図1 インゲン黄斑モザイクウイルス発生の年次変動
【指導参考事項】
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1 課題の分類 病 害・畑 作 2 研究課題名 菜豆のインゲン黄斑モザイク病の生態と簡易検定法 (菜豆品種のインゲン黄斑モザイク病抵抗性検定試験) 3 期 間 (昭和56〜60年) 4 担 当 中央農試 病虫部病理科 5 予算区分 道 費 6 協力分担 |
7 目 的
ウイルス病の発生環境を解明すると共に、抵抗性品種育成のためのウイルス簡易検定法を開発する。
8 試験研究方法
1)ウイルス病の生態と発生環境の解明
(1)発生実態調査
(2)病原ウイルスに関する試験
(3)発病と被害
(4)アブラムシのウイルス伝搬に関する試験
(5)発生環境の解明
2)簡易検定法の開発に関する試験
(1)ウイルスの純化と抗血清の作成
(2)免疫電顕法によるウイルスの検出
(3)エライザ法によるウイルスの検出
9 試験結果の概要・要約
1)ウイルス病の生態と発生環境の解明
(1)発生実態調査
①インゲン黄斑モザイクウイルスの発生は、全道平均で発病株率1〜2%であり、その主要系統は壊疽系統であった。(図1)
②壊疽系統は、地域的では胆振管内、品種では大福に多かった。
(2)病原ウイルスに関する試験
①大福のつる枯症状から分離した病原ウイルスは、長さ750〜80nmのひも状粒子で、その寄主範囲、アブラムシによる虫媒伝染性、壊疽系統抗血清(北大分譲)と反応する等の諸性質からインゲン黄斑モザイクウイルスの壊疽系統と同定した。
(3)発病と被害
①ウイルス接種による菜豆品種の病徴は、改良早生大福、大手亡が壊疽型で、改良虎豆、大正金時がモザイク型であった。
②菜豆4品種(改良早生大福、改良虎豆、大手亡、大正金時)にウイルスを時期別に接種し、収量への影響を調べた結果、接種時期が早いほど、株当り着莢数、子実重、100粒重が減少し、くず豆歩合が高くなった。特に株当り着莢数の減少が著しく、73〜100%減少した。また、100粒重も著しく減少し、種子が小粒化した。(表1)
(4)アブラムシのウイルス伝搬に関する試験
①粘着板の設置場所として、菜豆ほ場周辺裸地の低位置(高さ30㎝)で最も有翅虫の捕捉数が多かった。
②種類は不明であるが、粘着板捕捉による有翅虫のピークと菜豆寄生有翅虫のピークが、ともに7月下旬であった。このことからアブラムシ有翅虫の飛来数が多い7月下旬頃は菜豆への寄生数も多いと考える。(図3)
③農試ほ場内において、ウイルス病の発生分布を調べた結果、連続的でなく散発傾向であった。(図2)
④胆振管内の大福の同一ほ場を時期別に調査した結果、ウイルス病は菜豆生育の中〜後期(8月以降)に急激に増加した。感染してから発病するまでの潜伏期間は2〜3週間であるので、7月下旬に飛来した有翅虫がウイルス病を伝播したと推定した。従ってインゲン黄斑モザイクウイルスの場合、菜豆の生育中期(開花期頃)に飛来する有翅虫が主な媒介者であり重要であると考えた。
⑤アブラムシ防除は、無翅虫に対しては有効であるが、ウイルス病の主要な媒介者である有翅虫に対してほとんど効果を示さなかった。従って、アブラムシ防除のみでウイルス病を防止することは困難である。(表2)
(5)発生環境の解明
①菜豆ほ場内におけるほ場の端からの距離と発病の関係を調べた結果、ほ場周辺の雑草に近い畦ほど発病が多く、ウイルス病の伝染源が雑草中にあることが推定された。
②ウイルス病多発ほ場周辺雑草(アカクローバ、シロクローバ、アオビユ、イヌタデ、エゾノギシギシ、シロザ、オオバコ、タニソバ、ミチヤナギ、ヤブマメ、エゾタチカタバミ)から、壊疽系統の検出を行った結果、シロクローバのみから検出された。
③壊疽系統は、菜豆ほ場周辺のシロクローバから36〜43%検出され、道内各地に広く分布していた。アカクローバから検出されたのは1例のみであった。従って、壊疽系統の主要な伝染源はシロクローバである。(表3)
④普通系統は、アカクローバから検出され、十勝管内で比較的検出率が高かった。シロクローバからは全く検出されなかった。従って、普通系統の主要な伝染源はアカクローバである。(表3)
⑤胆振管内(大福ほ場)におけるほ場周辺のシロクローバ量とウイルス病発生の関係を調べた結果、明らかにシロクローバの多いほ場でウイルス病が多く、その差は発病株率で1.5〜45倍であった。(図4)
⑥以上の結果から、ウイルス病の軽減対策として菜豆作付にあたっては、主要伝染源であるシロクローバの出来る限り少ない場所を選定することが重要である。
2)簡易検定法の開発に関する試験
(1)ウイルスの純化と抗血清の作成
①ウイルスの純化を行い、ソラマメ罹病葉100gから約4mg純化ウィルスを得た。
②純化ウィルスを家兎に注射し、力価1,024倍の抗血清を得た。
(2)免疫電顕法によるウイルスの検出
③3,000倍希釈したウイルス抗血清を用して、ソラマメ罹病葉からウイルスの検出を行った結果、免疫電顕法はダイレクトネガティブ染色法に比べ100倍、接種検定に比べ1,000倍以上の検出精度が高かった。(表4)
(3)エライザ法によるウイルスの検出
①抗体濃度1μg/mL、酵素結合抗体400倍の条件で、純化ウイルス試料をエライザ法で調べた結果、ウイルス濃度が5ng/mLまで検出できた。
②ソラマメ罹病葉の粗汁液を用いてウイルスの検出を行った結果、エライザ法は接種検定に比べ、10〜100倍検出精度が高かった。(表5)
③壊疽系統の抗体を用いたエライザ法では、他種ウイルス(普通系統、インゲンモザイクウイルス・ダイズモザイクウイルス・カブモザイクウイルス)との判別が可能であり、簡易検定法として実用性がある。(図5)
④道内各地の菜豆のウイルス症状株から、エライザ法で壊疽系統を検出した結果、壊疽症状株からの検出率は64〜79%、モザイク症状株からの検出率は50〜82%であった。(表6)
⑤ウイルス抵抗性検定試験で、無病徴の菜豆25品種をエライザ検定した結果、3品種が陽性、22品種が陰性と判定された。
10 主要成果の具体的数字
図1 インゲン黄斑モザイクウイルス発生の年次変動
図2 ほ場内におけるウイ
ルス病の発生分布(昭56年)
図3 菜豆(改良早生大福)ほ場における
アブラムシの発生消長(昭56年)
表1 菜豆品種のインゲン黄斑モザイクウイルスによる発病と被害
| 品 種 |
接種時期 (生育) |
病徴 | 収量調査 | |||||
| 調査 株数 |
莢数 /株 |
同左 比 |
子実 重/株 |
100 粒重 |
くず豆 歩合 |
|||
| 改 良 早 生 大 福 |
7月2日 (本1葉期) |
枯死 | 3 | 個 0 |
0 | g 0 |
g - |
g - |
| 7月22日 (開花期) |
枯死又は分枝、 葉脈に壊疽 |
15 | 14.2 | 27 | 10.3 | 42 | 28.6 | |
| 8月18日 (莢伸長盛期) |
分枝、葉脈、莢 に壊疽 |
11 | 38.7 | 75 | 50.0 | 51 | 28.6 | |
| 無接種 | 20 | 51.7 | 100 | 131.5 | 71 | 3.4 | ||
| 大 正 金 時 |
7月2日 (本1葉期) |
モザイク、萎縮 | 20 | 3.9 | 12 | 6.3 | 67 | 26.7 |
| 7月22日 (開花始1週間) |
モザイク、生育 遅延 |
10 | 5.9 | 18 | 9.0 | 66 | 12.9 | |
| 8月18日 (莢肥大期) |
モザイク、葉巻、 落葉 |
5 | 21.8 | 66 | 25.0 | 84 | 6.9 | |
| 無接種 | 20 | 32.8 | 100 | 66.0 | 102 | 2.1 | ||
表2 アブラムシ防除によるウイルス病伝播防止試験(昭和59年)
| 処理 | 発病株率(%) | アブラムシ総数 | |||
| 7月30日 | 8月6日 | 8月30日 | 有翅虫 | 無翅虫 | |
| 防除区 | 0 | 1.5 | 19.7 | 9 | 63 |
| 無防除区 | 0 | 1.5 | 10.6 | 13 | 592 |
表3 菜豆ほ場周辺クローバ類からのウイルス検出
| 場所 | 調査 ほ場数 |
シロクローバ | アカクローバ | ||||
| 検定数 | 壊疽系統 検出数(率) |
普通系統 検出数(率) |
検定数 | 壊疽系統 検出数(率) |
普通系統 検出数(率) |
||
| 胆振 | 17 | 339 | 141(42) | 0(0) | 90 | 0(0) | 5(6) |
| 網走 | 9 | 169 | 73(43) | 0(0) | 66 | 1(2) | 1(2) |
| 十勝 | 9 | 187 | 67(36) | 0(0) | 48 | 0(0) | 11(23) |
図4 胆振管内でのほ場周辺のシロクローバ量とウイルス病の発生
表4 粗汁液からのウイルス検出
| 粗汁液の 希釈倍数 |
ウイルス粒子数 | 接種検定 (局部病斑数) |
|
| 免疫電顕法 | ダイレクト ネガティブ染色法 |
||
| 10-1 | 30,800 | 1.428 | 19.3 |
| 10-2 | 6,018 | 612 | 1.0 |
| 10-3 | 714 | 26 | 0.3 |
| 10-4 | 112 | 3 | 0 |
| 10-5 | 19 | 0 | - |
| 10-6 | 6 | - | - |
| 10-7 | 1 | - | - |
| 10-8 | 0 | - | - |
表5 罹病葉粗汁液によるエライザ法と接種検定
| 粗汁液の 希釈倍数 |
エライザ値 (健全葉) |
接種検定 (局部病斑数) |
| 10-1 | ＞2.00(0.10) | 319.7 |
| 10-2 | ＞2.00(0.09) | 214.3 |
| 10-3 | ＞2.00(0.09) | 26.3 |
| 10-4 | 0.47(0.07) | 0.7 |
| 10-5 | 0.12(0.06) | 0 |
| 10-6 | 0.08(0.05) | 0 |
表6 道内における菜豆のウイルス症状株から壊疽系統の検出
| 年次 | 症状 | 検定数 | エライザ検定 | 壊疽系統の 検出率(%) |
|
| 陽性 | 陰性 | ||||
| 昭和58年 | 壊 疽 | 19 | 14 | 5 | 73.7 |
| 壊疽系統によるモザイク | 4 | 2 | 2 | 50.0 | |
| 昭和59年 | 壊 疽 | 84 | 66 | 18 | 78.6 |
| 壊疽系統によるモザイク | 27 | 15 | 12 | 55.6 | |
| 昭和60年 | 壊 疽 | 45 | 29 | 16 | 64.4 |
| 壊疽系統によるモザイク | 39 | 32 | 7 | 82.1 | |
図5 罹病葉粗汁液による各種ウイルスのエライザ反応
11 今後の問題点
1)ウイルス抵抗性品種の育成
2)ウイルス媒介アブラムシの種の同定と生活環
12 成果の取り扱い
1)インゲン黄斑モザイクウイルス(壊疽系統)の主要な伝染源はシロクローバ(無病徴)であるので、菜豆作付の環境に注意して、出来る限りシロクローバの少ない場所を選定する。
2)エライザ法により、壊疽系統の簡易検定が可能となり、今後ウイルス抵抗性検定等育種への利用およびウイルス診断等に実用化しうる。