ジャガイモシストセンチュウの簡易検出法

ジャガイモシストセンチュウの簡易検出法 〜「プラスチックカップ土壌検診法」〜

[2009年6月]

独立行政法人農業・食品産業技術総合研究機構
北海道農業研究センターバレイショ栽培技術研究チーム
奈良部　孝

はじめに

　ジャガイモシストセンチュウは1972年に北海道で初めて確認された侵入害虫である。本センチュウは土壌中に生息し、ばれいしょの根に寄生して大幅な減収を引き起こす（図1、2、3）。卵を低温や乾燥から守る、シスト（包嚢）という形で長期間生存するため、一度発生・定着すると根絶は困難である。また、世界的にも、ばれいしょ栽培上あるいは植物検疫上の最重要害虫の一つとして認識されている。国内においては、「種馬鈴しょ検疫規程」によって、発生地では汚染土壌の移動や種ばれいしょ生産が制限される。このため、発生地域が拡大すると地域のばれいしょ生産システム全体の破綻を招く恐れもある。

図1　センチュウ被害ほ場

図2　第2期幼虫（侵入ステージ）

図3　センチュウ寄生根

　北海道では本センチュウの発見以後発生拡大が続き、2008年度末現在の道内発生面積は約9，700ヘクタールであり、発生は38市町村におよぶ（図4）。特に近年、2006〜08年の3年間で13市町村に新規発生が認められ、種ばれいしょ産地も含まれるなど、発生地域の拡大が問題となっている。また、ばれいしょ以外にも隣接するハウス栽培トマトで被害が認められている。なお、道外では長崎県（初確認1992年）、青森県（同2003年）、三重県（同2007年）で発生が報告されている。

図4　センチュウ発生面積の推移（北海道）

センチュウの生活史と検診方法

　本センチュウの発生拡大を阻止するには、早期発見と的確な診断（汚染程度の把握）が重要である。特に種ばれいしょほ場では、植え付け予定ほ場の「土壌検診」と栽培中の「植物検診」の実施によって、本センチュウ汚染がないことを明らかにし、健全な種ばれいしょ生産を図ることが求められている。

　本センチュウは通常、頸部の突出した径約0．6mmの褐色の球形の状態（シスト：包嚢）で土壌中に生息する（図5）。内部には200〜500個の卵を有する。シストは卵を低温や乾燥から守る耐久態であり、次の寄主作物（ばれいしょとトマト）が現れるまで、長期生存が可能である。前作の栽培後に土壌を採集し、このシストを分離・検出するのが「土壌検診」である。

　一方、本センチュウは寄主植物があると、根から分泌される刺激物質（ふ化促進物質）に反応し、ふ化幼虫が遊出し根に侵入する。幼虫は根内に定着し、根から栄養を奪って肥大化、白色の雌の成虫となり、体部を根の外に現わす。やがて雌成虫は自らの体内に産卵を開始し、黄色〜黄金色に変わり、肉眼でも観察しやすくなる。この時期（北海道では7月中下旬）、ほ場からばれいしょ株を抜き取り調査し、根の表面の雌成虫有無を観察・検出するのが「植物検診」である。収穫の頃になると雌成虫は一生を終え、数百の卵を抱えた褐色のシストとなり土中に離脱している（図5）。

図5　ジャガイモシストセンチュウの生活史（北海道）

従来の検診法の問題点と解決策

　土壌検診では、土壌からふるい分けによってシストと同じ大きさの粒子を分離し、対象シストのみを見分けて回収する。しかし、土壌中には菌根菌、菌核病菌、雑草種子などシストに類似した生物も多く、さらに同じシストでもダイズ、クローバ、ヨモギなどに寄生する別種のシストセンチュウが混在することがある（図6）。このため、正確な判別には顕微鏡観察が不可欠であり、土壌検診は熟練と労力を要する。

図6　ジャガイモシストセンチュウ（左）とダイズシストセンチュウ（右）

　一方、植物検診では、黄色雌成虫の発生時期に寄生株を的確に抜き取ることができれば、比較的簡単に本センチュウの検出が可能である。しかし、地上部が繁茂している時期にほ場全体にわたり株を抜き取ることは労力負担が大きいうえ、本センチュウによる生育不良株が見つかる頃にはほ場全体にまん延していることが多いため、「早期発見」は難しい。

　以上のような理由から、本センチュウ検診の重要性は理解されていながら、ばれいしょ作付ほ場全体から見た検診実施率はかなり低いのが実情である。

　近年、抵抗性品種選抜法として開発されたプラスチックカップ検定法（百田ら，2003，http://cryo.naro.affrc.go.jp/seika/new/index.html）は、透明カップに検定いもと汚染土壌を入れ、暗黒下で約50日間培養することで、根に寄生する雌成虫の有無をカップ外側から簡便に判定するものである。この検定法を応用し、検定いもを感受性品種いもに、汚染土壌を検診対象土壌にそれぞれ置き換えれば、土壌中のセンチュウ検出とセンチュウ密度推定が可能性と考えた。そこで、まんべんなく土壌を集めることでほ場全体の検診が可能な土壌検診と、根の表面観察で鮮やかな黄色雌成虫が肉眼でも確認できる植物検診のそれぞれのメリットを生かし、室内でも簡単にセンチュウ寄生根の観察が実現できるシステムを以下の通り考案した。

カップ検診法の概要

　市販の小型透明ふた付きプラスチックカップ（約85ml）に、検診土壌約50mlと芽出し処理を行った感受性品種の小粒ばれいしょ（10〜20gサイズ「男爵薯」など）を種いもとして入れ、かん水し暗黒で培養する。適温（16〜24℃）に保つと、カップ内に根だけが伸長する。植え付け50〜60日後、透明カップの側面および底面越しに根の表面を観察すると、本センチュウ発生土壌では明瞭に雌成虫が確認できる（図7）。ダイズやヨモギなどのシストセンチュウはばれいしょには寄生しないので、他の生物種が混在する土壌でも本センチュウのみを検出できる。この「カップ検診法」を用いると、土壌中に活性のあるシストが1個以上あれば、雌成虫が100％出現することが確かめられた。

図7　検診の実施手順

現地ほ場の土壌を用いた検証試験

　道央・道南・道東の5地域642点の本センチュウ発生地区の土壌サンプルを用いて従来法（ふるい分け回収後、直接顕微鏡で観察する方法）とカップ検診法（カップの底面と側面を肉眼とルーペで観察する方法）の検出精度を比較した。その結果、両手法ともごく低密度時に本センチュウが検出できない事例があったが、おおむね同程度の検出精度が得られた。検診技術の難易という点から見ると、カップ検診法では初心者でも本センチュウ検出が容易であるのに対し、従来法では熟練者でないと本センチュウを見落とす率が高かった。さらにカップ検診法では、寄生活性のあるセンチュウのみが検出されるのに対し、従来法では活性のないシスト（死亡卵のみ、または卵の入っていない殻だけのシスト）を見分けられず、過剰に計数している場合があった。これらのことから、カップ検診法が実用上の検出精度に優れるといえる。

　また、カップ検診法でカップ内に観察される雌成虫数と従来法の個体密度（卵数）はほぼ比例関係にあった。したがって、カップ側面と底面の観察結果から、ほ場におけるおおよその本センチュウ発生程度が推定できた（図8）。カップ検診法は処理期間約8週間を要するものの、途中の給水を含めた処理と調査の実作業時間は1点10分以下であり、従来法（30〜60分）と比較して大幅に時間が短縮された。さらに、検診中は容器を開封する必要はなく、検診終了後は容器ごと廃棄（熱殺）できるため、不注意による二次汚染の危険も軽減された。

図8　検診結果と利用方法

カップ検診法の活用法

　以上のようなカップ検診法導入の利点から、煩雑な従来法に代わって、土壌検診の実施地域の拡大や実施点数（ほ場）の増加が期待できる。このことは地域内のセンチュウ監視体制の強化につながる。未発生地域のほ場で侵入初期に本センチュウが検出できれば、早期に拡散防止措置を図ることで、被害を最小限に食い止め、地域全体へのまん延を防ぐことができる。一方、既発生地域（ほ場）では、作付け前の適当な時期に土壌検診を行うことで、発生程度に応じた対策が選択できる。すなわち、センチュウ高密度ほ場では男爵薯、メークイン、コナフブキなどの感受性品種は栽培せず、キタアカリ、とうや、さやか、アーリースターチなどの抵抗性品種を導入することで、収量を落とさず、本センチュウ密度を導入前に比べて80〜90％まで低減可能である（串田ら，2004，http://cryo.naro.affrc.go.jp/seika/new/index15.html）。低〜中程度の発生であれば、抵抗性品種の導入の他、小麦、てん菜、豆類などの非寄主作物主体の輪作や、やむを得ず感受性品種を栽培するときは薬剤防除を検討する。密度低減効果は再びカップ検診法を実施することで確認できる。

　なお本手法は、現在JAなどの土壌検診実施機関において現地検証試験を実施中であり、その結果を受けて、2009年度中に一般向けマニュアルを公開予定である。