No. 191

3. 2010目

次

カツラマルカイガラムシによる広葉樹林の集団葉枯れに対する
ネオニコチノイド系殺虫剤の樹幹注入による防除の試み（４）………………………………………斉藤

正一・上野

満・小澤

道弘・西川

博昭

１

地球環境問題と虫害………………………………………………………………福山研二

８

マツ材線虫病診断キットの開発…………………菊地

菜摘

12

泰生・相川

拓也・神崎

● 表紙の写真 ●ボーベリア菌の一種に感染し死んでしまったウエツキブナハムシ（写真下はウエツキブナハムシ（Chujoa uetsukii））
山形県中央部の月山山系では，ウエツキブナハムシが 2007 ～2009 年にかけて大発生し，９月に入るとブナが褐変して異様な風景になる被害が続いています。被害を受けたブナは枯死しませんが，山一面のブナが紅葉時期よりかなり前に葉を落とすので，訪れた人たちを驚かせています。 成虫を採取し飼育箱で飼うとボーベリア菌の一種に感染している事が多く，１週間以内に死んでしまう事が多いです。

―斉藤正一氏提供―

林業と薬剤№191

3.2010

カツラマルカイガラムシによる広葉樹林の集団葉枯れに対する
ネオニコチノイド系殺虫剤の樹幹注入による防除の試み（４）
＊１

斉藤正一

＊２

・上野

満

＊３

・小澤道弘

＊４

・西川博明

生息するため（図―３），吸汁被害の特徴を反映

Ⅰ．はじめにしていて，徐々に森林が衰退していくという危惧

近年，カツラマルカイガラムシ（Comstockaspis（１，２）

もあって，早急な被害対策が必要とされている。

; 以下カイガラムシ）の大発

そこで，2006年に筆者らは吸汁性であるカイガ

生による広葉樹の集団的な葉枯れ被害が発生してラムシの特性に注目し，防除の一手法としてカイいる。2009年度までの広葉樹林における被害は，ガラムシに対応した殺虫剤をコナラに樹幹注入し山形県，福島県，長野県，山梨県，新潟県，宮城て防除効果を確認した

macroporana（３，４，６，８）（５）。2007年は，コナラ以，2009年に岩手県で新規被害外の樹種に対して殺虫剤を樹幹注入した場合，モが確認されており（岩手県林業技術センター小澤

ミジ類とサクラ類は高濃度で薬害が発生する事が

洋一氏私信），被害は拡大分散する傾向にある。

分かった

県であり

（７）

山形県における被害面積と被害位置の推移を。さらに，2008年は多様な樹種に対して，効果が発揮できる希釈倍率は50倍程度であ（８）表―１と図―１に示したが，2006年がピークでることを報告した

378ha，2007年は240ha，2008年は311ha，2009年

による防除効果の再現性を確認し，これまでの試が243ha であり，累積被害面積はすでに1,226ha

験地における供試木の様態をもとにした防除効果を超え，被害地域が広域的に拡大する状況にある。

についても調査したので報告する。

。2009年度は希釈倍率50倍

山形県におけるカイガラムシによる被害様態

なお，本試験研究の一部は，森林総合研究所交は，６月下旬に羽化したカイガラムシが多種類の付金プロジェクト事業「天然広葉樹林の大量被害

広葉樹の枝や幹に付着して吸汁するため，７月末をもたらす昆虫の拡大予測と早期防除法の開発」

ころから健全葉が萎凋して褐色になる葉枯れ症状

及び，林業普及情報活動システム化事業（国庫交を起こす。カイガラムシは比較的低標高では１年付金）「突発性森林病虫獣害の調査」で実施した。

２化，冷夏や高標高では１年１化だが，激害化しⅡ．材料と試験方法

た林分があると，被害はその周囲に爆発的に拡大

１．使用した薬剤するとともに，遠隔地でも飛び火的に発生し，広（５，６，７，８）

域的にすばやく拡大する

筆者らは，使用する殺虫剤としてアセタミプリ。

被害林のダメージは，被害が激化する林分におドを有効成分としたネオニコチノイド系林業用殺いて枯死木数が増大する事である（図―２）。カ

虫剤のマツグリーン液剤２（有効成分２％，以下

イガラムシは被害発生から約３年間は被害林内で「液剤２」）を選んだ。本薬剤は，マツノマダラカ
ミキリやアメリカシロヒトリなどの他に，吸汁性

＊１
＊２
＊３
＊４

山形県森林研究研修センター
SAITO Shoichi
同所
UENO Mitsuru㈱日曹分析センター
OZAWA Michihiro㈱ニッソーグリーンNISHIKAWA Hiroaki

害虫であるアブラムシ類の殺虫剤として農薬登録されている。

―1―

林業と薬剤表―１№191

3.2010

山形県におけるカツラマルカイガラムシによる広葉樹の葉枯れ区域面積の推移（ha）

市町名

2003

2004

2005

2006

2007

2008

2009

合計

山形市
天童市
上山市
山辺町
中山町
寒河江市
河北町
大江町
村山市
東根市
米沢市
南陽市
鶴岡市
酒田市
遊佐町

5.92

10.74
2.30

57.85
13.64
0.44

320.07
50.25
5.43
1.50
0.48
0.05
0.11

198.73
1.72
7.55
28.13
0.00
1.40
0.03
2.40

80.32
14.94
62.38
47.26
3.77
18.07
5.09
4.80
4.79
8.04
13.00
0.79
0.10
1.00
10.00

111.52
0.74
49.38
14.00
0.66
40.08
0.81
1.26
2.77
4.37
16.00
0.60
1.20

785.1583.59
125.18
90.89
4.91
59.60
6.04
8.46
7.56
12.41
29.00
1.39
1.30
1.00
10.00

合計

5.92

13.04

71.93

377.89239.96274.35243.391226.48■は被害位置（メッシュサイズ 横 1.36km ×縦 1.13km）
図―１

山形県におけるカツラマルカイガラムシによる広葉樹葉枯れ被害位置の推移―2―

林業と薬剤

図―２

2009
2008
2007
2006
2005
2004

№191

3.2010

被害の経過に伴う被害林の高木層の枯死率の推移

生息率

生息

調査数

100.0
100.0
100.0
0.0
25.0
0.0

2
1
1
0
1
0

2
1
1
2
4
2

高木層枯死率

調査地１

調査地２

3
10
26
40
29
27
13

0
19
26
42
38
1

6
0

図―３

被害の経過に伴うカツラマルカイガラムシの被害林での生息状況

2009
2008
2007
2006
2005
2004
平均

38
25
52

調査地３

調査地４

21

33

２．多様な広葉樹への殺虫剤の樹幹注入試験

た。2009年の試験は，試験区をこれと隣接して設

１）試験地

置し，供試木はこれまで同様に試験地内の未被害●試験地１：山形県天童市舞鶴山立木とした。そして，希釈倍率別の薬害・効果調試験地は，サクラの開花期に開催される「人間査を2007・2008年の試験地での施用効果と併せて将棋」で有名な，山形県天童市舞鶴山のコナラを調査した（図―４・５）。

主とする林齢約40年生の林分とした。カイガラム●試験地２：山形県米沢市戸塚山

シによる被害は2004年から発生しており，2007年

試験地は，弥生時代の古墳を含む標高356m のの試験地内には2006年から発生したタカオモミジ

単独峰で，山形新幹線に面した米沢市と東置賜郡の部分枯れ被害木が１本生存した。試験区は，傾高畠町の境にある戸塚山のコナラを主とした約40

斜27度の斜面に対して蛇行する舗装道路を挟んで

年生の天然林とした。被害は2007年から確認され

横幅40m 谷から峰方向に30m の面積0.12ha の帯ており2009年の試験地は，北東斜面において被害状施用区を2007年・2008年ともに隣接して配置し地と隣接する注入試験地と隣接した未被害林分に―3―林業と薬剤№191

3.2010

写真―１
図―４

ノズル付きアンプルによる薬剤の樹幹注入

倍・50倍液（水で希釈）を樹幹注入した。また，2009 年の試験地位置図

試験地２の米沢市戸塚山は希釈倍率50倍液のみの施用で防除効果の再現性をみることにした。
薬剤注入孔は，供試木の樹幹地上50cm に径８mm のドリルビットで斜め45度に約30mm の深さ
で孔をあけた。アンプルの注入本数は，マツ材線

図―５

天童市舞鶴山の試験地

虫病樹幹注入剤の本数を参考に胸高直径に応じて決定した（胸高直径20cm 未満 : ４本，20～30cm
未満 : ５～６本，30～40cm 未満 : ７～８本）。ア
ンプルには注入孔にフィットするノズルを装着して注入孔に挿入し自然圧で注入した（写真―１）。
薬剤の樹幹注入は，天童市舞鶴山は2009年５月

᮸ᐙᵈ౉⹜㛎඙ᐕᐕ

18日，米沢市戸塚山は６月25日に実施した。
３）試験の評価ⵍኂᨋಽ

注入成功率は，１日後の注入状況を確認して薬剤の残量を測定し，注入成功率を求めた。薬害状
況は，注入１週後，４週後の葉の異常等を観察した。また，施用８週以降に施用効果を含めて供試

図―６木の樹勢について樹冠の葉の状態を観察して５段

米沢市戸塚山試験地位置図

階で評価した（５: 正常，４: 一部葉枯れ，３: 半

おいて，2008年の試験地に隣接して幅約15m，長分葉枯れ，２：全部葉枯れ，１: 枯死）。

さ約80m で帯状に設けた（図―４・６）。
３．殺虫剤の樹幹注入試験地における防除効果

２）試験方法の経過観察

2009年の樹幹注入に供試した薬剤は，液剤２であり，希釈液200ml を注入用ノズル付きアンプル

１）試験地に前日充填した。試験地１の天童市舞鶴山では，試験地は，前述の試験地１天童市舞鶴山（2007，

希釈倍率による薬害の違いを比較するために，25

2008，2009年に試験実施），試験地２米沢市戸塚―4―林業と薬剤№191

3.2010表―２2009 年度 天童市舞鶴山試験地の結果

胸高直径

樹高

枝下高

供試

希釈倍率

注入成功

(cm)

(m)

(m)

本数

（倍）

率（％）

１週後

４週後

効果

虫の有無

虫の生死

コナラ

27.7

14.0

5.6

7

25

100

5

5

5

全て有り

全て死

ミズキ

20.2

15.3

5.7

3

25

100

5

5

5

全て有り

全て死

ホオノキ

20.2

16.7

2.3

3

25

100

5

5

5

全て有り

全て死

22.7

15.3

4.5

計13本

100

5

5

樹種

平均

薬害状況

４か月後

コナラ

36.0

17.3

5.3

8

50

100

5

5

5

ミズキ

24.0

14.0

3.7

3

50

100

5

5

5

全て有り

全て死

ホオノキ

14.7

9.3

4.0

3

50

100

5

5

5

全て有り

全て死

クリ

18.1

14.0

7.0

1

50

100

5

5

5

全て有り

全て死

ウワミズザクラ

19.3

11.5

5.1

8

50

100

5

5

5

全て有り

全て死

ソメイヨシノ

19.6

12.3

5.5

6

50

100

5

5

5

全て有り

全て死

オクチョウジザクラ

14.0

10.0

5.0

1

50

100

5

5

5

全て有り

全て死

タカオモミジ

10.5

7.0

2.0

1

50

100

5

5

5

全て有り

全て死

平均

19.5

11.9

4.7

計31本

100

5

5

5

表―３

2009 年度 米沢市戸塚山試験地の結果

有５本 , 無３本 有全て死

胸高直径

樹高

枝下高

供試

希釈倍率

注入成功

(cm)

(m)

(m)

本数

（倍）

率（％）

１週後

４週後

効果

虫の有無

コナラ

23.6

12.6

5.7

9

50

98

5

5

4.0

全て有り

全て死

ミズナラ

21.1

13.9

4.8

3

50

100

5

5

3.6

全て有り

生１, 他全て死

50

100

5

5

4.7

全て有り

全て死

99.3

5

5

4.0

樹種

その他
平均

27.3

12.3

5.1

31

24.0

12.9

5.2

計43本

薬害状況

４か月後
虫の生死

山（2008年，2009年に試験実施）の他，2006年に１週間後と４週後の外観調査は，樹冠の緑葉の液剤２の10倍・100倍の樹幹注入試験を実施した

状況に応じて，５区分して，正常を５，様態が最（５）

山形市蔵王半郷と2008年に液剤２の50倍の樹（８）幹注入試験を実施した遊佐町菅里

も良くない枯死を１として評価した。
液剤２の25倍区，50倍区の評価数値は，試験地

とした（図

―４）。

１・２ともに5.0であり，薬害が発生せず健全な

２）調査方法状況であった。2007年液剤２の10倍注入によりモ各試験地において，被害状況が安定する10月にミジ類やサクラ類で薬害が確認されたが

（７）

，25

葉の状況を観察して，５段階（５: 正常，４: 一倍と50倍では薬害はなく，50倍などの希釈倍率が部葉枯れ，３: 半分葉枯れ，２：全部葉枯れ，１:

適切という結果が再現できた枯死）で防除効果を評価した。

写真―２）。

（８）（表―２・３，３）施用効果Ⅲ．結果と考察

カツラマルカイガラムシによる無処理の葉の萎

１．多様な広葉樹への殺虫剤の樹幹注入試験

凋は，例年どおり７月中～下旬より始まった。そ

１）注入状況

こで，注入４か月後に供試木の樹冠における葉の注入成功率は，試験地１では100％，試験地２

状況と樹幹下部（地上４～８ｍまで）の枝や葉にでは平均99.3％であった（表―２・３）。液剤２は，おけるカイガラムシの有無と枯れの有無について

これまでの注入結果と同様に24時間後には全ての観察した。なお，樹冠における葉の状況の評価に樹種で，希釈倍率に関係なく自然圧での完全注入

ついては薬害調査と同様に５段階で行った。

がほぼ可能であった。

様態の評価数値は，試験地１が5.0で正常な葉

２）薬害の状況

が無被害のままであった。一方，虫の密度が著し―5―林業と薬剤№191

3.2010

ソメイヨシノタカオモミジ

コナラ

クリ
写真―２

注入４週後の供試木の状況く高まった試験地２は4.0で葉の一部で萎凋が発し，葉の一部が萎凋する場合がまれにあるが，ほ生する状況であったが，全体葉枯れを起こすよう

ぼ健全な状態を維持できる事がわかった。

な様態ではなかった（表―２）。
２．殺虫剤の樹幹注入試験地における防除効果

また，地上４～８ｍの位置で枝と葉を採取しての経過

カイガラムシの生死を確認した。試験地１については，供試木44本のうち本にカイガラムシを確認

2006～2009年までの液剤２の樹幹注入試験地４し，41本すべてでカイガラムシは死亡していたカ所における供試木の様態の調査を９月に実施し（表―２）。試験地２では，供試木43本すべてでカて５段階で評価したところ，山形市蔵王半郷でイガラムシが確認され，そのうち１本だけ生存がは2006年注入試験地は4.3～5.0，天童市舞鶴山で確認されたが，その他42本では死亡していた（表は2007年試験地が3.8～4.9，2008年試験地は4.8～―３）。薬剤の樹幹注入によるカイガラムシの殺5.0，2009年試験地は5.0であり，米沢市戸塚山で虫効果についてもこれまでの試験

（７，８）

と同様に

結果を再現できた。

は2008年試験地が4.6～4.8，2009年試験地が4.0，
遊佐町菅里では2008年試験地が3.9～4.8であっ以上のことから，液剤２の希釈倍率を25～50倍た。最高４年前から本年までの試験地を観察したにして自然圧で樹幹注入すれば，注入成功率が高

結果は，供試木は，注入試験当時は若干の葉の萎

く，多様な樹種に注入しても薬害が発生しない。

凋はあるものの回復して正常な葉の状況になる傾また，薬剤の施用によってカイガラムシは死亡

向が確実に認められた（表―４）。

―6―

林業と薬剤表―４№191

3.2010マツグリーン液剤２の樹幹注入試験地における供試木の様態の経過

市町名

地区名

山形市
天童市

蔵王半郷
舞鶴山

米沢市

戸塚山

遊佐町

菅里

設置
年度
2006
2007
2008
2009
2008
2009
2008

供試
本数
28
40
59
44
38
46
96

樹種
コナラ
コナラ他
コナラ他
コナラ他
コナラ他
コナラ他
コナラ他

2006
4.3

供試木の様態
2007
2008
4.8
5.0
3.8
4.9
4.8
4.6
3.9

2009
5.0
4.9
5.0
5.0
4.8
4.0
4.8

筆者らはこれまでに，液剤２の希釈液の樹幹内試験地１では，天童市役所農林課矢萩治男副主における有効成分の分析を行ったが，有効成分は

幹・蜂谷幸太主任には試験地の設定と注入作業・

最低でも２年間は樹幹にあって，施用効果が期待

試験地の管理をしていただいた。

される梢端部を含む樹幹内全体に拡散し，カイガ

試験地２では，置賜総合支庁の大築和彦課長補

ラムシの殺虫に効果を発揮する事を確認している

佐・志斎和貴指導員・伊藤志津指導員には試験地（７，８）

。カツラマルカイガラムシはおよそ被害林分の基礎調査と注入作業および試験地の管理をいたに３年は生育する（図―３）ため，殺虫剤を樹幹

だき，置賜農業高校の木村和彦教諭および３年生

注入すれば，カイガラムシの吸汁に対応した被害の安藤弥樹，飯澤眞，伊藤清人，塩澤悟，高橋誠，防除が可能である事が，試験地での観察結果と併

我妻孝信，渡部貴弘の学生諸氏には注入作業と試せてみると明らかになった。

験地の調査をしていただいた。あらためて，皆様に心から感謝申し上げる。

Ⅳ．まとめと今後の課題
近年被害が拡大しているカツラマルカイガラム
シ被害の軽減のため，吸汁性害虫に効果のあるア
セタミプリド製剤＝液剤２の樹幹注入試験を多様な樹種を対象に実施した。液剤２の25倍液・50倍液の樹幹注入は，自然圧でほぼ完全注入ができ，薬害が発生せず，多様な樹種に施用効果がある事が明らかになった。また，液剤２を注入した供試
木は施用後薬剤の効果が継続するので，被害を２～４年防げる可能性がある事が明らかになった。
本調査結果から，液剤２の25倍・50倍希釈液は，樹幹注入剤として高い性能と適正を有することが明らかになった。今後は，多様な樹種にこの適正であると判断された倍率での施用が可能になるよう，農薬登録を早急に図る必要がある。
謝辞
2009年度の試験実施にあたっては，多数の方々のご協力を得て実施した。

参考文献（１）河合省三（1973）樹木を加害するカイガラムシの見分け方（３），森林防疫22，277-282.
（２）河合省三（1994）吸汁性害虫カツラマルカイガラ
ムシ（森林昆虫．小林富士雄，竹谷昭彦編，養賢堂），427（３）大澤正嗣・名取潤（2005）カツラマルカイガラム
シの生態の解明と天敵を利用した被害軽減法の検討．山梨県森林総合研究所事業報告（平成16年度），
16-17．
（４）斎藤直彦・在原登志男（2007）福島県の広葉樹林で発生したカツラマルカイガラムシ被害．森林防疫56（４）：9-16.
（５）斉藤正一・上野満・世儀一清・阿部豊（2007）カ
ツラマルカイガラムシによる広葉樹林の集団葉枯れに対するネオニコチノイド系殺虫剤の樹幹注入による防除の試み．林業と薬剤180：17-22．
（６）上野満・斉藤正一（2007）山形県におけるカツラ
マルカイガラムシ被害林の林分構造と更新状況56（５）：3-11．
（７）斉藤正一・上野満・小澤道弘・世儀一清（2008）
カツラマルカイガラムシによる広葉樹林の集団葉枯れに対するネオニコチノイド系殺虫剤の樹幹注入による防除の試み（２）．林業と薬剤184：1-7．
（８）斉藤正一・上野満・小澤道弘・世儀一清（2009）
カツラマルカイガラムシによる広葉樹林の集団葉枯れに対するネオニコチノイド系殺虫剤の樹幹注入による防除の試み（３）．林業と薬剤187：1-13．

―7―

林業と薬剤№191

3.2010

地球環境問題と虫害

福山

＊

研二

のため，木材生産に支障を来す害虫などの森林保

はじめに護の問題は，なおざりにされている。そのかわり

昨 年 は， 気 候 変 動 枠 組 み 条 約 締 約 国 会 議に生物多様性の保全や評価についての研究が一世

COP15がコペンハーゲンで開催された。近年のを風靡している。しかし，だからといって害虫やアメリカの姿勢の転換により，大きな進展が期待

病害がなくなったわけではなく，依然として発生されたが，なかなか思うようにはいかなかったよしている。いや，むしろ温暖化や外来種などにようである。一方，今年は我が国で生物多様性条約

り，増大していると言っても過言ではない。今後締約国会議の COP10が名古屋で開催される。そは，森林保護の問題は，林業ばかりでなく，温暖れに合わせて，2010年は生物多様性年とされ，世化や生物多様性などとの関連として重要になって界中で生物多様性保全についての活動が行われ行くであろう。ここでは，地球環境問題として現る。地球温暖化をはじめとする地球環境変動問題

在注目されている温暖化問題と生物多様性問題のは，その現象が明確であり，世界中の人が直接影

うち外来種問題に絞って害虫との関係についてお響を受け，肌身に感じることができるため，比較話ししたい。

的理解されやすい。それに対して，生物多様性問

地球温暖化と森林

題は，希少種の絶滅や外来種問題など基本的には，地域の問題であり，その現象は，地域ごとに昨年あたりから，本気で二酸化炭素の排出削減

様々であるため，一つの現象として理解することに向けた世界的な努力目標が提案され，我が国もが難しい。しかし，生物多様性問題は，現象は地

2020年までに25％の削減目標を掲げた。しかし，域ごとであるが，それが世界中で同時に進行して現実問題として産業界の努力による削減は，なかおり，人間活動と密接に結びついているという意

なか進まないため，森林などの吸収源としての期

味では，まさに地球環境問題なのである。温暖化

待が高まっている。しかし，森林は無限に二酸化問題は過去の生物が蓄積した化石燃料を燃したこ

炭素を吸収することはできず，成熟すれば吸収ととが原因であり，生物多様性問題は，これからの排出はほぼ平衡してしまう。しかし，世界の温暖

地球の生き物をどうするかということなのである。

化ガス排出の20％は，実は森林が焼かれたり伐採

近年は，森林に対する国民の期待として，木材されたりして減少したことによると言われてい生産よりも水土保全や温暖化緩和，生物多様性保る。そのため，現状の森林減少を食い止め，さら全に傾いている。特に我が国では，外材が容易にに森林面積を増大することにより，大きな温暖化はいることから，林業そのものが不活発となり，緩和効果が期待できるのである。これを温暖化緩林業に対する期待が非常に低下してしまった。そ和策として活用しようとしているのが，「森林の減少・劣化による排出削減」Reduced Emissions＊

独立行政法人森林総合研究所

FUKUYAMA Kenjifrom Deforestation and forest Degradation―8―

林業と薬剤№191

3.2010（REDD）である。これは，とくに広大な森林を因が取り上げられている。その中でも，最近は温保持し，急速に森林が失われている途上国などに暖化による樹木の抵抗性の減退などが大きくク

対して，森林減少や劣化を食い止めるインセン

ローズアップされている。キクイムシなどの害虫

ティブとして，削減が科せられており，自国だけは，健全な樹木は加害できず，何らかの要因で衰では削減目標が達成できない先進国などが，支払弱したものしか加害出来ないことが常識であった。

うという仕組みである。これは，途上国にとって森林害虫は，農業害虫とは異なり，その発生頻もおいしい話しであり，クリーンデベロプメント

度は低く，薬剤により防除の必要性はあまりなメカニズム（CDM）と比べても様々な利点を持っかった。これは，森林では害虫となる昆虫には多ている制度である。

くの天敵がいることと，樹木自体に抵抗性機構が存在している事による。古田（1984）はこれらを吸収源としての森林と森林害虫

総称して環境抵抗と呼んだ。山口（1989）は，森

このように，森林は木材生産ばかりでなく，炭林害虫をその発生パターンから「恒常発生型」

素を蓄積して保持していくという温室効果ガス排「突発発生型」「特異発生型」に分けた。恒常発生

出削減の騎手として期待されはじめた。しかし，型というのは，農業害虫のように，作物を作れば森林が人間の思うように育ち，維持されていくと常に発生するような害虫であり，樹木ではまれでは限らないことは，本誌の読者である森林保護関あるが，アブラムシ類など吸汁害虫でみられる。

係者にはよくおわかりのことと思う。特に，我がこれは，天敵類や樹木の抵抗力がほとんどない，国の森林の４割になろうとする人工林では，様々

つまり環境抵抗がもともとないために起こるもの

な病虫害に悩まされてきている。

で，通常は個体数が非常に少ないものを人為的に実は，カナダでは，大規模な森林害虫の発生に大面積で植栽した場合などにあたり，北海道のトより，山火事によるよりも広大な森林が失われて

ドマツ人工林の大害虫であるトドマツオオアブラ

おり，森林による二酸化炭素吸収を評価すること

ムシ（写真１）がこの典型例である。突発発生型

をあきらめたのである。北米大陸では，以前からというのは，マイマイガ（写真２）などの葉を食キクイムシ類の大発生が頻発しており，様々な要

べる害虫で見られ，通常では天敵などにより非常に低い密度で維持されており，気候条件の変動などにより，天敵類の働きや抵抗機構が弱まったときに爆発的に数を増やす。幸い，樹木が枯死する

写真１．恒常発生型の代表トドマツオオア
ブラムシ（森林総合研究所 HP より）

写真２．突発発生型のマイマイガ幼虫（森林総合研究所 HP より）―9―

林業と薬剤№191

3.2010

いまでも生理的に弱ってくる。そうなると，抵抗機構としてのヤニや有毒物質の生産もできなくなる。そうしたところにこれまでは気候条件の関係で生息できなかった昆虫が移動してきて新たな害虫となることがある。その場合，その害虫を制御していた天敵類は，すぐには追いついてこないた
め，環境抵抗機構が崩れてしまうことが予想される。
こうしたことから，温暖化緩和策として森林に吸収源としての機能を期待するならば，森林保護
写真３．特異発生型のヤツバキクイムシ成虫（森林総合研究所 HP より）の視点からの森林の健全性を維持する努力が必要

ことは少ないので，吸収源としての問題はそれほれる可能性が高いことをよく理解しておく必要がど起こらないかもしれない。問題は「特異発生型」

ある。

となり，温暖化が進むほどに，その健全性が失わである。これは，キクイムシ類などに見られ，通外来種問題と森林保護

常は樹木の生理的抵抗機構により，被害を免れているが，台風被害等により，衰弱木や枯死木が大

最近は，アルゼンチンアリやアカスジゴケグモ

量に発生するとそれを温床として爆発的に数を増など，世間を騒がせる外来種が多くなっている。

やす。これにより，残った木も枯れてしまうこと

これは，飛行機や船などによる移動が盛んな現代が多い。このように，特異な条件が起こったときにおいては，ある意味避けられない問題かもしれに発生するものを「特異発生型」と呼ぶのである。

ない。外来種問題は，小笠原や沖縄，奄美などの北米大陸で温暖化が原因であるとして起こって島嶼生態系の保全上重大な問題を起こしており，いる害虫の発生は，キクイムシ類であり，「特異多くの研究プロジェクトが実施されている。しか発生型」といえる（写真３）。つまり，この特異し，実は森林保護の問題から見ても，外来種は最な現象が，風害ではなく，温暖化であるというこも深刻な問題を生むのである。

とである。その意味で，今後温暖化に伴って被害

我が国の森林病虫害上の最大の問題といえば，が発生する可能性があるものとしては，「特異発

マツ材線虫病に尽きるであろう。これが実は典型

生型」に属するキクイムシなどの害虫が考えられ的な外来種であることを認識している人はそれほる。

ど多くはない。元々枯れかかったマツに依存してしかし，天敵類など環境抵抗機構も温暖化にいたマツノマダラカミキリは，マツ材線虫というよって大きな影響を受ける可能性がある。樹木

外来種に出会うことによって，強力な武器を手には，一旦定着すると自身で移動することができ入れた。自分では木を枯らすことができないたない。そのため，少々環境が変わっても枯れるこめ，時々発生する枯れそうな木で細々と生きていとはなく，しかも長寿命である。これに対して，たものが，元気な木でもかじれば枯らすことがでこれに依存している昆虫などは，移動能力が高い

きて，どんどん卵を産むことができるようになっ

上に，増殖力も大きく，世代も短い。そのため，たわけで，鬼に金棒となったのである。マツノマ

樹木は例えば温暖化が進んだ場合には，生育不適

ダラカミキリ自体は病原体であるマツ材線虫を運地に長期間生育していることになり，枯死はしなんでいるだけなので，それほど多くの個体数がい― 10 ―

林業と薬剤№191

3.2010なくても病気を蔓延させることができることと，はしないが，見かけ上は侵入害虫の被害のような

日本のマツでは，ほとんど材線虫に抵抗力がない状況である。ただし，本種は以前から全国に生息ため，人間が防除をしない限りはけっして収まるしており，侵入害虫というわけではない。しかし，ことはない被害となった。これに類したものとし同種でも違う形質を持ったものが外国から侵入しては，アメリカにヨーロッパから侵入したニレのた可能性もあり，早急の原因解明が待たれる。い

胴ガレ病や日本から侵入したクリ胴枯れ病があずれにしても，このように本来は健全なはずの天る。これら外来性の病害は世界４大病害に含まれ然林ですら，害虫が多発するようになったことており，未だにアメリカでは野生のニレやクリがは，温暖化や人間の管理不足などの多くのストレ復活していないことでもことの深刻さがわかる。

スが関係している可能性がある。
温暖化にしろ，外来種にしろ，今後も引き続き

マツ材線虫病にしても，最終的な解決法は，樹木に抵抗機構をつけることしかないのである。

問題は発生することは避けられないであろう。森

国際間の問題だけでなく，例えば，北海道に導林病虫害の発生は，林業などへの影響ばかりでな入されたカラマツなどは，地域的に見れば外来種

く，森林の二酸化炭素吸収能の阻害という重大なであるため，害虫も外来性である場合場が多く，問題を産むことから，それに対して，それなりの当然被害も発生しやすい。また，人為的に作った体制を整えることも，地球環境問題への重要な対人工林も地域的には外来種のようなものなので，

応であると信じる。

環境抵抗機構が発達せず，被害が出やすい。
天然林は，人工林に比べて，天敵類などが多様でありストレスも受けにくいことから，環境抵抗が発達しているとされている（古田1984）。そのため，これまで天然林ではそれほど深刻な，森林病害虫の発生はなかった。しかし，過去の害虫発生の経過を調べてみると，天然林での発生が多くなっている傾向が読み取れる（Fukuyama2000）。

参考文献
Fukuyama, K.（2000）Global Warming and Forest
Insect Pests An Example from Hokkaido, In A
Threat to Life-The Impact of Climate Change on
Japan＇s Biodiversity, eds. Domoto, A et al. IUCN,
76-82.
古田公人（1984）森林をまもる－生態系と動物の自然制御，培風館，pp194.
山口博昭（1989）森林昆虫の生活史，創文，pp185

実際，近年では，カシノナガキクイムシにより伝搬されるナラ菌によるミズナラやコナラ天然林での被害（ナラ枯れ）が激発しているほか，多くの広葉樹類にまたがってカツラマルカイガラムシという新たな害虫が出てきている。ナラ枯れは，キクイムシと病原菌の共同加害であるが，大きな要因としては，それまで短伐期で伐採をしていた薪炭林が使われなくなり，老齢化したこともあげられている。これと似たようなものとしては，アメリカなどのキクイムシの被害が温暖化ばかりでな
く，山火事の発生を抑えたため老齢化したためであるという考え方と似ており，森林被害の理解は
単純には行かないことを示している。カツラマル

写真４．カツラマルカイガラムシによる被害（枝枯れ状態となる）

カイガラムシの被害は，まだその原因がはっきり― 11 ―

林業と薬剤№191

3.2010マツ材線虫病診断キットの開発

菊地

泰生・相川

拓也・神崎

＊

菜摘

となく確実に発見することが防除の上で極めて重１．はじめに要である。

マ ツ ノ ザ イ セ ン チ ュ ウ（Bursaphelenchus

本病の診断では，枯れたマツからマツノザイセ

xylophilus）による松枯れは日本および東アジ

ンチュウの検出が行われる。これまでの一般的なア で 深 刻 な 被 害 を も た ら し て い る（ 図 ― １，

検出方法はベールマン法と呼ばれる方法で，枯死２）。1998年には本線虫がヨーロッパへ侵入し，木から材片を採集し，その材片を水中に沈めて材本病に対する関心は世界的にも高まってきている

中にいる生きた線虫類を材から分離した後，顕微（Jones et al., 2008）。本病の効果的な防除には，鏡下でマツノザイセンチュウの存在を確認すると検疫所において未侵入地域への新たな侵入を防いう手順で行われてきた（真宮ら，2004）。しかぎ，被害地において被害木を適切に処理することし，この方法には，実体顕微鏡や光学顕微鏡などが重要である。したがって，感染木を見落とすこの特殊機器が必要であり，線虫の形態に関する専門的な知識が不可欠である（図―３）。さらに材片中の線虫を分離し同定するまでに数日を要し，
マツノザイセンチュウの成虫でしか同定できない（幼虫や卵では同定できない）などの制約が多々ある。そのため，マツ材線虫病の診断は主にこれらの機器や人材を備えた専門研究機関に頼らざるをえなかった。このような状況が感染木の早期発見を困難にさせていたと考えられる。本病の専門家だけではなく，実際にマツ林を管理する現場の担当者でも本病の診断ができる，簡易な診断技術は以前から切望されていたところである。
そのような社会的なニーズを受け，筆者らは従来の診断法よりも簡易なマツ材線虫病の診断技術を開発した。この診断法では，従来の診断で不可欠であった線虫に関する専門的な知識や顕微鏡などの特殊機器を必要としないうえ，診断時間が大図―１幅に短縮される（約90分で診断が完了する）など，

マツ材線虫病で枯死したアカマツ

多くの面で改善が図られている。この新しい診断＊

森林総合研究所森林微生物研究領域 KIKUCHI Taisei
AIKAWA Takuya
KANZAKI Natsumi

技術は，株式会社ニッポンジーンから“マツ材線虫病診断キット”として2009年の６月に発売され― 12 ―

林業と薬剤

図―２№191

3.2010マツ材線虫病の伝染環。病原体であるマツノザイセンチュウはマツノマダラカミキリによって運ばれる。

た（http://nippongene-analysis.com/）（図―４）。

２．マツ材線虫病診断キットの原理

本稿では本キットの紹介を兼ねて，キットの原

本診断技術では，枯れたマツから生きたマツノ

理，使用法，適用範囲について記述したい。

ザイセンチュウを検出するかわりに，マツノザ― 13 ―

林業と薬剤

図―３№191

3.2010マツノザイセンチュウとその近縁種の尾端の形態。見分けるのは極めて難しい。

図―４

マツ材線虫病診断キット（96 テスト用）。写真：（株）ニッポンジーン提供

イセンチュウの DNA を検出する。以下，手順に反応を行う。すなわち，マツノザイセンチュウ

沿って本キットの原理・特徴を簡単に説明する。

の DNA があれば DNA が大量に増幅されるが，まず，材からマツノザイセンチュウの DNA を

マツノザイセンチュウの DNA が存在しなけれ

溶かし出す操作を行う。この操作には線虫の体をば増幅は起こらない。一部の DNA を増幅する

効率よく溶かすための，酵素，還元剤などが含ま

反応は PCR（polymerase chain reaction）法とれた溶解液を用いる。

呼ばれ，分子生物学では一般的に使われている

次に，溶かし出された DNA に対して，マツノ

が，PCR 法では（95C）→（53C）→（72C），とザイセンチュウに特異的な DNA 部位を増幅する

いった温度サイクルを使用するため，温度を正確― 14 ―

林業と薬剤№191

3.2010液で処理して UV 照射下で見ることでようやく
DNA の存在を確認できる。本キットでは特殊な蛍光試薬を用い，増幅された DNA を反応チュー
ブ内で溶液の色の変化によって確認できるようになっている（図―５）。

３．マツ材線虫病診断キットの使用方法
本診断キットによる診断法は，以下の４つの工図―５程で構成される。すなわち，１）マツ枯死木からDNA 増幅処理を終えた検査チューブ。
陽性のチューブでは反応液が白濁する。

の材片の採取，２）材片からの DNA の抽出，３）
マツノザイセンチュウの DNA の増幅，４）陽性・陰性の判定，である。

に上げ下げさせる高価な機械を必要とする。本

１）マツ枯死木からの材片の採取キットで使用されている技術は Loop-Mediated

電動（手動）ドリルを使って枯死木から材片

Isothermal Amplification（LAMP）法（Tomitaを採取する。ドリルの刃の大きさは様々なもの

et al., 2008）と呼ばれ，温度の上げ下げを必要とがあるが，本キットでは径15mm の刃を推奨しせず，一定温度下で特定の遺伝子配列の増幅が可ている。これ以上大きくなると，次の DNA 抽出能となっているため，サーマルサイクラーの代わの工程で用いる専用のチューブに材片が入らなくりに恒温器で反応ができる。

なり，また逆に小さすぎると，材片を DNA 抽出

増幅反応が終了したら，DNA が増幅されたかチューブに入れる際非常に扱いにくい。採取方法

どうかを確認する作業を行う。DNA は目では見は，ドリルの下にビニール袋をあてがい，削り取えないため，分子生物学の実験室では電気泳動とられた材片がその袋に入るようにする（図―６

いう作業で確認する。電流を高純度の寒天内に流a）。材片の入った袋は持ち帰り，すぐに検査にし，その中で DNA を移動させる方法である。移用いるか，あるいは検査する時まで冷蔵庫に保管動させた DNA はエチジウムブロマイドなどの溶しておく。長期間の保存はあまり好ましくないの

図―６ドリルを使って枯れたマツから材片を採取する（a），１テストに用いる材片２枚（直径 15mm の半円形）。
スケールバー：10mm（b）― 15 ―

林業と薬剤№191

3.2010の試薬（B.x 検査液，酵素液，蛍光発色液）を混で，できるだけ早めに検査する。
２）マツ材片からの DNA の抽出合し作成する。これらの試薬も Bx 抽出液と同様，キットに添付されている DNA 抽出液（Bx 抽

通常は冷凍庫に保管しておく。１テストに要する出液）は，10ml ごとに小瓶に小分けされており，各試薬の量は，B.x 検査液：16.4µl，酵素液：0.8

冷凍保存が必要である。使用する際は１テスト分µl，そして蛍光発色液：0.8µl の計18µl である。

の Bx 抽出液（800µl）を付属の DNA 抽出チュー

大きめのチューブ（0.5ml や1.5ml など）に必要

ブに分注して使用する。検査を行う度に小瓶の抽なテスト分の反応液をまとめて作成し，その後，出液を溶解し，チューブに分注していたのでは時キット付属の検査用チューブに分注するのがよ

間的にも労力的にも非常に手間がかかるので，一い。たとえば，５テスト分検査したい場合は，B.x

度小瓶の中の液を完全に溶かし，付属の DNA 抽

検査液82µl，酵素液４µl，蛍光発色液４µl を大出用チューブにすべて分注した状態で冷凍保存し

きめのチューブ内で混合して反応液を作り，そのておくと，後で必要な分だけ取り出せばよいの

後，18µl ずつ５つの検査用チューブに分注する。

で非常に便利である。１チューブにつき半円状の反応液の分注が完了したら，その中に２）の工程

材片を２枚使用し（図―６b），取り扱いはピンで得られた Bx 抽出液を２µl 加えよく混ぜる。

セットで行う。材片を多く入れ過ぎると検出率がすべての検査用チューブにそれぞれ Bx 抽出液を低下することがあるので（特に線虫密度が極端に入れ終えたら，それらのチューブを約63℃で60分低い場合）３枚以上入れるのは避けた方がよいと間保温する。ウオーターバス，エアインキュベー

思われる。材片は１枚ずつチューブに入れ，抽出ターなどで保温する場合は，保温中に反応液が蒸液に材片が確実に浸かるようにする。この際，材発し液量が減少しないようキットに付属のミネラ

片を落とさないよう注意する。落とした材片はコ

ルオイルを20µl 重層してから保温する。

ンタミ（ここでは DNA による汚染を意味する）

４）陽性・陰性の判定による誤診断の原因となるので決して検査に用い３）の保温処理終了後，速やかに判定を行う。

てはならない。落とした材片は廃棄し必ず新しい検査チューブを黒い紙，あるいは黒い実験台の上材片を検査に用いる。異なるサンプルをいくつもに置くなど，背景を黒くした状態で反応液の色を検査する場合は，サンプルが変わるごとに必ずピ確認する。反応液の色が緑色の蛍光色を示していンセットの先端をアルコールでよく拭き，アルれば陽性（マツ材片の中にマツノザイセンチュウ

コールランプ等で念入りに加熱する。この処理にの DNA が存在する），液体の色が反応前と全くよって，ピンセットの先端部に付着している前サ

変わらず無色であれば陰性（マツ材片の中にマンプルの材片や DNA を除去し，サンプル間のコツノザイセンチュウの DNA は存在しない）を意

ンタミを防ぐことができる。材片を入れたチュー味する（図―５）。また，この陽性の蛍光発色は

ブはしっかりとふたを閉め，55℃で20分間保温，UV を照射することでより強くなるため，取扱説

次いで94℃～100℃で10分間保温する。この処理

明書では240-260nm あるいは350-370nm の波長によって，材片内の線虫が溶解し液体中に線虫のの UV 照射による判定を推奨している。しかし，

DNA が溶け出す。

上記以外の波長では陰性サンプルでも蛍光発色し

３）マツノザイセンチュウの DNA の増幅ているように見えることがあるため注意が必要

この工程では，２）の工程を終えた抽出液の中である。筆者らは通常，黒い実験台の上に検査に含まれるマツノザイセンチュウの DNA を増幅

チューブを並べ，自然光下での判定を行っている。

させる。検査用反応液は，キットに付属の３種類― 16 ―

林業と薬剤№191

3.2010れば検出できるという点が大きな特徴となる。そマツ材線虫病診断キットの適用範囲

して，反応液の色で判定できるので線虫の形態に本キットは従来の手法に比べて，検出感度が高関する専門的な知識は一切不要であり，また，マいことが示されている（Kikuchi et al 2009，相ツノザイセンチュウ以外の線虫の DNA には反応

川ら，2010）。従来のベールマン法で全くマツノ

しないため（Kikuchi et al., 2009），他の近縁なザイセンチュウが検出されない場合でも，キット

線虫種を誤同定する心配もない。したがって，本で検出できることがよくある（相川ら，2010）。

病をほとんど扱ったことのない初心者の方でも診

この結果は，既往の方法では検出しきれずに陰性断が可能である。

と判断されていたようなサンプルでも，本キット

一方で，本キットの使用において最も注意しなを使用することで，より高感度な検出が可能になければならないことは，コンタミ（汚染）であることを示している。しかし，キット１テストでる。本キットで使用している LAMP 法は高感度使用する材片は半円の材片２枚（約0.12g）と非な DNA 増幅技術であるため，検査環境がマツノ

常に少量であることから，材内のマツノザイセン

ザイセンチュウの DNA で汚染されると（たとえチュウ密度が極端に低い場合には検出できない心ば，実験台の上にマツノザイセンチュウが感染し配がある。そのため，筆者らは１つのサンプルにている材片が散乱している，材片を触った手でそつき２テスト以上の検査を行うことを推奨する。

のままピペット操作をするなど），以降，正確なもしくは，最初にすべてのサンプルについて１テ検査を行うことが困難になる（本来陰性であるべ

ストだけ行い，陰性だったサンプルについてはもきサンプルが陽性になることがある）。したがっう一度テストするという方法でもよいだろう。さて，実験台やマイクロピペットは次亜塩素酸ナト

らに高い検出感度を求めるのであれば，より多くリウム（１％）をしみ込ませたペーパータオルなのテスト数が必要である。

どでこまめに拭き取り，検査環境が DNA で汚染されないよう心掛ける必要がある。また，異なる

おわりにサンプルの材片を扱う時は必ずピンセットを加熱

今回のキット開発は処理すること，そしてマイクロチップは使い回す①容易な操作で，②高価な装置を必要とせず，③

ことなく１サンプル毎に使い捨てとすることが必

明確に判別が可能な，誰でも簡単に使えるマツノ

要である。

ザイセンチュウ判定法を開発することを目標に進前述したように，本キットは誰でも簡単に使えめられた。そのためにプロトコール，パッケージ，

るマツノザイセンチュウ判定法を開発することを仕様について何度も検討を行い，誰もが容易に使目標に進められた。これまでのトラディショナル

用できるような改変を行ってきた。発売されていな診断法や実験室で行われる分子生物学的診断法

るキットは，従来の手法と比べて容易で高感度なに比べると，要する時間やテクニックはかなり軽ものに仕上がった。従来の診断法では，マツ材内減されている。しかし，実際に森林管理署や樹木に生きたマツノザイセンチュウがいなければ，し医など現場に近い環境で使用するにはまだ多少かも成虫が分離されなければ診断することができハードルが高いことも否めない。特に温度制御でなかったが，本キットによる診断では，マツノザ

きる恒温器は高価で各現場単位で容易に入手でき

イセンチュウの発育ステージには全く影響されなるものではないかもしれない。この点についてはい。それだけでなく，マツ材内に生きたマツノザ

最近，伊藤ら（2010）によって「家庭にある材料

イセンチュウがいなくても，DNA さえ残っていと診断キットによるマツ材線虫病診断」として実― 17 ―

林業と薬剤№191

験室レベルでなくとも診断できる可能性を示した（LAMP）of gene sequences and simple visual
detection of products. Nature Protocols 3, 877-882.

論文が書かれているので参考にしていただきたい。また，より細かい原理，実験方法については
Kikuchi et al.（2009），相川ら（2010）も参考にしていただきたい。
マ ツ 材 線 虫 病 診 断 キ ッ ト は e-Genome order（http://genome.e-mp.jp/products/matsu.
html）から購入できる。

引用文献
Jones, J.T., Moens, M., Mota, M., Li, H., andKikuchi, T.（2008）．Bursaphelenchus xylophilus:
opportunities in comparative genomics andmolecular host-parasite interactions Mol Plant
Pathol 9, 357-368.
Tomita, N., Mori, Y., Kanda, H., and Notomi,T.（2008）．Loop-mediated isothermal amplification

3.2010

Kikuchi, T., Aikawa, T., Karim, N., Oeda, Y.,
and Kanzaki, N.（2009）A rapid and precise
diagnostic method for detecting the pinewood
nematode Bursaphelenchus xylophilus by loopmediated isothermal amplification（LAMP）．
Phytopathology 99, 1365-1369.
真宮靖治，二井一禎，小坂肇，神崎菜摘（2004）材線虫．
（線虫学実験法．日本線虫学会編，日本線虫学会，茨城）134～153.
相川拓也，神埼菜摘，菊地泰生（2010）マツノザイセ
ンチュウの DNA を利用した簡易なマツ材線虫病診
断ツール“マツ材線虫病診断キット”について．森
林防疫2010/3
伊藤英敏，神崎菜摘，菊地泰生（2010）家庭にある材料と診断キットによるマツ材線虫病診断．森林防疫2010/3

禁

林業と薬剤

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平成21年版森林・林業白書は，森林・林業・木材産業の現状を詳細に分析するとともに，今後のあるべき施策の方向を示しています。特に，「平成20年度森林及び林業の動向」
では，『低炭素社会を創る森林』を特集して，地球温暖化防止に果たす森林の役割や温暖化防止に向けた取組として，京都議定書の目標達成のための森林整備，木材・木質バ
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本年も引き続きご購読いただきますようお願い申し上げます。

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