온도가 담배나방 발육에 미치는 영향을 알아보기 위하여 18~$33^{\circ}C$ 사이의 7개 온도조건에서 인공사료를 이용하여 광주기 14:10 조건에서 사육하였다. 알, 유충, 용의 발육기간은 전체 발육기간에 대해서 각각 10, 48, 42% 정도를 점유하였다. 발육영점온도는 알, 유충, 용, 전체발육기간(알에서 성충까지)에 따라 각각 8.62, 12.65, 11.64, $11.89^{\circ}C$였다. 평균발육속도를 Sharpe와 Demichele(1977)이 제시한 비선형모델에 적용한 결과 온도에 따른 발육특성을 잘 설명할 수 있는 것으로 나타났으며 ($r^2$=0.993~0.996), 발육기간분포의 특성을 알기 위하여 정규화한 누적발유기간분포를 Weibull분포에 적용한 결과 높은 적합성을 나타내었다($r^2$=0.987~0.999).
주사전자현미경 및 광학현미경을 이용하여 밝혀낸 담배나방(Heliothis assulta Guenee) 유충의 촉각 및 구기의 감각기 구조는 다음과 같다. 촉각은 세마디로 되어있지만 마지막 두마디에만 감각기가 분포하고, 기절은 단순히 촉각을 머리에 부착시킨다. 병절은 2개의 털 감각기와 3개의 방망이형 가각기를 가며, 편절은 3개의 방망이형 감각기와 2개의 2마디로된 방망이형 감각기를 갖는다. 큰 턱은 측면에 2개의 털 감각기를 가지며, 작은턱의 외엽에는 2개의 털, 3개의 방망이형 및 2 개의 종상형 감각기가 있다. 작은 턱 수염의 2마디중 첫째마디는 1개의 digitiform 감각기만을 갖는다. 그러나 둘째마디는 11개의 감각기를 갖는데. 1개의 digitiform 과 2개의 종상형 감각기는 측면에, 8개의 방망이형 감각기는 마디 끝에 위치한다. 윗입술은 외표면에 12개의 털, 내표면에 6개의 털, 2쌍의 함몰형과 1쌍의종상형 감각기를 갖는다. 퇴화된 아랫입술은 작은턱과 융합되어서, 하인두, spinneret, 수염을 지지하며, 이들중 아랫입술염에만 2개의 방망이형 감각기가 있다. 구조적 측면에서 감각기의 기능을 추정해보았으며 구기 전체 감각기의 70%를 차지하는 작은턱 감각기가 먹이 선택 행동에 중요한기능을 할 것으로 보인다.
금잔화, 들깨풀, 수국등 10종의 야생식물잎의 추출물이 담배나방(Heliothis assulta) 유충의 발육과 성충의 산란에 미치는 영향을 조사하였다. 그 결과 유충이 높았으며 대부분 1영과 2영 기간중 먹지않기 때문이다. 여기서 살아남은 유충들도 발육기간 및 탈피횟수는 증가하는 경향을 보였다. 이중 갈매나무와 때죽나무의 추출물은 성충의 산란도 상당히 억제하였다.
담배나방과 왕담배나방의 형태적(形態的)인 특징(特徵)을 조사한 결과 : 1. 담배나방 앞날개에는 신상문(腎狀紋)과 환상문(環狀紋)이 있으나 왕담배나방은 신상문(腎狀紋)이 있고 환상문(環狀紋)은 없거나 희미하며 갈색횡선(褐色橫線) 사이에 7개의 유백색반점(乳白色斑點)이 있다. 2. 숫컷 생식기(生植器) 판(瓣)의 길이가 폭에 대하여 담배나방은 5.6 배(倍), 왕담배나방은 4.3 배(倍)이다. 3. 뒷다리 경절(脛節)에 있는 극모수(棘毛數)가 담배나방은 8.5 개, 왕담배나방은 11.4 개이다.
고추를 가해하는 담배나방(Helicoverpa assulta ($Guen\acute{e}e$))의 최적 방제 적기는 과실 내부로 침투하기 이전 시기인 알과 어린 유충으로 인식되고 있다. 본 연구는 담배나방의 이러한 감수성 발육시기를 대상으로 하는 효과적 생물적 방제 기술을 개발하는 데 목표를 두었다. 쌀좀알벌(Trichogramma evanescens Westwood)은 알기생봉으로 담배나방 알도 기생시키는 것이 본 연구를 통해 관찰되었다. 그람양성균인 토양 곤충병원세균(Bacillus thuringiensis subsp. kurstaki)과 그람음성균인 곤충병원세균(Xenorhabdus nematophila ANU101)은 어린 담배나방 유충을 대상으로 상호 협력적 병원력을 발휘하였다. 고추 포장의 담배나방 성충 발생은 페로몬트랩을 통해 모니터링하였다. 혼합 미생물제제는 접촉과 섭식 독성 분석 모두에서 쌀좀알벌의 유충 발육과 성충 생존에 영향을 주지 않는 것으로 판명되었다. 담배나방 성충 발생이 성페로몬 트랩으로 확인된 시기에 고추포장에 쌀좀알벌과 미생물제제의 혼합 처리가 실시되었다. 혼합 생물방제 처리는 화학농약과 비슷한 수준으로 과실의 피해를 현저히 감소시킨 반면, 단독 생물방제 처리는 효과가 현저히 낮았다. 아울러 본 연구는 쌀좀알벌의 형태적 및 유전적 특징을 분석했다.
얼치기완두 피복재배가 고추 주요 해충 및 천적에 미치는 영향을 평가하기 위하여 황색점착트랩을 이용하여 절지동물군의 발생을 조사하였으며, 고추에서 발생한 진딧물과 총채벌레의 밀도, 그리고 총채벌레와 담배나방에 의한 피해를 조사하였다. 황색점착트랩을 이용한 조사 결과, 고추 정식 전과 재배 초기에 얼치기완두에서 고치벌, 진딧물 유시충, 총채벌레가 밀도가 높았다. 하지만 얼치기완두 피복재배구의 고추에서는 진딧물류가 유의하게 낮게 발생하였으며, 총채벌레류와 담배나방은 유의한 차이를 보이지 않았다.
담배나방(Heliothis assulta Guenee)의 배자 발생을 알아보기 위하여 실내에서 우화시킨 성충의 난(卵)을 이용하여 온도에 따른 배자발생기간을 조사하였으며, $25^{\circ}C$에서의 조직분화 및 기관형성과정을 관찰하여 다음과 같은 결과를 얻었다. 1. 난(卵)은 적도직경 0.53mm, 높이 0.56mm인 구형이며, 표면에는 정방형(正方形)의 요철(凹凸)무늬가 있고, 난(卵)의 정부(頂部)에는 1개의 micropyle이 있었다. 2. 담배나방의 배자발생기간은 20, 25, 30, $35^{\circ}C$에서 각각 147, 81, 61, 67시간이 있으며 $35^{\circ}C$에서의 배자기 치사율이 크게 증가하였다. 3. 난(卵)의 외형(外形)은 발생이 진행됨에 따라 색깔 및 무늬의 변화가 뚜렷하였으며 발생시간에따라 특징적이었다. 4. $25^{\circ}C$에서는 배자발생이 시작된 후 14시간이 경과하면 기관형성이 일어나며, 44시간 경과 후에는 소화기관 형성이 완성되고, 80시간 후에 부화하였다. 5. 발생 초기에 난(卵)의 장축을 따라 형성된 배자는 발생시작 24시간 경과 후에는 $90^{\circ}$ 회전하고 , 이어서 배의 장축을 중심으로 $180^{\circ}$ 회전하며, 머리부분이 micropyle을 향하여 부화시까지 고정되었다.
합성 성페로몬의 담배나방(Helicoverpa assulta (G.))에 대한 생물학적 활성을 알아보기 위하여 촉각전도 측정, 반응 행동 관찰 및 야외 유인실험을 하였다. 담배나방 성페로몬의 주성분인 Z9-16:Aid와 Z11-16:Aid 는 모두 수컷에서 큰 촉각전도반응을 보였으며 이들의 혼합 비율은 촉각전도반응 크기에 영향을 주지 않았다. 담배나방 암컷은 두 페로몬 주성분에 대해서는 촉각전도반응을 나타내지 않았으며, 기주식물인 고추기름에만 큰 촉각전도반응을 보였다. 처리량이 0.01~10$\mug$ 일때는 페로몬의 양이 증가함에 따라서 촉각전도 반응도 증가했으나 100$\mug$을 처리했을 때에는 오히려 반응의 크기가 줄어들거나 10$\mug$처리시와 같았다. 풍동에서 담배나방 수컷은 일련의 규칙적인 반응행동들을 나타냈다. 이 반응 행동들은 성페로몬의 두 주성분 비율에 따라 달랐으며, 미량 성분인 16:1 Aid와 Z9-16:Ac 를 첨가했을 때에는 교미행동까지 나타냈다. 야외에서 트랩을 이용하여 유인력을 검정한 결과 Z9-16:Aid와 Z11-16:Aid의 비율이 20~25:1 일 때 유인력이 가장 컸으며 여기에 Z9-16:OH가 첨가되었을때에는 다른 성분의 비율에 관계없이 유인력이 아주 낮았다. 함성 성페로몬의 유인력은 미교미암컷의 유인력보다 강한 것으로 판명되었다.
폴리드나바이러스의 일종인 CpBV (Cotesia plutellae bracovirus) 바이러스 게놈에 포함된 시스타틴(CpBV-CST1) 유전자의 과발현이 곤충의 면역 및 발육을 교란한다. 이 연구는 바이러스 유래 시스타틴의 생물적 기능의 심화 연구와 해충저항성 작물 개발을 위해 담배형질전환체를 구축하는 데 목적을 두었다. 이를 위해 형질전환체를 대상으로 목표유전자의 발현분석과 곤충에 대한 발육억제에 대한 생물검정을 수행했다. 시스타틴 유전자를 pBI121 운반체에 재조합한 pBI121-CST를 제작하고, 이를 아그로박테리움(Agrobacterium tumefasciens) 세균 매개에 의한 담배 형질전환 및 재분화를 유도하여 약 92%의 높은 신초 재분화율을 나타냈다. 이들 재분화된 개체 가운데 담배 genomic DNA에 시스타틴 유전자가 삽입된 형질전환 추정 개체를 PCR 분석법으로 선발하였다. 다시 quantitative real-time PCR (qRT-PCR) 분석을 통해 이들 목표유전자의 발현을 분석하였다. qRT-PCR 결과는 형질전환 추정 개체가 비형질전환체에 비해 유전자 발현이 약 17 배 높게 나타나 형질전환계통에서 목표유전자가 안정적으로 발현되고 있음을 확인했다. 선발된 형질전환담배를 대상으로 갓 부화한 담배나방(Helicoverpa assulta) 1령 유충에 대한 살충효과를 확인하였다. 살충력에 있어서 형질전환계통간의 차이가 있었다. 특히 T9와 T12계통은 섭식 후 7 일차 조사에서 95% 이상의 살충효과를 보였다. 이상의 결과들은 CpBV-CST1이 해충저항성 작물 개발에 필요한 유용 유전자 자원으로서 활용될 수 있음을 제시하고 있다.
This experiment was carried out to determine the optimal concentration of agricultural organic materials using sulfur and oil for the insect pest control in pepper and cherry tomato cultivation. The control value of aphids and Oriental tobacco budworm (OTB) was examined one day after spraying with sulfur preparation (SP) (0.33~0.17%), oil preparations (OP) (2.00~0.33%), SP+OP, OP+ginkgo leaf extracts (GLE), SP+OP+GLE on the "Super Manidaa"pepper. The aphid control in pepper was complete by applications of SP+OP (0.25+1.00%) in the early growth stage and the control value was above 98.1% by the application of OP+GLE (1.00+1.00 %), SP+OP+GLE (0.25+1.0+1%), SP+OP+GLE (0.25+1.0+0.5%) in the middle to late growth stage while showing 0% in the control treatment. The OTB was completely controlled by the 3 times application with the high concentration of SP+OP (0.25+1.00%) in pepper cultivation. This result indicates that the oil and the sulfur preparations should be applied at low concentration before insect pests do not appeared, and then sprayed at the high concentration after they appear at pepper plant. The greenhouse whitefly in 'Minichal' tomatoes was completely controlled by three times application of SP (0.25~0.33), OP (1.0~2.00%). and all the treatment of SP+OP. However, continuous control with intervals of 1~3 days was considered favorable in the tomato plant. By the periodical control with agricultural organic materials using sulfur and oil, the greenhouse whitefly, which is a high-temperature insect pest, several moths of OTB did not occur at all. In conclusion, SP+OP (0.17%+0.33%) treatment was the most economical combination to control the aphid, OTB, and greenhouse whitefly in pepper and tomato cultivation when considering operating cost. In addition, we recommend that SP should not be sprayed on the plant shoots during the day time from July to August because of high temperature.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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