We investigated the functional response of aphid parasitoid, Aphidius colemani Viereck (Hymenoptera: Braconidae), on the green peach aphid, Myzus persicae (Sulzer) (Hemiptera: Aphididae) at four different constant temperatures (15, 20, 25 and 30℃). Seven host densities (2, 4, 8, 16, 32, 64, and 128) were used during a 24-h period. A type III functional response for A. colemani was fit separately at each constant temperature. The estimated handling times at 15, 20, 25, and 30℃ were 0.85, 0.61, 0.41 and 0.88 day, respectively. The proportion of aphids that were parasitized showed the similar characteristics curve at four different constant temperatures.

본 연구에서는 복숭아혹진딧물의 포식 기생자인 콜레마니진디벌의 기능반응을 조사하였다. 이산화탄소 농도별(400, 600, 1000ppm) 복 숭아혹진딧물 밀도를 달리하여(2, 4, 8, 16, 32, 64, 128마리) 콜레마니진디벌 한 마리를 24시간 동안 노출시켰다. 각 이산화탄소 처리에서 콜레 마니진디벌은 제 3 유형의 기능반응을 보였다. 600 ppm (0.015 day)과 1000 ppm (0.014 day)에서 추정된 처리시간은 400 ppm에서 추정된 결 과(0.017 day)보다 짧았다. 이산화탄소 농도별 복숭아혹진딧물 기생률은 유사한 특징을 나타내었다. 가장 높은 기생률은 400, 600, 1000 ppm 에서 복숭아혹진딧물 16, 32, 32마리에 대해 0.57, 0.61, 0.70이었다. 이산화탄소 농도 증가는 콜레마니진디벌의 기능반응에서 공격율에는 영향 을 주지 않았지만 처리시간에는 영향을 주었다.

농업 현장에서 사용되고 있는 진디벌류의 우화율을 향상시키기 위한 방안을 제안하고자 본 연구를 수행하였다. 농업 현장에 방사된 콜레마니 진디벌의 평균 우화율은 37.2%였으며, 우화율 제고를 위해 그늘막을 제공한 처리구에서는 54.4%, 그늘막과 수분을 공급해 준 처리구에서는 63.1%의 우화율을 확인하였다. 진디벌 방사 시, 그늘막과 수분을 공급해 준다면, 무처리보다 1.69배 높은 성충의 출현을 기대할 수 있을 것이다.

본 연구는 콜레마니진디벌의 품질확인장치에 적용할 수 있는 LED 광원을 선발하기 위하여 수행되었다. 4개의 LED 광원(385, 405, 450, 및 660 nm)을 대조구로 5,000k 백색 LED를 사용하여 Y자관 시험에서 선택시험을 수행한 결과, 385 nm LED 광원만 콜레마니진디벌에 대한 유인효과가 있었다. 하지만 3개의 LED 광원(385, 405, 및 450 nm)과 대조구로 5,000k 백색 LED를 사용하여 비선택시험을 수행한 결과, 450 nm > 385 nm > 405 nm 광원 순으로 유인효과가 높았으나 450 nm와 385 nm 광원간 유의차는 없었다. UV-A에 속하는 385 nm LED 광원은 피부질환을 초래할 수 있는 우려가 있어 제외하였고, 최종 450 nm LED 광원을 콜레마니진디벌 품질확인장치에 적용할 광원으로 선발하였다. 450 nm LED 광원을 콜레마니진디벌 우화기구에 적용한 결과, 87.4%의 높은 유인효과를 확인 할 수 있었다. 이러한 결과는 천적 품질관리에 유 용하게 활용될 수 있을 것으로 생각된다.

콜레마니진디벌 머미는 처리한 온도조건(6, 8, 10 및 12 ± 1℃) 중, 8℃에서 저장 10일 까지 50% 이상의 우화율을 보였다. 머미 우화율이 가장 높았던 8℃에서 콜레마니진디벌 머미의 저장기간에 따른 기생된 기장테두리진딧물 머미 수를 조사한 결과, 저장 후 진딧물 기생율이 급격히 떨어지는 것이 확인되었으며, 13일 이상의 저장할 경우 평균 기생율이 20%를 넘지 못하였다. 머미 상태로 저장기간 3일부터 10일까지는 기생율의 차이를 보이지 않았다. 콜레마니진디벌 성충은 3일 이상의 저장은 생존율이 급격히 감소하는 경향을 보여 성충태로의 저온저장은 불가능할 것으로 판단되었다. 고치 형성 후 2일차 된 예쁜가는배고치벌 고치를 6, 8 및 10 ± 1℃ 에서의 저장 기간에 따른 우화율을 조사한 결과, 8℃에서 가장 높은 우화율을 나타냈으며 최대 63일까지 저장이 가능하였다. 8℃ 조건에서 저장기간이 길어질수록 산란기주인 담배거세미나방 2, 3령 유충의 치사율과 고치 형성 수가 급격히 감소하는 경향이었으며, 최적 저장기간은 2주 정도인 것으로 판단되었다.

For the studying of effects of matrine and azadirachtine against Aphidius colemani, it was conducted to test the toxic effect of ecofriendly materials. Matrine and azadirachtine are active ingredient of the most commonly used eco-friendly insecticidal materials against insect pests. The effects of materials are investigated by spraying solution to mummies and adults in laborartory condition (Temp: 25℃; 16L:8D; RH: 50-60%). Each materials was diluted and treated with 5 concentrations, 10 wasps for each replications and 3 replications for each concentration. Fitness of A. colemani was assessed by measuring survival rate, emergence rate, longevity and fecundity. Wasps adults were used for experiments within 48 hours after their hatching. Emergence rates were checked for 12 days after spray to mummies of A. colemani, and survival rates were checked at 24 and 48 hours after vial test for adult parasitoids with 10% sugar solution. Adult wasps were exposed to dry residue of material for 24 hours. Longevity was monitored every 12 hours and fecundity was measured by the number of mummies produced by A. colemani adults.

The genus Aphidius is one of the largest groups of aphid parasitoids. Aphidius colemani is most common and commercially available for the aphid control. Recently, the mummies of Rhopalosiphum padi were collected from barley banker plants in Yecheon. Nucleotide sequence analysis identified its parasitoid as A. transcaspicus, which is morphologically similar to A. colemani. Interspecific variation of both COI and ITS2 between two species was 5.13 and 10.73%, respectively. Intraspecific variations of both COI and ITS2 of A. transcaspicus was 1.85 and 4.96%, respectively. We assume the barley banker plants for A. colemani were contaminated by A. transcaspicus. Thus, precise identification of natural enemies is required for more effective pest control.

Aphidius colemani has been used as commercially available natural enemies for the aphid control. However, some siblingspecies are difficult to distinguish their morphology even though they have different parasitic characteristics. Recentlywe identified overwintering parasitoids inside the aphid mummies at the pepper greenhouse in Yecheon. The nucleotidesequence analysis identified as A. transcaspicus which is morphologically similar with A. colemani. Those genetic differencesof COI and ITS2 sequences were 4.36-4.84% and 2.65-5.84%, respectively. While A. colemani is useful for the controlof Aphis gossypii and Myzus persicae, A. transcaspicus parasitize various species belongs to the genera Hyalopterus, Melanaphisand Rhopalosiphum. Thus, precise diagnosis of natural enemies is required for the successful pest control.

진딧물의 내부기생벌인 Aphidius transcaspicus는 산업화된 A. colemani와 형태적으로 매우 유사하다. 그러나, 기생하 는 진딧물 종류가 서로 간에 다르다. 즉, A. colemani는 목화진딧물, 복숭아혹진딧물 방제에 효과적인 반면 A. transcaspicus는 Hyalopterus, Melanaphis 그리고 Rhopalosiphum 속의 진딧물들을 기생하며 특히 H. pruni(복숭아가루진딧 물) 방제에 효과적인 천적으로 보고되어있다. 이 종은 지중해, 소아시아, 트랜스코카시아, 중앙아시아 등에 분포하는 것으로 알려져 있으나 국내에는 보고된 바가 없다. 2016년 3월에 예천에서 채집한 기생벌을 형태적 및 유전자진단법으 로 비교하였다.

오이에서 가장 피해가 심한 해충인 목화진딧물과 꽃노랑총채벌레에 방제를 위하여 사용하고 있는 천적인 콜레마니진디벌과 미끌애꽃노린재에 대하여 노균병과 흰가루병 약제의 저독성을 평가하여 살균제와 동시에 활용한 목화진딧물과 꽃노랑총채벌레에 대한 천적의 방제효과를 조사하였다. 47종 살균제 중 DBEDC, hexaconazole, pyraclostrobin, tribasic copper sulfate, triflumizole, chlorothalonil, flusilazole, folpet, carbendazim+diethofencarb, cymoxanil+fenamidone, trifloxystrobin은 콜레마니진디벌 머미에 50% 이상의 독성을 보였고 저독성 살균제 중 azoxystrobin이 노균병과 흰가루병을 동시에 방제할 수 있어 천적과의 동시활용 약제로 선발하였다. 꽃노랑총채벌레와 목화진딧물은 천안과 공주에서 4월 상순 동시에 급격히 밀도가 증가하였고, azoxystrobin 50% 액상수화제를 10일간격으로 계속 방제 하면서 콜레마니진디벌을 진딧물 발생초기 1주간격 3회, 미끌애꽃노린재를 발생초기 1주간격 3회 방사 후 천적 밀도를 조사한 결과 목화진딧물과 꽃노랑총채벌레의 밀도를 억제하면서 콜레마니진디벌 머미는 하엽당 최대 18마리, 미끌애꽃노린재는 꽃당 0.5마리를 나타내어 azoxystrobin이 콜레마니진디벌과 미끌애꽃노린재의 밀도형성에 악영향을 주지 않았다. 시설오이에서 콜레마니진디벌과 미끌애꽃노린재에 안전한 선택약제와 천적을 동시 이용할 경우 효과적인 진딧물과 총채벌레 방제가 가능할 것이다.

콜레마니진디벌(Aphidius colemani)은 진딧물과의 생물적 방제자로서 전세계적으로 널 리 이용되고 있으며, 경제적으로도 대단히 가치가 높은 분류군이다. 그러나 인위적으로 동일 한 숙주에서 수 세대에 걸쳐 누대사육 될 경우 이들의 형태적 유연성은 감소하고, 숙주의 생리 적 질에 따라 크기와 충질에서도 많은 차이를 나타내게 된다. 또한 숙주 선택 행동은 natal host로 부터 비롯된 표현형적 한계로 인해 제약을 받고, 공급되는 숙주의 령기 편차에 따라 기 생률은 현저한 차이를 보인다. 본 연구의 목적은 대량사육 되는 콜레마니진디벌의 도태를 방지하고 생물적 방제에 적합 한 품질을 지속적으로 유지시키기 위한 방법을 모색하는 것으로, natal host의 인위적 조절로 인해 발생하는 현상을 확인하는 것이다. 이에 본 연구에서는 서로 다른 두 natal host 종에서 발생한 콜레마니진디벌 개체군을 대상으로 이들의 크기 변화를 측정하고 복숭아혹진딧물 (Myzus persicae)에 대한 각각의 산란력, 성충 크기에 따른 숙주의 크기 선호성, 그리고 두 콜 레마니진디벌 개체군이 혼합되었을 때 생산량의 차이를 확인하였다. 온도 25℃, 상대습도 70%RH, 광조건 16L:8D에서 복숭아혹진딧물에 대한 콜레마니진 디벌의 일일산란력(eggs/1 female/1 day)을 조사한 결과, natal host가 복숭아혹진딧물인 콜 레마니진디벌은 66.4±33.9eggs, 아카시아진딧물(Aphis craccivora)인 콜레마니진디벌은 111.2±51.0eggs으로 전자보다 산란력이 높은 것으로 확인되었다. 기생자의 성충 크기에 따 른 숙주 크기 선호성에 대해 조사한 결과, 복숭아혹진딧물에서 발생한 콜레마니진디벌 개체 군의 평균 hind tibia 길이는 433.2±26.5㎛로 몸길이가 0.85±0.22㎜인 복숭아혹진딧물을 선호하였으며, 아카시아진딧물에서 발생한 콜레마니진디벌의 hind tibia 길이는 516.1±24.0 ㎛로 1.21±0.26㎜ 크기를 선호하는 것으로 나타났다. 따라서 natal host에 따라 콜레마니진 디벌의 성충 크기는 차이가 있으며, 이들의 크기와 비례하여 숙주 크기 선호성 또한 차이가 있음을 확인하였다. 이와 같은 특성을 이용하여 두 개체군이 혼합된 콜레마니진디벌을 복숭 아혹진딧물에 기생시킨 결과 0.13㎥ 크기의 사육 cage에서 55,000 마리의 콜레마니진디벌 이 생산되었으며, 이는 혼합하지 않은 두 대조군 보다 약 30% 많은 개체수로 확인되었다. 본 연구의 결과, 콜레마니진디벌의 대량 생산 체계에 있어 natal host의 인위적 변경은 콜레마 니진디벌의 생리적 특성 및 충질을 변화시켜 산란력과 생산력을 증진시킬 수 있는 중요한 요 소가 되는 것으로 판단된다.

Biological control of Aphis gossypii by natural enemies was carried out in watermelon from April to June. Aphidius colemani was released 3 times at rate of 2/㎡ to control A. gossypii(April 24, May 8, and May 22 in 2007). In A. colemani-released plots, A. gossypii showed low population density of ＜ 0.6 per leaf with the highest parasitism of 57.2%, and 2.0~10.6% in the percentage of leaves with aphids. In control, the population of A. gossypii kept on increasing from early May and reached 653.2/leaf on may 29.

Several species of the genus Aphidius are used in biological control programs against aphid pests throughout the world and their behavior and physiology are well studied. While the importance of sensory organs in their behavior is understood, their antennal structure remains largely unknown. In this study, the external morphology and distribution of the antennal sensilla on the antennal of both female and male adults of A. colemani were described using scanning electron microscopy (SEM). Generally, the filiform antennae of males (1,515.2±116.5 ㎛) are longer than females (1,275.1±103.4 ㎛). Antennae of this species are made up of radicle, scape, pedicel and flagellomeres. Male and female antennae differed in the total number of flagellomeres as 15 in males and 13 in females. The result of SEM observation was characterization and grouping of seven types of receptors into morphological classes: Bohm bristles, Sensilla placodea, 2 types of S. coeloconica and S. trichodea, and S. basiconica as with a tip pore and with wall pores. In addition, the possible functions of the above sensilla types are discussed in light of previously published literature, mechanoreception (Bohm bristles, S. coeloconica Ⅰ & Ⅱ and S. trichodea) and chemoreception (S. placodea, S. basiconica type Ⅰ & Ⅱ).

Several species of the genus Aphidius are used in biological control programs against aphid pests throughout the world and their behavior and physiology are well studied. But despite knowing the importance of sensory organs in their behavior, their antennal structure is largely unknown. In this study, the external morphology and distribution of the antennal sensilla on the antennal of both female and male adults of A. colemani were described using scanning electron microscopy (SEM). Generally, the filaform antennae of males (1,515.20±116.48 ㎛) are longer than females (1,275.06±116.42㎛). Antennae of this species is made up of scape, pedicel and flagellomeres. Male and female antennae differed in the total number of flagellomeres as 15 in males and 13 in females. Female and male antennae of A. colemani has samely seven types of sensilla. We classified sensilla placodea, Bohm bristles, 2 types of sensilla coeloconica, , 2 types of sensilla basiconica as with a tip pore and with wall pores, sensilla trichodea. In addition, the possible functions of the above sensilla types are discussed in light of previously published literature; mechanoreception(Bohm bristles, sensilla coeloconicaⅡ and sensilla trichodea) and chemoreception(sensilla coeloconicaⅠ, sensilla basiconicaⅠ,Ⅱ and sensilla placodea). Future studies on the functional morphology of the antennal sensilla of A. colemani using transmission electron microscopy (TEM) coupled with electrophysiological recordings will likely confirm the functions of the different sensilla identified in this study.

Several species of the genus Aphidius are used in biological control programs against aphid pests throughout the world and their behavior and physiology are well studied. But despite knowing the importance of sensory organs in their behavior, their antennal structure is largely unknown. In this study, the external morphology and distribution of the antennal sensilla on the antennal of both female and male adults of A. colemani were described using scanning electron microscopy (SEM). Generally, the filaform antennae of males (1,565.60± 194.64㎛) are longer than females (1,303.83±156.41㎛). Antennae of this species is made up of scape, pedicel and flagellomeres. Male and female antennae differed in the total number of flagellomeres as 15 in males and 13 in females. Female and male antennae of A. colemani has samely ten types of sensilla. We classified 3 types of sensilla trichodea as without pores, with a tip pore and with wall pores, 3 types of sensilla coeloconica, 1 sensilla placodea and 1 Bohm bristles. In addition, the possible functions of the above sensilla types are discussed in light of previously published literature; mechanoreception (Bohm bristles and sensilla coeloconica) and olfaction (sensilla trichodea and sensilla placodea). Future studies on the functional morphology of the antennal sensilla of A. colemani using transmission electron microscopy (TEM) coupled with electrophysiological recordings will likely confirm the functions of the different sensilla identified in this study.

For the physiological study on environmental impact of genetically modified (GM) pepper plant on non-target but three-trophically related insect species, we investigated behavioral responses of Aphis gossypii and Aphidius colemani in Y-tube olfactometer to the cucumber mosaic virus (CMV)-resistant transgenic pepper plant (H15 GM line) expressing coat protein gene of CMV and its wild type pepper plant (untransformed, susceptible to CMV pathotype II, P2377 inbred line) in relation to CMV infection. CMV-infected plants were prepared with the 30 min of inoculation by the winged A. gossypii viruliferous or mechanical inoculation using CMV-Fny, and with molecular diagnosis using reverse transcriptase-polymerase chain reaction (RT-PCR) over 2 weeks after inoculation. In this study, time for attraction responses (attraction time) of A. gossypii were not significantly different in the pepper strain, and the virus infection of plant. However, the attraction time of A. colemani was significantly different between the GM plant and the non-GM plant. In addition, the attraction time of A. colemani to the GM plant was significantly decreased according to the CMV infection. For further study, the volatile organic compounds (VOCs) emitted by these plants were collected with an entrainment kit and analyzed by Gas Chromatography (GC) on HP-1 column. The specific VOCs related to CMV infection were detected in the GM plant over 4 weeks after inoculation of CMV in this study. Thus, it is suggested that VOCs of the GM plant in this study may be produced more as a signal attracting A. colemani in relation to CMV infection.

As the results achieved by the evaluation of toxicities on an aphid parasitoid, Aphidius colemani by 79 pesticides registered as horticultural pesticide and 4 adjuvants for pest control, 6 insecticides including a-cypermethrin, 13 fungicides including metalaxyl-M+mancozeb and 4 acaricides including bifenazate showed low toxicity against A. colemani adult. Low toxicity was showed in all the 4 adjuvants as well. In residual toxicity test from 40 pesticides which showed toxicity more than 50%, A. colemani was safe from 11 pesticides from the 3th day after treatment, 7 pesticides from the 5th day after treatment and 14 pesticides from the 7th day after treatment, respectively. But, chlorpyrifos-methyl, diflubenzuron+chlorpyrifos, etofenprox+diazinone and imidachloprid+chlorpyrifos showed high toxicities reaching 100%, 97.7%, 100% and 100% respectively, even from the 7th day after treatment. To evaluate the control effect by A. colemani against Myzus persicae in a greenhouse, A. colemani was released at parasitoid versus aphids rates of 1:50 and 1:100 when the population of M. persicae was 50 per plant. After release, aphids population remained steady for 20 days after release at the level of around 60 aphids per plant During the investigation, insecticides for thrips control and fungicides for powdery mildew control were treated, but didn"t affect the mummy forming of A. colemani. It may be suggested from these results that the selected insecticides, fungicides, acaricides and adjuvent could be incorporated into the integrated M. persicae management system with A. colemani on greenhouse cultivation.