The mass-rearing system for Neodryinus typhlocybae as a biological control agent of Metcalfa pruinosa was established. Depending on the density of host nymphs and plants, the average number of cocoons produced by the parasitoids was 5-8 and 70-150 cocoons per leaf and sapling of mulberry, respectively. There is a significant difference in cocoon length between females (6.10-6.46 mm) and males (4.20-4.62 mm). Sex determination of cocoons before emergence will be helpful for efficiently releasing this parasitoid in fields. The parasitic rate of N. typhlocybae at the semi-field condition was on average 13-17%. The release number of this parasitoid did not affect parasitism. Nevertheless, the population growth rate of M. pruinosa was reduced by increasing the release number of N. typhlocybae. The parasitoid offspring’s sex and bivoltine were influenced by the host age. On young host nymphs, the bivoltine portion of parasitoid increased. When parasitized on 4th or 5th nymphs, the offspring’s female ratio of N. typhlocybae increased. This result may be useful for potentially controlling mass rearing production of parasitoid.

해바라기, 콩, 들깨, 참깨를 트랩식물로 이용하여 미국선녀벌레 약충에 대한 유인효과를 조사한 결과, 실내실험의 경우, 어린단계와 성숙단 계 모두에서 해바라기가 각각 평균 47.6%와 66.5%로 가장 높은 유인력을 보였고, 야외실험의 경우에도 어린단계와 성숙단계 모두에서 해바라기가 각각 평균 52.3%, 53.2%로 가장 높았다. 실내실험과 야외실험에서 어린단계의 콩은 시간이 지나면서 해바라기 다음으로 유인력이 높았으나 성숙단계의 콩은 들깨 보다도 낮은 유인력을 보였으며 실내실험과 야외실험간 비교에서 동일 트랩식물간 유의성은 없는 것으로 보아 미국선녀벌레 약충에 대하여 가장 유인력이 높은 식물은 해바라기였다.

기주범위가 넓은 미국선녀벌레에 대한 선행연구는 약충과 성충을 구분하지 않고 조사되었으나 본 연구에서는 발육단계를 약충단계와 성충 단계로 구분하여 기주를 조사하였다. 미국선녀벌레 약충은 78과 227종의 기주에서 발견되었고, 27과 38종을 새롭게 기록하였다. 초본류와 목본 류로 구분하였을 때 초본류에는 110종 목본류에는 117종을 기록하였다. 미국선녀벌레 성충은 87과 233종에서 발견되었고 26과 36종을 새롭게 기록하였다. 초본류와 목본류로 구분하였을 때 초본류에는 105종과 목본류에는 128 종을 기록하였다. 따라서, 약충과 성충을 포함하여 미국선녀 벌레의 국내 기주는 총 98과 345종 이었다. 미국선녀벌레 약충과 산란전단계의 성충은 국화과의 해바라기를 특이하게 선호하였고, 산란단계의 성충은 쪽과 해당화를 선호하였다.

미국선녀벌레(Metcalfa pruinosa)는 2009년 국내에 최초로 보고된 이후 남부지역 단감 과원을 중심으로 다양한 농작물에 경제적 피해를 야기한다. 미국선녀벌레는 기주 범위가 넓고 다양하여 농경지뿐 아니라 산림지역에도 존재하여 과수원 인근 산림에서 농경지로 유입되는 개체로 인하여 효율적인 방제를 위한 시간적, 공간적 범위를 결정하는데 어려움이 많다. 본 연구에서는 투명 점착트랩을 이용하여 단감원에서 미국선녀벌 레의 발생 양상과 유입 및 유출 경향을 조사하였고, SADIE(Spatial Analysis by Distance Indices)를 사용하여 공간분포를 조사하였다. 또한 조사 시점간 공간분포의 상관관계를 분석하여, 분포의 패턴의 변화하는 시점들을 확인하였다. 단감원에서 미국선녀벌레의 발생 최성기는 5월 중 순과 8월 중순으로 5월에는 약충이, 8월에는 성충이 발견되었다. 10월 이후에는 발견되지 않았다. 5월 중하순경 부화한 약충은 임의분포 하였으나 포장 외부로 분산한 후 집중 분포하는 패턴을 보였다. 성충은 다시 포장으로 유입된 후 임의분포하였다. 트랩 높이별 채집 정도는 약충기에는 상대적으로 아래쪽 트랩에서, 성충기에는 위쪽 트랩에서 많이 채집되었다. 이러한 경향성은 포장 내부와 주변부의 밀도 변화에서도 확인할 수 있 었고, 포장 내 단감에서의 미국선녀벌레 실제 밀도와도 매우 유사한 경향을 보였다.

미국선녀벌레에 방제효과가 높은 3종 (데리스, 시트로넬라, 계피)의 식물추출물과 보조제 (잔탄검과 실리콘 계열 화합물)를 함유하는 조성물을 개발하였다. 이 조성물은 인삼 재배지에서 미국선녀벌레 방제효과가 90% 이상으로 높았다. 또한 다른 흡즙성 해충에도 살충률이 높아 PLS (positive list system) 전면 시행에 따른 대응방안으로 활용이 가능할 것으로 생각된다.

우리는 미국선녀벌레의 월동알 조사를 하는데 있어 조사자의 공통된 조사방법을 제시하고자 전국적으로 분포하는 아카시나무의 가지를 부위별로 조사하였다. 조사한 총 표본수는 189개 샘플이었고 가지는 가시밑둥, 잔가지밑둥, 가지표면 세부분으로 나누어 알을 조사하였다. 모든 부위에서 알이 존재하지 않는 샘플을 포함했을 때는 모두 정규분포를 따르지 않았으나 알이 존재하지 않는 샘플을 제외했을 때는 가지밑둥과 잔가 지밑둥에서 조사된 알은 정규분포를 따랐다. 가지의 굵기에 대한 정규성 정도는 없었다. 가지밑둥과 잔가지밑둥에서의 미국선녀벌레 알의 밀도는 가지표면에서 보다 유의성 있게 높은 밀도를 보여주었고 가지의 굵기별 조사에서는 유의성이 없었다. 따라서 미국선녀벌레가 주로 산란하는 아카시나무는 전국적으로 분포하고 있는 수종으로 아카시나무 가지의 굵기와 상관없이 가시밑둥과 잔가지밑둥에서 미국선녀벌레 알을 조사하는 것이 밀도 추정의 정밀도를 높여 정확한 한반도 분포 특성과 발생예측을 위한 조사방법으로 크게 기여할 것으로 판단된다.

미국선녀벌레는 국내 검역대상해충인데 2005년 8월 김해 한림의 단감원에서 처음으로 성충이 발견되었으며,2008년과 2009년에 김해, 수원 등지에서 확인된 후 최근까지 전국으로 확산되고 있다. 미국선녀벌레의 국내 발생분포와현황을 확인하고자 전국 농경지 및 농경지 주변을 대상으로 7∼8월에 약･성충 발생을 조사하였다. ’17년 미국선녀벌레조사 결과 발생시군은 ’15년도 43개 시･군, ‘16년 60개에서 ’17년 105개 시･군으로 점차 확대되는 경향이었으며,농경지 및 농경지 주변 발생면적은 ’15년 1,171ha, ’16년 3,219ha에서 ’17년도 10,304ha로 전년대비 220.1% 증가되었다.’17년의 경우 조사된 모든 지역에서 급격히 증가되는 경향을 나타내었으며, 경기, 경남, 충남 지역에서 발생이많은 것을 확인할 수 있었다. 급격한 발생증가의 원인은 겨울철 평균기온이 평년대비 1.3℃ 상승되어 월동알의생존율과 밀도가 높아진 것과 산란･증식에 필요한 기주식물이 풍부해 지고 있으며, 국내에는 자연적 억제요인인천적이 부재하기 때문으로 판단된다.

미국선녀벌레[Metcalfa pruinosa (Say, 1830)]는 북미 원산 해충으로 2009년 3개 시군에서 공식적으로 확인된 후,2016년 60개 시군으로 급격히 분포지역이 확대된 침입 해충이다. 기주식물의 범위가 매우 넓고, 산림지역 방제의어려움 등으로 발생밀도가 급격하게 증가하여 농작물 재배지에서 큰 피해를 주고 있다. 비닐하우스에 오디뽕나무를2m 간격으로 식재한 후 미국선녀벌레 5령 약충과 성충을 7월 17일에 방사하여 뽕나무에 정착시킨 후 투명, 황색,청색 끈끈이트랩을 설치하여 색깔별, 높이별 미국선녀벌레 성충의 포획수를 1주일 간격으로 비교 조사하였다.뽕나무 한 주당 미국선녀벌레 성충수는 30~50마리 정도였으며, 색깔별 끈끈이트랩에 포획된 수는 투명, 황색 및청색에 각각 0.2, 0.3 및 0.2마리가 포획되어 색깔에 따른 포획 효과가 거의 없는 것으로 확인되었고, 트랩 설치높이에 따른 차이 또한 거의 없는 것으로 확인되었다.

미국선녀벌레는 2009년 김해에서 처음 발생하여 전국으로 확산되고 있으며 사과, 단감 등의 농작물에 피해를주고 있다. 본 연구에서는 경상남도와 경상북도 및 부산, 울산, 대구지역의 중부내륙고속도로, 경부고속도로, 중앙고속도로, 당진영덕고속도로, 상주영천고속도로, 광주대구고속도로, 익산포항고속도로, 동해고속도로, 남해고속도로,통영대전고속도로의 10개 도로, 86개 나들목 지점에서 육안관측을 통한 미국선녀벌레의 개체수 및 발생 여부를확인하였다. 관찰된 최다 개체수는 464마리가 관찰된 추풍령 지점이었다. 대부분의 미국선녀벌레는 경부고속도로(추풍령, 김천, 김해, 밀양, 창원)에 집중되어 있으며 각 나들목 주변부의 기주식물로 삼을만한 수종의 분포와 미국선녀벌레가 이동수단으로 삼는 차량의 이동방향에 영향을 받는 것으로 사료된다. 미국선녀벌레가 많이 관찰된 수종은 아까시나무, 느티나무였다. 침엽수인 잣나무와 소나무 등에서는 발견할 수 없었다. 이러한 결과를 바탕으로 향후 미국선녀벌레의 확산 연구의 자료로서 활용하고자 한다.

북미 지역이 원산지인 미국선녀벌레는 2005년 국내 분포가 발견된 이후 전국적으로 빠르게 확산되고 있는 침입해충이다. 현재까지 미국선녀벌레에 대해 생활사 등에 대한 생태학적 연구가 많이 이루어 졌으나, 확산과 관련된이동 능력에 관한 연구가 많이 부족한 실정이다. 본 연구는 미국선녀벌레의 확산 능력을 평가하기 위하여 1) 단거리수평 이동, 2) 도약 이동성, 3) 확산성의 실험을 실시하였다. 실험은 실험실내에서 미국선녀벌레를 방사 후 일정기간관찰 진행하였다. 단거리 수평 이동은 미국선녀벌레 60개체를 30 분간 관찰하였다. 그 결과, 이동 거리는 약 260cm, 출발점 기준 직선 이동 거리는 100 cm 이내였다. 80개체를 이용한 도약 이동성 실험에서 평균 비행 시간은10 초였으며, 약 270 cm를 도약하였다. 마지막으로 기주식물 존재 시 미국선녀벌레의 확산성에 관한 실험에선134개체가 2시간 동안 평균 약 3 m를 이동하였으며, 최대 25 m까지 이동하는 개체들이 관찰되었다.

국내에서 다양한 농작물에 경제적 피해를 야기하는 미국선녀벌레는 나무 가지 틈에 산란하기 때문에 콩에서발생하는 피해는 포장 인근의 나무에서 포장내로 유입되어 발생한다. 이번 연구는 투명점착트랩을 3개 지역(연천,안성, 진천) 콩 포장 둘레에 설치 후 포획된 약충의 마릿수를 측정하여 진행되었으며, 그 결과를 이용하여 미국선녀벌레1령 약충이 월동처에서 콩 포장쪽으로 확산하는 모델을 개발하였다. 추가적으로 트랩 외부의 유입 개체와 트랩내부에 부착된 유출 개체수를 계산하여 포장 내 개체군의 밀도가 최대가 될 때까지의 발생 모델을 개발하였다.미국선녀벌레 1령 약충의 확산 모델과 포장내로의 유입 모델 모두 측정된 데이터를 잘 설명하였다(r2=0.99). 이번연구 결과들은 미국선녀벌레의 발생 동태를 예측하고 방제 전략을 구축하는데 기여할 수 있을 것으로 생각된다.

현재 우리나라는 외래해충으로 인한 농작물 피해가 심각하기 때문에 이를 해결하기 위한 방제법에 대한 연구가활발히 진행되고 있다. 하지만 아직까지도 수가 기하급수적으로 증가하여 다량의 농작물에 피해를 입히고 있는미국선녀벌레(Metcalfa pruinosa)에 대한 연구는 다른 외래해충에 비해 연구가 미흡하다. 따라서 우리는 미국선녀벌레의 효과적인 방제 및 예찰을 위한 선행연구로서 다음과 같은 연구를 진행하였다. 모종 4종류(상추, 배추, 오이,양배추)와 묘목 3종류(대추나무, 블루베리나무, 아로니아나무)에 2회에 걸쳐 60마리의 미국선녀벌레를 풀어놓고1일 2회씩 4일에 걸쳐서 각 기주식물 마다 미국선녀벌레의 수를 카운팅하여 관찰하였다. 그 결과, 미국선녀벌레는키가 작은 모종 종류에 대해서는 기주 선호도가 거의 없다는 결과가 도출되었고, 묘목 중에서는 키가 약 1M 되는식물들에는 강한 선호도를 보이는 결과를 얻었다. 특히, 4종류의 묘목 중에서 대추나무에 대해서 가장 큰 선호도를보였다.

경남지역 미국선녀벌레는 우리나라에서 최초로 2009년 김해지역의 단감 농가에서 발생된 이후 창원, 밀양, 진주, 함양 등 경남 전 지역으로 확산되고 있다. 또한 기후변화, 산림지역 방제의 어려움 등으로 발생밀도가 해마다 급격하게 증가하여 단감, 사과 등 농작물의 피해가 심각하다. 본 연구에서는 미국선녀벌레의 과수원내 이동시기를 구명하기 위하여 월동난, 약충, 성충의 발생밀도를 진주와 밀양에서 사과와 단감을 조사하였고, 미국선녀벌레의 피해를 구명하기 위하여 접종수준별 감의 발육에 미치는 피해의 연관성을 조사하였다. 미국선녀벌레는 과원에서 산란을 선호하지 않고 주변 식생인 아까시나무에서 주로 산란하여 월동난의 발생밀도가 높다. 미국선녀벌레의 과수원 주변 식생에서 과원 내 유입시기는 약충 5월 하순, 성충 7월 중순이며, 과원에서 발생 최성기는 약충 6월 상순, 성충 7월 하순이다. 미국선녀벌레 접종수준별 피해를 조사한 결과 접종기간이 길고 접종밀도가 높을수록 잎의 낙엽과 그을음병 발생정도가 높은 경향을 나타냈었다. 향후 미국선녀벌레의 피해를 최소화하기 위한 방제전략으 로 본 연구 자료를 활용하고자 한다.

뾰족날개선녀벌레는 2013년 익산에서 처음 확인된 이후 2015년 3개 시군(정읍, 전주, 서천), 2016년 4개 시군(담양, 장성, 나주, 울산)에서 추가 확인되었다. 약충은 6월 초부터 7월 말까지, 성충은 7월 말부터 9월까지 확인되었다. 기주식물은 총 13종이 확인되었고, 그 중에서 밤나무(Castanea crenata)를 가장 선호하는 것으로 나타났다. 발생 밀도는 낮지만 국내 기후에 적응하여 개체수가 증가할 경우 약충의 흰색 납물질과 흡즙으로 인해 수세약화 및 그을음병을 유발할 수 있어 피해가 우려된다. 또한 mitochondrial cytochrome oxidase subunitⅠ(mtCOⅠ) 유전자의 염기서열을 처음 보고하며, NCBI BLAST 결과 같은 과(Family)에 속하는 미국선녀벌레(Metcalfa pruinosa), 선녀벌레 (Geisha distinctissima), Flatormenis proxima와 가장 높은 유사성(86%)을 보였다.

경남지역 미국선녀벌레는 2009년 김해에서 처음으로 발생된 이후 창원, 밀양 등 동부경남에서 발생하여 2015년도에 는 7개시군(창원, 김해, 밀양, 함안, 창녕, 진주, 산청)에서 2016년도에는 3개시군(양산, 사천, 함양)에서 추가 발생하여 누적 분포지역은 10개 시군으로 확산되었다. 또한 기후변화, 산림지역 방제의 어려움 등으로 발생밀도가 해마다 급격하게 증가하여 단감, 사과, 참다래 등 농작물의 피해가 심각하다. 본 연구에서는 미국선녀벌레의 과수원내 이동시기를 구명하기 위하여 과수포장 주변 아카시에서 과수포장으로 유입되는지 알, 약충, 성충의 발생시기 및 밀도를 밀양과 진주에서 사과와 단감을 조사하였다. 미국선녀벌레는 주변식생인 아카시에서 알의 밀도가 높아 주로 산란하며 약충의 발생시기는 5월 중순 ~ 7월 상순이고, 성충의 발생시기는 7월 상순 ~ 9월 중순으로 성충 발생 최성기는 8월 상순이었다. 과원에서는 알의 밀도가 낮아 산란을 선호하지는 않으며 약충의 유입시기는 5월 하순이며, 성충의 유입시기는 7월 중순으로 미국선녀벌레의 방제적기 및 방제횟수 구명의 자료로 활용하고자 한다.

채집 시기에 따른 미국선녀벌레(Metcalfa pruinosa) 월동난 발육을 다양한 항온조건에서 조사하였다. 2012년의 경우 4월 13일 이전에 채집 된 월동난은 부화에 실패하였으나, 2013년 4월 11일 채집한 개체들이 일부 온도 조건에서 성공적으로 부화하였다. 온도에 따른 월동난의 발육 조 사 결과 12.5℃와 35℃를 제외한 모든 온도 조건에서 발육이 가능하였다. 2013년 4월 26일 채집하여 가온한 결과 15℃에서 49.6일로 발육기간 이 가장 길었고 30℃에서 13.3일로 가장 짧았다. 온도가 증가함에 따라 발육기간이 짧아지는 경향을 보였으나 32.5℃에서는 30℃에서 보다 발 육기간이 길어 고온에서 발육이 지연되는 현상을 보였다. 온도와 발육율과의 관계를 설명한 선형 모형을 이용하여 추정된 미국선녀벌레의 발육 영점온도는 10.1℃, 유효적산온도는 252.5DD였다. 온도 의존적인 발육율을 설명하기 위하여 사용된 선형 및 비선형 5개 모델 중 Lactin 2 모델 이 가장 높은 해석력을 보여주었다. 월동난 개체군의 발육 완료를 설명하기 위해 사용된 Two-parameter Weibull 함수는 발육기간을 기반으로 하였을 경우 결정계수 0.92로 높은 결정력을 보였다. 개발된 발육율, 발육완료 모델들을 이용하여 추정된 50% 누적 우화일과 실측된 우화일의 차 이를 보면 Poikilotherm rate 모델을 이용하여 추정한 결과가 세 지역 편차일의 평균이 1.7일로 상대적으로 다른 모델들 보다 가장 정확하게 50% 누적 부화일을 예측할 수 있었다.

본 연구에서는 계피 정유 3종의 구성성분을 분석하였고, 미국선녀벌레에 대한 살충활성을 검정하였다. (E)-Cinnamaldehyde을 포함한 9종의 계피 정유 구성성분과 21종의 유사 물질을 미국선녀벌레 약충에 대해 살충활성을 검정한 결과, hydro-cinnamic acid가 반수치사농도 1.55 mg/cm 2로 가장 좋은 살충활성을 보였으며, geranic acid도 1.59 mg/cm 2로 높은 살충 활성을 보였다. Cinnamaldehyde를 포함한 hydro-cinnamaldehyde, (E)-cinnamaldehyde, cinnamdyl alcohol, cinnamyl acetate, dibutyl phtalate, anethole, a-cyano cinnamic acid, (s)-perillyl alcohol, methyl cinnamaldehyde, bonyl acetate 12종이 중간정도의 활성(1.60 - 4.94 mg/cm 2 )을 보였으며, 다른 물질들은 살충활성이 낮거나 없었다. 미국선녀벌레 성충에 대해서는 eugenol 이 반수치사 농도 10.81 mg로 가장 높은 살충활성을 보였으며, geranic acid (30.68 mg)도 높은 살충력을 보였다. Cinnamaldehyde 등 9종이 반수 치사 농도 105.44~255.76 mg의 살충활성을 보였다. 다른 18종의 물질은 활성이 낮거나 없었다. 실제 포장인 인삼포장에 발생하는 미국선녀벌레에 대한 적용시험에서 cinnamon bark 정유와 cinnamon green leaf 정유가 각각 82.3%와 82.9%의 높 은 살충활성을 보였다. 농업환경에서 고독성 합성살충제의 사용을 줄일 수 있는 방안으로 본 논문에서 선발한 계피정유가 미국선녀벌레의 약충 및 성충 방제에 유용한 수단으로 이용될 수 있을 것으로 사료된다.

미국선녀벌레(Metcalfa pruinosa)는 2009년 서울, 경기, 경남의 3개 시군에서 처음 확인된 이래 현재는 전국적으로 확산되며 피해를 주고 있는 외래해충이다. 이 해충은 기주식물의 범위가 매우 넓어 많은 농작물에 피해를 주는 가운데, 최근 인삼 재배지에 큰 피해를 주고 있음에도 기본 조사법 조차 없는 실정이었다. 따라서 본 연구에서는 인삼 재배지에서 외래해충인 미국선녀벌레에 대한 표준예찰지침서를 개발하고자 2014년부터 2년간 수행하였다. 대상해충의 분류학적 위치, 해충발생 역사와 국내외 지리적 분포, 경제적 임팩트와 기주범위, 피해증상, 생활사 및 발육특성 등으로 구성된 해충정보를 통해 예찰요원에 대한 배경지식을 제공하고자 하였다. 또한 예찰요원이 직접 분류동정 할 수 있도록 발육단계별 형태적 특성과 유사종과의 차이점 등을 그림과 함께 제공하였다. 마지막으로 예찰요원이 현장에서 예찰함에 있어 갖추어야 할 예찰장비, 인삼밭에서의 조사기간과 조사지점 설정, 조사방법 그리고 방제여부 결정을 위한 피해도를 구분하였다.

미국선녀벌레(Metcalfa pruinosa)는 2005년 국내에 처음 발견된 이후로, 많은 농작물에 피해를 야기해왔다. 하지만, 현재까지 미국선녀벌레의 침입 근원지에 대한 정보는 명확하지 않다. 이번 연구에서는 한국과 여러 다른 국가들에에 분포하는 미국선녀벌레에 대한 다양한 집단들간의 유연관계를 분석하기 위하여, 한국, 프랑스, 이탈이라, 스페인, 슬로베니아, 미국에서 채집된 229개체로부터 229개 COI 염기서열을 분석하여, Genbank에 보고된 7개 COI 염기서열과 함께 비교하였다. 236개체의 염기서열로부터 총 17개의 haplotype이 확인되었고, 이중 한국에서는 3개의 haplotype(hap-1, hap-3, hap-9)이 분포하는 것으로 발견되었다. ‘hap-1’은 프랑스, 이탈리아, 슬로베니아, 스페인의 샘플들과 함께, 국내 경남, 충남, 전북, 경기, 강원, 충북, 경북지역의 대부분의 샘플에서 검출되었고, ‘hap-3’는 경기, 프랑스, 미국, hap-9은 경기지역에서만 각각 발견되었다. COI 염기서열을 기반으로 분석한 ML 트리에서는 236개 COI 염기서열들은 3개의 그룹으로 나누어졌고, 이들의 계통분석결과 국내 대부분의 미국선녀벌레들은 이탈리아, 스페인, 슬로베니아, 프랑스 집단들과 유전적으로 상대적으로 가까우며, 일부 미국선녀벌레 개체들은 미국 집단들과 가까움을 확인하였다.