著者の所属・活動拠点の国は、中国です。

掲載誌：Insects

ライセンス: CC BY　対象: 公開論文　確認元: OpenAlex

研究の目的

ツマジロクサヨトウは南北アメリカの熱帯・亜熱帯原産のガの一種で、幼虫がトウモロコシを食害します。近年は世界各地に広がり、中国では2018年に雲南省で初めて侵入が確認されて以来、トウモロコシで最も重要な害虫になっていると論文は述べています。休眠せず、条件がよければ一年中繁殖し、1匹の雌が千個以上の卵を産むこともあるため、短期間で数が増えやすい害虫です。

防除は現在も殺虫剤と、害虫に効くタンパク質を作る遺伝子組換え作物（Btトウモロコシ）に大きく頼っています。しかし殺虫剤への抵抗性の発達や環境への影響が懸念され、Btトウモロコシについても野外の個体群が主要なBtタンパク質に抵抗性を持つようになってきました。そこで、トウモロコシがもともと備えている害虫への抵抗性を利用することが、経済的で環境にやさしい方法として注目されています。中国ではこれまで、この害虫に中程度の抵抗性を示す系統として「Xi502」が一つ知られているだけで、その研究も主に分子レベルの仕組みに焦点を当てていました。

研究チームは、38の遺伝資源（品種や系統）を予備的に調べた際に被害が少なかった「CH1」という系統に着目しました。そして、この害虫の発育・生存・繁殖、食べる葉や卵を産む場所の好み、植物が受ける被害の程度という複数の面から、CH1が抵抗性を持つかを明らかにしようとしました。

何を、どのように調べたか

試験に使った害虫は、2022年に中国・貴州省貴陽市のトウモロコシ畑で採集した個体を起源とし、実験室（26℃前後、明期16時間）で少なくとも4世代飼育したものです。トウモロコシは抵抗性を調べるCH1と、比較対照の品種「Huang C」の2種類を用い、本葉が4〜5枚開いた段階の新鮮な葉を実験に使いました。

まず、ふ化直後の幼虫を各品種100匹ずつ1匹ずつ容器に入れ、24時間ごとに取り替える葉片で育て、さなぎになるまで毎日生死を記録しました。さなぎは雌雄を判別して重さを量り、羽化までを観察しました。羽化した成虫は同じ品種で育った雌雄1対ずつ（各品種30対）を袋に入れ、雌が死ぬまで毎日産卵数を数えました。

これらのデータは「齢・発育段階別両性生命表」という方法で解析しました。生命表とは、生まれた個体がどの日齢・どの発育段階まで生き残り、どれだけ子を残すかをまとめたもので、そこから個体群がどれくらいの速さで増えうるかを示す指標を計算できます。主な指標は、1日あたりの増え方を表す内的自然増加率（r）と日増殖率（λ）、1世代で1個体が残す子の平均数を表す純繁殖率（R0）、1世代にかかる平均の日数を表す平均世代期間（T）です。

次に、好みを調べる試験を行いました。食べる葉の好みは、1cm四方の葉片を使い、ふ化直後の1齢幼虫と、成長した3齢幼虫を3時間絶食させてから調べました。2品種の葉片を同じ皿に置いてどちらを食べたかを数える「選択試験」と、どちらか一方の葉片だけを与えて食べられた面積を測る「非選択試験」の両方を、それぞれ10反復行いました。卵を産む場所の好みも、鉢植えの株を網かごに入れ、2品種を一緒に置く場合と1品種だけを置く場合で、雌雄1対の成虫に産卵させ、株とかごの壁に産まれた卵を毎日数えました（各10反復）。

最後に、2023年6月に温室で、本葉3枚の段階の株の葉が巻いた中心部に、ふ化直後の幼虫を15匹ずつ放しました（各品種10株）。本葉6枚の段階で、葉の被害を1〜9の段階で評価する改良デイビス尺度で採点し、点数に応じて「高抵抗性」から「高感受性」までの5段階に分類しました。

主な報告結果

温室試験では、Huang Cの株の中心部や開いた葉に不規則な食害の穴が見られ、被害点数は6〜8点（中央値7点）で「感受性」に分類されました。一方、CH1の株はほとんど被害を受けず、古い葉の一部に小さなピン穴状の食痕が見られただけで、点数は1〜2点（中央値2点）、「抵抗性」に分類されました。

生命表解析では、成虫まで育った割合がHuang Cで育てた場合の94.00%に対し、CH1で育てた場合は65.00%でした。CH1で育てた群では、5日目から早くも生存率が急に下がり始めました。個体群の増え方を示す指標も、CH1で育てた場合のほうが低く、内的自然増加率rは0.1282、日増殖率λは1.1367、純繁殖率R0は275.6000で、いずれもHuang Cで育てた場合を下回りました。平均世代期間TはCH1で43.8403日と、Huang Cの33.4719日より有意に長くなりました。

発育と繁殖を個別に見ると、CH1で育てた幼虫は幼虫期と前蛹期（さなぎになる直前の時期）が長くなり、成虫の寿命は短くなりました。雌の成虫は寿命と産卵期間が短く、産卵を始めるまでの期間は長くなり、産卵数も有意に少なくなりました。一方、卵の期間、さなぎの期間、さなぎの重さ、雄の成虫の寿命には有意な差がありませんでした。繁殖のピークはHuang Cで33日目、CH1で41日目でした。

食べる葉の好みについては、選択試験で1齢・3齢の幼虫ともにHuang Cを有意に多く選び、非選択試験でもHuang Cの葉のほうが有意に広い面積を食べられました。

産卵の好みについては、2品種を一緒に置いた選択試験で、雌はHuang Cに177.89個、CH1に3.33個と、Huang Cに有意に多くの卵を産みました。1品種だけを置いた非選択試験では、Huang Cの場合は株に産まれた卵（194.50個）がかごの壁（47.50個）より多かったのに対し、CH1の場合は逆にかごの壁に産まれた卵（132.25個）のほうが多くなりました。

この報告が示すこと

研究チームは、CH1がツマジロクサヨトウの発育、生存、繁殖、食べる葉や産卵場所の選択のいずれにも不利に働き、複数の評価で一貫して抵抗性を示したと結論づけています。著者らは、個体群の増え方が抑えられたことを、植物が害虫の成長や繁殖を妨げる「抗生作用」型の抵抗性の有力な証拠とみなしています。また、幼虫がCH1を食べたがらず、雌がCH1への産卵を避けたことは、害虫を寄せつけにくくする「非選好性（アンチゼノーシス）」型の抵抗性と一致するとしています。在来・自然由来の抵抗性はデイビス尺度で3〜5点程度の部分的なものが多いとされるなかで、在来の遺伝資源であるCH1が2点を示したことから、著者らはCH1を抵抗性品種を育成するための有望な遺伝資源と位置づけています。

一方で、著者らはいくつかの限界も挙げています。CH1が特に若齢幼虫の段階で強く作用している可能性は生存曲線から示唆されるものの、発育段階ごとの効果を統計的に確かめるには追加の解析が必要です。食害や産卵を避けさせる仕組みも解明されていません。さらに、今回の評価は実験室と温室で行われたもので、CH1を実際の防除に役立つ高抵抗性の遺伝資源と結論づけるには、野外での検証が必要だとしています。商業栽培に推奨する前には、収量や品質、熟期、倒れにくさ、乾燥への強さといった栽培上の特性や、抵抗性と収量のかね合いを、中国で現在栽培されている品種と比べて評価する必要があるとも述べています。

原著論文の著者・所属：Lingling Li（Guizhou Academy of Agricultural Sciences, Guizhou Institute of Plant Protection）、Peiying Li（Guizhou Academy of Agricultural Sciences, Guizhou Institute of Plant Protection）、Wenmeng Li（Southwest Forestry University, Guizhou Academy of Agricultural Sciences, Guizhou Institute of Plant Protection）、Changgeng Dai（Guizhou Academy of Agricultural Sciences, Guizhou Institute of Plant Protection）、Hongbo Li（Guizhou Academy of Agricultural Sciences, Guizhou Institute of Plant Protection, Ministry of Agriculture and Rural Affairs）

※本記事は原著論文をもとに、日本語で要約・説明を加えた研究紹介です。 出典（原著論文）：Lingling Li, Peiying Li, Wenmeng Li, et al. A Maize Germplasm Is Resistant to Fall Armyworm: From Life Table Analysis to Greenhouse Assays. Insects（出版社：Multidisciplinary Digital Publishing Institute） 2026-08-27. DOI: 10.3390/insects17090897. 原著ライセンス：CC BY.