조명나방(Ostrinia furnacalis Guenee)의 국내 우점 알기생벌인 쌀좀알벌(T. evanescens)과 같은 곤충을 숙주로 삼는 T. ostriniae의 기생특성을 조명나방 알을 이용하여 비교하였다. 일정한 사육조건 ($25^{\circ}C$, 16L/8D)에서 두 알기생벌은 명조건 후 4시간 안에 $50\%$ 이상 우화하는 일일주기성을 보였다. 산란에서 우화까지의 발육기간은 두 종 약 11일 정도였고, 두 종 모두 종간 및 종내 암수 간에 차이가 없었으며, 알기생율이 $100\%$ 미만임에도 불구하고 과기생을 보였다. 두 종 모두 암컷은 우화 후 5일째까지 산란하였고, 수명은 쌀좀알벌에서 최대 8일이었고, T. ostriniae에서 6일이었다. 조명나방의 기생알 수는 각 각 약 38개와 31개였는데, 두 종 모두에서 우화 첫째날 알기생벌이 산란한 알 수가 전 산란기간 동안 산란한 알 수의 약 $50\%$를 차지하였다. 성비는 두 종 모두 암컷이 약 $80\%$를 차지하는 암컷편향적이었다.
옥수수, 조등의 대해충으로서 세계적으로 널리 알려져온 조명나방은 1970년 카나다의 Mutuura & Monroe에 의해 20 종으로 재분류 발표되었다. 고에 의하면 조명나방 ; European corn borer Ostrinia nubilalis(Hubner)은 Europe 지역에만 분포되는 종으로 우리나라에서 발생되는 종은 그것과 다른 종임이 분명해 졌으나 이에 대한 확실한 종명이 현지까지 밟혀지지 않았었다. 필자는 전국(남한)에서 채집 된 표본들을 대상으로 분류동정해본 결과 한국에 분포하는 Ostrinia속의 종으로는 O. furnacalis(Guenee), O. scapulalis(Walker), O. zaguliaevi Mut. & Mun. 등 3종이 밝혀졌으며 Mutuura & Munroe에 의해 한국의 분포가 기록된 O. zealis(Guenee)는 발견되지 않았다.
Background: Previous studies have shown the insecticidal efficacy of ginsenosides. In the present study, we aimed to investigate the metabolic mechanism related to the inhibitory effect of panaxadiol saponins (PDSs) against the Asian corn borer Ostrinia furnacalis (Guenee). Methods: Third instar larvae of O. furnacalis were fed normal diets with different concentrations of PDSs for 4 days. The consumption index, relative growth rate, approximate digestibility, and conversion of ingested and digested food were recorded. A targeted gas chromatographye-mass spectrometry assay was performed to detect the profiles of amino acids, fatty acids, and carbohydrates in larvae of O. furnacalis. In addition, the activity of detoxification-related enzymes was determined. Results and Conclusions: PDSs decreased the consumption index, relative growth rate, approximate digestibility, and conversion of ingested and digested food in the 3rd instar larvae of O. furnacalis in a dose-dependent manner. PDSs decreased 15 free amino acids, 16 free fatty acids, and 5 carbohydrates and increased the levels of palmitoleic acid, palmitic acid, and 9-octadecenoic acid in the 3rd instar larvae. The activity of detoxification-related enzymes, such as acetylcholinesterase, glutathione S-transferase, cytochrome P450, carboxylesterase, trehalase, acid phosphatase, and alkaline phosphatase, was reduced in a dose-dependent manner in the 3rd instar larvae exposed to PDSs. These data confirmed the inhibitory effect of PDSs against growth, food utilization, and detoxification in the 3rd instar larvae of O. furnacalis and the potential for using PDSs as an efficient tool for insect pest management for O. furnacalis larvae.
옥수수 주 해충인 조명나방(Ostrinia furnacalis)(나비목: 포충나방과)의 비휴면태 단계의 생존과 발육, 생식에 미치는 온도 영향을 분석하였다. 비휴면태 단계는 16:8 h (명:암)의 광주기 조건에서 유지하였다. 미성숙태를 15~35℃ 범위의 7개 항온조건에서, 성충을 13~33℃ 범위의 8개 항온조건에서 인공사료로 사육하였다. 알은 적용된 모든 온도에서 생존율이 70% 이상이었으나, 유충은 15℃에서 7.4%의 낮은 생존율을 보였다. 온도가 증가함에 따라 미성숙태의 발육기간은 짧아졌으나, 유충기간은 35℃에서 더 짧아지지 않았다. 번데기 몸무게는 온도 증가에 따라 증가하였는데, 암컷의 무게는 35℃에서 다시 감소하였다. 25℃를 제외한 다른 6개 온도 각각에서 마지막 영기가 다른 개체변이가 관찰되었다. 성충은 적용된 모든 온도에서 자손을 생산하였다. 성충 수명과 산란전 기간, 산란기간은 온도가 증가함에 따라 감소하는 경향이었고, 산란전 기간은 33℃에서 다시 길어졌다. 총산란수는 22℃와 31℃에서 400개 이상이었다. 산란기간 중 일산란수와 산란일당 일산란수는 온도가 증가함에 따라 많아졌는데, 33℃에서 다시 감소하였다. 성충 나이에 따른 일일 산란수는 우화 초기 급격히 증가하였고 이후 완만히 감소하는 경향이었다. 산란횟수는 22℃에서 가장 많았다고 모의 추정되었다. 선형방정식으로 추정된 최저발육온도는 1령 유충이 9.7℃로 가장 낮았고, 5령~말령 단계가 14.7℃로 가장 높았다.
소면적 약용작물인 율무의 주산지인 연천에서 조명나방의 발생 양상을 조사하고, 이를 기반으로 5종의 살충제와 3종의 유기농업 자재에 대한 포장 방제효과를 검정하였다. 조명나방의 성충은 5월부터 발생이 시작되어 10월 하순까지 총 3세대를 경과하였다. 포장시험 결과, 5종의 살충제인 novaluron, lufenuron, spinetoram, cyclaniliprole, flufenoxuron과 3종의 유기농업 자재인 CCBP (gosam extracts 90%), LT (neem extracts 60%), JT (citronella oil 30 + derris extracts 20 + cinnamon extracts 10%)는 율무에 발생하는 조명나방에 대하여 2 지역 모두에서 높은 방제효과를 보였으며, 2배량에서도 약해가 없어 율무 전용 살충제로써 이용이 가능할 것으로 생각된다.
본 연구에서는 조명나방 성충의 우화시간대, 나이에 따른 암컷의 유인해동양상과 교미능역, 1일부터 5일된 암컷이 분비한 성페로몬에 대한 3일된 수컷의 반응 그리고 성페로몬샘의 구조와 위치를 조사하였다. 광주기를 16L/8d로 햇을 때 성충운 일잔벅으로 암시간대 시작 한시간 이전부터 1~2시간이후까지 우화 하였다. 그리고 2일과 3일된 암컷ㅇ에서 6시부터 7시 사이에 가장 황성한 유인행동을 보였으며, 3일된 암컷에 대한 수컷의 반응이 암시간대 5~8 시간에서 가장 높게 나타났다. 교미쌍은 암시간대 4~7시간에서 가장 많이 관찰되었다. 1일부터 4일된 암컷중 성페로몬샘을 돌출시킨 개체들은 65%이상의 교미율을 보여주었다. 그리고, 성페로몬샘을 돌출한 2~3일된 암컷은 1~5일된 각각의 수컷과 60%이상의 교미율을 보여주었다. 암컷의 성페로몬샘으로 추측되는 두꺼운 세포층들은 복부 8번째, 9번째, 그리고 9번째와 10번째 사이의 막질성 표피층에 위치하고 있었다.
조명나방의 유충성장(幼蟲成長)에 따른 탄수화물대사(炭水化物代謝)의 변화(變化) 및 혈림프와 충체(蟲體)내 항상성(恒常性)을 구명(究明)키 위해 Glucose, Trehalose 그리고 Glycogen을 측정한 결과는 다음과 같다. 헐림프내 Glucose는 3령유충에서 최고함량(最高含量)을 나타냈으며 4령유충에서 급격히 감소(減少)하다가 종령유충으로 성장(成長)하면서 다시 증가(增加)하였고, 충체(蟲體)에서는 유충기(幼蟲期) 성장과정동안 서서히 감소(減少)하는 현상(現象) 나타냈다. Trehalose는 혈림프에서 유충기의 성장과 더불어 증가하면서 높은 함량을 나타낸 반면, 충체(蟲體)에서는 낮은 함량을 보였다. Glycogen은 혈림프에서 Trehalose와 같은 패턴으로 증가하였으나, 충체(蟲體)내에서는 Trehalose와 반대현상(反對現象)을 나타내면서 증가하였다.
찰옥수수 재배기간 중에 조명나방의 발육태별 밀도 변화와 옥수수의 피해 양상, 유기합성살충제 처리 효과 조사를 통해 1세대 조명나방 유충에 대한 적절한 방제시기를 결정하였다. 수원 지방에서 2016년 4월 20일에 일미찰 옥수수를 파종하고 7월 26일(옥수수 호숙기)에 수확하였다. 성페로몬트랩 조사에서 1화기(월동세대) 성충은 5월 29일 최대발생 피크를, 5월 31일에 50% 누적 발생을 보였다. 1세대 조명나방 유충의 대부분은 찰옥수수 생식생장기 초기인 7월 초까지 발육하였다. 1세대 조명나방 유충은 먼저 말린 잎 안에서 가해하고 이후 수술과 줄기로 이동하여 가해하고, 마지막으로 줄기와 이삭으로 이동하여 가해하였다. 시기별로 살충제를 처리한 후 피해 억제 효과를 검정한 결과, 찰옥수수 9~11엽기(late whorl stage)(6월 10~17일)가 에토펜프록스 유제의 유효한 처리시기였고, 6~7엽기(mid-whorl stage)(6월 3일)가 카보퓨란 입제의 유효한 처리시기였다. 이 시기들은 두 살충제에 대해 성충 최대포획일 12~19일 후와 5일 후였고, 50% 누적발생일 기준으로는 2일씩 앞당겨졌다.
답전윤환 옥수수 8품종 및 수수 7품종 재배포장에서 조명나방 발생 및 수확 특성을 조사하였다. 매주 이뤄진 성충 트랩 조사에서 조명나방 밀도는 정식 2주 후부터 급격히 증가하여 6월 중순에 최성기에 도달 후 감소하다 9월 초 소폭 증가 후 감소하였다. 조명나방 유충에 의한 피해주수와 침입공수를 매주 옥수수 미백2호와 대학찰 그리고 수수 남풍찰과 동안메를 대상으로 조사하였다. 그 결과, 대학찰과 미백2호에서 피해주가 각 20주당 19주와 18주였고, 주당 침입공수도 6월말부터 꾸준히 증가하여 수확기인 7월말에 대학찰은 주당 평균 1.8개, 미백2호는 1.4개로 나타났다. 수확기에 옥수수 8품종에 대한 피해율과 침입공수를 조사한 결과, 대학찰 94%, 미백2호 92%, 일미찰 71%, 얼룩찰1호 64%, 찰옥4호 54%, 미흑찰 52%, 흑점2호 45%이었다. 주당 침입공수는 일미찰이 1.21개였고 나머지 품종들에서는 1개 미만이었다. 또한 옥수수 각 품종별로 이삭 10개씩 3반복으로 조명나방 유충에 의한 이삭 피해율을 조사한 결과, 일미찰 50%, 흑진주찰 40%, 대학찰 37%, 미흑찰과 흑점2호 13%, 얼룩찰 7% 그리고 미백2호 3% 등이었다. 수수 주요 재배품종들인 남풍찰 및 동안메는 정식 후 2개월까지 20주 평균 4주 미만으로 피해를 입다가 8월 초에 피해가 급증하여 평균 피해주는 남풍찰이 13주, 동안메는 9.2주였고 주 당 침입공수도 8월 초부터 나타나기 시작해 남풍찰은 주당 평균 1.06개, 동안메는 주당 평균 0.46개였다. 수확기 수수 품종별 조명나방에 의한 피해율을 조사한 결과, DS-202 95%, 목탁수수 76%, 소담찰 75%, 남풍찰 67%, 앉은뱅이수수 57%, 동안메 46% 그리고 황금찰 34%로 7품종 모두 조명나방에 의해 높은 피해를 입었다. 침입공수 또한 피해율에 비례해서 DS-202(1.7개), 목탁수수(1.4개), 소담찰(1.3개), 남풍찰(1.1개), 앉은뱅이수수(1개), 동안메(0.5개) 그리고 황금찰(0.4개)로 관찰되었다. 한편, 답전윤환 옥수수 및 수수 포장에서 조명나방 피해와 수확 특성은 인과관계를 보이지 않는 것으로 나타났다. 이상의 결과는 답전윤환 옥수수 및 수수 재배포장에서 조명나방의 관리대책을 구축하는데 활용될 수 있을 것으로 기대한다.
수원 지방에서 조명나방(Ostrinia furnacalis)(나비목: 포충나방과) 성충 발생횟수와 유충 휴면이 유도되는 시기를 분석하였다. 성충은 일년에 3회 발생 하였는데, 1화기는 5월 초부터 7월 초까지, 2화기는 7월 초중순부터 8월 초중순까지, 3화기는 8월 중순부터 10월까지이었다. 7월말부터 8월 중순 사이에 갓부화 유충을 야외에서 사육하기 시작하였을 때, 그 해와 이듬해 용화한 개체들이 같이 발생하였다. 이후 사육된 집단에서는 모두 월동 유충들만 출현하였다. 야외에서 7월과 8월 중 채집된 유충들에서는 월동하거나 월동하지 않는 개체들이 같이 발생하였고, 이후 채집된 개체들에서는 모두 월동하는 개체들만 나타났다. 이 결과들은 수원에서 조명나방은 연중 2세대와 3세대를 경과하는 개체들이 같이 발생하는 복합 생활사를 갖는 것을 보였다. 실험실에서, 조명나방 유충을 영기별로 탈피 직후(9시간 이내)에 휴면유도 조건(11:13 시간 = 명:암 광주기, 20℃)에 처음 처리하였을 때, 거의 모든 유충들에서 휴면이 유도되었다. 유사한 처리를 5령으로 탈피한 유충 나이별로 적용하였을 때, 5령 3일과 4일 나이의 유충에 대한 처리에서는 휴면유도율이 감소하였다. 한편 알에서 갓 부화했을 때부터 휴면유도 조건에서 사육하던 유충들을 3령, 4령, 5령 탈피 직후에 비휴면 조건으로 옮겼을 때, 거의 대부분의 유충들은 휴면에 유도되지 않았다. 그 결과로부터 5령 초기 나이의 유충들이 휴면유도 자극에 반응하는 최종 단계라고 추정되었다. 비휴면 유충들에 비해, 휴면이 유도된 유충들에서는 혈림프 내 트레할로스 함량이 증가하였고, 몸체 과냉각점이 낮아졌다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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