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本年２００６年１月、農業環境研究叢書の第１７号「農業生態系の保全に向けた生物機能の活用」が刊行された。この叢書は、農業環境技術研究所が毎年開催している「農業環境シンポジウム」などの成果をもとに刊行されている。
本書は、２００４年１２月に開催された第２４回農業環境シンポジウム・第７回植生研究会「農業生態系の保全に向けた生物機能の活用−天然生理活性物質と生物間相互作用−」の成果をまとめたものである。なお、「環境保全型農業と生物機能の利用（農環研シリーズ）」と書名を改めて市販もされている（株式会社養賢堂 ２００６年１月刊 ISBN 4-8425-0379-3）。
以下に、農業環境研究叢書第１７号の「序」および「目次」を紹介する。
序
二十世紀における科学技術の目覚しい発展は、工業部門のみならず農業部門においても、生産力の向上に大きく貢献した。とりわけ、化学肥料や化学合成農薬の使用は作物の生産量や品質を飛躍的に向上させた。発展途上国のコメ、トウモロコシ、小麦のヘクタール当たり収量を例に見ても、１９６０年から２０００年までの４０年間の推移は着実に増加の一途を辿っている。高収量品種の開発、潅漑と並んで肥料と農薬の使用がこれには大きく貢献している。国連の中位推計によると、２０２５年には地球上の人口は８０億人に達するといわれている。増加する人口を養う食糧の増産には、今後も化学合成農薬や化学肥料の使用は不可欠である。
化学合成農薬や化学肥料を使用する「農業の化学化」は、農業生産の拡大を実現する一方で、環境へのストレスを高める結果となった。レイチェル・カーソンは１９６２年に「沈黙の春」を著わし、化学合成農薬がもたらす生態系の破壊に警鐘を鳴らした。「農業の化学化」がもたらす環境汚染や健康への悪影響などに対する懸念が指摘されるようになるにつれて、化学合成農薬に依存した農業に対する社会の関心は高まるようになった。こうした社会の関心の高まりを背景に各種の対策が検討され、新しい試みも見られるようになった。減農薬農業あるいは総合的害虫管理（ＩＰＭ）による農薬使用量の削減ないしは適正化、さらには、粗放的農業あるいは有機農業による農薬使用からの決別などはそうした一例である。化学合成農薬の使用においても、安全な使用基準への見直しや安全性の高い農薬の開発などによって、化学合成農薬の安全性は飛躍的に向上した。また近年においては、Ｂｔ作物、病害抵抗性作物など、遺伝子組換え技術による組換え農作物の研究、開発、導入も進んでいる。
１９８７年に「環境と開発に関する世界委員会」（ブルントラント委員会）は「われら共有の未来」Our Common Future と題する報告書を著わし、「持続可能な開発」Sustainable Development という概念を提唱した。１９９２年にブラジルで開催された地球サミットでは、持続可能な開発に関する原則が採択され、またその実現のための具体的行動計画である「アジェンダ２１」が採択された。そこでは持続可能な農業と農村開発の促進も取り上げられている。他方ＥＵにおいては１９８０年代から進めている農業政策への環境施策の取り込みによる農業環境政策の一層の強化を図るべく、地球サミットと時を同じくして、１９９２年に農業環境規則「環境と調和し、農村の自然的空間を守る農業生産のあり方に関する１９９２年６月３０目付理事会規則第２０７８／９２号」を制定し、農業政策と環境政策の一体化を推し進めるとともに、ＯＥＣＤは２００２年に生態系の保全に配慮した農業に関する勧告を行なった。こうした持続的農業ないしは環境保全型農業を指向する国際的な動向の中で、わが国においても、たとえば、農薬の生態系影響や残留農薬問題などを考慮して化学合成農薬の登録保留基準を改定するなど、農業生態系の保全に向けた施策の強化がみられた。
農業生態系の保全の観点から、生物機能の農業的利用に対する期待が寄せられている。既に、被覆植物や植物体を利用したマルチングによる雑草の防除、混植栽培による不加給態栄養素の利用、緑肥による線虫の防除、天敵の導入など、化学合成農薬や化学肥料に代替するものとして、生物そのものを利用する方法が導入されている。他方、生物が産生する天然化学物質を農業に活用する試みはまだ緒についたばかりであるが、その成果への期待は大きく、それに応えるためには、天然化学物質を介した生物間相互作用のメカニズムを解明するための研究を推進し探化させる必要がある。また、生物が産生する天然生理活性物質と同等な構造であれば、化学合成物質であっても自然界に代謝・分解酵素系が存在するので不活性化し易いため、低残留性で環境安全性が高いと考えられる。このため、天然生理活性物質の化学構造や作用点など新しい情報を得ることによって、より安全で効果的な化学合成農薬をデザインすることも可能となる。
本書は、生物が産生する天然生理活性物質と生物間相互作用のメカニズムを解明する研究の先端的成果を取りまとめている。本書が、生物機能のメカニズム解明に関する研究の一層の深化に寄与するとともに、農業生態系の保全に向けた生物機能の活用に資することができるならば、望外の喜びである。
２００５年１０月
（独）農業環境技術研究所 理事長 佐藤洋平
目次
１. 植物由来の天然生理活性物質の発見とその機能および将来展望
1.1 はじめに
1.2 病虫害に関する生理活性物質
(1) エンドファイト
(2) 抵抗性品種
1.3 生育不適土壌における植物生育戦略
(1) 栄養獲得
(2) 栽培品種と野生種
1.4 インドネシア産植物遺伝子源の有効利用
1.5 環境要因と植物
(1) 内生機能物質
(2) 外生機能物質をプローグとした植物現象解明
(3) セオブロキシドの農業への応用
1.6 おわりに
２． アレロパシーの強い植物の探索と農業への利用
2.1 はじめに
2.2 アレロパシーの特異的検定法
(1) プラントボックス法
(2) サンドイッチ法
(3) ディシュパック法
(4) 根圏土壌法
2.3 伝統農法などで利用されてきたアレロパシーの事例
(1) 江戸時代から伝承されていた土壌病害を防止するネギ・ニラのアレロパシー
(2) アカマツのアレロパシーに関する江戸時代の智恵
(3) ソバのアレロパシーに関する日本人の智恵と最近の研究
2.4 畑作・果樹園での他感物質の利用
(1) ムギ類のアレロパシーとその利用
(2) ヘアリーベッチのアレロパシーとその利用
(3) ムクナのアレロパシーとその利用
(4) 線虫を抑制するマリーゴールドとクロタラリア
(5) サツマイモ類のアレロパシーとその利用
(6) インカの遺留植物ヤムビーンのアレロパシーとその利用
2.5 水田作での他感物質の利用
(1) 米ヌカ、クズ大豆、刈り敷き農法による水田雑草の抑制
(2) レンゲのアクによる水田雑草抑制
(3) ヘアリーベッチを利用した除草剤・化学肥料の節約
(4) イネ自身に含まれる他感物質の探索と利用
2.6 アレロパシー活性の強い被覆植物の選抜と利用
(1) アレロパシー活性の強い被覆植物の選抜とその特徴
(2) ヒガンバナのアレロパシーとその意義
(3) 畦畔管理に利用可能なアレロパシー活性のある被覆植物
2.7 揮発性の他感物質を持つ植物の探索と利用
(1) サルビア現象：海外の研究者による報告
(2) 農環研での研究事例
2.8 水生植物のアレロパシーとため池・湖沼の浄化
2.9 新しい他感物質の発見とその利用
(1) 植物由来の新たな成分を農薬や植物生育調節剤に利用する
(2) アレロパシー現象から新たな作用機構を見出す
2.10 おわりに
３． 促進的アレロパシー物質レピジモイドの構造、機能および農業への応用
3.1 はじめに
3.2 相手の植物の成長を促す物質レピジモイド
3.3 促進的アレロパシー物質レピジモイドの植物界における分布とその分泌メカニズム
3.4 レピジモイドおよびその類縁化合物の構造活性相関
3.5 レピジモイドの多面的生理活性
3.6 レピジモイドの大量製造法の開発
3.7 レピジモイドの農業への応用
3.8 おわりに
４． 昆虫のフェロモンと利用
4.1 はじめに
4.2 性フェロモン
(1) 性フェロモンの化学構造
(2) 性フェロモンの利用
4.3 チャバネアオカメムシの集合フェロモン
(1) チャバネアオカメムシ集合フェロモンの存在の確認
(2) チャバネアオカメムシ集合フェロモンの化学構造の決定
(3) チャバネアオカメムシ合成集合フェロモンの製剤化
(4) チャバネアオカメムシ集合フェロモンの役割
4.4 フェロモンの今後の研究の方向
(1) 生物検定法の開発
(2) 大量飼育法の開発
(3) フェロモン物質の供給
4.5 おわりに
５． 昆虫行動の生物検定法−オルファクトメータから仮想誘引源まで−
5.1 はじめに
5.2 情報化学物質の多くは誘引剤や忌避剤である
5.3 定位行動の古典的な分類
5.4 オルファクトメータと選択室
5.5 オルファクトメータと選択室試験の実際
(1) リニアトラックオルファクトメータ
(2) 選択室試験
(3) プロビット分析−力価を求める方法−
5.6 オルファクトメータや選択室の限界
5.7 行動のプログラムと行動試験
5.8 サーボスフェア
5.9 仮想感覚空間
5.10 チャバネゴキブリを仮想誘引源に誘導する
(1) サーボスフェア装置の構造と機能
(2) 匂いによる走風性
(3) 歩行中と停止中の定位行動
(4) チャバネゴキブリを仮想誘引源に誘導する
5.11 おわりに
６． Bacillus 属細菌が分泌する抗菌成分による炭疽病菌の生育抑制作用
6.1 はじめに
6.2 抗菌成分を分泌する Bacillus amyloliquefaciens RC-2 株
(1) RC-2 株の分離および同定
(2) RC-2 株による抗菌成分の分泌
(3) 抗菌成分の生産条件
6.3 抗菌成分の単離・精製および同定
6.4 抗菌成分のクワ炭疽病に対する発病抑制機構
6.5 iturin A 誘導体の活性スペクトル，RC-2株の実用性
(1) 活性スペクトル
(2) RC-2 株の実用性
6.6 おわりに
７． レタス腐敗病細菌（Pseudomonas cichorii）が産生する植物毒素と植物への作用
7.1 はじめに
7.2 レタスの腐敗性病害の病原細菌とその発病因子
7.3 毒素の単離精製と化学的性質
(1) 培養液からの抽出と生物検定法
(2) 単離・精製方法
(3) 化学的性質
7.4 チコリンの生物学的性質
(1) 生産する細菌種
(2) 生産条件
(3) 各種植物に対する反応
7.5 接種によるレタス組織の反応
(1) ファイトアレキシンの誘導
(2) タンパク質合成阻害剤による病徴発現の阻害と生理的変化
(3) 微細構造変化
(4) 自家蛍光の発生と組織の硬化
(5) レタス腐敗病の発病機構についての考察
7.6 P. cichorii が生産する植物毒素の病害抵抗性系統作出への応用
7.7 おわりに