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2015 年度 実績報告書

細菌の共生による害虫の農薬抵抗性化:農薬分解菌はどこから来て、どう選択されるのか

研究課題

研究課題/領域番号 25292208
研究機関国立研究開発法人 農業環境技術研究所

研究代表者

早津 雅仁  国立研究開発法人 農業環境技術研究所, その他部局等, 研究員 (70283348)

研究分担者 多胡 香奈子  国立研究開発法人 農業環境技術研究所, その他部局等, 研究員 (20432198)
研究期間 (年度) 2013-04-01 – 2016-03-31
キーワード農薬分解 / 農薬抵抗性 / 土壌 / フェニトロチオン
研究実績の概要

これまでに我々が分離したフェニトロチオン分解細菌を、ダイズの難防除害虫ホソヘリカメムシの体内に共生させ、フェニトロチオン抵抗性になるという新規な現象を発見した。さらにこのメカニズムにより実際の農耕地(サトウキビ畑)で、カメムシが薬剤抵抗性を獲得していることを示した。これらの結果から、農耕地にフェニトロチオンを継続散布すると分解菌が出現し、その一部がカメムシの取り込まれることがわかった。また土壌で増殖した分解菌には、共生能のあるもとのないものがいることも示された。
本年は、マイクロコズム実験で農薬散布頻度と分解菌の増殖および多様性さらに共生能の関係を明らかにすることを目的とした。
黒ボク土壌を充填したマイクロコズムに2週間に一度の割合でフェニトロチオンを散布した。その結果、散布回数が増えるに従い菌数が増殖した。散布ごとに分解菌を分離して多様性を調べたところ、散布するに従い多様性は増加するがやがて1種に収束することが明らかになった。さらにカメムシへの共生能を調べると、多様性は大きい時期にカメムシへの共生能を持つ菌株も増殖するが、菌数の増加とともに共生能を持たない菌株1種になった。分離菌をグループ分けして菌体レベルでの分解に関するパラメーター(増殖速度、Km、Vmaxなど)を測定し数理生物的に解析したところ、フェニトロチオンに対する親和性が高く分解能力も高い種が最終的に優先した。
以上の結果からフェニトロチオンを数回散布した分解菌の多様性が大きい状態で共生能を有する分解菌がカメムシに取り込まれると結論した。この結果から過度なフェニトロチオンの散布を避けて、他の殺虫剤と交互に用いるなどすれば、分解菌によるカメムシの耐性化は防止できると推定された。

現在までの達成度 (段落)

27年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

27年度が最終年度であるため、記入しない。

次年度使用額が生じた理由

27年度が最終年度であるため、記入しない。

次年度使用額の使用計画

27年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (3件)

すべて 2015

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件、 謝辞記載あり 2件) 学会発表 (1件)

  • [雑誌論文] Insecticide applications to soil contribute to the development of Burkholderia mediating insecticide resistance in stinkbugs2015

    • 著者名/発表者名
      KANAKO TAGO, YOSHITOMO KIKUCHI, SINJI NAKAOKA, CHIE KATSUYAMA, MASAHITO HAYATSU
    • 雑誌名

      MOLECULAR ECOLOGY

      巻: 24 ページ: 3766-3778

    • DOI

      10.1111/mec.13265

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] 害虫に農薬抵抗性を付与する土壌微生物2015

    • 著者名/発表者名
      多胡香奈子
    • 雑誌名

      日本土壌肥料学雑誌

      巻: 87 ページ: 140-145

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [学会発表] 農地から分離した有機リン系農薬分解細菌の代謝に関する特徴と害虫への感染の可能性2015

    • 著者名/発表者名
      多胡香奈子, 菊池義智, 早津雅仁
    • 学会等名
      日本土壌肥料学会
    • 発表場所
      京都大学
    • 年月日
      2015-09-09 – 2015-09-11

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公開日: 2017-01-06  

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