매미나방은 산림과 과수에 심각한 피해를 입히는 해충이다. 본 연구에서는 국내 매미나방의 미토콘드리아 게놈(15,548 bp)을 분석하였다. 13개의 PCG와 2개의 rRNA를 연결한 서열(13,568 bp)을 사용한 23개의 미토콘드리아 게놈의 계통분석 결과, 분석한 매미나방은 다른 지역의 매미나방과 같은 과에 속하며 각각의 과(Erebidae, Euteliidae, Noctuidae, Nolidae, Notodontidae)들은 높은 노드수치로 단계통을 형성하였다.
본 연구는 꽃매미 알의 채집시기별 실내에서의 부화율, 부화기간을 조사하였으며 꽃매미의 알과 1~2령 약충에 대하여 26 약제의 약제감수성을 조사하였다. 야외에서 꽃매미 알은 산란된 시점(2009년 10월~11월)에서 알의 채집시기가 늦어질수록 부화율이 높아졌고, 부화기간도 짧아졌다. 꽃매미 알과 1~2령 약충의 약제감수성 시험결과, chlorpyrifos (312.5ppm)는 꽃매미 알에 대해서 100%의 높은 부화억제효과를 나타내었지만, 나머지 약제는 효과가 없었다. 알의 채집시기별로 chlorpyrifos의 효과는, 배수농도 (625 ppm), 추천농도(312.5 ppm), 반수농도(156.3 ppm)로 검정한 결과, 2010년 4월 20일에 채집된 알은 94.5%이상의 높은 부화억제효과를 나타냈지만, 5월 10일에 채집된 알은 각각 86.7%, 71.1%, 47.1%로 시험농도가 낮아질수록 효과는 낮아졌다. 하지만 부화 약충은 24시간이내에 100% 살충되었다. 5월 15일에 채집된 알은 배수농도를 제외하고 추천농도와 반수농도에서 각각 48.6%, 53.7%로 효과가 낮아졌으며, 부화한 약충의 사망률도 61%, 22%로 낮았다. 그리고 1령과 2령 약충은 모든 약제에 대해서 100% 살충되었다. 이상의 결과에서 늦어도 4월말까지 chlorpyrifos를 처리하는 것이 꽃매미 알에 대한 높은 살충효과를 기대할 수 있다.
본 시험은 수도 신품종 밀양 21호와 23호를 공시하여 벼멸구, 애멸구, 흰등멸구, 끝동매미충 및 번개매미충에 대한 저항성을 검토하기 위하여 실시하였다. 주로 품종저항성기작으로 여겨지는 멸구$\cdot$매미충에 대한 유균의 반응, 공시품종에 대한 멸구$\cdot$매미충의 식이선호성, 산란선호성 및 항충성을 실내에서 검토하였다. (1) 유충의 반응에 있어서 밀양 21호와 23호는 끝동매미충에 대하여 중간성(M), 밀량 23호는 애멸구에 대하여 중도저항성(MR)으로 나타났으나 그밖에 멸구$\cdot$매미충에 대해서는 중도감수성(MS) 내지 감수성(5) 반응을 보였 다. (2) 끝동매미충은 감수성 대조품종 유신, T(N)-1에 비하여 밀유 21호와 23호에서 비교적 낮은 식이선호성을 보였으나 벼멸구, 애멸구, 흰등멸구 및 번개매미충은 감수성 대조품종과 비교하여 밀탕 21호와 23호에서 같거나 높은 식이선호성을 보였다. 밀양 21호와 23호는 저항성 대조품종들에 비하여 모두 멸구$\cdot$매미충의 식이선호성이 높았다. (3) 벼멸구와 애멸구는 저항성대조품종 Mudgo, ASD-7에서 산란선호성이 높았고 밀양 21호와 23호에서 현저히 낮았으며 흰등멸구에서는 저항성 대조품종과 공시품종사이에 거의 같은 산란선호성을 보였다. 그러나 끝동매미충과 번개매미충의 경우는 반대로 저항성 대조품종들of 비하여 밀양 21호와 23호에서 현저히 높은 산난선호성을 보였다. (4) 밀량 23호에 대한 끝동매미충의 약충기간은 저항성 대조품종과 대등하였으나 밀양 21호와 23호에 대한 다른 멸구$\cdot$매미충의 약충기간은 저항성 대조품종들에 비하여 현저히 짧으며 감수성 대조품종과 같았다. (5) 저항성 대조품종에서 멸구$\cdot$매미충의 우화율이 심히 낮았으나 공시품종 및 감수성 대조품종에서는 비교적 우화율이 높았다. 감수성 대조품종에 비하여 공시품종에서 비교적 우화율이 낮은 害펄은 밀탕 21호 와 23호에 대한 애멸구, 끝동매미충 및 번개매미충이었다. (6) 이상의 결과를 종합해 볼 때 밀양 21호와 23호는 멸구$\cdot$매미충에 대한 진성저항성을 결하고 있는 것으로 보아진다. 다만 두 신품종은 끝동매미충에 대하여 비교적 저항성이 높은 것이 아닌가 보며 애멸구에 대한 것은 저항성이라기 보다는 벼의 내성이 있는 것으로 보아진다.
포도 주산지를 중심으로 문제가 되고 있는 꽃매미는 올해도 전국에 발생되어 농가에서는 각별한 주의가 요구되고 있다. 올해 농림수산식품부에서 조사한 발생면적은 7천여ha로 전년보다 11% 정도 감소했지만, 발생지역은 10개 시도, 68개 시군으로 전년보다 20개 시군이 늘어나 확산추체에 있다.
꽃매미(Lycorma delicatula)의 천적인 벼룩좀벌 일종(Anastatus orientalis Yang et Gibson(Hymenoptera : Eupelmidae))의 자연 상태에서 기생율을 조사한 결과: (1) 산동성 Yantai 에서 가장 높은 69.0%의 꽃매미 난괴가 기생 당하였고; (2) 최고 기생율은 33.0%로 북경시 하이디엔(Haidian) 지역에서 관찰되었고; (3) 기생봉의 알은 산시성의 양링(Yangling)에서 가장 빨리 부화하였으며, 천진시의 옌타이(Yantai)와 광앙(Guangang) 지역, 하북성의 친황다오(Qinhuangdao), 하이디엔(Haidian)에서 약간의 차이를 보였으며; (4) 성비는 채집된 지역에 따라 1.3에서 1.9로 다양하였고; (5) 꽃매미 난괴에 대한 기생율은 기주식물인 Populus sp., Salix sp. Toona sinensis에서 유의할 만한 차이가 관찰되지 않았으며, 최고기생율은 T. sinensis에서 64.3%로 나타났고, Ailanthus altissima에서는 27.4%로 가장 낮았다. (6) 꽃매미 알에 대해서도 꽃매미 알이 발견된 기주식물별로 차이가 없었고, 평균 30.0%의 기생율을 나타냈다.
한반도 특산식물인 매미꽃 자생 집단의 보전대책 수립을 위한 기초자료로 활용하고자 자생 집단의 분포와 식생환경 및 보전지위 평가를 수행하였다. 문헌자료 및 표본정보 수집과 현지조사를 통해 분포도를 작성한 결과 매미꽃은 지리산과 백운산 등 경상남도와 전라남도를 중심으로 주로 한반도 남부지방에 집중 분포하는 것으로 확인되었다. 또한 자생 집단은 주로 해발 227~744 m의 범위에 분포하였으며, 경사는 $5{\sim}11^{\circ}$ 계곡의 중 하부 지역에 많이 분포하였다. 8개 자생 집단에 대한 식생조사 결과 29개 조사구에서 총 238분류군이 출현하였으며, 각 조사구 내 초본층의 피도와 빈도를 기초로 매미꽃의 중요치를 산출한 결과 평균 25.34%로 나타났다. 8개 집단 내에 출현 종의 다양도는 평균 1.52였으며, 균등도와 우점도의 평균은 각각 0.83과 0.17로 산출되었다. 수집된 생물학적 자료를 바탕으로 IUCN 적색목록 기준에 의한 보전 지위를 평가한 결과 매미꽃은 Near Threatened(준위협종)에 포함되는 것으로 나타났으며, 이에 따라 매미꽃 자생 집단의 지속가능한 보존을 위한 전략수립과 필수적인 기초연구의 내용 및 방법이 논의 되었다.
꽃매미의 발육단계별 표피탄화수소를 비교하기 위하여 GC와 GC-MS를 이용하여 분석하였다. 분석된 꽃매미의 표피탄화수소의 종류는 알이 32종, 약충은 령별로 각각 33, 28, 38, 37종이었고 2령 약충에서 가장 적게 나타났다. 반면 성충은 암 수 모두 46종으로 동일하였으며, 꽃매미의 충태 중 가장 많은 종류의 탄화수소를 함유하고 있었다. 발육단계별 물질 함량을 분석한 결과, 알은 메틸기를 갖고 있는 9-methylheptacosane을 가장 많이 함유하고 있었으며(15.11%), 령기별 약충은 n-heptacosane을 가장 많이 함유하고 있었다(15.75, 22.42, 25.04, 23.11%). 반면 성충은 암 수 모두 n-nonacosane을 가장 많이 함유하고 있었다(13.42, 16.55%). 표피탄화수소의 구성물질을 5개 그룹(n-alkanes, monomethylalkanes, dimethylalkanes, trimethylalkanes, olefins)으로 나누고 물질 함량을 꽃매미 발육단계별로 비교하였다. 꽃매미의 알 표피는 대부분이 monomethylalkanes인 포화탄화수소로 이루어져 있고(45.39%), 약충은 포화탄화수소의 기본구조인 n-alkanes이 대부분이었다(37.63-46.12%). 또한 성충은 암 수에 따라 차이가 있었지만, n-alkanes과 monomethylalkanes을 고루 함유하는 것으로 나타났다. 반면 모든 충태에서, 3개이상의 메틸기를 갖거나 이중 결합을 포함하는 구조는 극히 적었다.
밀양에서 끝동매미충 개체군의 월동상채에 관한 정확한 자료를 얻고자 본 연구를 수행하였다. 월동하는 끝동매미충의 영기구성 현황은 월동초기인 12월 5일에 4령약충이 약 77~79%로 가장 많았으며, 다음이 약 15~17%의 3령약충과 약 3%의 5령약충이었다.이러한 끝동매미충의 영기구성 비율은 월동중 채집시기와 함께 2령약충과 3령약충의비율이 상재덕으로 감소하고 5령약충의 비율이 서서히 증가하여 이듬해 2월 20일에는 5령약충의 비율이 13~16% 였으며, 월동후기인 3월에는 5령약충과 성충의 비율이 점점 증가하였 3월 19일에는 5령약충이 약 70-71%였고, 4월 8일에는 성충의 비율이 약 47~50%를 차지하였다. 끝동매미충의 두 월동기간 시기별 영기수성 현황을 수치로 환산한 평균령기는 월동초기인 12월 5일에는 각각 약 3.91령기와 3.86령기였으며, 이듬해 2월 20일에는 각각 4.11령기와 4.07령기, 3월 19일 에는 각각 약 4.75령기와 4.79령기였고, 4월 8일에는 각각 약 5.42령기와 5.45령기였다. 한편 끝동매미충의 시기별 영기구성 및 평균령기는 두 월동기간간에 큰 차이는 없었으나, 끝동매미충이 월동에 들어가는 초기(11월 12월상순)의 기온과 월동후기(3월)의 기온에 따라 끝동매미충의 영기구성에 약간의 차이가 있었다. 또한 끝동매미충의 채집기간 평균령기를 비교한 발육지수의 값이 대체로 1.0이상의 값을 나타내어 월동중에도 끝동매미충은 발육이 진행되었음을 알 수 있었다. 끝동매미충의 월동장소별 채집밀도는 보리밭보다 휴반에 서 현저히 높았다.
갈색날개매미충 성충을 유인하여 방제할 수 있는 트랩식물로서 선발한 해바라기는 갈색날개매미충의 산란전기간에 대하여 가장 높은 유인력을 보였다. 갈색날개매미충의 생태학적 특성을 고려할 때 성충단계에서 산란전기간과 산란기간으로 구별되며 갈색날개매미충이 선호하는 블루베리와 비교하였을 때 산란전기간에 91.4~95.2%의 높은 유인력을 보였다. 갈색날개매미충이 산란에 접어드는 8월 20일에는 산란기주를 선호하는 특성 때문에 해바라기로의 유인률이 9.8~11.6%로 낮았다. 해바라기와 동시에 사용할 수 있는 침투이행성 약제를 선발한 결과, Etofenprox를 제외한 모든 약제가 90% 이상의 우수한 방제효과를 보였고, 방제효과가 우수한 살충제 중 Dinotefuran 은 95.8%로 가장 높은 살충률을 보였다. 방제효과가 우수한 살충제인 Acetamiprid, Dinotefuran, Thiametoxam, Imidacloprid의 약효지속기간은 조시기간인 13일 동안 지속되었다. 따라서, 해바라기와 방제효과가 우수한 침투이행성 약제를 동시에 활용할 경우 농경지내로 유인되는 밀도와 주변 생태계내 개체를 감소시킬 수 있을 것으로 생각되며 장기적으로 생태계 안정화에 도움을 줄 수 있을 것으로 기대한다.
본 시험은 온도 발육모델을 이용하여 꽃매미 알의 부화시기를 예측하고 약충과 성충 방제에 효과적인 친환경 자재선발 및 끈끈이트랩 색상별 유인효과를 찾기 위하여 수행하였다. 꽃매미 알은 15, 20, $25^{\circ}C$(14L:10D)에서 각각 55.9, 26.8, 21.6일 만에 부화하였고 부화율은 각각 61.9, 57.8, 30.4%로 온도가 높을수록 부화소요기간은 짧고 부화율은 낮았다. 알의 온도와 발육속도와의 관계식은 Y=0.0028X-0.0228 ($R^2$=0.9561)이었으며, 발육영점온도는 $8.14^{\circ}C$, 유효적산온도는 355.4일도였다. 위의 관계식에 의하여 전남지역 꽃매미 알의 부화시기는 5월 22일로 예측되었다. 꽃매미 약충방제에 효과적인 친환경자재는 제충국추출물, 고삼추출물, 데리스추출물이었고, 성충은 제충국추출물, 고삼추출물이었다. 황토색, 파랑색, 노랑색 끈끈이트랩 중에서 황토색끈끈이트랩의 유인량은 2주 동안에 약충 535마리, 성충 87.7마리였다. 황토색 끈끈이트랩은 꽃매미 약충과 성충의 유인포살효과가 우수하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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