A simple method for the in vivo production of third-stage infective juveniles(IJs) of Steinernema glaseri was developed. Using Galleria mellonella larvae, only IJs can be rapidly generated inadequate quantities for field application. The nematode inoculation concentration and incubation temperature were critically important. The most effective temperature for infectivity of Steinernema glaseri IJs to Galleria mellonella larvae was 33$^\circ C$. However, the total number of menatodes harvested at 25$^\circ C$ about 66,000 IJs per larva was significantly greater than those at other temperatures. The optimal inoculation number of nematodes was 60 to 80 nematodes per host larva. The higher nematode inoculation concentration of 100 IJs per larva caused a rapid decrease in the total number of IJs harvested. As the inoculation medium pH increased, the number of IJs harvested increased and reached about 110,000 IJs per larva at pH 9.0. The pathogenicity of IJs decreased y increasing the salt concentration in the medium.
The toxic effects of four pesticides on the entomopathogenic nematodes. Heterorhabditis bacteriophora NC strain, Steinernema glaseri NC and Dongrae strain were tested by checking the mortality of infective juveniles(Ijs) in aqueous solution of pesticide. Mortality of Ijs was influenced by pesticide and concentration and soaking time. The herbicide alachlor and insecticide fenitrothion were toxic to Ijc of three entomopathogenic nematodes. But, the fungicides mepronil and tolclofos-methyl were nontoxic to Ijs. Tolclofos-methyl showed significantly very week toxicity at 28 days after soaking for S. glaseri NC strain. H. bacteriophora NC strain was more highly sensitive to high temperature condition then were the other nematodes.
충남 공주지방의 강변 잔디밭에서 검출된 곤충병원성 선충 Steinernema longicaudum 공주계통의 병원성과 증식에 미치는 온도와 접종농도의 영향을 알아보았다. 꿀벌부채명나방 유충 한 마리당 선충을 5, 10, 20, 40, 80, 160마리 농도로 처리하여 13, 18, 24, $30^{\circ}C$의 항온기에 보관하면서 14일간 치사율과 치사소요일수를 조사하였고, 동일 온도에서 30일 동안 감염태 유충의 증식수와 증식기간을 조사하였다. 그 결과 온도와 농도가 높을수록 병원성이 높게 나타났지만 농도보다는 온도에 의하여 더 많은 영향을 받았다. 즉, $13^{\circ}C$에서는 모든 농도에서 치사율이 낮았으나 $24^{\circ}C$와 $30^{\circ}C$에서는 5마리와 10마리의 낮은 농도에서도 높은 치사율을 나타내었다. 온도와 농도가 높아질수록 치사일수도 단축되어 $24^{\circ}C$와 $30^{\circ}C$에서 160마리 농도는 2일만에 기주를 100% 치사시켰으나, 5마리 농도는 $24^{\circ}C$에서 10일만에 83.3%, $30^{\circ}C$에서 6일만에 90%의 기주 치사율을 나타내었다. 유충의 증식은 온도와 농도가 높아짐에 따라 양호한 경향이었지만 접종농도간에는 유의성이 인정되지 않았다. 저온인 $13^{\circ}C$에서는 모든 농도에서 전혀 증식이 이루어지지 않았다. 증식기간도 $30^{\circ}C$에서 $6{\sim}9$일로 다른 온도와 비교하여 가장 짧았다. S. longicaudum 공주계통의 병원성 발현 최적 온도는 $24^{\circ}C$였고 증식 최적 온도는 $30^{\circ}C$였다.
곤충병원성 선충 Steinernema carpocapsae 포천 계통(ScP)과 Heterorhabditis bacteriophora함양 계통(HbH)을 이용한 밤 종실해충의 실용적인 방제를 위하여 밤나무 재배농가 에서 취하는 여러 가지 종실처리법과 관련하여 알아보았다. 수확 후의 밤 종실에는 밤바구미, 복숭아명나방, 밤애기잎말이나방 유충이 발견되었으며, 한 종실에 한 종류의 해충이 발견된 것은 58%로 밤바구미가 18%,복숭아명나방이 27.7%, 밤애기잎말이나방이 12.3%였다. 반면, 밤바구미와 복숭아명나방이 함께 발견된 종실은 3.3%, 밤바구미와 밤애기잎말이나방이 함께 발견된 종실은 5.0%,복숭아명나방과 밤애기잎말이나방이 함께 발견된 종실은 7.7%, 밤바구미와 복숭아명나방, 밤애기잎말이나방 등 3종의 해충이 함께 발견된 종실이 5.0%였다. ScP와 HbH는 모든 종류의 종 실해충에 효과가 있었고, 밤애기잎말이나방보다는 밤바구미와 복숭아명나방에 더 효과적이었다. ScP의 $LC^{50}$값은 밤바구미 유충이 14.6마리, 복숭아명나방 유충이 4.6마리, 밤애기잎말이나방 유충 이 5.6마리 였고, HbH의 LC$^{50}$ 값은 밤바구미 가 49.2마리 . 복숭아명나방이 5.8마리 , 밤애기잎말이나방 이 13.9마리였다. ScP을 pot내의 종실에 4,813마리/pot$(1\times10^{9}$마리1ha)의 농도로 처리한 것에서도 종실내의 밤바구미 유충은 85.3%,복숭아명나방 유충은 96.9%, 밤애기 잎말이나방 유충은 68.1%가 치사되었고, HbH의 처리에서는 각각 60.7%, 96.5%, 66.8%의 치사율을 보였다. 두 선충을 단독 처 리의 반수 농도로 혼합 처리하였을 때는 ScP에 의한 치사가 Hb보에 의한 치사보다 모든 농도에서 높았다. 그리고 ScP현탁액에 종실을 처리하여도 침지시간과 농도에 관계없이 종실내의 밤바구미, 복숭아명나방, 밤애기 잎말이나방 유충은 높은 비율로 치사되었다.
무궁화의 중요한 식엽성 해충인 무궁화잎밤나방(Anomis mesogona)과 큰붉은잎밤나방(Anomis commoda)에 대한 곤충병원성 선충 Steinernena carpocapsue 포천 계통(ScP)의 병원성을 실내 petri dish와 pot에서 령기별(2령, 3-4령, 5령)로 검정하였다. 큰붉은잎밤나방과 무궁화잎밤나방에 대한 반수치사농도$(LC_{50})$는 령기가 높아질수록 증가하여 선충에 대한 감수성이 감소하였는데, 2령충의 경우 각각 9.7과 4.5였다. 그리고 Pot에서도 ScP의 병원성은 령기에 따라 차이를 보였다. ScP는 큰붉은잎밤나방과 무궁화잎밤나방의 2령충에 대하여 가장 높은 치사율을 보였는데, 90,000마리/pot($=1\times10^9$ 마리/ha) 처리 시 각각 $72.5\%$와 $87.5\%$의 치사율을 보였다. 반면 3-4령충부터는 병원성이 감소하여 큰붉은잎밤나방과 무궁화잎밤나방 5령충에 대해서는 처리 5일 후, 90,000마리/pot 처리 시 각각 $5.0\%$와 $10.0\%$의 치사율만 나타내었다. Pot에 2령충과 3-4령충, 5령충을 각각 10마리씩 접종한 후, ScP를 90,000마리/pot 농도로 처리하였을 때, 큰붉은잎밤나방과 무궁화잎밤나방의 치사율은 각각 $69.2\%$와 $50.0\%$였다.
본 연구에서는 국내 토양에서 분리된 곤충병원성 선충 Steinernema carpocapsae Kor-A1에서 분리된 공생박테리아 X. nematophilus Kor-A1 균주를 이용하여 액체 배양을 통해 생산조건에 따른 균주의 성장과 항균활성의 영향을 검증하고 항균물질의 생산조건 최적화를 검토하고 하였다. Flask 상에서 배양시간에 따른 항균활성을 조사한 결과 growth associated form을 보여 주었으며, 공생박테리아의 성장의 정지기에 최대 활성을 타나내었다. 또한 5L jar fermentor 상에서 최적 배양 조건을 알아보기 위해 교반속도와 DO의 영향에 대한 실험을 수행한 결과 교반속도는 400rpm에서 DO는 50%일 때 X. nematophilus Kor-A1의 균체 성장 및 항균물질 분비에 최적임을 알 수 있었다.
In order to use the symbiotic bacteria from ethomophatogenic nematodes as a biological control agent for agriculture, the cultural condition for maintaining phase I and antifungal activity was investigated. Symbiotic bacteria (SB) 1 stain from nematodes were selected from the three strains isolated from entomopathogenic nematodes. The growth of the SB 1 strain in NB, TSB, TY and YS medium was higher than that of the SB 2 and SB 3 strain. The packed cell volume of the SB 1 strain was reduced in NB medium which showed radical pH change. Phase I of the SB 1 strain was maintained in TSB medium after being stored for 2 weeks at $4^{\circ}C$. Culture broth with the SB 1 strain in TSB medium for 6 days and 7 days showed antifungal activities against Rhizoctonia solani KACC 40142, Botrytis cinerea Pers. KACC 40854, and Botrytis cinerea Pers. KACC 41008. Culture broth with the SB 1 strain in TSB medium containing 100 mM L-proline for 5 days showed antifungal activities against Rhizoctonia solani KACC 40142, and Botrytis cinerea Pers. KACC 40854.
In round numbers the 100 strains of entomopathogenic nematodes were isolated through the investigation of cultivated including the ginseng forming cultivated and forest soil samples by silkworm trap. The 28 strains of nematodes were selected among the isolated entomopathogenic nematodes that were confirmed the pathogenicity against Holotrichia morosa, Hoiotrichia diomphalia and Ectinus sericeus, the pest of korean ginseng and silkworm. Pathogenicity of the 2025, 2027, 2028, 2034, 2039 and 2057 strains was excellent. Selected entomopathogenic nematodes are classified of two species by morphologiacl and molecular studies, which were Sterinernma carpocapsae sp. and Diplogaster lethier sp.. Diagnostic characters include body length, lateral field pattern, tail shape and so on. The DNA sequences of the ITS region of rDNA shows similar to S. carpocapsae and .D. lethier. Isolated entomopathogenic nematodes were demonstrates that are quite within the realms of possibility for biological control agents of the pests of Korean Ginseng.
양송이 버섯재배 시 발생하는 긴수염버섯파리(Lycoriella mali)의 효과적인 생물학적 방제를 위하여 곤충병원성 선충인 Steinernema carpocapsae를 이용하였다. 국내에 유통되고 있는 두 제품의 농도는 각각 $m^2$ 당 $6{\times}10^4$과 $2.5{\times}10^5$이었다. 양송이 버섯시설 내 버섯배지와 상토에서의 긴수염버섯파리 유충 밀도를 조사한 결과 각각 $30cm^2$ 내 평균 마리 수는 0.8마리와 22.2마리로 상토에서 주로 서식하였다. S. carpocapsae 1회 처리 후 방제효과는 처리 14일 후에 가장 높았다. S. carpocapsae $6{\times}10^4$ 농도 제품의 2회 처리에 따른 긴수염버섯파리 방제효과는 51.9%였으며 $2.5{\times}10^5$ 농도 제품의 2회 처리 후 방제효과는 96.8%로서 $2.5{\times}10^5$ 농도가 $6{\times}10^4$ 농도 보다 방제효과가 우수하였다. 살충제인 diflubenzuron 수화제의 방제효과는 50% 이하로 낮은 수준이었다.
국내에서 서식하고 있는 곤충병원성 선충 Stemernema Carpocapsae로 부터 분리$\cdot$동정된 Xenorhabdus nematophilus를 대상으로 최적배지조성과 배양조건, 상변화 특성 및 곤충 독성물질 역기를 조사하였다. 균주의 최적배치 조성은 50-70g/L yeast extract, 3 g/L $K_{2}HPO_{4}$, 1g/L $NH_{4}H_{2}PO_{4}$, 2g/L ${MgSO}_4$$\cdot$${7H}_{2}O$,10g/L NaCl 이였으며, yeast extract의 농도가 균주성장 제한인자로 작용하였다. Yeast extract 농도에 대한 비성장속도의 의존도를 Monod equation을 가정하여 비교해 본 결과, 최대 비성장속도는 0.13 $ht^{-1}$이고 Monod 상수값은 20 g/L였다. 배양 배치의 pH는 초기 6-7에 관계없이 성장이 진행됨에 따라서 약 8.5-9.5까지 증가하였으며, 7L fermentor배양에서는 균주의 비성장속도가 약 0.18 $ht^{-1}$로 flask배양보다 1.4배 더 증가하였다. 상변화의 경우 정지기에서도 fermentor배양과 flask배양 모두 약 90% 이상 phase I이 유지되었다. 한편 꿀벌부채명 나방에 대한 구강독성을 시험해 본 결과, X. nematophilus 균주를 유충사료에 첨가하면 꿀벌부채명나방 유충의 정상적인 성장을 저해하였으며, 20여일 경과 후 완전히 유충을 사멸시키는 것을 확인하였다. 배양 상등액을 유충에 직접 주사하였을 때 배양 24 시간인 지수성장기 초기에 가장 독성이 강하였으며, 배양시간이 경과함에 따라 독성이 점차 감소하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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