배추좀나방의 성 유인물질인 (Z)-11-헥사데센-1-올, (Z)-11-헥사데센-1-알, (Z)-11-헥사데센-1-일 아세테이트를 합성하여 생물활성 시험을 수행하였다. 1-헥신의 리튬음이온을 10-브로모데칸-1-올 THP 에테르와 반응시켜 11-헥사데신-1-올 THP 에테르를 얻었다. 이를 수소환원시킨 후 (Z)-11-헥사데센-1-올 THP 에테르를 생성시킨 다음 보호기를 제거시켜 (Z)-11-헥사데센-1-올을 합성하였다. 아세틸화시켜 (Z)-11-헥사데센-1-일 아세테이트를 산화시켜 (Z)-11-헥사데센-1-알을 각각 합성하였다. 합성된 성 페로몬에 대한 배추좀나방 숫컷의 성 유인력을 시험해 본 결과 활성이 있음을 밝혀졌다.
본 연구에서는 복숭아순나방 (Grapholita molesta) 수컷 유인력 교란이라는 측면에서 기존에 주로 사용되던 $Isomate^{(R)}$-M ROSSO를 다른 형태의 방출기인 $SPLAT^{(R)}$과 야외 적용 실험을 통해 비교하였다. 이를 위해 기존 방출기인 Isomate의 과거 3년간 교미교란 효과를 분석하였고, 이후 두 가지 방출기의 비교는 여러지역에서 지역내 반복을 설정하면서 동일 기간에 이뤄졌다. 무처리구에서 잡힌 수컷 밀도를 기준으로 복숭아순나방은 야외에서 4회 성충 발생기를 보이며, 월동세대의 밀도가 높음에 따라 이후 이어지는 생식세대의 크기가 높아진다는 정 상관관계를 보였다. Isomate 방출기는 지난 3년간 포장에서 복숭아순나방 수컷 교미행동을 유의성있게 교란한 것으로 나타났다. 두 페로몬 방출기를 비교할 경우, SPLAT이 보다 우수한 교란효과를 나타냈다. 이러한 수컷 유인력에 있어서 차이점은 이 두 방출기에 포함된 주요 페로몬 화학성분비의 차이에서 기인된 것으로 여겨진다.
1997년 7월 하순부터 8월 상순 그리고 1998년 7월초부터 8월 중순까지 매미나방의 성폐로몬인(+)-disparlure를 미끼로 USDA 표준트랩을 이용하여 성충의 시기별 출현 빈도와 시간별 활동빈도, 그리고 난괴의 특성에 대하여 조사하였다. 성충의 출현은 7월 중순부터 8월 중순까지였고 7월 하순에 가장 높은 빈도를 보였다. 하루중 활동시간은 12:00시부터 21:00시까지 계속되었고 14:00시부터 17:00시 사이에 가장 높은 빈도를 보였다. 난괴의 크기나 난괴당 알의 개체수, 그리고 숫컷성충 크기는 1997년과 1998년 사이에 큰 차이를 보이지 않았다.
A mixture of (Z,Z)-3,13-octadecadien-1-yl acetate(1) and its (E,Z)-isomer(2), the sex pheromone of the cherry tree borer, Synanthedon hector Butler was synthesized. (Z)-11-Octadecen-1-al(3) was prepared from 1,10-decandiol. The Wittig reaction the above aldehyde3 with carboethoxymethylenetriphenylphosphorane, or the Wadsworth-Emmons reaction of the above aldehyde3 with the anion of triethylphosphonoacetate gave ethyl (Z,Z)-2,13-octadecadienoate and its (E,Z)-isomer. Deconjugative protonation of ethyl (Z,Z)-2,13-octadecadienoate and its (E,Z)-isomer with potassium hexamethyldisilazide followed by aqueous ammonium chloride work-up afforded stereoselectiv디y ethyl (E,Z)-3,13-octadecadienoate and its (Z,Z)-isomer, respectively, of which stereoselectivity was adjusted to give the product in the required ratio. Exposure of the above deconjugated ester to excess lithium aluminium hydride resulted in formation of the penultimate (Z,Z)-3,13-octadecadien-1-ol and its (E,Z)-isomer. Acetylation of the desired alcohols afford the final products, (Z,Z)-3,13-octadecadien-1-yl acetate(1) and its (E,Z)-isomer(2).
본 연구는 북방수염하늘소 성충이 집합-성 페로몬 트랩에 유인되는 시기를 명확하게 규명하기 위해 수행하였다. 또한 집합-성 페로몬에 유인된 개체의 난황 성숙도를 조사하여 집합-성 페로몬 트랩에 유인되지 않은 개체와 비교하였다. 이를 위해 홍릉시험림 내 망실 안에 유인제인 집합-성 페로몬을 매단 다중깔때기트랩과 집합-성 페로몬을 매달지 않은 다중깔때기 트랩을 각각 1개씩 배치하고, 우화망실에서 채집한 북방수염하늘소 성충을 우화시기별(우화 직후, 후식 1일차, 후식 7일차, 후식 10일 경과 후 교미)로 그룹화한 후 트랩이 배치된 망실 안에 방사하여 트랩에 포획 여부를 조사하였다. 각각의 시기별로 80개체(20개체씩 4반복)를 대상으로 실험하여 총 320개체를 망실 내에 방사하였다. 조사 결과, 우화 후 7일 동안 섭식한 개체들의 유인 포획률이 가장 높았으며, 교미 후에는 유인 포획률이 급격히 낮아지는 경향이었다. 또한 집합-성 페로몬이 있는 경우에만 후식 7일차 그룹의 유인 포획률만 통계적으로 유의미한 차이를 보였다. 성별에 따른 유인 포획률의 경우, 암컷이 수컷에 비해 많이 포획되긴 하였으나, 암컷과 수컷 간의 유인 포획률 차이는 없는 것으로 확인되었다. 우화 직후와 후식 1일차에는 모든 개체에서 난황이 미성숙한 상태였으나, 후식 7일차와 교미 후에는 모든 개체에서 성숙한 난황을 확인할 수 있었다. 따라서 페로몬트랩은 우화 후 초기에 후식을 통한 소나무재선충 전파가 가능하므로 소나무재선충병의 확산 억제를 막기에는 제한적일 가능성이 있다. 반면, 성적으로 성숙한 성충을 포획하고, 야외 발생을 조사하는 등으로는 활용 가능성이 있을 것이다.
가루깍지벌레(Pseudococcus comstocki)는 전 세계적으로 배를 포함한 과수와 작물에 피해를 주는 해충으로 성페로몬을 이용하여 가루깍지벌레를 방제하기 위하여 가루깍지벌레 수컷의 온도별 발육과 교미비행 및 비행에 미치는 영향을 조사하여 방제에 적용하고자 본 연구를 수행하였다. 가루깍지벌레의 온도별 발육기간은 $15^{\circ}C$에서 알이 산란 및 부화되지 않았고, $25^{\circ}C$까지 발육기간이 짧아지다가 $30^{\circ}C$에서 다시 늘어났다. 산란수는 $25^{\circ}C$에서 평균 482개로 나타났으며, 성비는 $15^{\circ}C$, $20^{\circ}C$, $25^{\circ}C$에서 50%에 육박하였지만 $30^{\circ}C$에서 수컷의 성비가 37%였다. 비행패턴은 오전에 비행이 많았고 그 중에서도 해가 뜨고 난 직후 2시간 이내에 가장 많았다. 광주기가 달라지더라도 해가 뜨고 난 후 4시간 사이에 비행하는 개체가 많았다. 암조건만에서 암수를 사육하는 경우에도 비행이 일어났다. 상승 바람의 풍속에 따른 가루깍지벌레 수컷의 비행을 조사한 결과, 0.5 m거리 일 경우 1.5 mph 이상에서는 비행을 하지 못하였다. 배원에서 수컷의 비행은 2 m 이상에서는 채집되는 개체가 거의 없었고 1.5 m에서 가장 많은 수가 포획되어 트랩을 설치하는 높이로 가장 적합하다고 판단된다. 수컷 방사지점과 트랩 사이의 비행가능 거리를 보면, 0.5 m, 1 m, 5 m까지는 트랩에 잡히는 수가 많았고 10 m, 15 m, 20 m에서 적었다. 다만, 50 m까지도 채집되는 것으로 보아 성페로몬 트랩을 이용하여 50 m이상 떨어져 있는 수컷도 유인할 수 있을 것으로 사료된다.
지금까지 밝혀지지 않은 애기유리나방의 발생소장을 성페로몬트랩을 이용하여 1998년, 2001년, 2002년 3년 동안 김해와 진주의 단감원에서 조사하였다. 김해지역에서는 연 2회의 뚜렷한 발생성기를 보였다. 제1세대는 5월 중순부터 7월 상순까지, 제2세대는 7월 하순부터 9월 하순까지 발생하였는데, 발생최성기는 각각 6월 상순과 8월 상ㆍ중순이었다.
(Z)-12-Tetradecen-1-yl acetate (1), (E)-12-tetradecen-1-yl acetate (2) and tetradecan-1-yl acetate (3), the active components of the sex pheromone of the Asian Corn Borer moth were synthesized by two different methods, one from acetylene and 11-bromo-1-undecanol THP ether by acetylenic route, the other from 12-acetoxy-1-dodecanal and ethylidenetriphenylphosphonium ylide by Wittig route.
왁스형 페로몬 방출기를 제작하여 사과원에 발생하는 복숭아순나빙(Grapholita molesta) 밀도를 억제하기 위한 교미교란제로 응용하였다. 아울러 이 왁스형 교미교란제의 방제효과를 극대화하기 위해 본 연구는 처리량에 따른 복숭아순나방의 교미교란 효과를 비교 분석하였다. 이때 교미교란 효과를 모니터링 페로몬 트랩 및 먹이트랩에 유인되는 누적 성충 밀도의 감소 및 기주 식물의 피해로 분석한 결과 왁스형 교미교란제 처리량에 따라 상이하게 나타났다. 개발된 왁스형 교미교란제를 기준량(350평당 120 g)으로 처리한 결과, 현재 상용화되고 있는 교미교란제($Isomate^{(R)}$)와 뚜렷한 차이 없이 복숭아순나방 밀도 억제와 과실피해 감소효과를 나타냈다. 본 연구는 또한 교미교란 처리지역 가장 자리에 먹이트랩을 배치할 경우 비처리지역에서 유입되어 오는 교미한 암컷의 이동을 막는 효과가 있는 것으로 확인하였다. 이러한 결과들로 미뤄 왁스형 페로몬 방출기는 복숭아순나방 교미교란제로 응용될 수 있으며, 과수원 주변에 배치하는 먹이트랩과 혼용하는 경우 교미교란 효과를 증진시킬 수 있을 것으로 본다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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