Variation in Photosynthesis and Leaf Pigments of Susceptible Pinus densiflora and Resistant Pinus rigida Following Pine Gall Midge Attack

솔잎혹파리 침해(侵害)에 따른 감수성수종(感受性樹種)인 소나무와 저항성수종(抵抗性樹種)인 리기다소나무에 있어서 광합성(光合成) 및 엽(葉)의 색소변이(色素變異)에 관한 연구(硏究)

Susceptible trees of Pinus densiflora and resistant trees of Pinus rigida following pine gall midge (Tnecodiplosis japonensis Uchida et Inouye) attack were seasonally compared to examine the variation in needle growth and photosynthetic ability, respiration rate, chlorophyll contents, carotenoid and anthocyanin contents. Also, carotenoid and anthocyanin contents of larvae both from soil and from galled tissue were compared during March and September, respectively. The plantation damaged severely by this insect consisted mostly of 10-to 15-year old P. rigida and P. densiflora. The results obtained in this study were as follows: 1) The length of the infested needles of P. densiflora decreased by 48.1 percent compared with the normal needles, while that of P. rigida did 37.4 percent. 2) All of P. densiflora and P. rigida showed higher photosynthetic ability in normal needles than in infested needles. The maximum photosynthetic ability of P. densiflora was shown in mid-August, while that of P. rigida in mid-October. In contrast to that, respiration rate of infested needles was higher than that of normal needles in both species. The respiration rate of P. rigida was higher than that of P. densiflora. 3) P. rigida had higher total chlorophyll contents than P. densiflora. The total carotenoid contents tents in infested needles were higher than those in normal needles of both species. 4) Total carotenoid contents were generally higher in P. rigida than in P. densiflora during the growing season. The total carotenoid content (0.094mg/g) in larvae from soil was similar to that (0.092mg/g) in larvae from galled tissues. 5) Infested needles of both species showed higher anthocyanin contents than normal needles. Higher anthocyanin contents in galled needles were due primarily to its active formation stimulated by larval attack. Thus, reddish-brown coloration occurred only in galled needles of P. densiflora.

솔잎혹파리 (Thecodiplosis japonensis Uchida et Inouye) 침해(侵害)에 따른 생장(生長) 감소(減少)와 색소변이(色素變異)를 조사비교(調査比較)하기 위해 지난해에 솔잎혹파리 피해(被害)가 심(甚)한 지역(地域)-경기도(京畿道) 수원시(水原市) 파장동(巴場洞)-에서 감수성(感受性) 수종(樹種)인 소나무(Pinus densi flora S. et Z.)와 저항성(低抗性) 수종(樹種)인 리기다소나무(Pinus rigida Mill)를 대상으로 솔잎혹파리 침입전(侵入前), 후(後)의 침엽생장(針葉生長), 광합성능력(光合成能力) 및 호흡율(呼吸率), 엽록소(葉綠素) 그리고 carotenoid 및 anthocyanin 색소함량(色素含量)의 변화(變化)를 1983년年 6월(月)부터 10월(月)까지 월별(月別)로 조사(調査)하였으며, 또한 3, 4월(月)에는 토양(土壤)속에서 월동중(越冬中)인 유충(幼虫)과 9월(月)에 솔잎속에서 생장(生長)하는 유충(幼虫)의 carotenoid와 anthocyanin 색소(色素) 함량(含量)을 조사(調査)한 결과(結果)는 다음과 같다. 1) 침엽생장(針葉生)에 있어서 솔잎혹파리에 침해(侵害)를 받은 피해엽(被害葉)이 건전엽(健全葉)에 비(比)하여 소나무에 있어서는 48.1%. 리기다소나무에 있어서는 37.4%정도의 생장(生長) 감소(減少)를 보였다. 2) 광합성(光合成) 능력(能力)에 있어서는 두 수종(樹種) 모두 건전엽(健全葉)이 피해엽(被害葉)보다 높았으며, 소나무에서는 8월(月)에 최대치(最大値)를 보였으나 리기다소나무에서는 10월(月)에 최대치(最大値)를 보였다. 한편, 호흡율(呼吸率) 있어서는 리기다소나무가 소나무보다 높았으며, 두 수종(樹種) 모두 피해엽(被害葉)이 건전엽(健全葉)보다 높았다. 3) 엽록소(葉綠素) 함량(合量)에 있어서는 리기다소나무가 소나무보다 높았으며, 두 수종(樹種) 모두 피해엽(被害葉)이 건전엽(健全葉)보다 높았다. 4) 일반적(一般的)으로, 솔잎혹파리에 저항성(低抗性)인 리기다소나무가 감수성(感受性)인 소나무보다 carotenoid 함량(合量)이 많았다. 또한 토양중(土壤中) 유충(幼虫)에서는 carotenoid 함량(合量)이 0.094.mg/g, 충영(虫癭)속 유충(幼虫)에서는 0.092 mg/g을 보여 서로 비슷하였으며, 이는 침엽(針葉)에서 나타난 함량(含量)보다 적었다. 5) Anthocyanin 함량(含量)에 있어서는 두 수종(樹種) 모두 피해엽(被害葉)이 건전엽(健全葉)보다 높았으며, 특히 소나무의 충영엽(虫癭葉)에서 높게 나타난 것은 솔잎혹파리침해(侵害)의 자극(刺戟)으로 인한 함량(含量)의 증가(增加)이며 따라서 가을에 충영부위(虫癭部位)가 적갈색(赤褐色)으로 변(變)한다고 생각된다.