쌀 저장중 발생하여 가장 큰 피해를 주는 쌀바구미와 화랑곡 나방에 대한 방사선조사 구제 실험 결과, 쌀바구미의 경우 난과 유충은 0.05kGy정도의 치사선량이 요구되었으나 용(踊)과 성충은 방사선 감수성이 낮아 0.5kGy 정도였다. 화랑곡 나방의 경우 불임선량은 난에서 $0.04{\sim}0.05kGy$, 유충은 $0.05{\sim}0.06kGy$, 용(踊)은 $0.2{\sim}0.25kGy$였다. 따라서 쌀의 저장을 위한 방사선 조사는 주요 가해 해충인 쌀바구미와 화랑곡 나방을 대상으로 할 때 해충의 재오염만 방지한다면 1.0kGy 이하의 조사로서 쌀의 장기저장이 가능할 것으로 판단된다. 또한 $1.0{\sim}5.0kGy$ 조사된 현미에서의 화랑곡 나방의 서식선호성 실험에서는 방사선 조사선량에 따른 유의적 차이가 인정되지 않았다.
1. 쌀바구미류는 성충>유충>용의 순으로 체내에 곰팡이를 많이 갖고 있었다. 2. 무균소맥에서 사육하면서 체내 균류의 잔존상황을 조사한 바 10일후에는 완전히 제거할 수 있었고, 가장 오래 잔류하는 것은 A. candidus였다. 3. 곰팡이류의 산난수에 미치는 영향은 A. candidus 구가 가장 많았고 A. ruber 그리고 대조구의 순이고 A. niger구가 가장 적었다. 4. 유충의 생육은 A. candidus>A. ruber>대조구의 순으로 양호하였고 A. niger구에서는 2-3령까지 밖에 발육을 하지 못하였다. 5. 생육이 가장 빠른 것은 A. candidus구로 제3주에용화개체를 볼 수 있었고 제4편에 성충 우화를 볼 수 있었다. 대조구에서도 동일한 경향을 볼 수 있었으나 생육은 약간 늦었다. 6. A. niger구에서 생육이 불량한 것은 왕성한 균생장으로 쌀바구미의 활동이 저해되는 것과 동시에 불명의 원인이 있는 듯 하였다. 7. 저곡중의 쌀바구미와 곰팡이류간에는 진화과정을 통하여 원시적 협동작용이 있었다.
효과적인 미생물 제제로 사용할 수 있는 Bacillus thuringiensis 균주들을 분리하기 위하여 경기도 일원의 72군데의 저곡창고에서 먼지를 채취하여 B. thuringiensis의 분포와 독성을 조사하였다. 총 411개의 채취된 저곡창고의 먼지에서 포자와 내독소 단백질을 생산하는 146개에 이르는 많은 수의 B. thuringiensis가 분리되었다. 저곡창고에서 분리된 146개 Bt의 독성 분포는 나비목의 누에 (Bombyx mori)유충에 독성을 띠는 균주가 84%로 가장 많이 분리되었고, 파리목의 빨간 집모기(Culex pipiens)유충에는 3%, 나비목과 파리목에 동시에 독성을 띠는 균주는 1%였다. 그러나 딱정벌레목의 쌀바구미(Sitophitus oryzae)에 독성을 띠는 균주는 분리되지 않았으며, 내독소 단백질은 형성하지만 독성을 띠지 않는 B. thuringiensis가 12%의 비율로 분리되어 흔히 존재함을 알 수 있었다. 이상의 결과로서 저곡창고는 B. thuringiensis의 유리한 분리장소임을 알 수 있었다.
쌀바구미의 유충을 3기로 구분하여 각종 농도의 Apholate를 처리하여 그의 치사율$\cdot$발육속도$\cdot$산란수$\cdot$불임률 및 그의 지속성 여부를 조사하여 다음과 같은 결과를 얻었다. (1) 당대 치사율은 농도가 높아짐에 따라 높아 켰으며, 유령기 처리시의 치사율은 노령기 처리시보다 높았다. (2) 차대 치사율은 처리된 성에 따라 차가 있었고 전체적으로 자충 처리시가 자충 처리시보다 높아 치사돌연변이 유기율이 웅충 처리시에 높아짐을 알 수 있었다. (3) $0.5\%$ 이상의 처리구에서는 우화 성충 중에 각종 기형이 출현하였으며, 그 수는 농도가 높아짐에 따라 컸다. (4) 산란수의 감소는 자충 처리시가 웅충 처리시보다 심하였으며, 이것은 Apholate의 난자형성에 미치는 직접적인 영향이라고 생각된다. (5) 발육속도는 노령기 처리시가 유령기 처리시보다 늦어지며, 그 효과는 농도의 증가에 따라 높아진다. 차대의 생육기간은 자충 처리시가 웅충 처리시보다 길어졌다. (6) 화학적 불임제는 당대의 영향뿐 아니라 차대에도 그 영향력이 지속된다.
쌀바구미가 현미의 함수량에 미치는 영향을 조사하여 다음과 같은 결과를 얻었다. A. R.H. $75\%\; 28^{\circ}C$에 있어서의 함수량의 증가 1) 100, 200, 500개체의 쌀바구미에 의하여 산란된 집단에 의하여 4주간에 사수량은 무곤충구에 비하여 $0.4\%,\;1\%,\;3.3%\$의 증가가 있었다. 2) 최대함수량은 500개체구에서 4주후에 $16.26\%$, 최소 100개체구에서 $14.86\%$였다. 3) 현미함수량의 증가는 현미내의 쌀바구미의 집단이 클수록 많다. B. $28^{\circ}C$에 있어서의 함수량의 층위적 변동 1) 무곤충구에 있어서는 함수량은 계속하여 감소하며 12주후에 있어서는 $10.66\%,\; 10.65\%,\; 12,21\%$가 되였다. 2) 실험구에 있어서는 상층을 제외하면 함수량은 12주후에는 최초의 함수량보다 증가하였으며 중층이 $15.64\%$, 하층이 $41.55\%$였다. 3) 대조구, 실험구 모두 상층에 갈수록 공중에의 수분탈취가 심하여 함수량은 하층보다 적었다. 4) 현미함수량의 증가는 곤충의 활동 급 미생물의 활동에 의한 것이라고 생각된다. 5) 쌀바구미의 집단은 어펄 특정한 층에 집합하는 일은 없으나 하층의 현미의 변질에 따라 상층으로 이동한다. 6) 현미내 온도는 대조구에 있어서는 환경온도와의 차가 적으며 낮은 것이 보통이나 실험구에 있어서는 높은 것이 보통이며 하층은 상층보다 높았다. 7) (6)에서와 갈은 온도의 차의 원인은 곤충의 호흡열 급 미생물의 분해열이 그 원인이라고 생각된다.
쌀바구미에 적응된 기생봉 Anisopteromalus calandrae를 대체기주인 팥바구미에서 누대 사육하면서 기생천적의 대체기주에 대한 적응과 그의 과정을 조사하였다. A. calandrae기 대체기주에 적응, 안정된 생활사 특성을 보이기까지 2세대가 경과하였다. 성충수명은 단축되어 1세대에서 8.7일을 보였으나 2세대 이후에는 5.7~7.3일의 범위를 나타내었으며 총 산란수는 1세대에서 29.3$\pm$7.7에서 2세대 이후 43.9~68.2의 범위로 증가하였다. 따라서 내적 자연 증가율, 순증가율은 증가하였으며, 개체군 배가 기간은 짧아졌다. 팥바구미에 대한 탐색효율은 적응 전후에 유의한 차이를 보이지 않았으나 탐색효율의 변이계수가 감소하는 현상을 보여 탐색행동이 안정됨을 암시하였다. A. calandrae는 팥바구미에 적응된 이후에도 쌀바구미에 대한 탐색효율이 감소되지는 않았다.
본 연구에서 물질고유의 특성인 유전체 특성 차이를 이용하여 해충을 포함한 곡물에 7kV이상의 Radio Frequency파(13MHz)를 수초에서 수 십초간 조사함으로써 곡물 내에 저장된 해충만을 선택적으로 가열하고 해충을 치사 혹은 이동시켜, 그 생육을 억제함으로써 곡물의 품질에 미치는 영향을 최소화하고 해충만을 구제하는 무독성 해충구제방법으로 곡물인 쌀을 보호하면서 곡물 해충인 쌀바구미만을 선택적으로 발열시켜 구제할 수 있는 유전가열 장치를 설계제작하고, 이를 시뮬레이션하고 실험결과로 이를 검증하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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