作成： 1997/10/09 小山 重郎
データ番号 ：020064
不妊虫放飼法によるウリミバエ根絶における不妊化法
目的 ：不妊虫放飼法におけるウリミバエの不妊化法の開発
放射線の種別 ：ガンマ線
放射線源 ：60Co線源
線量（率） ：10-300Gy
利用施設名 ：沖縄県ウリミバエ不妊化施設
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 ：
不妊虫放飼法によるウリミバエの根絶のためには、その不妊化法の開発が必要であった。羽化2日前の蛹に70Gyのガンマ線を照射することにより、成虫の羽化率、寿命、性的競争力、飛翔能力にほとんど影響なく、不妊化できることが明らかになった。また、その後の不妊虫の妊性の回復もほとんど問題にならなかった。
詳細説明 ：
不妊虫放飼法は、対象害虫を大量増殖したのちこれを放射線によって不妊化し、野生虫の数よりも多く野外に放飼する方法である。不妊化された雄が野生の雌と交尾すると、この雌の産む卵は孵化しない。また不妊化された雌は野生の雄と交尾しても卵を産まないか、少数産まれた卵は孵化しない。その結果、野生虫の子孫が次第に減り、遂には根絶にいたる。
わが国の南西諸島で不妊虫放飼法を用いてウリミバエを根絶しようとする事業は1972年に沖縄県ではじめられたが、まず上記のような不妊化効果をもたらすために、適切な不妊化法をみいだすことが必要であった。
まず、ウリミバエの成虫の蛹からの羽化率、寿命をあまり損なうことなく、不妊化するのに必要な照射線量をみいだすため、羽化2日前の蛹に60-80Gyのガンマ線を照射したところ、羽化率、寿命にはほとんど影響がなく不妊化された(表1)。
表1 Fecundity and fertility fo melon flies irradiated with 6000R and 8000R gamma radiation（原論文1より引用）
------------------------------------------------------------------
Dose(R) No.individuals No.eggs laidb Percent hatch
-------------------
U♂：I♂：U♀：I♀
------------------------------------------------------------------
Test A
------------------------------------------------------------------
0 40 40 2823 82.2
6000 40 40 2167 1.8
6000 40 40 0 -
------------------------------------------------------------------
Test B
------------------------------------------------------------------
0 50 50 1808 76.5
6000 50 50 810 0
6000 35 35 0 -
8000 43 43 1288 0
8000 50 50 0 -
------------------------------------------------------------------
a Irradiation was made 2 days before adult emergence at 25℃．
b Eggs examined were collected 15 times over a period of 85 days
in Test A and 13 times over a period of 60 days in Test B.
不妊虫は正常虫と交尾したとき、正常虫に近い交尾能力をもたなければならない。Fried(1971)は、性的競争力.CF=(Hn-Hc)/(Hc-Hs)x(N/S)、但し、Hn：正常雄と正常雌の交尾による卵の孵化率、Hsは不妊雄と正常雌の交尾による卵の孵化率、HcはN匹の正常雄とS匹の不妊雄を共存させた場合に正常雌がそれぞれの雄と交尾して産む卵の孵化率、という式を提案した。不妊雄が正常雄と完全に競争できる場合には、CF=1となり、まったく競争できない場合には、CF=0となる。羽化2日前の蛹に 10-300Gyのガンマ線を照射し、この性的競争力を測定したところ、100Gy照射までは性的競争力、CF、は1に近い値となり、高い性的競争力を示した(表2)。
表2 The relationship between radiation dose and mating competitiveness of melon fly males when evaluated by Fried's methoda,b（原論文2より引用）
------------------------------------------------------------------------------
Dose % observed egg hatch % expected egg hatch Competitiveness
(kR) (mean±SE) (mean±SE) value
----------------------------- (mean±SE)
Hnc Hs Hc CF
------------------------------------------------------------------------------
1 86.7±5.4 67.9 77.7±1.0 77.3±2.7 0.92
4 89.5±2.0 0.4 46.9±2.1 45.0±1.0 0.86±0.05
80.6±5.2 2.3 45.5±4.3 41.5±2.7
7 76.9±3.1 1.0 41.6±5.7 38.9±1.6
89.5±2.0 0.4 32.2±4.0 45.0±1.0
80.6±5.2 0.1 36.2±1.0 40.4±2.7 1.08±0.29
86.7±5.4 0.2 60.4±4.7 43.5±2.7
10 76.9±3.1 0.2 39.6±2.7 38.5±1.5 0.95
12 89.5±2.0 0.1 48.3±7.3 44.8±1.0 0.57±0.28
80.6±5.2 0.2 62.5±3.7 40.4±2.7
30 86.7±5.4 0.2 81.5±3.5 43.5±2.7 0.06
------------------------------------------------------------------------------
a The flies were irradiated 2 days before adult emergence.
b Three replications were conducted in each test.
c Hn is % egg hatch from matings of N♂♂×N♀♀,Hs is % egg hatch from matings of
S♂♂×N♀♀ and Hc is % egg hatch from the combination of S♂♂and N♀♀.
野外に放飼した不妊虫はよく飛翔して、野生虫の生息場所に到達し、野生虫と交尾できなければならない。
そこで、羽化2日前の蛹に70-300Gyのガンマ線を照射して、その飛翔能力をフライトミルによって測定した。フライトミルとは中央を支えた水平の細い棒の一端にハエをつけて、ハエの飛翔によってこの棒が回転する時間とハエの飛翔距離を測定することにより、その飛翔能力を測定する方法である。その結果、照射線量が増加するほど、飛翔時間、飛翔距離が短縮したが、70Gyまでの照射では、その照射の影響はほとんどないことが分かった(表3)。
表3 Influence of gamma irradiation on flight distance（原論文3より引用）
------------------------------------------------------------------
Flight distance(m)a)
Dose --------------------------------------------------------
(KR) No.of Females No.of Males
flies flies
------------------------------------------------------------------
0 34 1,917.0±1,856.8a 33 1,024.1± 918.3a
7 34 1,415.3± 736.4a 28 1,124.3±1,328.5a
20 30 1,032.4± 736.4a 31 1,013.4± 809.8a
30 32 725.5± 861.3b 30 745.1± 683.5b
------------------------------------------------------------------
a)Mean±S.D.
Same letters no significant difference at the 5% probability level,
as detected by DUNCAN's multiple range test.
蛹の時期に照射して、一旦不妊化された雄成虫が、のちに妊性(これと交尾した雌の卵が孵化する)を回復することが知られているが、ウリミバエを羽化2日前に70Gyで照射したとき、その可能性は極めて低かった。
以上の研究結果から、沖縄県と鹿児島県奄美諸島のウリミバエ根絶事業においては、羽化2-3日前の蛹を70Gyのガンマ線で照射して不妊化する方法が採用され、それぞれ根絶を達成することができた。
コメント ：
不妊虫放飼法による南西諸島のウリミバエの根絶は画期的なものであり、国際的にも高く評価されてきたが、不妊化法の開発は不可欠のものであった。特に不妊虫の活性をほとんど損なうことなく、不妊化できたことが根絶の成功をもたらしたものと評価できる。
原論文１ Data source 1：
Sterilization of the melon fly, Dacus cucurbitae Coquillett with gamma radiation: Effect on rate of emergence, longevity and fertility
Teruya,T.,Zukeyama,H. and Ito,Y.
Okinawa Prefectural Agricultural Experiment Station, Naha 903, Japan
Appl.Ent.Zool.10(4):298-301(1975)
原論文２ Data source 2：
Sterilization of the melon fly, Dacus cucurbitae Coquillett with gamma radiation: Effect of dose on competitiveness of irradiated males
Teruya,T. and Zukeyama,H.
Okinawa Prefectural Agricultural Experiment Station, Naha 903, Japan
Appl.Ent.Zool.14(3):241-244(1979)
原論文３ Data source 3：
ウリミバエの飛翔力に及ぼすγ線照射の影響
仲盛 広明
沖縄県農業試験場
日本応用動物昆虫学会誌31(2):134-137
原論文４ Data source 4：
Sterilization of the melon fly, Dacus cucurbitae Coquillett (Diptera:Tephritidae), with gamma-radiation: Recovery of fertility of flies irradiated as mature pupae
Teruya,T.
Okinawa Prefetural Agricultural Experiment Station, 4-222 Sakiyama-cho, Naha 903, Japan
Appl.Ent.Zool.17(4):586-587(1982)
参考資料１ Reference 1：
Determination of sterile-insect competitiveness
Fried,M.
Joint FAO/IAEA, Vienna, Austria
J.Econ.Ent.64:869-872
キーワード：不妊虫放飼法、ウリミバエ、根絶、昆虫の不妊化
sterile insect technique, melon fly, eradication, sterilization of insect
分類コード：020201,040204