Control of both the pathogen and the vector in pine wilt disease by the symbiotic bacteria of entomopathogenic nematodes

2022 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 20H03038
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 40010:Forest science-related
• Research Institution: Forest Research and Management Organization
• Principal Investigator: Maehara Noritoshi 国立研究開発法人森林研究・整備機構, 森林総合研究所, 主任研究員 等 (20343808)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 中村 克典 国立研究開発法人森林研究・整備機構, 森林総合研究所, 主任研究員 等 (40343785) ; 高務 淳 国立研究開発法人森林研究・整備機構, 森林総合研究所, 主任研究員 等 (80399378) ; 小澤 壮太 国立研究開発法人森林研究・整備機構, 森林総合研究所, 研究員 (10753139)
• Project Period (FY): 2020-04-01 – 2023-03-31
• Keywords: マツノマダラカミキリ / マツノザイセンチュウ / 微生物的防除 / 昆虫病原性線虫 / 共生細菌

Outline of Final Research Achievements

To develop microbial control of pine wilt disease instead of preventive sprays of chemical insecticides against Monochamus alternatus, the vector of the pathogen Bursaphelenchus xylophilus, we detected two species of symbiotic bacteria of an entomopathogenic nematode that had a strong insecticidal effect on M. alternatus, and molecularly identified these bacteria as the genera Photorhabdus and Pseudomonas. Each of these bacteria showed an insecticidal effect on M. alternatus by peroral infection and a nematocidal effect on B. xylophilus by a coexistence experiment. This result indicates that these bacteria can be used as agents for microbial control of both B. xylophilus and M. alternatus by spraying them preventively.

Free Research Field

森林微生物生態学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

従来、昆虫病原性線虫は特異性の高い細菌1種と絶対的共生関係を持ち、その細菌単独では殺虫活性を示さないとされてきたが、今回線虫1種から主要な共生細菌を2種検出するとともに、それぞれが単独で経口感染による殺虫活性を有することを解明し、昆虫病原性線虫と共生細菌の関係における学術的な新知見を得た。また、得られた細菌2種が殺虫、殺線虫活性に加え、当初の計画にはなかった殺菌活性も併せ持つことを解明できたので、今後はマツ材線虫病の病原体とその媒介者だけでなく、それ以外の多様な生物群（昆虫・線虫・菌類）の新たな防除技術の開発にも活かしていく。