作成： 1997/10/11 小山 重郎
データ番号 ：020061
不妊虫放飼法によるラセンウジバエの根絶防除
目的 ：不妊虫放飼法によるラセンウジバエの根絶防除法の開発
放射線の種別 ：エックス線,ガンマ線
放射線源 ：X線源、60Co線源、137Cs線源
線量（率） ：50Gy
利用施設名 ：米国及びメキシコのラセンウジバエ不妊虫生産施設
照射条件 ：空気中、室温
応用分野 ：不妊虫放飼法、害虫防除
概要 ：
ラセンウジバエの根絶は不妊虫放飼法の先駆けである。この方法の創始者である Kniplingは、大量増殖し、放射線によって不妊化した害虫を野外に放飼することによって、野生虫個体群を根絶できることを予測した。実際の根絶防除はキュラソー島での実験からはじまって、アメリカのフロリダ半島、テキサス州、メキシコで次々と成功し、さらには北アフリカのリビアに侵入したラセンウジバエも根絶された。
詳細説明 ：
放射線を生殖細胞に照射すると、さまざまな遺伝的突然変異がおこるということは、Muller(1927)によってあきらかにされていた。そして、照射された雄が正常な雌と交尾したばあい、照射雄の精子は正常な未受精卵を受精させるが、その卵は発育途中で死亡する。このような現象を優性致死突然変異と呼んだ。
この現象をラセンウジバエ,Cochliomyia hominivorax,の防除に利用できる可能性があると考えたのがKnipling(1955)である。ラセンウジバエは牛や馬などの家畜の傷に卵を産み、これから孵った幼虫が家畜の肉に食い込んで、家畜を弱らせたり、殺したりする害虫で、アメリカ南部の畜産業にとって、重大な害虫であった。Kniplingは、もしラセンウジバエを大量増殖して不妊化できれば、これを野生虫より多く野外に放飼することによって、野生虫の個体群を根絶することができるものと予測した。このアイデアにもとづき、Bushland and Hopkins(1951)はラセンウジバエの蛹に50GyのX線を照射し、成虫を不妊化することに成功した(表1)。
表1 Egg masses produced and fertility of eggs in mating experiments with flies irradiated as 6-day-old pupae (each mating consisted of 75 males and 75 females)（原論文3より引用）
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FIRST EGGING SECOND EGGING
MATING1) (Flies 8 days old) (Flies 18 days old)
DIRECT -------------- --------------------- --------------------
IRRADIATION Number of Per Cent Number of Per Cent
(ROENTGENS) Males Females Egg Masses2) Hatch Eggs Masses Hatch
----------------------------------------------------------------------------
5000 R R 4 0 1 0
R N 60 0 0 -
N R 7 2 0 -
2500 R R 17 3) 3 0
R N 50 3) 3 3)
N R 17 85 2 100
1500 R R 45 15 6 5
R N 50 10 4 25
N R 50 100 8 100
500 R R 55 100 10 100
R N 50 100 10 100
N R 50 100 5 80
0 N N 45 100 - -
N N 40 100 - -
- N 40 0
----------------------------------------------------------------------------
1) R = irradiated flies; N = normal flies.
2) Numbers ending in 5 or 0 represent estimates, as accurate counts were
difficult when several egg masses were laid together.
3) Less than 0.5 per cent of eggs hatched.
Bushland and Hopkins(1953)はさらに50Gyのガンマ線の照射でも同じ不妊化効果があることを明かにした(表2)。
表2 Longevity, fecundity, and fertility of flies treated with 5000 r of gamma-rays that were caged with normal flies of the opposite sex（原論文4より引用）
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NUMBER OF
TREAT- MATING1) SURVIVING− NUMBER PERCENT
MENT ------------ ------------ OF OF EGGS
DATE Fe- Fe- EGG THAT
(1952) Males males Males males MASSES2) HATCHED
---------------------------------------------------------------------
March 10 R N 17 18 11 0
N R 68 28 0 -
N N ? 40 20 80
17 R N 58 63 31 0
N R 65 32 1s 0
N N 71 52 45 100
24 R N 65 90 70 0
N R 73 30 3s 0
N N 59 47 45 100
31 R N 54 74 55 0
N R 75 50 1s 0
N N 67 78 54 100
April 7 R N 34 40 28 0
N R 36 33 0 -
N N 34 44 31 100
14 R N 50 58 31 0
N R 58 49 6s 0
N N 61 64 21 100
22 R N 27 22 16 0
N R 40 40 3s 3)
N N 37 45 38 100
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1) R=100 flies from pupae irradiated on the sixth day ;
N=100 flies from pupae not irradiated.
2)“s”indicates that the egg masses consisted of less than
half the usual 200±eggs.
3) 2 larvae hatched out.
実際にラセンウジバエを大量増殖しガンマ線照射によって不妊化し野外に放飼する実験は、南米ベネズエラ沖にあるキュラソー島(450 平方キロ)で1954年に行われて成功した。この成功をもとに、ラセンウジバエが侵入、定着していたフロリダ半島において、不妊虫放飼法による大規模な根絶事業が1958年にはじまり、1959年には根絶に成功できた。
このあと、アメリカでもう1箇所ラセンウジバエが定着していたテキサス州でも1962年から不妊虫放飼法による根絶事業が開始され、1964年には根絶にほぼ成功したが、ここは国境を接するメキシコから絶えずラセンウジバエの侵入があるため、国境地帯に帯状に不妊虫を放飼して、その侵入をくいとめようとしたが、完全な根絶には至らなかった。そこで1972年にアメリカとメキシコの共同の根絶事業が開始され、メキシコ国内でも1976年から不妊虫放飼がおこなわれた結果、1991年にはメキシコでの根絶が達成された。
現在はメキシコへのラセンウジバエの侵入を防ぐため、これと国境を接するグアテマラとベリーズで不妊虫の放飼がつづけられている。また1988年に北アフリカのリビアでラセンウジバエが発見され、その分布拡大のおそれが生じた。そこでリビアとこれに国境を接する北アフリカ諸国は,FAOの援助のもとに共同の緊急根絶防除事業を開始し、メキシコとアメリカで生産されたラセンウジバエ不妊虫を輸送して放飼した結果、1991年にその根絶に成功した。
コメント ：
ラセンウジバエの根絶は不妊虫放飼法の最初のケースであり、その後のミバエ類などの不妊虫放飼法の先駆けである。不妊虫放飼法はKniplingの卓抜なアイデアにもとづくものであるが、根絶が成功するまでには、害虫の大量増殖、不妊化、放飼のそれぞれについて数え切れないほどの技術開発が必要であった。ラセンウジバエでのこれらの技術開発はその後の他の害虫での不妊虫放飼法のモデルとなったものであり、高く評価できる。
原論文１ Data source 1：
Artificial transmutation of the gene
Muller,H.J.
University of Texas
Science 66:84-87(1927)
原論文２ Data source 2：
Possibility of insect control or eradication through the use of sexually sterile males
Knipling,E.F.
Entomology Research Branch, Agr.Res.Serv.,U.S.D.A.
Jour.Econ.Ent.48(4):459-462(1955)
原論文３ Data source 3：
Experiment with screw-worm flies sterilized by X-rays
Buschland,R.C. and Hopkins,D.E.
U.S.D.A.,Agr.Res.Adm.,Bureau of Entomology and Plant Quarantine
Jour.Econ.Ent.44(5):725-731(1951)
原論文４ Data source 4：
Sterilization of screw-worm flies with X-rays and gamma-rays
Buschland,R.C. and Hopkins,D.E.
U.S.D.A.,Agr.Res.Adm.,Bureau of Entomology and Plant Quarantine
Jour.Econ.Ent.46(4):648-656(1953)
原論文５ Data source 5：
Screw-worm control through release of sterilized flies
Baumhover,A.H.,Graham,A.J.,Bitter,B.A.*,Hopkins,D.E.,New,W.D.,Dudley,F.H. and Bushland,R.C.
Entomology Research Branch,Agr.Res.Serv.,U.S.D.A.*Veterinary Service, Government of Netherlands Antilles.
Jour.Econ.Ent.48(4):462-466(1955)
原論文６ Data source 6：
The use of gamma radiation for control or eradication of the screw-worm
Lindquist,A.W.
Entomology Research Branch,Agr.Res.Serv.,U.S.D.A.
Jour.Econ.Ent.48(4):467-469(1955)
原論文７ Data source 7：
Radiation-induced sterilization
LaChance,L.E.,Schmidt,C.H. and Bushland,R.C.
Metabolism and Radiation Research Laboratory, Entomology Research Division, Agricultural Research Service, United States Department of Agriculture, State University Station, Fargo, North Dakota
Pest Control-Biological, Physical and Selected Chemical Methods (Kilgore,W.W. and Doutt,R.L. eds), Academic Press, 477p.(1967):147-196
原論文８ Data source 8：
新世界ラセンウジバエー緊急事態への対応
小山重郎(編訳)
前農林水産省蚕糸・昆虫農業技術研究所
国際農業技術情報(国際食糧農業協会発行)94:1-32
キーワード：不妊虫放飼法、ラセンウジバエ、根絶防除
sterile insect technique, screw-worm, eradication
分類コード：020201,040204