본 실험은 성페로몬 실험에 필수적인 조명나방의 인공사료와 대량사육 체제를 개발하기 위하여 수행되었다. 영양원으로서 효모, Wesson 염, 비타민 등의 중요성을 알아보기 위하여 그들을 사료에서 삭제 또는 첨가하였다. 또하 적절한 사육방법을 고안했으며 번데기의 암경화현상에 영향을 미치는 요인도 알아 보았다. 효모의 첨가는 용무게와 용화율을 높여 주었으나 Wesson염의 첨가는 암컷 용의 무게를 감소시켰다. 효모의 대용으로 사용된 비타민은 어린 유충의 생존율을 높여 주었으나 용무게에서는 효모첨가사료의 경우 보다 가벼웠다. 용화장소로서 골판지는 매우 좋은 결과를 보였고, 용의 암경화율은 유충의 발육속도가 빠를수록 높았다.
옥수수를 재배할 때 가장 문제가 되는 해충은 조명나방(Ostrinia furnacalis)이다. 조명나방은 나비목 포충나방과에 속하는 곤충으로 유럽과 아메리카, 아프리카 대륙을 제외한 여러 지역에 분포하는데, 국내에서는 1924년 처음 기록되었다. 먹이로는 외떡잎식물인 옥수수, 수수, 조, 율무뿐만 아니라 피망과 같은 쌍떡잎식물도 있어 기주식물 범위가 넓은 해충으로 알려져 있다. 애벌레가 먹이식물의 줄기와 열매 속으로 파고 들어가 안에서 먹는데, 옥수수에는 잎, 줄기, 수꽃과 암술, 열매의 겉과 속에 구멍을 내어 피해를 준다. 외부에 노출되지 않고 식물의 안쪽에서 생활하는 곤충으로 관리하기에 어려운 점이 많다. 따라서 조명나방에 대한 이해를 돕고자 조명나방의 생태와 예찰방법을 소개한다.
인삼에 발생하는 병해충을 적기에 방제하여 농약살포횟수를 줄이고 인삼을 친환경적으로 재배할 수 있는 기초자료를 얻기위하여 2006년도에 전북지방의 인삼포장에 발생하는 병해충 및 포장에 비래하는 해충을 조사한 결과는 다음과 같다. 전북지역에서 발생하는 병의 종류는 진안은 Rhizoctonia solani 등 8종, 정읍은 Botrytis cinerea 등 7종, 고창은 Botrytis cinerea 등 6종이었다. 발생시기는 7월을 전후한 장마기에 가장 많이 발생하여 장마 이전에 철저한 병해방제가 요구되었다. 또한 전북지역에서 가장 문제시되는 병은 Alternaria alternata, Botrytis cinerea, Colletotrichum gloeosporioides 등이었다. 인삼 포장을 가해하는 해충을 조사한 결과, Asusta despecta sieboldiana와 Holotrichia sp.이었고 블랙라이트트랩을 이용한 결과에 있어서는 Maladera orientalis, Ostrinia furnacalis, Holotrichia morosa 등이 가장 많이 포획되었다.
본 연구는 율무 주산단지인 경기도 북부의 연천 지역에서 율무에 크게 피해를 주는 조명나방에 대한 발생 생태 조사 및 방제적기에 관한 연구를 수행한 결과는 다음과 같다. 율무 조명나방은 연천지역에서 성충 발생은 년간 $2{\sim}3$ 회였고 1, 2, 3 화기 발생최성기는 각각 5월 하순${\sim}$6월 중순, 7월 하순${\sim}$8월 상순, 8월 하순이었으며, 율무 조명나방에 의한 줄기 피해는 $7{\sim}8$월부터 시작하여 10월에 가장 심하였다. 조병나방에 대한 방제약제는 할로스린유제가 93.9%로 방제효과가 가장 높았으며, 효과적 방제적기는 할로스린유제를 7 월하순 fb 8 월 상순 , 8월상순 fb 8월 중순 2회 처리시 방제가가 92.4, 93.5% 로 높았으며 10a당 수량은 무처리구 216kg에 비하여 각각 81%, 82% 증수하였다.
찰옥수수를 가해하는 조명나방의 피해에 대한 요방제 수준을 설정하고자 페로몬 트랩을 이용한 성충의 유살량 조사와 처리구별로 피해율을 조절하여 포장시험을 수행하였다. 춘천 등 도내 5개 지역에 설치한 페로몬 트랩에 조명나방 성충이 찰옥수수 전 생육기간에 걸쳐 유인되었으며, 유살량은 춘천, 철원, 홍천 순으로 많았고, 이에 따른 찰옥수수의 피해율도 같은 경향을 나타냈다. 찰옥수수 출사기에 조명나방의 피해주율을 조절하여 수확기에 처리별로 수량을 조사한 결과, 출사기 피해주율이 11~15%일 때부터 찰옥수수상품수량이 급격히 감소하여 경제적 피해 허용수준을 초과하였으며 따라서 이 수준을 요방제 수준으로 설정하였다.
Background: The lepidopteran Asiatic corn borer (ACB), Ostrinia furnacalis (Guenee), has caused huge economic losses throughout the Asian-Western Pacific region. Usually, chemical pesticides are used for the control, but excessive use of pesticides has caused great harm. Therefore, the inartificial ecotypic pesticides to ACB are extremely essential. In our previous study, we found that panaxadiol saponins (PDS) can effectively reduce the harm of ACB by causing antifeedant activity. Therefore, it is necessary to reveal the biological molecular changes in ACB and the functionary mechanism of PDS. Methods: We analyzed the global transcription of ACB with different PDS concentration treatment (5 mg/mL, 10 mg/mL, and 25 mg/mL) by high-throughput sequencing and de novo transcriptome assembly method. Results: PDS treatment could cause the changes of many gene expressions which regulate its signal pathways. The genes in peroxisome proliferator-activated receptor (PPAR) signaling pathway were significantly downregulated, and then, the downstream fatty acid degradation pathway had also been greatly affected. Conclusion: Through this experiment, we hypothesized that the occurrence of antifeedant action of ACB is because the PDS brought about the downregulation of FATP and FABP, the key regulators in the PPAR, and the downregulation of FATP and FABP exerts further effects on the expression of SCD-1, ACBP, LPL, SCP-X, and ACO, which leads to the disorder of PPAR signaling pathway and the fatty acid degradation pathway. Not only that, PDS treatment leads to enzyme activity decrease by inhibiting the expression of genes associated with catalytic activity, such as cytochrome P450 and other similar genes.
유기농 답전윤환밭 및 연속밭의 옥수수 8품종(얼룩찰1호, 흑점2호, 일미찰, 흑진주찰, 찰옥4호, 미백2호, 대학찰)과 수수 7품종(황금찰, 앉은뱅이수수, 목탁수수, 소담찰, DS202, 남풍찰, 동안메)에서 나방류 발생 및 수량 특성을 조사하였다. 조명나방 성충은 년 3회 최성기를 보였고 담배나방류 성충들은 3-4회 최성기를 보였다. 또한 조명나방 유충에 의한 옥수수 및 수수의 잎과 줄기 피해율은 시간이 지날수록 증가하는 경향을 보였는데, 수수의 조명나방 유충에 의한 피해율은 8월 중순에 급격히 증가하였다. 미흑찰, 얼룩찰1호, 일미찰, 흑점2호, 미백2호 등 옥수수 품종들에 대한 조명나방 유충에 의한 피해율은 윤환밭과 연속밭 간 통계적으로 유의한 차이(P=0.05)를 보였고, DS202 품종(83%와 89%)을 제외한 나머지 6종 수수 품종들의 조명나방 유충에 의한 피해율은 연속밭에서 높거나 비슷하였다(50-92%). 옥수수의 나방 유충에 의한 이삭 피해율은 5%(찰옥4호)에서 38%(흑진주찰)였는데, 대학찰 품종은 답전윤환밭(33%)에서 연속밭(14%)에 비해 상대적으로 더 높은 피해를 입었다. 답전윤환 수수 포장에서 소담찰(94%)과 DS202(82%)가 높은 피해율을 보였고, 연속밭에서는 7개 수수 품종 모두 78% 이상의 피해율을 보였다. 흥미롭게도 답전윤환밭 및 연속밭의 옥수수와 수수 품종들에 대한 조명나방 유충에 의한 평균 피해율과 평균 침입공수 간에는 각 정의 상관관계(옥수수 r=0.69윤환밭, 0.95연속밭; 수수 r=0.93윤환밭, 0.97연속밭)를 보였다. 또한 수확 후, 유기농 윤환밭 및 연속밭 포장에서 나방 유충에 의한 옥수수 8품종들과 수수 7품종들의 평균 피해율과 이삭무게 또는 천립중(g) 간에 부의 상관관계(옥수수 r=-0.38윤환밭, -0.49연속밭; 수수 r=-0.70윤환밭, -0.57연속밭)를 나타냈다. 이상의 결과는 유기농 옥수수 및 수수 재배포장에서 나방류의 관리가 수량 확보에 매우 중요하다는 사실을 의미한다.
옥수수 포장에서 발생하는 Trichogramma속 조명나방 알기생벌의 종 분포를 조사하기 위해 채집된 알기생벌로부터 핵내 ITS2 DNA 전체 염기서열 정보를 해독하였다. 그리고 종 구별을 위한 참고정보로 NCBI GenBank에 등록된 Trichogramma속 60종의 ITS2 전체 염기서열을 확보하여 비교하였다. 국내 채집 알기생벌은 ITS2 DNA 길이와 3' 말단 염기서열 패턴에 따라 3개 그룹(K-1, -2, -3)으로 구분되었다. 국내 채집 그룹 내 염기서열 차이 추정값(Evolutionary distance, d)은 0.005 이하로 그룹 간 비교 시 d 값(${\geq}0.080$)보다 낮았다. 그룹 및 GenBank 등록 종 간 비교시 K-1은 T. ostriniae, K-2는 T. dendrolimi, K-3은 T. confusum과 d 값이 각각 0.016, 0.001, 0.002로 가장 작았다. 추론된 분자계통수에서 K-1은 T. ostriniae, K-2는 T. dendrolimi와 각각 분지되었으나 K-3는 T. confusum, T. chilonis, T. bilingensis와 함께 분지되었다. NCBI BLAST 결과에서도 K-1은 T. ostriniae와 K-2는 T. dendrolimi와 99% identity를 보였다. 그러나 K-3의 홍천 채집 기생벌들은 T. confusum, T. chilonis와 99-100% identity를 보였지만, 고창 채집 기생벌은 T. bilingensis, T. confusum, T. chilonis와 98% identity를 보였다. 이상의 분석 결과 본 연구에서 채집된 알기생벌 K-1과 K-2는 각각 T. ostriniae와 T. dendrolimi, 단일한 종으로 추정되었으나 K-3는 ITS2 정보만으로 종을 추정하기 어려웠다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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