IRM（殺虫剤抵抗性管理）｜防除についての最新情報｜FMC（エフエムシー）ジャパン

執筆 エフエムシー・ケミカルズ株式会社 島 克弥

＊本内容は、植物防疫 第71巻第10号に掲載

はじめに

I IRACの活動について

1. IRACの考え方とその活動

IRACのミッションは次の3点に要約される。
・殺虫剤・殺ダニ剤抵抗性に関する情報伝達とトレーニング
・薬剤の効果を維持するために必要な殺虫剤抵抗性管理戦略の立案を推進すること
・それらの実践により持続的農業を支えること
上記の目的を達成するためにIRACの行っている活動には,調査,モニタリング手法の確立,感受性管理戦略の構築,情報の広報活動,登録交渉等様々なものがある(廣岡,2010)が,その根源となる考え方は“薬剤抵抗性の発達は,最終的には避けようのないものである”ということにある。それを受け入れたうえで,いかに薬剤抵抗性の発現を遅らせ,またその発現が認められた場合にいかにしてその影響を最小限のものにとどめ,薬剤の効力維持を図るか,ということにIRACの活動はすべて結びついている(白石,2012a)。

※抵抗性管理の紹介動画（IRAC制作）

2. IRACコードを用いた作用機構分類表の利用

IRACは作用機構に基づく分類コード(IRACコード)を用いた最新の殺虫剤作用機構分類表を作成している(IRACホームページから入手可能)。いったん殺虫剤抵抗性が発達すると,当該農薬が効果を発揮できないだけでなく,同じグループに属する他の農薬でも十分な効果を示せなくなる交差抵抗性が,しばしば認められる。そのため,同一グループに属し化学的に関係の深い農薬がわかるように,という目的でこの分類表が作成されている。ある特定の化学グループに分類される農薬は,通常同一の標的分子を有しており,同一の作用機作を共有していることが多い。IRACの作用機作分類に基づき農薬をローテーション使用すれば,同一作用機作を持つ殺虫剤を連続使用してしまうことを避けることができ,それにより薬剤の淘汰圧を下げることにより交差抵抗性発達リスクを減少させられるとしている。日本語版での作用機構の分類表は,その解説(曽根,2007)を皮切りに,農薬作用機構分類一覧(2013),農薬工業会ホームページに掲載された商品名を含んだ分類表などから容易に調べ,利用することが可能である。ただし,最新情報については新規薬剤も含め最新の作用機構分類表としてIRACホームページに記載されるので,英語だが参照することをお奨めしたい。

→殺虫剤作用機構分類表ポスターPDF（日本語版・2020年7月作成）

3. IRAC設立後の抵抗性管理：ネオニコチノイド系殺虫剤の例

IRACの顕著な活動の一例として,ネオニコチノイド系殺虫剤の抵抗性管理戦略がIRACホームページに詳細に述べられている。ネオニコチノイド系殺虫剤のガイドラインによれば,その活動内容は企業レベル・企業間レベル・業界レベルで行う活動に分けられる。企業レベルでは,ネオニコチノイド系殺虫剤に対する抵抗性管理のために,企業は明確なガイドラインを持つ責任があるとしており,ここで下記の“ブロック期間”という概念が提唱されている。
殺虫剤による「ブロック期間」(ある薬剤によって作物が保護される期間)は,一作物栽培期間の50％を超えないようにし,そのブロック期間の直後には同一系統殺虫剤のブロック期間を設けない。
ブロック期間は,下記のいずれかに基づく：
・対象害虫の一世代(各々のブロックは,対象害虫の一世代に相当)
・殺虫剤の単一処理によって提供される害虫防除期間(一世代が短い害虫に適用)
適切なモニタリング手法により感受性ベースラインを明らかにすることは,害虫の当該殺虫剤に対する感受性の現状を知り,どのように感受性低下問題が現われてくるかをタイムリーに認識するために重要である。そのため,各社は対象製品のベースラインを明らかにしておき,抵抗性リスクの高い害虫について,感受性モニタリングを実施することが求められている。海外においての企業間レベルの協調では以下の事例が有名である。
2003年当時3剤を展開していたバイエルクロップサイエンスと一剤を上市していたシンジェンタで世界のネオニコチノイド剤販売額のうち約88％を占めていたため,両社は2005年3月に抵抗性リスクの高い害虫種に焦点をあて,世界的に共同で製品スチュワードシッププロジェクトを実施することに合意した。両社それぞれ独自の基本方針を作成したが,前述したブロック期間に関しては両社の推奨案に大きな差はなく,両社共同でハイリスク対象作物・害虫が選定された(例えば,イタリアでは温室野菜のコナジラミ,日本では野菜のアザミウマ等)。
次に,業界レベルでは,IRACのカントリーグループが各国で結成された。その目的は,多数の企業の協力と,足並みの揃った殺虫剤抵抗性管理を行うことであり,そこには企業のみならず学会関係者・各国研究機関・登録当局を含む場合もあり,オーストラリア・ブラジル・インド・南アフリカ・スペイン・米国で結成された。また,それらの組織はIRAC作用機構分類表の整備と,それを利用した殺虫剤抵抗性管理戦略を立案する中核となった。
さらに,殺虫剤抵抗性管理の観点から,作用機構グループをラベルに記載することが推奨されている。上記の日本語の資料としては廣岡(2010),白石(2012a；2012b)等を参照していただきたい。
なお,現在ではネオニコチノイドワーキンググループ(以降WG)は吸汁性害虫WGへと改名されている。残念ながら,日本ではネオニコチノイド系殺虫剤の各メーカー間での協力した抵抗性管理は行われていない。

4. 最近のIRACチョウ目部会日本支部会の活動

資料1に示すように2017年IRACチョウ目部会日本支部会では所属する各社が協力して抵抗性管理普及のためのリーフレット「チョウ目用殺虫剤の抵抗性管理に関するお願い～ジアミド剤を例として～」を作成・説明・配布を開始した。本資料は基本的に対象を指導者層とし,現地の指導者の方々へ活用資料として有益な抵抗性管理の具体的な手法を示し,その理解と活用をお願いしている。
本資料は以下の点で,画期的なブレイクスルーをいくつか含んでいる。
・国と県,大学の虫害研究の専門家あるいは有識者65名余りに校閲を受けた資料である点。
・薬剤抵抗性に関して,チョウ目に限らず,菌やハダニ類,害虫類全般にも当て嵌めて考えることができる資料である点。
・IRACの作用機構(MoA)分類表を用いた具体的に実際のローテーションモデルを明確に図示した点。
・世代間ローテーション(島,2010a；2010b)の一般モデルを図示した資料である点。
・我が国においてネオニコチノイド系殺虫剤メーカー間では協力できなかった(曽根,私信)抵抗性分野において,通常は競合メーカーとなる会社同士が協力して作った我が国初めての抵抗性管理を啓蒙する資料である点。等である。
本資料の運用については同部会内で運用ガイドラインを作成し,原則として指導者層の皆様へ説明と内容を理解していただいたうえで配布している。その説明の際に指導者の方々から本リーフレットの幅広い公開化の意見が多く寄せられたことから,IRACチョウ目部会日本支部会として本稿に掲載を行うこととした。


II 世代間ローテーションを基礎とした 新たな殺虫剤抵抗性管理戦略

害虫の抵抗性管理にIRACコードを利用した世代間ローテーションの手法(島,2010a；2010b)は,近年の学会やシンポジウムでの発表,雑誌掲載のほか,国での抵抗性プロジェクト実施もあり,徐々に周知されるようになってきた。特に,RACコードの利用については,2016年に各県へ農林水産省消費・安全局植物防疫課長からの通知として,発生予察情報に関して作用機構分類(IRAC・FRACコード)を併記することが明記された(農林水産省：27消安第5899号,2016)。また,各県の防除指針などへのRACコード掲載は2016年末時点で22県,2017年には24県と全国の半数以上の県に及んでいる(図-2)。

1. 抵抗性管理としての「世代間ローテーション」

害虫の抵抗性問題を解決する新しい防除法としてIRACが提唱しているのが世代間ローテーション(島,2010a；2010b)である(資料1)。
世代間ローテーションは害虫の世代と殺虫剤の作用機構の両方を考慮したもので,薬剤の使用時期を害虫1世代の一つのブロック(まとまり)に限定し,害虫による被害をブロック(防ぐ)し,薬剤抵抗性の発生をもブロック(防ぐ)する。また,害虫の世代別に作用機構の違う剤に換え,世代間(子の代,孫の代も違うグループの剤を使用)での連用も避ける考え方である(資料1)。

2. 抵抗性がつきやすい害虫にターゲットを絞ること も重要

すべての害虫が薬剤抵抗性を同じように獲得するわけではない。そこで作用機構によるローテーションはすべての害虫に対してではなく,薬剤抵抗性を獲得しやすい害虫種にターゲットを絞ることが極めて重要である。具体的に我が国の場合はハダニ類やアザミウマ類,アブラムシ類やコナガ,オオタバコガ,ハスモンヨトウ等である。
(ArthropodPesticideResistanceDatabase：https://www.pesticideresistance.org/)

3. 製品ラベルや防除暦にRACコードの記載を

栽培が長期にわたる果樹や果菜類では今後,防除暦に記載された薬剤に作用機構コードを記入し,その番号が連続しない世代間ローテーション防除を行うことが重要である。大分県では,この方法で2012年にピーマンで問題となった九州から西日本の太平洋側で発生したネオニコチノイド抵抗性ワタアブラムシが沈静化できた事例を報告している(岡崎ら,2015)。
また,葉菜類では同一地域で定植から収穫まで圃場ごとに時期をずらして栽培を連続して行うので,現在の生育ステージベースの防除暦ではなく,図-3のように地域単位で時系列ベースに基づき抵抗性管理をするべきである。具体的には図-4のような防除暦を作物,地域,作型別ごとに構築していくことが必要だと考えられる。実際には,現場(作物と病害虫)と薬剤の効果や抵抗性に精通した複数名の指導者や研究者,営農指導員が栽培体系と防除体系(剤の選定を含む)を構築することである。その際には農薬メーカーも作物,作型,対象害虫に関して剤の特性,効果,抵抗性等の情報提供を積極的に行う必要がある。

III 世代間ローテーションと他の防除方法を 組合せ、さらに抵抗性リスクを下げる

資料1において野田は「薬剤抵抗性管理の基本は,抵抗性遺伝子を持った個体をほ場から如何にして減らし,かつ低密度に維持するかにある。」としている。この点を考慮すると世代間ローテーションの効果を高めるために,以下の他の複数の防除技術や方法と組合せることが有効と考えられる。

1. 一斉防除

薬剤抵抗性害虫の移動を最小限にし,異なる作用機構 の薬剤ローテーションの利点を最大化するには,地域全 体で統一された一斉防除が理想的である。一圃場の一部のみを防除すると,薬剤に曝露される害虫の割合がモザ イク化することになり,薬剤ローテーションの利点を弱めることになる。

2. 縦への混用

一般的に混用は害虫スペクトルを拡げる目的で行われる(「横への混用」)。抵抗性管理の場合では,同一対象害虫に効果のある異なる作用機構の剤の混用(「縦への混用」)が抵抗性個体群密度を下げるのに有効である。実際に1980年代後半から1990年代にかけて,コナガの薬剤抵抗性に関してコナガに効果のある異なる作用機構の剤の混用(縦への混用)が有効であった(足立ら,1989),(田中,1993)ことが報告された。また,耐性菌の分野においてJFRACのホームページによると,耐性菌発生遅延化のための対策として,ローテーションに混合剤や低リスク殺菌剤を導入する等害虫の抵抗性管理に転用できる有効な方法が記載されているので参考にされたい。

3. 世代内での同一剤の2回連続散布

害虫の同じ世代での同一薬剤の使用は抵抗性発達には影響しない。日本では実践されていないが,米国の果樹,ブラジルの大豆,EUの果菜等では普通に行われている。我が国においても農薬登録の使用方法を守れば特段問題はない。使用回数が複数回の剤では利用可能な技術である(渡邊,未発表)。また,マイナー作物のように登録がある薬剤,登録剤の作用機構の数が限られている場合も同様に利用できる技術である。さらに,茶のように1作期当たり1回の使用回数制限がある場合は同一作用機構グループ内の複数剤を連用することで同様の効果を期待することができる。

4. IPM技術やその研究の併用

総合的病害虫・雑草管理(IntegratedPestManagement,以下IPM)の実践がそのまま殺虫剤抵抗性管理(InsecticideResistanceManagement,以下IRM)の実践になることはすでに言及されている(宮井,2015)。例えば以下のような技術も世代間ローテーションと併用することでIRMに有効である。
・天敵利用技術：日本では多種多様な天敵の基礎あるいは利用研究や天敵に対する薬剤影響試験などが行われており,その結果は容易に利用できる。増田(2015)は宮城県のイチゴでのIPM実証研究が,結果的に抵抗性害虫に対する防除技術になることを紹介した。過去に実施された天敵試験を見直し,利用することは,データソースの多い我が国ではとても有効な手段と考えられる。ただし,利用できる研究データが県の試験場報告レベルなどで広く知られていないケースがしばしば散見され,データを有効活用できていないケースも多々ある(北林,私信)。
・抵抗性品種の利用技術：近年,問題化しているウイルス媒介虫による病害被害は深刻である。ウイルス抵抗性品種などが,非常に有効な手段として利用されている。
・赤色ネット(大矢ら,2012)や赤色光を利用した害虫防除技術(農研機構,2014)：害虫の生態をうまく防除に利用した技術で近年実証研究もかなり進んでいる。
・苗での高濃度炭酸ガス処理の技術：近年イチゴで農薬登録されたナミハダニ(小山田ら,2013)や,ミカンキイロアザミウマ(関ら,2011)の微小害虫の初期密度低下に極めて有効である。
・高薬量・保護区戦略：登録の薬量に範囲がある場合,低薬量側を用いず高薬量で処理を行い,さらに圃場の一部に薬剤処理を行わない保護区を設定することにより薬剤感受性の高い害虫を残していくという考え方で(鈴木,2012；山本,2015),海外では実践されている。
これらのようなIPM技術は世代間ローテーションと併用することにより,さらに抵抗性リスクを下げる非常に有効な管理手段になりうると考えられる。

おわりに

安定した農産物の生産には病害虫・雑草防除が必要不可欠であり,そのための手段としては耕種的・物理的・生物的・化学的防除等が挙げられるが,それらを総合的に組合せ,さらに環境への負荷を低減するための概念として,IPMが提唱されている。現状ではIPM実践の核になるのはやはり化学的防除で,多くの有機合成農薬が使用されている。
これら有機合成農薬に対する薬剤抵抗性は1950年代以降現在まで,生産者,農業関係者および農薬メーカーが直面している深刻な課題の一つである。薬剤抵抗性の発達は最終的には避けようのないものであり,薬剤抵抗性の発現がゼロになることはない。しかしながら,IRACホームページに紹介されているアブラナ科でのコナガに対する西オーストラリア(図-5)やハワイ(図-6)での薬剤感受性維持の成功例のように,抵抗性を管理し,その発現を防ぐ,もしくは遅延させることは可能であると考える。本稿で世代間ローテーションの実践とそれと同時に行うべき手法について述べてきた。指導者の現場での抵抗性管理に参考やヒントとなれば幸いである。
最後に,1960年代にさかのぼるIPMの考えかたは日本でも2000年代初頭には生産者レベルにも定着してきた(島,2005)。生産者の仕事は作物を作ることで決して害虫や病気を管理することではないことを指導者は理解し,IPM技術を普及するうえでは常に作物生産を意識した栽培管理を中心とした総合的作物管理(ICM；IntegratedCropManagement)の中で生産者へ薬剤抵抗性管理をご指導していただきたい。将来的には総合的生物多様性管理(IBM；IntegratedBiodiversityManagement)へと継っていくうえで,さらに抵抗性管理は重要な構成要素・技術になると考えている。