본 연구는 경상북도 안동시 북후면에 위치한 사과원에서 채집한 복숭아순나방(Grapholita molesta)의 새로운 알 기생봉을 형태 및 분자적 방 법으로 동정하여 보고한다. 기생봉의 촉각 및 날개 구조를 통해 명충알벌(Trichogramma chilonis)과 가장 유사하였으며, 이는 cytochrome oxidase I 염기서열 분석을 통해 뒷받침되었다.
In this study, Telenomus remus Nixon (Hymenoptera: Scelionidae) was first reported as a natural enemy of the fall armyworm Spodoptera frugiperda (J.E. Smith) (Lepidoptera: Noctuidae) egg collected from corn fields in Korea, and its biological characteristics was studied. Based on morphological and molecular analysis, the parasitoid emerged from S. frugiperda eggs was identified as T. remus. We found that T. remus can attack the eggs of S. frugiperda, Spodoptera litra and Spodoptera exigua under a laboratory condition. The longevity of T. remus female adult was longer than that of male adult. The egg-to-adult period of T. remus was not affected by the host age and sex. T. remus female adult laid at least 1-3 eggs a day to a maximum of 37 or more eggs, and the most oviposited on the 3rd to 4th day after emergence. The host preference for oviposition of T. remus adult was high in the order of S. litura>S. exigua>S. frugiperda. T. remus preferred to parasitize 1- and 2-day-old host egg rather than 3-day-old host egg. When compared to the sex ratio of T. remus progeny, the rate of female progeny was higher at the initiation time of oviposition, while the proportion of male progeny increased significantly with female adult age, especially after 8-day-old adult. This information may be useful for improving T. remus mass rearing system and developing a biological control program to control S. frugiperda.
톱다리개미허리노린재(Riptortus pedestris Fabricius)는 지역에 따라 사과에 심각한 경제적 피해를 야기하고 있지만, 사과에서 톱다리개미 허리노린재 친환경 방제에 대한 연구는 전무한 실정이다. 따라서, 이번 연구에서는 톱다리개미허리노린재의 집합페로몬 성분 중 (E)-2-hexenyl (Z)-3hexenoate (E2HZ3H)이 노린재검정알벌(Gryon japonicum Ashmead)과 노린재깡충좀벌(Ooencyrtus nezarae Ishii)에 미치는 영향을 조사하였다. 사과 과수원에서 E2HZ3H는 전체 과수원에 발생하는 2종의 포식기생자의 밀도에는 직접적으로 영향을 주지 않았고 이들 포식기생자의 공간분포도 변화시키지 않았다. 그러나, E2HZ3H 루어가 설치된 지역 주변에서는 2종의 포식기생자 모두 제한적으로 유인하는 것을 확인하였다. 따라서, E2HZ3H 루어는 사과 과수원 내에서 정밀방제를 목적으로 친환경 방제에 고려될 수 있을 것으로 생각된다.
본 연구는 갈색날개매미충을 생물적 방제인자로 활용하기 위해 알 기생 천적인 날개매미충알벌의 발육 특성을 조사하였다. 날개매미충알벌의 온도별 발육기간은 25°C에서 알은 3.8일, 유충 11.1일 및 번데기 16.3일, 30°C에서는 알 3.4일, 유충 7.8일 및 번데기 15.3일이었다. 유충 기간을 제외하고 온도에 따라 유의미한 발육 기간의 차이를 보이지 않았다. 다만 알~번데기까지 전 발육기간은 25°C에 비해 30°C에서 발육기간이 짧아 온도에 따라 유의미한 차이를 보였다. 하루 중 날개매미충알벌의 우화는 불이 켜져 있는 명 기간에 모든 개체가 성충으로 우화하였다. 우화율이 가장 높은 시간대는 10:00~12:00 사이였고 (34.5%), 그 다음으로 12:00~14:00 사이였다 (22.99%). 암 기간 (00:00~08:00)에서는 성충으로 우화하는 개체는 관찰되지 않았다. 날개매미충알벌 성충의 성비는 암컷이 75.8%, 수컷이 24.2%로 암수 비율은 약 3 : 1이었다. 성충의 수명은 20°C에서 암컷과 수컷이 각각 49.0일, 44.0일, 25°C에서 27.6일, 28.4일 및 30°C에서 18.0일, 14.0일로 조사한 온도 중 암수 모두 온도가 낮은 20°C에서 수명이 길었고, 온도가 높을수록 수명은 짧아지는 경향을 보였다. 암컷 성충은 00:00~02:00 사이를 제외하고 모든 시간대에 걸쳐 산란하였고, 산란수가 가장 많은 시간대는 20:00~22:00 사이로 26.1%를 차지하였고, 그 다음으로는 10:00~12:00 사이에 15.7%로 조사되었다. 날개매미충알벌은 수컷을 생산하는 단위생식을 하는 것으로 조사되었다. 따라서 이상의 결과로 날개매미충알벌은 갈색날개매미충을 방제하는 중요한 생물적 방제 인자로 활용할 수 있을 것으로 생각된다.
꽃매미벼룩좀벌(Anastatus orientalis)을 실내에서 대량사육 할 수 있는 대체기주를 선발하기 위하여 꽃매미와 썩덩나무노린재(Halyomopha halys), 톱다리개미허리노린재(Riptortus pedestris), 매미나방(Lymantria dispar), 참나무산누에나방(Antheraea yamamai), 귀뚜라미(Verlarifictorus spp.), 집파리(Musca domestica), 산누에나방(Antheraea pernyi) 총 8 종의 알 또는 번데기를 이용하여 검토하였다. 그 결과 꽃매미 알과 산누에나방의 미성숙 알에서는 꽃매미벼룩좀벌의 산란과 우화가 확인되었으나 그 밖에 종의 알과 번데기에서는 산란을 확인할 수 없었다. 대체기주로 선발된 산누에나방은 참나무 잎으로 사육하였으며, 7월과10월 상순에 번데기를 수확하여 우화 후 4~5일경에 복부가 불룩한 산란 직전의 암컷 성충만을 선발하여 1~5℃ 냉장고에 보관하였으며, 저온에 보관했던 암컷의 복부를 절개하여, 암컷 한 마리당 150~200개의 알을 얻었다. 꽃매미 알과 산누에나방의 미성숙 알에서 꽃매미벼룩좀벌의 발육기간은 각각 평균 36.8일과 36.1일이었으며, 24시간동안 암컷 한 마리가 산란한 알의 수는 각각 평균 4.2개와 3.4개로 통계적으로는 유의한 차이가 없었다. 한편, 꽃매미벼룩좀벌 암컷 성충의 수명은 벌꿀을 먹이로 제공 하였을 때, 평균 64.3일까지 생존하는 것으로 확인되었다. 산누에나방의 미성숙 알을 대량으로 확보하고 벌꿀을 먹이로 제공하면 꽃매미벼룩좀벌을 실내에서 대량사육 하는 것이 가능하고 야외방사를 통해 꽃매미의 생물적 방제에 활용할 수 있을 것으로 기대된다.
톱다리개미허리노린재(Riptortus clavatus)는 콩과 작물을 흡즙하여 작물체를 고사시키거나, 과일을 흡즙하여 반점을 일으키는 등 농작물에 심각한 피해를 주는 해충이다. 이 노린재 해충의 천적인 알깡충좀벌(Ooencyrtus nezarae)은 알에 기생하여 밀도를 감소시키는 잠재적인 생물적 방제인자(biological control agent)로써 역할을 하고 있다. 알깡충좀벌을 인위적으로 대량사육할 수 있는 방법을 개발하고 자, 알기생벌에 기생당한 자연알(natural egg)의 저온보관 방법을 검토하였고, 휘발성 액체로 추출한 카이로몬(kairomone)을 인공알(artificial egg)에 처리하여 알기생벌 의 산란행동 관찰 및 산란을 유도하였으며, 인공먹이(artificial diet)로 알기생벌을 사육하는 과정에서 경험하고 있는 문제점 등을 소개하고자 한다.
납작먹좀벌과(Platygasteridae)의 큰검정알벌속(Trissolcus)에 속하는 T. japonicus (Ashmead) (썩덩큰검정알벌, 신칭)이 과수원에서 과일 에 심한 피해를 일으키는 해충인 썩덩나무노린재의 알에 기생하는 것으로 확인되었고, 생물적 방제인자로써 가능성이 기대된다. 또한 천마큰검정 알벌(T. itoi Ryu)이 북쪽비단노린재 알을, 검은다리큰검정알벌(T. nigripedius Nakagawa)이 알락수염노린재 알을 숙주로 각각 기생하는 것이 확 인되었다. 동정을 위한 진단형질 및 영상자료와 한국에 분포하는 큰검정알벌속(Trissolcus)의 종들에 관한 숙주목록을 제공하였다.
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(≥0.080)보다 낮았다. 그룹 및 GenBank 등록 종 간 비교 시 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-1은T. 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.
옥수수 재배에 문제 되는 관건해충인 조명나방의 친환경 종합관리에 필요한 기 초자료로서 알기생천적을 인위적으로 방사하였을 때의 기생률 변동을 알아보고자 조명알벌(Trichogramma ostriniae)을 구입하여 수원 서둔동 포장에서 6월 중순부 터 2달간 방사간격과 방사량을 달리 하여 방사하면서 조명나방 난괴를 1주 간격으 로 설치하였다가 1일, 2일 경과 후 재수거하여 보관하면서 기생여부를 조사하는 방 식으로 실험하였다.
조명알벌의 추천 방사용량(1카드/22㎡)을 1, 2, 4주 간격으로 방사했을 때 각각 의 기생률은 20.8%(0~66.7%), 18.8%(0~83.3%), 22.1%(0~66.7%)로 나타났으며, 추천 방사용량의 0.5배, 2배 용량을 2주 간격으로 방사한 결과는 각각 17.3% (0~62.5%), 21.4%(0~83.3%)로 조사되었다.
조명나방에 대한 조명알벌의 시기별 기생률 변동을 살펴본 결과, 방사간격과 방 사량별 처리 둘 다에서 6월 하순과 8월 초·중순에 피크를 볼 수 있었으며, 이를 1일 후와 2일 후로 나누어 살펴보면 이 경향은 더 뚜렷하게 나타났다. 조명알벌 방사 후 시간에 따른 조명나방 알 기생률을 보면, 2일 후의 기생률이 24.8%로 1일 후의 기 생률 15.4%에 비해 약 10%p 높게 나타났다.
옥수수 포장에서 발생하는 Trichogramma 속(genus) 조명나방 알기생벌의 종 (species) 분포를 조사하기 위해 홍천 외 7개 지역에서 6 ~ 8월에 수집된 알기생벌로 부터 핵내 리보솜 RNA 유전자의 ITS2(internal transcribed spacer 2) DNA 염기서 열 정보를 213 개 해독하였다. 종 구별을 위한 참고정보로서 GenBank 데이터베이 스에 등록되어 있고 종이 명확하게 확인된 Trichogramma 속 ITS2 염기서열 정보 를 58 종 총 404 개 확보하여 MEGA 5를 이용하여 국내에서 조사된 결과와 비교 분 석하였다. ITS2 DNA 염기서열 정보를 이용한 phylogenetic tree 결과들을 통해서 GenBank에 등록되어 있는 같은 종들이 여러 가지(branch)의 그룹에 흩어져 있어 일부 종들을 제외하고 명확한 구별이 어려웠다. 국내의 결과는 3 개의 가지(branch) 그룹으로 나눠졌으며 조명나방 알기생벌로 Trichogramma dendrolimi Matsumura 를 포함하여 최소한 3 개의 종이 있을 것으로 추정되었다. 앞으로 조명나방 알기생 천적을 이용한 생물적 방제 방법을 개발을 위해서는 명확한 종 동정이 되어야하며 그러기 위해서 수컷의 생식기에 관한 형태적 분석들이 필요할 것으로 보인다.
옥수수 재배에 가장 문제되는 조명나방의 친환경 관리를 위한 기초연구로서 옥수수 포장에 발생하는 조명나방의 알기생벌을 수집하고, 옥수수와 메밀을 간작재배했을 때 기생률의 변동 여부를 알아보고자 실험을 수행하였다.
알기생천적 조사는 2012년 6월 15일부터 25일까지 5개 지역의 노지재배 옥수수 포장에 조명나방 난괴를 설치하고 3~6일 후 수거하여 기생 여부를 조사하는 방식으로 수행하였다. 기생된 난괴에서 수집된 성충은 모두 알벌과의 Trichogramma속이었고, 난괴 기생률은 평균 33%였다(전북 부안 5% ~ 충북 청원 69%).
메밀 간작으로 인한 조명나방 알기생천적의 기생률 변동 여부는 국립식량과학원 작물환경과 포장(수원, 서둔동)에서 메밀꽃 개화시기인 2012년 5월 21일부터 7월 16일까지 7일 간격으로 난괴 설치 후 수거하는 방식으로 조사되었다. 옥수수 단작과 옥수수・메밀 간작 포장에서 조명나방 난괴의 기생률은 각각 42%(13%~65%), 34%(18%~77%)로 조사되었으며, 두 경우 모두 7월 2일에 기생률이 가장 높았다.
톱다리개미허리노린재(Riptortus pedestris [Fabricius] [Hemiptera: Alydidae])는 콩 포장에서 주요한 해충이며, 기생천적으로는 노린재깡충좀벌(Oencyrtus nezarae Ishii [Hymenoptera: Encyrtidae])과 노린재검정알벌(Gryon japonicum (Ashmead) [Hymenoptera: Scelionidae])이 알려져 있다. 본 연구는 5월에서 8월까지 보리, 참깨, 콩 포장에서 발생하는 톱다리개미허리노린재의 발생 시기에 따른 산란수와 부화율을 조사하였다. 또한, 산란된 알에 대한 노린재검정알벌의 기생률을 조사하여 노린재 알의 정성적인 특성 변화를 알고자 하였다. 경북 안동시 경동로에 소재한 안동대학교 주변에 집합페로몬 트랩을 설치하여 5월부터 8월까지 매달 중순부터 3일 간격으로 톱다리개미허리노린재를 채집하였다. 채집한 노린재 암컷을 각각의 사육상자에 물만 제공하여 산란을 받았다. 수거한 알의 50%는 부화하는데 사용하였고, 남은 50%는 노린재검정알벌에 기생시켰다. 그 결과 톱다리개미허리노린재의 산란수와 부화율은 8월에 높게 나타났다. 노린재 알에 대한 노린재검정알벌의 기생성공률은 7월까지 감소하다가 8월에 다시 증가하는 추세를 보여주었다. 톱다리개미허리노린재의 주요 기주작물인 콩 재배시기 이전에 영양상태가 미치는 영향은 노린재의 생식력과 알기생벌의 기생률에 큰 차이가 없는 것으로 나타났다.
콩의 해충인 톱다리개미허리노린재(Riptortus pedestris [F.] [Hemiptera: Alydidae])의 주요 천적으로는 노린재깡충좀벌(Ooencyrtus nezarae Ishii [Hymenoptera: Encyrtidae])이 잘 알려져 있다. 본 실험에서는 노린재깡충좀벌의 종내 경쟁 패턴을 이해하기 위하여 기주자원인 톱다리개미허리노린재의 알에서 기생벌의 노출 시간(1, 3, 5일), 노린재 알의 밀도(10, 20, 40개)에 따라 기생벌의 개체수를 달리했을 경우 산란과 다음 세대의 우화를 관찰하였다. 기생벌의 밀도가 높을 경우(3개체) 낮을 때(1개체) 보다 기생벌 개체 당 산란하는 알의 개수가 감소하였고, 노출 시간이 길어짐에 따라 산란하는 알의 감소폭도 컸다. 따라서 노린재깡충좀벌에서 개체군 밀도와 노린재 알에 대한 노출 시간이 종내 경쟁에 영향을 주었지만, 일일 산란수의 시간적 한계성 때문에 기주알의 밀도 증가에 따른 영향은 적었다.
The parasitism, development time, hatchability, and progeny production of Trichogramma chilonis(TC) females developed in eggs of Helicoverpa assulta (HAs), Cadra cautella (CC), and Helicoverpa armigera (HAr), repectively, were compared with those developed in reciprocal eggs at constant temperatures of 25±2℃ and relative humidity of 50~70% under 16L-8D. Developmental performances of TC reared in each of the three hosts on the following hosts(host tested) appeared differently, and were affected most by the size of the proceeding hosts and test host. Among the parameters parasitism and progeny production were affected more than others. Parasitism was significantly different between the treatments, lowest in CC-HAr(10.1±2.05%) and highest in HAr-HAs(47.0±2.09%), and the hatchability showed similar pattern. Development time as well was shortest in the CC-HAr where previous host is smallest and test host is biggest. The highest number of progeny production of TC was observed in HAr-HAs(93.9±6.87 wasps), and the lowest was CC-HAs(18.4±6.36 wasps).
From the surveys of 2005 and 2006 in Korea, Trissolcus nigripedius was found in four locations, i.e., Andong, Miryang, Namhae, and Suwon, and one of the major egg parasitoids of Dolycoris baccarum. T nigripedius was also found to parasitize two other soybean bugs, Riptortus clavatus and Piezodorus hybneri, from the field collection in 2005. Host acceptance behaviors of T. nigripedius consisting of drumming, oviposition, and marking were observed and compared on five species of soybean bugs. T. nigripedius showed the complete host acceptance behaviors on the eggs of D. baccarum, P. hybneri, and Halyomorpha halys. But T. nigripedius emerged only from the eggs of D. baccarum (96%) and P. hybneri (75%) after 24 hours of exposure. T. nigripedius did not mark on the eggs of R. clavatus and Nezara antennata during the observation of behavior, hence no egg deposition was made. However, T. nigripedius parasitized 20% and killed 30% of the eggs of R. clavatus when 24 hours were given for parasitization. T. nigripedius would be a potential biological control agent of D. baccarum and P. hybneri with ability of giving additional mortality on R. clavatus in soybean field.
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 (, 16L/8D)에서 두 알기생벌은 명조건 후 4시간 안에 이상 우화하는 일일주기성을 보였다. 산란에서 우화까지의 발육기간은 두 종 약 11일 정도였고, 두 종 모두 종간 및 종내 암수 간에 차이가 없었으며, 알기생율이 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 를 차지하였다. 성비는 두 종 모두 암컷이 약 를 차지하는 암컷편향적이었다.