、O/F(HughおよびL
eifson)試験では陰性を示す。標準基質(API ZONE試験
ストリップ)についての両菌株の生化学プロフィールを
以下に示す。
*住所:23番街、Machar Drive、Aberdeen、AB21RY、英
国。
M.phenylpyruvica48株およびP.fluorescens141株の有
用な変異体は、これらの株の純粋培養物を繰り返し継代
培養することによって得ることができる。変異体は、予
め細菌株のいずれかの存在下で成長させたPhasmarhabdi
tis線虫から細菌を再単離することにより、あるいは線
虫により感染したナメクジから細菌を再単離することに
より得ることもできる。このような変異体は、環境の影
響あるいは選択圧の結果として、遺伝子型あるいは表現
型の変化を起こすことがある。
M.phenylpyruvica48株およびP.fluorescens141株の有
用な誘導体は、他の生物からの望ましい属性をコードす
るDNAを導入することによって構築することができる。
細菌への外来DNAの導入方法は当業者にはよく知られて
おり、プラスミド転移、形質導入およびトランスフェク
ションなどの技術が挙げられる。
M.phenylpyruvica48株およびP.fluorescens141株の有
用な突然変異体は、例えば化学的(例えばニトロソグア
ニジン)、物理的(紫外線)および遺伝学的(トランス
ポゾン突然変異誘発)技術のような当業者には周知の方
法を用いる突然変異誘発によって得ることができる。こ
のような株の変異体、誘導体および突然変異体は、特
性、例えば成長速度または特定の食物源についての成長
能力に関して変化する場合もあるが、本発明に関する本
質的特性、すなわちPhasmarhabditis線虫の成長を維持
する能力および軟体動物に対する病原性を誘発する能力
はいずれも保持される。
農業上の有害生物の防除に使用するには、線虫は、遠
心分離、ろ過または重力下での沈降によって発酵槽から
収集する。この線虫を洗浄して消費した培地の成分を除
去し、すぐに処方するかまたは冷却して曝気した水性懸
濁液として保存した後処方する。線虫は、農業での利用
のために、木炭、粘土、泥炭、ヒル石またはポリエーテ
ル−ポリウレタンスポンジのような固形担体上の水性懸
濁液として処方するか、またはアルギネートまたはポリ
アクリルアミドのようなゲルにカプセル封入することが
できる。特に望ましい処方物は、乾燥したまたは部分的
に乾燥した線虫を含有している。処方した線虫は、水性
懸濁液を形成し、これをスプレー、灌注または浸液によ
り、処理を行う領域に適用することによって、有害生物
の防除に利用することができる。
例1 Phasmorhabditis線虫の単離方法 ふすまを餌としてつけた罠を用いて野外で採集したナ
メクジから取り出した生きた線虫を、10%ホモジナイズ
したブタ腎、3.5%トウモロコシ油、2%寒天および84.
5%水(重量%)を混合することによって作成した腎臓
を基剤とする寒天培地を、次にオートクレーブ処理によ
って殺菌してペトリ皿に入れたものの上に置く。この培
地は、線虫に付随する細菌の成長を促進する。線虫はこ
れらの細菌を常食にし、プレート上で成長および繁殖す
る。
例2 線虫または線虫が感染したナメクジに関連する細
菌の単離 線虫または線虫が感染したナメクジに関連する細菌
を、下記の方法のいずれかによって単離することができ
る。
(i)線虫体内からの細菌の単離 線虫を、0.1%(重量/容量)エチル水銀チオサリチ
レートナトリウム(チメロサール)中に1時間浸漬した
後、新たに調製したチメロサールへ移して更に3時間浸
して表面殺菌する。細菌は、下記の2つの方法による無
菌微生物学的手法のいずれかを用いて線虫から取り出す
ことができる。
a)各線虫の幼虫を、火炎滅菌した顕微鏡スライド上の
滅菌食塩水1滴へ移す。次いで、線虫を体長に沿って幾
つかの部位に切断する。次に、線虫の死体を含む食塩水
の液滴を、滅菌したパスツールピペットを用いて寒天培
地の入った9cmのペトリ皿へ移し、アルコール火炎処理
したガラススプレッダーを使ってその表面に塗布する。
b)表面滅菌した多数の線虫を、無菌リンゲル液1mlに
懸濁し、5mlテフロン製組織ホモジナイザーへ移す。線
虫懸濁液を摩砕し、次いで無菌の栄養ブロス9ml中に移
す。ブロスを激しく振盪し、連続希釈を行う。各希釈物
0.1mlを普通寒天培地のプレート上に置き、ガラススプ
レッダーを用いて塗布し、培養する。25℃で48時間培養
した後、様々な細菌の単離物をコロニーの形態に基づい
て選択し、標準的な微生物学的手法を用いて継代培養す
る。
(ii)ゼニックフォームチップ(xenic foam chip)培
養物からの細菌の単離 線虫および細菌を含有するフォームチップを、成長し
ているゼニック培養物からアルコール火炎で処理したピ
ンセットを用いて採取する。それぞれのチップを、無菌
栄養ブロス10mlの入った管に入れ、撹拌する。生成する
細菌/線虫懸濁液の連続希釈物を作成し、様々な希釈物
0.1mlを普通寒天培地のプレートに塗布し、培養する。
(iii)線虫に感染している生きているナメクジからの
細菌の単離 P.hermaphroditaP.neopapillosaはナメクジの外套
膜の部分に感染し、繁殖するので、細菌を単離すること
ができるのは、この部分からである。最初に、外套膜を
乾燥脱脂綿で拭き、可能な限り多くの粘液を除去する。
次いで、外套膜の表面を70%(容量/容量)エタノール
で拭いて外套膜を表面殺菌する。火炎滅菌した固定針
(mounted needle)を用いて外套膜に穴をあけ、次に針
の末端の流体の液滴を直接普通寒天培地プレートへ移
し、ガラススプレッダーを用いて塗布し、培養する。
(iv)死亡したナメクジからの細菌の単離 線虫に感染した後に死亡し、線虫におおわれたナメク
ジの死体から採取した組織の塗抹を、細菌ループを用い
て栄養ブロスに懸濁する。この懸濁液から連続希釈物を
作成し、0.1mlづつを普通寒天培地プレート上に塗布
し、培養する。
例3 良好な線虫の成長を維持する細菌の選択方法 線虫の成長を維持する能力について種々の細菌をスク
リーニングする前に、先ず細菌を含まない線虫を得る必
要がある。線虫の雌性生殖管は通常は無菌であり(Poin
arおよびHansen、Helminthological Abstracts、シリー
ズB、1986年、第55巻、3号、61〜81頁)、従って孵化
直後のJ1幼若体は無菌である。線虫の培養物あるいはナ
メクジから選択した卵を持った各成体線虫を、0.02%
(重量/容量)チメロサールを含有する無菌時計皿に移
し、10℃で一晩放置する。この間、成体内で卵が孵化
し、幼若体(J1)が放出される。翌日、幼若体を、500
単位/mlのペニシリンGおよびストレプトマイシン硫酸
塩を含有する、4分の1強度のリンゲル溶液10mlを入れ
た遠心管にピペットで移す。幼若体を、更に24時間10℃
でこの溶液中に保持する。その後、それらをゆるやかな
遠心分離(10分間50×G)にかけて濃縮し、管の底から
採取して、新たに調製した無菌の4分の1強度のリンゲ
ル溶液中に再び懸濁し、再度遠心分離した。再懸濁およ
び遠心分離をもう一度繰り返し、抗生物質を完全に除去
する。次に、幼虫を無菌時計皿に置く。その後、滴下ピ
ペットをブンゼンバーナーの火炎で約0.1mmの幅に引き
伸ばして作成したマイクロピペットを用いて、線虫を個
々に処理する。線虫の培養物を、3cmのペトリ皿中の腎
臓寒天(例1に記載したのと同じもの)上で生育させ
る。試験を行う細菌を栄養ブロスで18時間培養したもの
を1細菌用ループ分を、30mmの腎臓プレートの半分にす
じ状に塗布する。例8に記載したのと同様の方法によっ
て得た無菌の幼若体の線虫10匹を、ペトリ皿の細菌を含
まない半分のふちに入れて、線虫が試験細菌に到達する
前の細菌不含の表面を少なくとも15mm横切って移動しな
ければならないようにする。プレートを、15℃で培養す
る。無菌化の過程中に死亡しなかった線虫と共存する細
菌は総て、プレートの半分に視認可能なコロニーを形成
するため、このプレートは廃棄してもよい。1週間後、
「完全な」半分に細菌の混在を示すプレートは廃棄す
る。2週間後、プレート上に存在する線虫の数を、直接
顕微鏡観察によって計数することができる。この時、ペ
トリ皿の蓋を取り除き、予め計数用の格子をつけた他の
蓋と取り替える。3週間後に、既知容量の水を注いで線
虫を寒天から取り除き、懸濁液に存在する線虫の数を1m
lピーター計算盤を用いて計数することによって、再度
線虫の数を数えることができる。
上記の方法を用いて採集した異なる9種の細菌を、線
虫の成長を維持する能力に基づいてスクリーニングし
た。その結果を、第1表に示す。
対数線虫数を比較するためのS.E.D.=0.204,128D.F.3
週間後、線虫の成長を維持する細菌の能力に関して、非
常に有意な(P<0.001)差異が認められた。
例4 フォームチップ培養によるPhasmorhabditis線虫
の多量培養方法 線虫は、昆虫寄生性線虫の多量飼育用に開発したもの
(Bedding、Nematologica(1981),vol 27,109-114およ
びAnnals of Applied Biology(1984),vol 104,117-12
0)と同様の技術を用いて、ポリエーテルウレタンフォ
ームチップ上で大量培養することができる。培地は、65
%ブタ腎、15%牛肉汁および25%水(重量%)から成っ
ている。腎臓を細かく切って水を加え、次にその混合物
をWaringブレンダーで「液化する」。ガスコンロ上の大
きな平鍋で牛肉汁を溶かした後、腎臓ホモジネートを加
え、脂肪と充分に混合し、褐色になるまで加熱する。そ
の後、混合物をWaringブレンダーに戻し、再度摩砕す
る。次に、この混合物をフォームチップと混合して、フ
ォームチップ1重量部に対して培地12重量部を加えるよ
うにする。この培地はBedding(1984)が記載したのと
同様にして三角フラスコあるいはオートクレーブバッグ
中に分配することができる。フォームチップ培養物に、
線虫および細菌を同時に接種する。各バッグの上部を切
り開き、一晩培養した細菌75mlを加える。細菌培養は、
例2に記載した方法を用いて得た混合微生物個体群の形
態をとることができ、または例3に記載した通り、良好
な線虫の成長を維持する能力について選択した細菌株の
純培養物であることもできる。ペトリ皿の寒天上または
前記のバッグ培養物のフォームチップ上の線虫を加え
る。培養バッグを15℃で3週間培養すると、バッグ内部
に、消費した培地から離脱した多数の感染性幼若体が認
められる。線虫を、土壌試料から線虫を採集する際に用
いたのと同様の漏斗抽出変法によってフォームチップか
ら採取する。直径17.5cmの銅製土壌篩を17.5cmのミルク
フィルターでライニングし、50cmの植木ばち用受け皿の
中に置く。バッグから取り出したフォームチップを、篩
に約2cmの深さに置き、植木ばち用受け皿に水位がちょ
うどフォームチップ層の底に達するまで水を注ぐ。その
後、篩を一晩放置しておくと、その間に生存している線
虫がミルクフィルターを泳いで渡り、下方の水中に集ま
る。水を何回か取り替えて、消費した培地および細菌の
線虫懸濁液を浄化した後、線虫を必要となるまで通気し
た水中で10℃で保存する。
例5 モノゼニックPhasmarhabditis線虫の液体培養 純培養した線虫を、適当な細菌を有する固体培地(腎
臓ベース)で培養した。3週間後に、線虫を液体培養へ
移した。
この線虫を下記の条件下で、振盪フラスコ培養で成長
させた。
培地−10%腎臓、1%酵母エキス、3.5%トウモロコシ
油。
フラスコ−培地50mlを入れた250mlの三角フラスコ。
温度−15℃。
振盪速度−200rpm。
フラスコに、栄養ブロスで成長させた細菌種1mlを接
種した。24時間後に、線虫を滅菌水道水でフラスコ中に
洗い流し、3週間培養した。
線虫を滅菌水で2回洗浄し、計数した。この線虫を培
養実験の接種物として使用した。線虫を、予め細菌を接
種した培養フラスコに線虫3000匹/mlの割合で加えた。
線虫は、4種類の異なる細菌で培養した。線虫の計数
は、培養期間中の様々な時間に行った。耐久型幼虫(感
染性幼若体としても知られる)は、第2段階の表皮を保
持した線虫として評価した。
線虫を20日間培養した後に計数したが、結果を第2表
に示す。
本例に記載の条件による大規模な発酵槽中の液体培養
による線虫の大量生産は、当業者によって容易に達成で
きる。
例6 ナメクジに病原性を与える細菌の選択法 例5に記載したのと同様にして、2種の細菌によるモ
ノゼニック培養で成長させた線虫、Providencia rettg
eriおよびMoraxella phenylpyruvicaの、ナメクジDero
ceras reticulatumに対する病原性について試験した。
プラスチック製の箱(135×75×50mm)に、篩によって
得た直径12.5〜25mmの風乾した土壌塊440gを満たした。
各箱の土壌塊を取り出し、水80mlに浸漬した。
線虫を加えない未処理の箱および5段階の線虫用量
(プラスチック製箱につき線虫15000、23000、35000、5
5000および75000匹)で処理した箱を使用した。2反復
試験の箱を、両バッチのモノゼニック線虫についての全
6回の処理に使用した。線虫を計数し、適当数を水道水
50mlに懸濁した。土壌塊を箱に移し、線虫懸濁液をこの
凝集体表面に、層状に均等に分配した。10匹のD.reticu
latumを各箱の中間層に入れた。水道水50mlを、線虫を
加えない箱の土壌塊に均等に分配し、各箱の最終的な水
分含量が約30%(重量/重量)になるようにした。
ナメクジは、10℃で5日間の感染期間、土壌中に保持
した後、ペトリ皿に移して個々に保持し、白菜葉ディス
クを与えた。10℃で更に9日後(最初に線虫に暴露して
から14日後)、ナメクジの死亡および生存数を記録し
た。死亡率データは、未処理箱で認められるバックグラ
ウンド死亡率について修正した。修正した死亡率データ
を、両細菌によるモノゼニック培養で成長させた線虫に
ついて線虫用量に対してプロットした。
この実験では、M.phenylpyruvicaおよびPr.rettgeri
で成長させた線虫は、D.reticulatumに対し病原性を有
した。この方法を用い、ナメクジに対して病原性を与え
る他の細菌株、例えばP.fluorescens141株の選択に使用
することができる。
例7 Phasmarhabditis線虫の処方 例5に記載のM.phenylpyruvica48株と共に成長させた
モノゼニックPhasmorhabditis線虫を遠心分離によって
採取し、沈降と新鮮な水への再懸濁の工程を繰り返し
て、線虫が成長培地の残渣を含まなくなくなるまで水で
洗浄した。洗浄した線虫は遠心分離によって濃縮し、ペ
ースト1g当たり0.1×106〜2.0×106の線虫を含む線虫の
水性ペーストを生成した。線虫ペーストをカルシウムモ
ンモリロナイト粘土と混合し、1g(湿重量)当たり0.05
×106から1.8×106の線虫を含む水分散性の粉末組成物
を生成した。
例8 フォームチップ培養で産生したPhasmarhabditis
線虫の様々な種のナメクジを殺生する能力 例4で記載した方法を用いて混合細菌叢で培養したPh
asmarhabditis線虫について、ナメクジ6種の有害種に
対して生物学的検定を行った。これらはDeroceras ret
iculatumD.caruanaeArion aterA.intermedius
A.distinctusおよびTandoniaMilaxsowerbyiであっ
た。このナメクジは1990年11月に、Long Ashton Resear
ch Stationで餌のついたふすまのわなから採集した。A.
aterが幼若体であった以外は、全てのナメクジが成虫で
あった(平均重量770mg)。線虫は例4に記載したのと
同様にして、ゼーニックなフォーム−チップバッグ培養
で育てた。篩によって得た直径12.5〜25mmの風乾した粗
い土壌塊をプラスチック製の箱(135×75×50mm)に入
れ、1箱につき風乾した土壌塊440gの量になるようにし
た。約1.9×105Phasmorhabditisの感染幼虫を、線虫
で処理して水道水130mlに懸濁した各箱に加えた。線虫
の入っていない水道水130mlを、未処理の箱に加えた。1
0匹のナメクジを各箱に入れたが、大型のナメクジの種
T.sowerbyiおよびA.ater)については、5匹のナメク
ジを各箱に入れた。17匹のA.distinctusナメクジを線虫
で処理し、18匹を未処理のコントロールとして保存し
た。他の総ての種については、20匹のナメクジを処理
し、別の20匹を未処理のコントロールとして保存した。
このナメクジは、5日間の感染期間中土壌中放置した後
に、土の入った箱を解体してナメクジの死亡数を記録し
た。生き残ったナメクジを湿った濾紙でライニングした
9cmペトリ皿に移し、そこにナメクジを個々に保存して
白菜葉ディスクを与えた。土壌の箱とペトリ皿は、生物
学的検定の間10℃に保った。ナメクジの死亡数を、3日
間隔で更に2回記録した。処理および未処理の容器の個
々のナメクジ種の死亡率は、いずれの時点にもchi2試験
を用いて比較した。結果を、第3表に示す。
5日間の感染期間の後、線虫処理および未処理のナメ
クジの死亡率の差は、D.reticulatumD.caruanaeおよ
A.intermediusでは極めて有意(P<0.001)となっ
た。他の3種の処理および未処理のナメクジの死亡率の
差は、この段階では有意でなかった。8日後には、処理
および未処理のナメクジの死亡率の差は、試験を行った
種総てで有意であった(D.reticulatumD.caruanae
T.sowerbyiおよびA.distinctusについてはP<0.001、
およびA.aterおよびA.intermediusについてはP<0.0
1)。11日目までに、線虫で処理したナメクジは総て死
亡した。処理および未処理のナメクジの死亡率の差は、
総ての種で有意であった(A.intermediusについてはP
<0.01、他の総ての種についてはP<0.001)。A.inter
mediusの差は余り大きくなかったが、これは未処理のナ
メクジの多くが死んだためである。
これらの結果から、Phasmarhabditis線虫が試験を行
った総てのナメクジ種を殺すことができることは明らか
である。
例9 フォームチップ培養で産生したPhasmarhabditis
線虫の、野外条件下の陸生ナメクジDeroceras reticul
atumによる植物被害を防除する能力 小区画の野外実験を行って、白菜苗木に対するナメク
ジの被害を、未処理の区画、メチオカルブペレット(通
常ナメクジ防除に最適な市販の化学薬品と考えられてい
る)で処理した区画、および例3に記載したのと同様に
して混合細菌叢を用いてフォームチップ培養によって産
生した線虫の単一回高用量で処理した区画とで比較し
た。試験は、粗い砂利のベッド上にローム土壌を含む一
連の微小な40区画で行った。この区画は、70×70×深さ
30cmであって、木またはコンクリートの障壁で分離し、
高さ10cm、織目0.8mmの銅メッシュ製フェンスで囲み、
各区画の間のナメクジの動きに対する障壁とした。
36の区画には、1989年3月から6月の間、ナメクジを
生息させた。残りの4区画にはナメクジを加えず、これ
を既に生息しているナメクジ個体群の尺度として使用し
た。野外で採集した5匹のD.reticulatumの成虫を、各
区画に加えて繁殖させた。これらのナメクジは、寄生虫
を全く有していないことを確認するため、少なくとも2
週間隔離箱に入れておいた。検査室飼養した34匹のD.re
ticulatumを3ケ月間に亙って各区画に加え、実験開始
時に様々な発育段階のナメクジが存在するようにした。
この実験の設計は、4つの無作為抽出ブロックの9反
復試験区から成り、各ブロックは2未処理区画、線虫で
処理した1区画およびメチオカルブペレットで処理した
1区画から成っていた。
1.05×106匹の線虫を水道水900mlに懸濁し、散水口付
じょうろを用いてこれを各小区画に撒いた。更に水道水
100mlを用いてじょうろを濯ぎ、これらの区画に注い
た。水道水1リットルを、未処理およびメチオカルブで
処理した区画の両方に加えた。メチオカルブペレット
を、推奨される田畑への割合(5.5kg/ha=0.275g/区
画)で加えた。このペレットは重量を測定し、区画に手
で均等に散布した。区画は、実験の全過程を通じて頭上
パイプから散水し、ナメクジの活動に好適な条件となる
ようにした。
実験開始時に、温室で成長させた若い白菜の苗木を、
各区画あたり9本を3本ずつ3列に配置して植えた。こ
れらを毎週2回調査し、各苗木に対するナメクジの被害
量は5パーセント近くまで見積った。
移植2週間後に、幾つかの未処理の区画では苗木が完
全に破壊されたため、古い苗木の残余を全区画から除去
し、新しいものを植えた。これを更に2週間後に繰り返
し行った。更に2週間後に実験を終了した(合計6週
間)。苗木の被害は、実験の全過程を通じて毎週2回記
録した。処理ブロックのうち1区画(ブロック9)の間
の銅メッシュ製の障壁を4週間後に外し、ナメクジが区
画間を移動できるようにしたため、これらの区画につい
ては無視し、第5週および第6週の間の結果は、8ブロ
ックだけで表わした。
この実験の終わりに、2つの土壌試料25×25×深さ10
cmを、残り8ブロックの各区画から取り、1つの試料は
中央から採り、1つは各区画の南東角から採取した。こ
の試料を、LARSナメクジ抽出ユニット(Glen & Wiltsh
ire、Proceedings 1986 British Crop Protection Conf
erence(1986),1,139-144)で9日間徐々に潅水し、ナ
メクジを毎日表面から除去した。
本実験過程での各処理における苗木に対するナメクジ
の被害量を第1図に示す。
分散を安定させる角変換にしたがった分散分析では、
メチオカルブペレットおよび線虫のいずれもが、苗木に
対するナメクジの被害量を有意に(P<0.001)減少さ
せることを示している。最初の読み(処理後4日目)で
は、線虫で処理した区画にはメチオカルブで処理した区
画よりも有意に大きな(P<0.05)被害があったが、苗
木が最初の被害を克服して成長するにつれ、線虫および
メチオカルブで処理した区画の間の差は小さくなった。
第1週の終わりまでに、線虫で処理した区画は、メチオ
カルブで処理した区画よりも被害が少ないことを示した
が、この差は有意ではなかった。17日後(苗木の第2バ
ッチでの最初の検査)に、線虫で処理した区画はメチオ
カルブで処理した区画よりも有意に被害が少なくなり
(P<0.05)、これは実験の終わりまで続いた(P<0.
01)。
ナメクジの3種、Deroceras reticulatumDerocera
s caruanaeおよびBoettgerilla pallensが土壌試料に
見出された。総ての区画で、D.caruanaeは僅か2匹しか
見つからなかったが、D.reticulatumが55匹であったの
と比較してB.pallensは89匹見つかった。B.pallensは、
おそらく以前いずれかの時点で区画に導入され繁殖し、
至る所にコロニーを造ったと考えられる。このナメクジ
の好ましい食餌は不明であるが、研究所での試験では、
代替の食物源なしで3週間白菜葉に暴露した間、何の被
害も与えなかった。従って、このナメクジがこの試験で
苗木に被害を与えていたとは考えにくい。何も加えなか
った4区画からは、D.reticulatumは見つからなかっ
た。これは、もし実験開始以前に区画中にD.reticulatu
mがいたとしても、B.pallensとは異なり、僅かでしかな
かったことを示唆している。
様々な処理の区画から抽出したナメクジの総数および
生物量は、統計解析用に平方根に変換した。この結果を
第2図に示す。
線虫で処理した区画から抽出したナメクジは、未処理
区画よりも有意に少なく(全ナメクジ種およびD.reticu
latum単独についてP<0.01)、およびメチオカルブで
処理した区画から抽出したものは、未処理区画からより
も少なかった(全ナメクジ種およびD.reticulatum単独
についてP<0.05)。線虫で処理した区画から抽出した
ナメクジは、メチオカルブで処理した区画からよりも少
なかったが、この差は有意ではなかった。D.reticulatu
mは、線虫で処理した区画からは抽出されず、この種が
これらの区画からほとんど駆除されていたことを示唆し
た。B.pallensの数は、線虫またはメチオカルブによる
著しい影響を受けなかったが、線虫で処理した区画で見
つかったB.pallensの数は、未処理の区画よりも少なか
った。
例10 モノゼニックPhasmarhabditis線虫の、様々な有
害生物軟体動物を殺生する能力 例5に記載したのと同様にM.phenylpyruvica48株と共
に成長させたモノゼニックPhasmarhabditis線虫を、例
8に記載したようにMonacha cantiana(Kentish カタ
ツムリ)のような様々な有害生物軟体動物に対する生物
学的検定を行った。この結果を表4に示す。
処理および未処理の軟体動物の死亡率の差は試験を行
った種全てについて有意であり(P<0.001)、試験を
行った有害生物軟体動物の全種が、M.phenylpyruvica48
株でモノゼニックにしたPhasmarhabditis種の影響を受
け易いことを示していた。モノゼニック線虫の活性スペ
クトルは、ゼニック線虫と比較して変わらない。
モノゼニックPhasmarhabditis線虫を、例5に記載し
たように、M.phenylpyruvicaまたはP.rettgeriと共に成
長させ、例8に記載したように様々な用量率でナメクジ
D.reticulatumに対する生物学的検定を行った。この
結果を第3図にまとめている。いずれの型のモノゼニッ
グ線虫も、D.reticulatumに対して活性である。
例11 モノゼニックPhasmarhabditis線虫の、野外条件
下での陸生ナメクジDeroceras reticulatumによる植物
の被害を防除する能力 野外試験を行い、未処理の区画、メチオカルブペレッ
トで処理した区画、ある範囲の線虫用量で処理した区画
での、秋まき小麦(cv Mercia)に対するナメクジの被
害を比較をした。モノゼニック線虫をM.phenylpyruvica
48株と共に例5に記載したように産生し、例7に記載し
たように1g(湿重量)当たり0.36×106の線虫を含む水
分散性の粉末として粘土に配合した。線虫は、種蒔き直
後に1,100リットル/ヘクタールまでの容量当量の水性
スプレーとして適用した。メチオカルブペレットは、好
ましい野外散布率(5.5kg/ヘクタール)を手で撒いた。
表面のトラップおよび土壌試料を用いて、この野外試
験の区画におけるナメクジ個体数を監視した。Derocera
s reticulatumArion silvaticusArion subfuscu
sArion aterTandonia sowerbyiおよびMilax gag
atesなどのナメクジの多くの様々な種が区画から見つか
ったが、この中ではD.reticulatumが断然優勢な種であ
った。
種撒きの6週間後、区画を小麦苗木の発生について評
価したが、これは致命的なナメクジの被害の見積もり
(すなわち植物の起立の減少)であり、見積は、無作為
に選択した植物の視覚的評価による準致命的なナメクジ
の被害(すなわちナメクジに食われた植物)から成っ
た。様々な処理についての0.5メートルの長さの畝列に
ついて生えた小麦植物の平均数を、第5表に示す。
第5表 野外試験での様々な処理に対して0.5メートル
の長さの畝列に生えた小麦植物の平均数(種蒔きの6週
間後に行った評価) 線虫用量の増加により、生えた植物の数が明らかに増
加していることから、この線虫による処理はナメクジに
よる致命的な被害を減少させている。
ナメクジの被害を受けた葉の面積の平均パーセンテー
ジについてのデータは、分析前に角に変換した。この結
果を第6表に示す。
表6 野外試験における様々な処理に対する植物当たり
のナメクジが被害を与えた葉面積の平均角パーセンテー
ジ(種蒔きの6週間後に評価を行った)。
ナメクジによる被害を受けた葉面積には有意差があっ
たが(P<0.001)、高いほうの3段階の線虫用量では
未処理の区画よりもナメクジの被害が有意に少なかった
(P<0.01)。線虫の最高用量で処理した区画の植物
は、メチオカルブで処理した区画の植物よりもナメクジ
の被害が有意に少なかった(P<0.05)。従ってこの線
虫は、準致命的なナメクジ被害に対する防除に優れてい
る。
例12 モノゼニックPhasmarhabditis線虫の、水生腹足
類(snail)Lymnaea stagnalisを殺生する能力 モノゼニック線虫を例5に記載したようにM.phenylpy
ruvica48株と共に産生し、例7に記載したように1g(湿
重量)当たり約0.36×106の線虫を含む水分散性の粉末
として粘土に配合した。水生腹足類Lymnaea stagnalis
10匹を、腹足類の食物源となる水生植物をいくらか含ん
だ池水を半分満たした5個の清潔な魚タンク各々に加え
た。このタンクは小さな空気ポンプを使用して通気し、
15℃に保った。
4つのタンク各々に、約6×106の線虫を、水分散性
の粉末配合物の形態で加えた。第5のタンクには線虫を
加えず、コントロールとした。3日間培養を行った後、
線虫で処理したタンク中の腹足類の平均死亡率は45%で
あり、6日後には100%に上昇した。6日間の培養後、
未処理のコントロールタンクには死亡が見られなかっ
た。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 パース,ジェラミー デイビッド イギリス国ウェスト、サセックス州、リ トルハンプトン、マックスウェル、ロー ド、6 (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) WPI(DIALOG) BIOSIS(DIALOG)

Claims (21)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】農業、園芸またはヒトおよび動物の健康上
    の有害生物軟体動物を防除するための組成物であって、
    Phasmarhabditis線虫を含むことを特徴とする組成物。
  2. 【請求項2】線虫がP.neopapillosaまたはP.hermaphrod
    itaである、請求の範囲第1項に記載の組成物。
  3. 【請求項3】線虫の好適な成長を促進する細菌を併用す
    る、請求の範囲第1項または第2項に記載の組成物。
  4. 【請求項4】線虫の好適な成長を促進する細菌の群落を
    併用する、請求の範囲第1項または第2項に記載の組成
    物。
  5. 【請求項5】農業および園芸の有害生物軟体動物を防除
    するための、請求の範囲第1項、第2項、第3項または
    第4項に記載の組成物。
  6. 【請求項6】コウラナメクジ科、特にDeroceras retic
    ulatumおよびDeroceras caruanaeの有害生物ナメクジ
    を防除するための、請求の範囲第5項に記載の組成物。
  7. 【請求項7】Arionidae科、特にArion aterArion in
    termediusおよびArion distinctusの有害生物ナメクジ
    を防除するための、請求の範囲第5項に記載の組成物。
  8. 【請求項8】Milacidae科、特にTandonia sowerbyi
    有害生物ナメクジを防除するための、請求の範囲第5項
    に記載の組成物。
  9. 【請求項9】マイマイ科、特にMonacha cantianaの有
    害生物腹足類を防除するための、請求の範囲第5項に記
    載の組成物。
  10. 【請求項10】ヒトおよび動物の健康に対する有害生物
    軟体動物を防除するための、請求の範囲第1項、第2
    項、第3項または第4項に記載の組成物。
  11. 【請求項11】モノアラガイ属の有害生物腹足類を防除
    するための、請求の範囲第10項に記載の組成物。
  12. 【請求項12】線虫を耐久型幼虫として適用する、請求
    の範囲1〜11項のいずれか1項に記載の組成物。
  13. 【請求項13】線虫を、線虫の成長を促進する細菌と共
    に適用する、請求の範囲第1〜12項のいずれか1項に記
    載の組成物。
  14. 【請求項14】農業、園芸、およびヒトと動物の健康に
    おける有害生物軟体動物の防除用の組成物であって、線
    虫の好適な成長促進細菌または好適な成長促進細菌の群
    落および適当な担体またはカプセル封入剤と共に、Phas
    marhabditis属の線虫種を含んで成る組成物。
  15. 【請求項15】線虫が耐久型幼虫として存在する、請求
    の範囲第14項に記載の組成物。
  16. 【請求項16】種がP.neopapillosaまたはP.hermaphrod
    itaである、請求の範囲第14項に記載の組成物。
  17. 【請求項17】請求の範囲第14項に記載の組成物であっ
    て、線虫の成長促進細菌が以下から選択される組成物:Pseudomonas fluorescensProvidencia rettgeriSerratia proteomaculansAeromonas salmonicidaMoraxella phenylpyruvicaBacillus cereusFlavobacterium odoratumおよびFlavobacterium brevi
  18. 【請求項18】線虫の成長促進細菌がMoraxella pheny
    lpyruvica NCIMB 40508株またはPseudomonas fluoresc
    ens NCIMB 40509株である、請求の範囲第17項記載の組
    成物。
  19. 【請求項19】担体が粘土である、請求の範囲第14項に
    記載の組成物。
  20. 【請求項20】線虫濃度が1グラム(湿重量)につき0.
    1×106〜2.0×106、好ましくは1グラム(湿重量)につ
    き0.3×106〜0.8×106である、カルシウムモンモリロナ
    イト粘土、水および線虫を含んでなる、請求の範囲第14
    〜19項のいずれか1項に記載の水分散性の粉末組成物。
  21. 【請求項21】軟体動物の寄生を受けやすい部位(ただ
    し、ヒトの体の部分を除く)にPhasmarhabditis属の軟
    体動物駆除性の線虫を線虫の成長支持細菌と共に適用す
    ることを特徴とする、軟体動物を防除する方法。
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