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

オウトウショウジョウバエ（Drosophila suzukii）は、ブドウ、サクランボ、ベリー類など皮の柔らかい果物に大きな被害を与える外来害虫です。雌はのこぎり状の産卵管で果皮に穴をあけて卵を産みつけ、果実の中で幼虫が育つため、果実が腐ったり落ちたりします。論文によると、現在の防除は殺虫剤が中心です。しかし、抵抗性の発達、果実への残留、寄生蜂などの天敵への悪影響が問題になっています。

そこで研究チームは、植物の精油に着目しました。精油は害虫を殺したり、遠ざけたり、産卵を妨げたりする作用が知られています。今回はスイートフェンネル（甘味種のウイキョウ）の精油を取り上げ、三つの点を調べました。一つ目はこのハエを遠ざける効果と産卵を抑える効果があるか、二つ目は精油のどの成分がその効果を担っているか、三つ目はその効果が嗅覚の中核となる遺伝子「Orco」を介して生じるかどうかです。Orcoは、昆虫がにおいを受け取る受容体と組になって働く「共受容体」です。多くの昆虫で、においの感知に欠かせないことが知られています。

何を、どのように調べたか

実験には、2018年に中国・海南省海口市の野外で採集され、5年以上実験室で飼育されてきたオウトウショウジョウバエの系統を使いました。研究チームはゲノム編集技術CRISPR–Cas9を用いて、この系統からOrco遺伝子を壊した系統も作りました。壊した系統では、Orco遺伝子の最初の領域で17塩基が欠けており、Orcoのたんぱく質が働かなくなっています。そのうえで、通常の系統（野生型）とOrcoを壊した系統を比べました。

においへの反応は、T字形の小さな装置で調べました。装置の片方の腕には、パラフィン油で薄めた試験物質をしみ込ませたろ紙を、もう片方には溶媒だけのろ紙を置きます。羽化後3〜5日のハエ20匹を入れ、24時間後に両方の腕にいる数を数えました。対照側と処理側の数の差を全体数で割って100を掛けた「忌避指数」を求めました。この値が大きいほど、においを避けたことを意味します。

産卵への影響は、ブドウ果汁入りの寒天培地を二つの区画に分けて調べました。片方に精油を混ぜた培地、もう片方に精油を含まない培地を入れ、雌雄3対1の成虫40匹に24時間自由に産卵させて、それぞれの側の卵の数を比べました。

このほか、精油の成分をガスクロマトグラフィー質量分析（GC-MS）で特定しました。また、においを嗅ぐ器官である触角が刺激に対して出す電気的な反応を「触角電図（EAG）」で記録し、触角がそのにおいを感知しているかを確かめました。

主な報告結果

野生型のハエでは、スイートフェンネル精油は雄にも雌にもはっきりした忌避効果を示しました。効果が強かったのは体積比で10分の1と100分の1に薄めたときで、1000分の1では効果がありませんでした。産卵試験でも、濃度が高いほど産卵を抑える効果が強くなりました。

成分分析では、精油の87.67%をトランス-アネトールが占めていました。次いで多かったのはリモネン（2.56%）とフェンコン（1.82%）でした。トランス-アネトール単独でも、10分の1と100分の1の希釈では精油と同程度の忌避効果がありました。1000分の1の希釈でも、雌雄ともに約50%の忌避指数を保ちました。高い濃度では産卵も抑えました。一方、リモネンとフェンコンの忌避効果は低いものでした。

触角電図では、野生型の触角は精油にもトランス-アネトールにも反応し、濃度が高いほど反応が大きくなりました。反応は雄より雌で大きく、トランス-アネトール単独より精油全体に対して大きく現れました。しかしOrcoを壊した系統では、雌雄ともどの濃度でもこの反応が消えていました。

行動にも同じ傾向が見られました。Orcoを壊したハエは精油をほとんど避けず、有意な忌避が見られたのは最も濃い10分の1希釈のときだけでした。そのときの忌避指数も約25%にとどまりました。産卵を抑える効果は、どの濃度でも見られませんでした。トランス-アネトールに対する忌避は、二つの試験のすべての濃度で消失しました。

この報告が示すこと

研究チームは、スイートフェンネル精油の忌避効果と産卵抑制効果を主に担っているのはトランス-アネトールだと結論づけました。さらに、ハエがこれらのにおいを感知して避けるには、嗅覚の共受容体Orcoが中心的な役割を果たしているとしています。著者らは、スイートフェンネル精油とトランス-アネトールがハエの忌避剤として開発できる有望な候補であり、植物精油が昆虫の嗅覚に作用する仕組みを探る足がかりになると述べています。

一方で、Orcoを壊しても高濃度の精油に対する忌避は完全には消えませんでした。また、精油全体のほうが単一成分より触角の反応が大きかったことから、著者らは、Orco以外の経路や微量成分も関わっている可能性を指摘しています。候補として、ほかの嗅覚受容体、ドーパミンによる神経伝達、刺激物を感知するTRPA1チャネルを挙げています。ただし、これらは今回の実験で確かめたものではなく、可能性として示されたものです。なお、今回の結果はいずれも実験室内の装置で行われた試験によるものです。

原著論文の著者・所属：Wangyue Zhang（Zhejiang Key Laboratory of Biology and Ecological Regulation of Crop Pathogens and Insects, College of Advanced Agricultural Sciences, Zhejiang A&F University, Hangzhou 311300, China）、Litong Wei（Zhejiang Key Laboratory of Biology and Ecological Regulation of Crop Pathogens and Insects, College of Advanced Agricultural Sciences, Zhejiang A&F University, Hangzhou 311300, China）、Jiali Qian（Key Laboratory of Biology of Crop Pathogens and Insects of Zhejiang Province, Ministry of Agriculture Key Laboratory of Molecular Biology of Crop Pathogens and Insects, Institute of Pesticide and Environmental Toxicology, Zhejiang University, Hangzhou 310058, China）、Fengyi Wen（Zhejiang Key Laboratory of Biology and Ecological Regulation of Crop Pathogens and Insects, College of Advanced Agricultural Sciences, Zhejiang A&F University, Hangzhou 311300, China）、Junnan Yao（Zhejiang Key Laboratory of Biology and Ecological Regulation of Crop Pathogens and Insects, College of Advanced Agricultural Sciences, Zhejiang A&F University, Hangzhou 311300, China）、Ke Zheng（Zhejiang Key Laboratory of Biology and Ecological Regulation of Crop Pathogens and Insects, College of Advanced Agricultural Sciences, Zhejiang A&F University, Hangzhou 311300, China）、Yu Zhang（Institute of Agro-Product Safety and Nutrition, Zhejiang Academy of Agricultural Sciences, Hangzhou 310021, China）、Huiming Wu（Zhejiang Key Laboratory of Biology and Ecological Regulation of Crop Pathogens and Insects, College of Advanced Agricultural Sciences, Zhejiang A&F University, Hangzhou 311300, China）、Chunxia Tian（Zhejiang Provincial Center for Disease Control and Prevention, Hangzhou 310051, China）、Mengli Chen（Zhejiang Key Laboratory of Biology and Ecological Regulation of Crop Pathogens and Insects, College of Advanced Agricultural Sciences, Zhejiang A&F University, Hangzhou 311300, China）

※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）：Wangyue Zhang, Litong Wei, Jiali Qian, et al. Sweet Fennel Essential Oil Repels Drosophila suzukii via an Orco-Mediated Pathway. Insects（出版社：Multidisciplinary Digital Publishing Institute） 2026-09-14. DOI: 10.3390/insects17090957. 原著ライセンス：CC BY.