우리나라의 주곡생산은 다수확 신품종의 보급과 재배기술의 발전으로 어느정도 안정상태에 이르고 있다. 그러나 병해충의 발생과 기상재해는 식량자급에 가장 큰 문제점이 되고 있다. 따라서 미곡생산을 안정시키고 지속적인 다수확을 이루기 위해서는 병해충에 대한 저항성 품종의 육성과 아울러 병충해의 적절한 종합방제 체계의 확립이 선행되어야 하겠다.
멸구과(Delphacidae) 8종의 internal transcribed spacer 2 (ITS2) DNA 염기서열로 종간 차이 추정값을 비교하고 분자계통수를 추론하였다. ITS2 DNA 염기서열 길이는 종(species)마다 550 bp (흰등멸구)에서 699 bp (겨풀멸구)까지 차이를 보였다. 같은 Nilaparvata 속의 겨풀멸구와 벼멸구붙이 사이의 염기서열 차이 추정값($d{\pm}S.E.$)은 $0.001{\pm}0.001$로 가장 낮았으며, 사슴멸구와 일본멸구 사이는 $0.579{\pm}0.021$로 가장 높았다. 벼멸구와 다른 멸구류들과의 종간 염기서열 차이 추정값은 $0.056{\pm}0.008$ (겨풀멸구)에서부터 $0.548{\pm}0.021$ (일본멸구)로 구분되었다. 반면, Neighbor-joining 방법으로 추론된 분자계통수에서는 겨풀멸구와 벼멸구붙이를 제외하고 나머지 멸구류들은 독립된 다른 그룹으로 분지되었다. 벼멸구의 ITS2 염기서열을 참고하여 벼멸구 특이 고리매개등온증폭(loop-mediated isothermal amplification, LAMP) 프라이머 4 세트(BPH-38, BPH-38-1, BPH-207 및 BPH-92)를 제작하였다. 이들 각각을 벼멸구, 흰등멸구 및 애멸구의 게놈 DNA와 $65^{\circ}C$에서 60분간 반응시켰을 때, 벼멸구 시료에서만 증폭 산물들이 관찰되었다. BPH-92 LAMP 프라이머 세트로 $65^{\circ}C$에서 벼멸구 DNA의 양(0.1 ng, 1 ng, 10 ng, 100 ng)과 반응시간(20분, 30분, 40분, 60분)을 달리하여 형광반응을 관찰하였을 때, 20분과 30분 반응에서는 100 ng 까지에서도 발광여부 구별이 어려웠다. 그러나 40분 반응에서는 10 ng 이상에서, 60분 반응에서는 0.1 ng 이상에서 발광여부가 명확히 구별되었다.
멸구류에 대한 수도품종 저항성 검정방법을 개발하고저 방사성 동위원소 $^{32}P$를 이용하여 본 시험을 수행하였다. 전편에서 얻어진 결과를 활용하여 멸구별, 멸구충태별, 접종시간별 벼멸구 흡즙량 차이와 품종별 벼멸구 흡즙량을 조사한 바 다음과 같은 결과를 얻었다. 가. 벼멸구, 흰등멸구, 애멸구 순으로 $^{32}P$ 흡즙량이 많았으며 암컷이 숫컷보다 공시멸구류 모두 흡즙량이 많았다. 나. 벼멸구의 각태별 흡즙량은 성충, 5령충, 성충), 4령 순으로 많았으며 충접종시간은 접종 24시간$\~$48시간에서는 일정한 흡즙령을 나타냈다. 다. 벼멸구의 벼품종별 흡즙량은 저항성 품종인 밀양 47호에서는 839 CPM인 반면 감수성 품종인 TN 1에서는 88,603 CPM을 나타 내었다. 따라서 본시험에서의 검정방법과 유묘집단검정방법과는 일치하였다.
멸구류 알기생봉인 Anagrus incarnotus Haliday의 알, 유충, 용, 성충의 각 발육단계별로 이의 형태적 특징을 관찰한 결과는 다음과 같다. A. incarnatus의 알은 sausage형으로 가늘고 긴 자루모양의 알자루가 있으며 길이는 0.215 mm, 幅은 0.057 mm였다. 1令幼蟲은 자루모양으로 마디가 없으며 중앙부위보다 머리와 꼬리부위가 좁고 蟲體 自體는 움직이지 않았다. 꼬리부위는 혹처럼 되어 있고 알껍질도 이 부위에 붙어 있었으며 길이는 0.290 mm, 폭은 0.082 mm였다. 2令幼蟲은 圓雜形의 모양으로 한 雙의 가늘고 긴 큰 턱을 갖고 있으며 "Histriobdellid" 形이었다. 길이는 0.535 mm, 폭은 0.110 mm였다. 번데기 시기는 머리, 가승, 배의 區分이 확실하였으며 더듬이와 배를 비교하여 암수의 구별이 가능하였다. 성충의 경우 암컷의 더듬이는 9마디, 숫컷은 13마디였다. 특히 암컷의 경우 끝부분이 根律形이고 첫째 채찍마디는 매우 짧고 球彩 또는 半球形이다. 3번째 채찍마디는 4번째 채찍 마디보다 약간 길고 한 개의 感覺 癸起가 있다. 앞날개의 중앙부위에는 8~9줄의 털이 散在해 있다. 體長은 암컷이 0.660 mm, 습컷은 0.650 mm였다..650 mm였다.
본시험은 1966년 필리핀에 있는 국제수도연구소에서 벼멸구의 생태에 관한 시험을 위하여 벼멸구를 대량으로 집단접종사육하여 오딘 중 cage내 갑자기 벼멸구의 밀도가 줄고 장님노린재가 무수히 번식되고 있는 것을 관찰한 후 Hawaii에 있는 Bishop Museum, Dr. ASHLOCK 씨에이 장님노린재에 대한 동정을 의뢰함과 동시에 벼멸구에 대한 포식성을 조사한 결과 벼멸구의 포식식능력은 장님노린재를 산난된 도엽에 접종하였을 때 5일후 포식난율이 $69.1\%$인대 대하여 벼멸구 고충에 대하여서는 접종 1일 후$61.4\%$, 2일 후 $76.2\%$, 3일 후 $91.0\%$ 4일 후 $93.3\%$의 포식률로서 매우 놀라운 포식능력을 보여주었다. 이 장님노린채는 벼멸구뿐만 아니라 다른 멸구류의 밀도를 제압할 수 있기 때문에 단장조건하에서는 벼멸구류의 피해를 미연에 경감시킬 수 있는 유리한 천적이라고 생각되며, 금후 이의 실제적인 이용면에 대한 연구가 기대된다.
멸구류 포식성 천적인 등검은황록장님노린재의 온도에 따른 벼멸구 알 공격능력과 기능반응의 변화를 20, 23, 26, 29, 32, $35^{\circ}C$ 등 6개 온도에서 검정하였다. 등검은 황록장님노린재는 산란된지 1일에서 4일된 이런시기의 벼멸구 알을 선호하였으며, 이중 3일된 벼멸구 알을 가장 선호하였다. 등검은황록장님노린재의 벼멸구 알에 대한 포식능력은 Holling의 제2형 기능반응의 Rogers(1972) 진정포식자 모형에 잘 부합되었다. 기능반응의 포식자 탐색율(a)은 $32^{\circ}C$까지는 온도가 높아짐에 따라 증가하는 경향이었으나 $35^{\circ}C$에서는 급격히 감소하였다. 그러나 처리시간(Th)은 온도가 높아짐에 따라 완만히 감소되었다. 등검은황록장님노린재의 벼멸구 알에 대한 온도별, 밀도별 공격위치의 선호성은 일반적으로 저밀도에서는 큰 차이가 없었으나 고밀도에서는 위쪽에 산란된 알을 더 선호하는 경향이었으며 특히 온도가 높아짐에따라 이러한 경향이 더욱 뚜렷이 나타났다.
본 시험은 수도 멸구류의 난기생봉인 Anagrus nr. flaveolus의 월동후 반휴에 있어서 기생활동시기와 맥전에 있어서 기생율, 기주범위 그리고 본답에 있어서 기생활동등에 관하여 1977년부터 1979년까지 경남 진주에 위치한 본 시험국 시험포장을 중심으로 실시한 것으로서 그 결과를 요약하면 다음과 같다. 1. 반휴에 있어서 Anagrus nr., flaveolus의 월동후 기생활동은 4월상순에 가장 활발 하였으나 4월중 이후는 맥전으로 이동됨에 따라 현저히 감소되었다. 2. 맥전에 있어서 Anagrus nr. flaveolus의 애멸구 (Laodelphax striatellus F.)의 난에 대한 기생율은 애멸구 산란 최성기인 4월 중하순경에 $47.2\~88\%$였다. 3. 본답에 있어서 A. nr. flaveolus의 기생범위은 애멸구(Laodelphax striatellus F.), 흰등멸구(Segatella furcifera H.) 및 벼멸구(Nilaparvata lugens S.)였으며 그 중에서 애멸구난에 대한 기생율이 가장 높았다. 4. 본답에 있어서 기생활동은 7월상순과 8월하순$\~$9월상순 사이에 가장 활발하였으며 농약을 많이 살포하는 시기인 7월$\~$ 8월은 살충제 무살포답이 살포답에 비하여 기생율이 현저히 높았으며 10월 이후부터 월동전까지는 반휴에서 기생활동이 활발하였다.
벼를 가해하는 4종의 멸구$\cdot$매미충 즉 애멸구, 끝동 매미충, 벼멸구 및 흰등멸구의 경제적 중요성에 대한 지역적 차이를 수원과 남부 그리고 남서 해안지역에서 수행한 개체군의 밀도조사를 토대로 분석 검토하였다. 한국에서 년중 볼 수 있는 애멸구와 끝동 매미충의 경제적 중요성은 중부지방이 덜한 것으로 보인다. 이는 겨울의 추운 기후조건, 벼, 보리의 경작 방법 및 거미류 같은 천직에 의해서 지연 치사작용이 효과적으로 일어나는 때문인 것으로 믿어진바. 그러나 남부지방에서는 겨울이 덜 춥고 벼, 보리의 경작방법이 이 두 해충의 생활환과 기주식물의 계절적 변천 양자의 재일성에 유리한 편이어서 이들의 경제적 중요성은 확실히 크다고 하겠다. 한국에서 원동을 하지 못하는 벼멸구와 흰등멸구의 매년 첫 발생개체군은 동지나해를 건너 원거리를 이동해 오는 것들에 기인된다. 이들의 이동과 관련을 갖고 있는 기상요소로 해서 이동되어오는 벼멸구와 흰등멸구의 양은 중부지방보다 남부지방에서 월등히 많다. 그러므로 벼를 가해하는 멸구$\cdot$매미충류에 대한 종합방제책으로 중부와 남부지방 별로 지침을 달리 세울 것이 요망된다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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