施設野菜害虫モモアカアブラムシに対するギファブラバチの生物的防除資材としての有効性評価と利用技術の開発に関する研究

摘要

Apterous viviparous nymphs and adults of M. persicae on qing-geng-cai were kept at constant temperatures of 15, 20, 25 and 30℃ under a 16 L-8 D photoperiod. Mean developmental times from first instar to adult emergence decreased as the temperature increased. Survival rates were over 90% at all temperatures and showed no significant difference between each temperature. The lower developmental threshold and total effective temperature were calculated as 5.6 ℃ and 113.1 degree-days. The adult fertility and longevity reached a maximum at 20℃, but the intrinsic rate of population increase was highest as 0.420 at 25℃.Micro-dissection of M. persicae attacked by A. gifuensis showed that all parasitized aphids contained one parasite progeny in their bodies; no superparasitism occurred by single attacking. The rate of successful parasitization was 84.9%. The survival rates and developmental times of immature A. gifuensis were examined at four constant rearing temperatures of 15, 20, 25 and 30℃ with a photoperiod of 16 L-8 D. The survival rates from egg to adult emergence were more than 80% at all temperatures tested. The developmental times decreased with increasing temperatures in both sexes, except that the periods at 30℃ were slightly longer than those at 25℃. The lower developmental threshold and total effective temperature were 5.5℃ and 188.6 degree-days for the females, and 5.7℃ and 181.0 degree-days for the males. Single female parasitoids of A. gifuensis produced 529.0 progenies at 20℃ and 536.7 at 25℃ during their life spans. Longevities were 12.8 days and 12.3 days at 20℃ and 25℃, respectively. The number of eggs laid by the female wasps peaked on the first days after the emergence at the two temperatures tested, indicating their proovigenic status. Intrinsic rates of natural increase for A. gifuensis were calculated as 0.350 at 20℃ and 0.462 at 25℃. These values are higher than those for M. persicae, suggesting a significant character of A. gifuensis that indicates its great potential for use as a biological control agent for M. persicae.Developmental responses of A. gifuensis were compared when incubated at a low or high temperature and a short or long day length. Host aphid mummification and parasitoid emergence from mummies were observed with very high probabilities of over 80% and 90%, respectively, at all treatments. Sex ratios of emerged parasitoids remained constant at approximately 0.6. Developmental periods of parasitoid progenies reared with a short day length (10 D-14 L) were approximately equal to those with a long day length (14 L-10 D) for both sexes, although the duration from mummy to emergence at 15℃ significantly differed between short and long day lengths. These results were summarized as A. gifuensis completed development under low temperature and short day length conditions of 15℃ and 10 L-14 D instead of entering larval diapause as mummies. I thus conclude that A. gifuensis populations introduced into domestic greenhouses can increase and work effectively as biological control agents against pest aphids even during the hibernal season with low temperature and short day length conditions.A. gifuensis were released on qing-geng-cai plants infested with M. persicae in greenhouses. The tests were conducted from September to October 2000 (Trial 1), from November to December 2000 (Trial 2) and from April to May 2001 (Trial 3). Three, six and one adult aphids per plant were put on the first days of trials 1, 2 and 3, respectively. Each trial consisted of three treatments: four-time releases of one female and one male adult parasitoid per plant with 7-day intervals in Greenhouse A, four-time releases of one female and one male per plant with 3-day intervals in Greenhouse B and a single release of four females and four males per plant in Greenhouse C. In Trial 1, aphid populations were suppressed in all of the greenhouses. Trial 2 resulted in an exponential increase of the aphid populations in all of the greenhouses. In Trial 3, the aphid population was controlled only in Greenhouse B. These results suggest that A. gifuensis should be released in greenhouses to control M. persicae at the right aphid-density: A. gifuensis introduction at high population density of M. persicae may result in failure of aphid control. And a multiple releasing of parasitoid wasps with an interval of days should be more effective to suppress aphid population increase than the single releasing.A. gifuensis in M. persicae mummies were placed under low temperatures to evaluate cold storage capability of the parasitoids. Adult emergence rates of parasitoids from aphid mummies kept at 7.6℃, 10.1℃ or 12.5℃ during 7 days were all approximately 80%. The emergence rate was 59.8% at 4.6℃. On the other hand, successful emergence of A. gifuensis from mummies exposed to low temperatures during 14 and 21 days were rarely observed with emergence rates of less than 10%. I conclude that M. persicae mummies with A. gifuensis progenies can be storaged under low temperatures to maximum of a week.Six species of legume or cereal-feeding aphids, Acyrthosiphon pisum, Aphis craccivora, Megoura crassicauda, Rhopalosiphum maidis, Rhopalosiphum padi and Sitobion akebiae were tested as candidates for alternative hosts of A. gifuensis. A. pisum, R. maidis and S. akebiae were accepted by A. gifuensis. S. akebiae showed the most successful parasitism by A. gifuensis among the six aphid species tested, with a mummification rate of 71.7% and emergence rate of 96.7%. No parasitism was observed on R. padi, an alternative host available in the banker-plant system with an exotic parasitic wasp, Aphidius colemani. A. gifuensis females reared on S. akebiae had the same developmental period and body size as those reared on M. persicae, with no significant differences. They also demonstrated successful parasitic performance in M. persicae. These results suggest that S. akebiae should be a promising alternative host for use in a banker-plant system with A. gifuensis.%本研究は，アブラムシの描食寄生性天敵であるギファブラバチの生物学的特性を明らかにし，本寄生蜂を活用した野菜害虫モモアカアブラムシの生物的防除技術の確立を目的として行われた．得られた研究結果の概要は，以下の通りである．モモアカブラムシを15～30℃の定温条件下で個体別に飼育し，幼虫期の生存率（誕生直後の幼虫で成虫までに発育した個体の割合），発育期間（幼虫が成虫に羽化するまでに要した期間），成虫の生涯総産子数，生存期間（成虫に羽化してから死亡するまでの期間）および個体群の増殖率を明らかした．チンゲンサイを与えて飼育したモモアカアブラムシ幼虫の生存率は90%以上と高く，発育期間は温度が高くなるにしたがって短くなった．有効積算温度の法則にもとづき，発育零点は5.6℃，有効積算温度は113.1日度となった．成虫1頭あたりの生涯総産子数と生存期間は20℃で最大となったが，個体群の増殖率を示す内的自然増加率は25℃の0.420が最も高かった．モモアカブラムシに寄生中のギファブラバチを15～30℃の定温条件下で飼育し，アブラバチが成虫に羽化するまでの間の生存率と発育期間，雌成虫の産卵成功率（1回の産卵行動でモモアカアブラムシの体内に卵を産み付ける確率），機能の反応（1頭の雌成虫が1日あたりに寄生できるモモアカアブラムシの頭数），生涯総産卵数，生存期間を明らかにした．また，これらのデータをもとに内的自然増加率を求めて，モモアカアブラムシと比較した．ギファブラバチの発育期間は，飼育温度が高いほど短かくなる傾向が認められた．しかし，30℃での発育期間は25℃より約1日長くなり，高温による発育遅延が認められた．発育零点は雌5.5℃，雄5.7℃，有効積算温度は雌188.6日度，雄181.0日度となった．モモアカブラムシに寄生したギファブラバチの生存率は，飼育温度20℃と25℃で90%以上と非常に高く，15℃と30℃でも80%台だった．モモアカアブラムシに対するギファブラバチ雌成虫の産卵成功率は84.9%だった．機能の反応では，ギファブラバチ雌成虫1頭が1日に寄生できるモモアカアブラムシの頭数は，最大で150～200頭だった．ギファブラバチ雌成虫は，羽化直後にモモアカアブラムシに最も多く産卵し，以後その数は減少した．1雌あたりの生涯総産卵数は平均500個余り，生存期間は12日程度だった．内的自然増加率は20℃で0.351，25℃で0.463となり，同温度でのモモアカアブラムシよりも高く，ギファブラバチはモモアカアブラムシの生物的防除資材として有用と結論した．ギファブラバチを秋～冬期の施設圃場内で利用することを想定して，低温短日の環境条件が本種の休眠反応に与える影響を調べた．ギファブラバチに寄生されたモモアカアブラムシ幼虫を温度15℃・日長10L-14Dの低温短日下に置いた結果，成虫の羽化率は90%以上と高く，14L-10Dの長日条件で飼育した場合と差はなかった．さらに，マミーが形成されてから成虫が羽化するまでの期間は，長日条件より短日条件下で有意に長くなったが，その差は約1日未満であり，休眠の誘導は観察されなかった．このことから，ギファブラバチは低温短日となる秋～冬期の施設内でも発育，増殖が可能であり，モモアカアブラムシの天敵として利用可能と推測した．チンゲンサイを置いたガラス温室やビニールハウス内にギファブラバチを放飼して，寄生蜂によるモモアカアブラムシの抑制効果を検証した．試験は，モモアカアブラムシの初期密度やギファブラバチの放飼間隔，放飼回数などを変えて行った．モモアカアブラムシの初期密度を3頭/株とした場合，ギファブラバチの故飼によってアブラムシの増加が抑制された．アブラムシの初期密度が6頭/株では，アブラムシ数はアブラバチ放飼後も急増し，防除に失敗した．一方，アブラムシの初期密度を最も少ない1頭/株とした試験では，アブラバチを3日間隔で4回放飼した場合にのみアブラムシ数の増加が抑制された．これらの結果から，放飼したギファブラバチが次世代を生産し，かつアブラバチによって増殖抑制が可能なモモアカアブラムシの密度レベルが存在することが明らかになった．また，アブラバチは複数回に分けて放飼する方が，1回にまとめて放飼するよりもアブラムシの抑制効果が高くなる傾向も認められた．なお，3番目の試験結果については，再検討が必要と考えられた．チンゲンサイを植えたビニールハウスでギファブラバチを放飼する試験も行った．ギファブラバチを導入したハウスでは，モモアカアブラムシの増加が抑制されたが，アブラバチを放飼しなかったハウスでは，アブラムシ数が増加した．この結果から，モモアカアブラムシに対するギファブラバチの防除効果は，圃場スケールの空間においても実証された．アブラムシマミーの中にいるギファブラバチは，マミーの硬い外皮によって保護されているため，輸送や圃場で放飼する際に最も扱いやすい形態をしている．また，アブラムシマミーは，アブラバチの低温保存に最も適したステージとされている．そこで，ギファブラバチの寄生によって形成されたモモアカアブラムシマミーを4.6～12.5℃の低温下に7～21日間保存した後で室温25℃に戻し，アブラムシマミーからのアブラバチ成虫の羽化率を調べた．7.6℃，10.1℃および12.5℃の低温下に7日保存した場合，羽化率は約80%と高く，4．6℃でも60%だった．一方，低温下に14日もしくは21日保存した場合，羽化率は10%未満に低下した．成虫が羽化しなかったマミーの中には，死亡したアブラバチの蛸や成虫が観察され，休眠している生存幼虫は認められなかった．以上の結果から，ギファブラバチが寄生中のモモアカアブラムシマミーは，温度4.6～12.5頭の低温下で最大7日間保存可能と推測した．「バンカー法」とは，天敵とその餌（寄主）昆虫，およびそれを維持するための植物を圃場内に置き，常に十分量の天敵を圃場内に維持して対象害虫を制御する技術である．増殖率の非常に高いアブラムシには，害虫の侵入発生前から天敵を圃場内に導入することができるため，効率的なアブラムシ防除が可能になる．そこで，ギブアブラバチ用のバンカー法を構築するため，野菜類を加害せず，ギファブラバチの増殖が可能なモモアカアブラムシに代わるアブラムシを探索した．供試した6種の候補アブラムシのうち，ギファブラバチの寄生効率が最も高かったのは，ムギヒゲナガアブラムシだった．ムギヒゲナガアブラムシに寄生したギファブラバチは，モモアカアブラムシを与えた場合と同程度に発育できた．また，ムギヒゲナガアブラムシで継代飼育したギファブラバチは，害虫のモモアカアブラムシに高率で寄生した．これらの結果から，ギファブラバチの代替寄主としてムギヒゲナガアブラムシを選定し，ムギヒゲナガアブラムシを増やしたムギ類の株をギファブラバチ用のバンカーとした．