Ｆｉｇ．１． Ｅｆｆｅｃｔ ｏｆ Ｉｒｒａｄｉａｔｉｏｎ ｏｎ Ｈａｔｃｈｉｎｇ．
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マツタケ子実体の保蔵には、腐敗の防止、開傘防止、害虫による食害防止の３点を考えねばならない。放射線放射は、これらの目的を一度に達成しうる手段であると考えられる。
Ｒａｄｕｒｉｚａｔｉｏｎを目的とする線量は比較的低く、その線量においてマツタケの開傘は防止されるという青木らの報告〔１〕があり、また殺虫効果も十分に期待できると考えられる。
本実験は、マツタケの放射線殺虫の関する基礎的なデーターを得ることを目的とした。
マツタケの子実体を食害する昆虫には、多くの双翅目、鞘翅目、直翅目に属するものが知られている。とりわけ双翅目の、ショウジョウバエの仲間は、子実体を内部から食害し、最も大きな被害を与えることが一般に認められている。岩村らにより、マツタケを食害する主要昆虫は、フタオビショウジョウバエであることが認められている。〔２〕本研究はこの昆虫の各生育段階での放射線感受性、および、殺虫効果をしらベたものである。
供試昆虫： フタオビショウジョウバエ（Ｄｒｏｓｏｐｈｉｌａ ｂｉｚｏｎａｔａ）は、岡山県産のマツタケより採取し粉末酵母を飼として累代飼育した。本実験は１２月より１月にかけて室温で行ったが、この実験期間中におけるフタオビショウジョウバエの生活環は次の通りである。成虫が産卵し、幼虫が発生するまでに６日〜７日、その幼虫が蛹になるのに７日〜８日、更にその蛹が成虫に羽化するまでに１１日〜１２日かかる。そしてこの成虫は、１２日〜１６日間寿命を保つ。
照射条件および方法： 照射線源にはＣｓ−１３７（５００Ｃｉ）を用いた。昆虫への照射は、径１０〜１５ｍｍの線栓試験管に約２５〜３０個体を餌と共に入れておこなった。照射後新しい餌を入れた試験管に移して室温にて飼育を継続し、死滅、変態および次世代への影響をしらべた。
産卵後１６時間までの卵を約８０卵用い、１０Ｋｒａｄ／ｈｒの線量率で、５Ｋｒａｄから２５Ｋｒａｄまでの照射を行った。４８時間後の孵化率をしらべた結果を図１に示す。この結果によると、孵化を完全に阻止するのに必要な線量は、２５Ｋｒａｄであった。
また孵化を５０％阻止するのに必要な線量は５Ｋｒａｄであるが、この場合の孵化幼虫は、ほぼ正常な生育を示した。しかし、１５Ｋｒａｄ照射した卵からは、３０％が孵化するが、その幼虫は孵化後直ちに死んでしまうことを認めた。
従って、卵から発生する幼虫のマツタケにおよぼす害を阻止するためには、１５Ｋｒａｄ照射で十分と考えられる。
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４〜５令幼虫に６Ｋｒａｄ／ｈｒの線量率で照射した場合の蛹化と、それに引き続いて起こる羽化の割合を調べた結果を図２に示す。この他に３〜４令幼虫についても調べたが、幼虫の令による影響は、本実験では、ほとんど認められなかった。
図２下半分のグラフから明らかな様に、非照射の幼虫は６日後には１００％蛹化してしまう。
これに対し、１２Ｋｒａｄまでの線量では、照射線量の増加と共に順次蛹化までの日数がのびる。
例えば、１２Ｋｒａｄ照射した幼虫は、１００％蛹化するまでに１２日を必要とする。１２Ｋｒａｄ以上の線量を受けたものは、線量の増加とともに、その蛹化能を失う。１８Ｋｒａｄでは蛹化率は、数％にすぎず、３０Ｋｒａｄ照射した幼虫は、完全に蛹化能を失った。しかし照射によって蛹化能を失った幼虫は、直ちに死ぬのではなく、そのままで生きつづけることができる。例えば、３０Ｋｒａｄ照射を受けた幼虫の大部分は、２０日後にも、なお生きていることを認めた。
このように、生命に直接大きな被害を与えないにもかかわらず、その変態のみが、大きな影響を受けること、および照射後、１２日前後が蛹化の可否の分岐点になっていること、即ち、１５Ｋｒａｄ照射した幼虫にみられるように、１２日以降に蛹化する幼虫が認められない現象は、生物学的に非常に興味深いと思われる。
マツタケの品質保持におよぼす昆虫による被害の最大の要因としては、幼虫の移動、および摂食行動が最も重要な意味を持つことが考えられる。従って、マツタケ品質保持という観点からは、幼虫の蛹化を単に阻止するだけでは、かえって悪影響をおよぼす結果となる。即ち、不適当な線量を照射すると蛹になりきれなかった幼虫が、いつまでも幼虫のままで生き永らえて、移動、摂食を続けるために、結果的にかえってマツタケの品質を低下させてしまう恐れがある。
次に更に照射線量を増して、幼虫の摂食性と移動性および幼虫の生存割合について検討した。表１に表わした数字は、幼虫の状態での生存割合を示している。
非照射では、４日目には、全ての幼虫が、蛹になってしまうが、１０Ｋｒａｄ照射した幼虫では、４日後には、まだ８５％が蛹化せず、元気に移動も、摂食も続け、１０日後に全て蛹化する。
２０Ｋｒａｄ、および３０Ｋｒａｄ照射した幼虫は、ほとんど蛹にはなれず、９０〜９５％もの高い割合で、照射１０日後にもまだ幼虫のままの状態で、しかも移動も、摂食も共に活発に行なっているのが観察された。４０Ｋｒａｄの照射を受けた幼虫の摂食能は著しく阻止されるが、その死滅率は低く、また移動能はそれ程阻止されなかった。さらに線量を６０Ｋｒａｄにすると、その移動能は、日数の経過と共に著しく阻害され、４日後には、全く移動しなくなった。しかしその死滅率は、１０日後において、まだ５０％であり、完全に死滅したのは、１５日後であった。
そして照射によって、ただちにその移動能を完全に阻止するためには、７０Ｋｒａｄが、必要で、幼虫の即死線量は、８０Ｋｒａｄであることを認めた。
照射された幼虫の蛹化後の羽化状態についても調べた。その結果を図２の上半分のグラフに示した。３Ｋｒａｄ照射された幼虫は、蛹化を経て、ほぼ１００％成虫になる。６Ｋｒａｄでは、８０％まで羽化するのが、その羽化までに要する日数は、のびる。更にそれ以上の線量では羽化率も減少し、１２Ｋｒａｄでは全く羽化が認められなかった。照射幼虫から蛹を経て羽化した成虫には、奇型の発生が認められた。例えば、３Ｋｒａｄ照射のものでは、羽が十分にのびきらない奇型成虫が３０％程度出現しており、６Ｋｒａｄのものでは、約６０％が奇型の状態を呈していた。
また、たとえ正常な羽化成虫であっても、それが次世代へ引き継ぐ能力、即ち産卵をし、その卵が幼虫として生長できるかどうかについても問題であるが、３Ｋｒａｄのものでは、認められたが、６Ｋｒａｄのものでは、認められなかった。
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┬─────────────────────────┼ │ Ｄａｙ │ Ｄｏｓｅ ├─────────────────────────┤ │ ０ ２ ４ ８ １０ │ ├─────────────────────────┤ ├────○・△─────┤ │ ０ｒａｄ │ │ │ （５０） （０） │ ├─────────────────────────┤ ├────────○・△──────────┤ │ １０Ｋ │ │ │ （８５） （３０） （０） │ ├─────────────────────────┤ ├───────────○・△───────────┤ ２０Ｋ │ │ │ （９０） （９０） │ ├─────────────────────────┤ ├───────────○・△───────────┤ ３０Ｋ │ │ │ （９５） （９５） │ ├─────────────────────────┤ ├────────────○────────────┤ ４０Ｋ │ │ │ （９５） （９０） （９０） （８０） │ ├─────────────────────────┤ ├──────○─────┼─────×──────┤ ６０Ｋ │ │ │ （９５） （９０） （８０） （５０） │ ├─────────────────────────┤ ├────────────×────────────┤ ７０Ｋ │ │ │ （９０） （８０） （５０） （２５） │ ┴─────────────────────────┼ Ｍｏｖｅｍｅｎｔ：├──○──┤，Ｆｅｅｄｉｎｇ：├──△──┤，Ｉｍｍｏｖａｂｌｅ：├──×──┤， Ｆｉｇｕｒｅｓ ｉｎ ｐａｒｅｎｔｈｅｓｅｓ：Ｓｕｒｖｉｖａｌ ％ ａｓ Ｌａｒｖａｅ． |
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線量率５Ｋｒａｄ／ｈｒで２．５Ｋｒａｄから４０Ｋｒａｄまでの線量を照射した蛹の羽化率を図３に示した。
この実験では、蛹化後、２日目の蛹を用いた。他に蛹化後４〜５日目のものについても調べたが、種々の現象におよぼす線量に若干の差はあるが、その傾向には、大差はなかった。
図３に示したように、５Ｋｒａｄ以下の線量では、ほぼ１００％羽化している。線量が１０Ｋｒａｄになると、羽化率は５０％になり、３０Ｋｒａｄでは、３０％以下になる。そして羽化を完全に阻止する線量は４０Ｋｒａｄであることがわかった。なお羽化成虫の奇型発生率は、５Ｋｒａｄで１０％程度であり、３０Ｋｒａｄでは、羽化成虫の大部分が奇型であった。しかもこの線量では、羽化成虫は、正常、奇型にかかわらず、羽化後短時間のうちに死んでしまった。また照射蛹からの羽化した成虫の不妊化は、非常に低い線量で認められた。即ち２．５Ｋｒａｄの照射を受けた蛹でも、その能力が完全に阻害されていた。
羽化後１〜２日目の成虫に線量率５Ｋｒａｄ／ｈｒで照射した時の各線量ごとの成虫の生存率を、日を追って調べてみると図４の如くである。非照射成虫は、１６日目には１００％死滅しているのに対し、線量が増加するにつれて生存日数はのび、８０Ｋｒａｄ照射したものでは、本実験期間３６日目にも、まだ５５％以上も生存していた。
しかし、それ以上の線量を照射すると、次第に生存日数は短かくなっていくことが認められる。なお、図４中の○印、△印、×印は各々照射をうけた成虫の次世代への影響として、幼虫の発生、蛹化および羽化を示した。これによると、１０Ｋｒａｄ照射成虫までは、次代の幼虫が発生し、それが十分に発育して羽化にまで進むことが認められた。非照射の場合、８日目に幼虫、１６日目に蛹、２８日目に羽化成虫が認められた。これに対して５Ｋｒａｄ、１０Ｋｒａｄ照射成虫では、各々２日、４日ずつ遅れて各現象が認められており、さらにその発生率も相当抑えられている。これに対し、２０Ｋｒａｄ照射を受けた成虫では、産卵は認められたものの、幼虫への正常な孵化は認められなかった。この結果は卵への照射実験で２０Ｋｒａｄ照射をうけた卵には孵化能力は認められたものの、その幼虫は、直ちに死んでしまう結果と、ほぼ一致している。
図５は、図４に示した結果に基き、成虫の寿命におよぼす影響について、線量と成虫の半数が生存する日数との関係から検討した結果である。これによると、２０Ｋｒａｄから８０Ｋｒａｄ照射をうけた成虫の寿命（ここでは半数残存日数）は非照射のものと比較して極端に延びていることがわかる。しかしこの期間が、どの程度までのびるかは、本実験では確認するまでに至らなかった。なお、この図に基いて成虫の即死線量は１５０Ｋｒａｄ程度であることと推察した。
フタオビショウジョウバエ成虫それ自体は、直接マツタケに被害を及ぼすものではなく、また、マツタケを照射する場合、その殺虫効果は、卵、幼虫、および蛹に限られているので成虫の照射は、本実験の目的であるマツタケの放射線殺虫という範疇には当てはまらない。
しかし、放射線照射を受けることによって、その寿命がのびるという現象は、生物学的に非常に興味があり、その原因としては、次のように考えることができよう。すなわち放射線照射により、その生理の代謝機能が低下、抑制され、例えば、呼吸作用、交尾や産卵のようなエネギーの余分な消耗が抑えられるために非照射のものよりも、かえって長生きする結果になっているとも考えられる。
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生物の放射線感受性は、照射時の様々な条件によって異る、例えば、温度効果、線量率効果等は良く知られている。
本報文に示したものは全て、４〜１４゜Ｃの室温下での結果を示したものであるが、別に２５゜Ｃで行った実験では、既述の現象に要する線量は、より低いものだった。また、線量率については、より高い線量率では、より低い線量で、同じ様な結果が与えられる傾向を認めた。
マツタケ子実体の保蔵において、重要な問題点の１つである虫害に関して、その主因をなすフタオビショウジョウバエの各生育段階に、γ線照射して、その昆虫の放射線感受性をしらべ、虫害防除の基礎的データを得た。
そのうち代表的な現象発現を線量順に要約すると、次のようである。
（１） ２５Ｋｒａｄ照射すると卵の孵化が完全に阻止される。
（２） ３０Ｋｒａｄ照射では、幼虫の蛹化が阻止される。
（３） ４０Ｋｒａｄ照射すると、蛹の羽化が阻止される。
（４） ８０Ｋｒａｄ照射で、幼虫は即死状態となる。
（５） １５０Ｋｒａｄ照射した時、成虫はやっと即死に至る。
マツタケの品質保持という実用的な点から考えると、一番の問題点は幼虫にある。
すなわち、幼虫の蛹化を、単に阻止する程度の線量では、幼虫は、そのままの状態で、生き長らえ、しかも摂食能も移動能も十分にもっており、かえってマツタケの品質をそこなう。この摂食能を止める線量は４０Ｋｒａｄであり、移動能を阻止する最少線量は７０Ｋｒａｄである。
また産みつけられた卵だけについてみると、１５Ｋｒａｄでも、幼虫は正常な生育が阻害されるので、この程度の線量で十分卵から発生する幼虫を阻止できる。
以上、マツタケの品質を変えず、虫害から守るためには、卵の孵化阻止、幼虫の摂食、移動の停止、成虫の不妊、長寿命化などから考えあわせて、その最少線量はＣｓ−１３７（５００Ｃｉ）で７０Ｋｒａｄが最適である。
謝辞：本実験を行なうにあたり、高線量照射に協力していただいた大阪府立放射線中央研究所の、小島懋部長に厚くお礼を申し上げます。
１） 青木章平、渡辺宏、佐藤友太郎：日本食品工業学会誌、２１（６）、
２９０（１９７４）
２） 森林微生物研会編：マツタケ、１１７、農文協（１９７３）
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