남부지방에서 옥수수 흑조위축병을 회피할 수 있는 파종기를 알기 위하여 이병성인 수원 19호와 저항성인 진주옥을 4월 1 일부터 6월 10일까지 10일 간격으로 8회 파종하여 얻어진 결과는 다음과 같다. 1. 흑조위축병 이병주율은 4월 1 구부터 4월 21일까지는 40 % 이하이었으나 그 후는 파종이 지연될수록 급격히 증가한 후 6월 10 일 파종에서는 다시 감소하였으며, 품종간에는 수원 19호가 진주옥보다 이병주율이 높았다. 2. 간장, 입묘율, Silage 수량, 간엽수량, 가소화건물양은 두 품종 모두 4월 1 일에서 5월 1 일 파종까지는 차이가 없었으나 그 이후는 파종이 지연될수록 급격히 감소하였고 6월 10일 파종에서는 다시 증가하였다. 품종간에는 간장, Silage 수량, 가소화건물양은 수원 19보다 진주옥이 높았으나 간엽수량은 수원 19호가 진주옥보다 높았다. 3. 주당자수수, 평균자구중, 자수수량은 수원 19호가 진주옥보다 현저히 낮았는데, 수원 19호에서 는 4월 1 일부터 5월 21 일까지는 파종이 지연될수록 급격히 감소한 후 6월 10 일 파종에서는 다시 증가하였으나 진주옥에서는 4월 1 일에서 5월1 일까지는 차이가 없었으나 그 후에는 파종이 지연될수록 점점 감소하였다. 4. 자수가 Silage 중에 차지하는 비율은 수원 19호가 진주옥보다 현저히 낮았으며, 파종기에 따른 경향은 수원 19호는 5월 21 일까지 파종이 지연될수록 감소한 후 다시 증가하였으나 진주옥은 5월11 일까지 증가한 후 감소하였다. 5. 애멸구 발생은 연차간 발생시기와 발생량이 다소 달랐으나 대체로 1회 발생은 3월 하순 혹은 4 월 초순, 2회발생은 6월중순, 3회발생은 7월하순, 4회발생은 9월초순이었으며, 5월중에는 발생양이 극히 적었다. 6. 흑조위축병을 회피하고 Silage 수량이 높은 옥수수의 파종적기는 4월중이었으며 이 때 Silage 수량은 두 품종 모두 17∼23 t/ha 이었다.
본 시험은 유기인계 살충제인 Terracur P입제 및 Lebaycid 입제와 유기염소계 살충제인 상감마입제$(\gamma-BHC 입제)$를 수면시용 하였을때 수도요해충인 이화명충, 끝 동매미충, 애멸구 및 흰둥멸구에 대한 동시방제가능성과 방제적기를 구명하고 약제간의 방제효과를 비교코저 실시하였다. 얻어진 시험결과는 다음과 같다. 1) 약제처리후 부화직후 이화명충 접종 시험에 있어서 상감마와 Terracur P는 높은 살충율을 보였으나 Lebaycid의 살충율은 낮았다. 約 $50\%$ 살충력 잔효일수에 있어서 상감마는 8-14日이었고 Terracur P는 6일간이었다. 2) 당초 계획된 방제적기에 관한 정보는 얻을 수 없었다. 즉 주어진 일간격이 좁아 유의한 차를 얻을 수 없었다. 3) 1,2화기 이화명충에 대한 방제효과는 Terracur P=상감마>Lebaycid의 순이었다. 4) Terracur P와 Lebaycid 입제의 처리는 끝동매미충의 방제효과가 좋았으나 상감마$(\gamma-BHC 입제)$의 방제효과는 기대할 수 없었다. 끝동매미충에 대한 Terracur P와 Lebaycid입제의 잔효력은 30일 이상이었다. 5) 애멸구와 흰등별구에 대한 시험은 충의 서식밀도가 낮기 때문에 약제간 방제효과를 얻을 수 없었다. 6) 공시약제중 Terracur P와 Lebaycidd입제는 이화명충과 끌동매미충의 동시방제제로서 사용할 수 있을 것 같다.
살충제의 액상근부처리(Root zone-liquid)와 캡슐근부처리(Root zone-capsule)에 의한 수도해충 방제효과를 검토하고 살충제의 새로운 사용방법을 개발하기 위해 pot 및 포장시험을 실시하였다. A. Pot 시험 이앙 5일후 ha당 1kg(a.i)와 2kg(a.i) 1회 시용수준에서 Carbofuran, Omethoate의 액상근부처리(Pipett에 의함) Carbofuran, Disysteon의 캡슐 근부처리 및 Carbofuran, Disyston, Diazinon의 수면처리를 하여 이화명충, 애멸구, 벼멸구 방제효과를 검토하였다. 1. 약제처리후 10일, 20일, 30일에 이화명충 부화유충을 접종하고 20일후 살충율과 심고경을 조사한 바 Carbofuran 액상근부처리와 Capsule 근부처리는 약제처리후 30일까지 계속 이화명충의 방제효과가 좋았다. Carbofuran 수면시용은 약제처리후 10일까지는 방제효과가 있었으나 그 후는 낮았으며 그밖에 약제들은 이화명충 방제효과가 낮았다. 2. 약제처리후 17일에 애멸구, 벼멸구 성충을 접종하여 살충율을 조사한 바 Carbofuran 액상근부처리와 캡슐 근부처리는 살충력이 비교적 높았으나 그밖에 약제 또는 처리에서는 거의 살충력을 기대할 수 없었다. 3. Carbofuran 액상근부처리와 캡슐근부처리는 Carbofuran 수면시용에 비하여 해충방제효과가 정확하고 잔 효력이 월드이 좋았다. B. 포장시험 이앙 5일(A-포장)과 18일 (B-포장)후에 ha당 1kg과 2kg(a. I)을 각각 1회 시용수준에서 Carbofuran, Omethoate 액상근부처리 (Liquid applicator에 의함), Carbofuran 캡슐 근부처리를 실시하였고 Carbofuran 캡슐 근부처리를 실시하였고 Carbofuran과 Diazinon은 같은 수준에서 각각 이화명충 제1화기에 1회, 2화기에 1회 수면처리한 다음 이화명충에 의한 심고경율, 백수경율, 애멸구의 밀도를 조사였다. 1. Carbofuran, Omethoate 액상근부처리에 비하여 캡슐 근부처리는 이화명충, 애멸구방제효과가 월등히 좋았고 Omethoate보다는 Carbofuran의 방제효과가 좋았다. 2. Carbofuran 1회 액상근부처리는 Carbofuran 2회 수면시용과 대등한 수도해충의 방제효과가 있었다. 3. A포장에서 보다 B포장에서 이화명충 방제효과가 좋았는데 그것은 B포장에서의 약제처리시기가 이화명충 방제적기에 해당하기 때문인 것 같다. 4. Carbofuran 1회 근부처리는 수도 전 생육기간에 걸친 수도해충방제가 가능한 것으로 보였다.
멸구과(Delphacidae) 8종의 internal transcribed spacer 2 (ITS2) DNA 염기서열로 종간 차이 추정값을 비교하고 분자계통수를 추론하였다. ITS2 DNA 염기서열 길이는 종(species)마다 550 bp (흰등멸구)에서 699 bp (겨풀멸구)까지 차이를 보였다. 같은 Nilaparvata 속의 겨풀멸구와 벼멸구붙이 사이의 염기서열 차이 추정값($d{\pm}S.E.$)은 $0.001{\pm}0.001$로 가장 낮았으며, 사슴멸구와 일본멸구 사이는 $0.579{\pm}0.021$로 가장 높았다. 벼멸구와 다른 멸구류들과의 종간 염기서열 차이 추정값은 $0.056{\pm}0.008$ (겨풀멸구)에서부터 $0.548{\pm}0.021$ (일본멸구)로 구분되었다. 반면, Neighbor-joining 방법으로 추론된 분자계통수에서는 겨풀멸구와 벼멸구붙이를 제외하고 나머지 멸구류들은 독립된 다른 그룹으로 분지되었다. 벼멸구의 ITS2 염기서열을 참고하여 벼멸구 특이 고리매개등온증폭(loop-mediated isothermal amplification, LAMP) 프라이머 4 세트(BPH-38, BPH-38-1, BPH-207 및 BPH-92)를 제작하였다. 이들 각각을 벼멸구, 흰등멸구 및 애멸구의 게놈 DNA와 $65^{\circ}C$에서 60분간 반응시켰을 때, 벼멸구 시료에서만 증폭 산물들이 관찰되었다. BPH-92 LAMP 프라이머 세트로 $65^{\circ}C$에서 벼멸구 DNA의 양(0.1 ng, 1 ng, 10 ng, 100 ng)과 반응시간(20분, 30분, 40분, 60분)을 달리하여 형광반응을 관찰하였을 때, 20분과 30분 반응에서는 100 ng 까지에서도 발광여부 구별이 어려웠다. 그러나 40분 반응에서는 10 ng 이상에서, 60분 반응에서는 0.1 ng 이상에서 발광여부가 명확히 구별되었다.
본 연구는 국내로 유입되어 벼를 가해하는 주요 해충인 벼멸구의 감수성 및 항충성의 차이를 조사하고자 품종별 발육기간, 성충 수명, 산자수, 생명표 등을 조사하였다. 벼 품종별 발육실험에서 난기간은 품종에 상관없이 9일 정도로 조사되었고, 전체 약충기간은 품종별로 뚜렷한 차이가 나타나지 않았다. 발육단계별 우화율의 경우 Bph1 유전자를 가진 장성벼가 36%로 가장 낮은 수준으로 조사되었다. Bph2 유전자를 가진 친농벼의 경우 우화율이 70%로 가장 높았으며 감수성 품종인 동진 1호는 50%의 우화율을 나타냈다. 저항성 유전자를 가진 품종을 섭식한 벼멸구의 경우 발육기간과의 연관성은 낮지만, 탈피 과정에 영향을 미치는 것으로 추측된다. 벼멸구의 생식과 관련하여 품종에 따라 산란전기는 차이가 없는 것으로 조사되었으며, 산란기간은 $23.1{\pm}2.88$일로 동진 1호가 가장 길었고 Bph2 유전자를 가진 친농벼와 중모 1045는 각각 $19.3{\pm}2.26$일, $18.9{\pm}2.03$일로 통계적으로 유사하였다. 그에 비해 Bph1 유전자를 가진 청청벼와 장성벼의 산란기간이 짧았으며, 특히 장성벼는 $4.7{\pm}1.46$일로 가장 짧았다. 암컷 수명과 산자수는 산란기간과 동일한 경향으로 조사되어 청청벼와 장성벼에서의 벼멸구의 생식능력이 다른 품종에 비해 낮음을 확인하였다. 생명표 분석을 통해 얻어진 데이터를 비교한 결과, 순증가율은 중모 1045 ($64.51{\pm}25.414$), 친농벼($51.61{\pm}28.558$), 동진 1호($43.25{\pm}13.952$), 청청벼($11.02{\pm}7.497$), 장성벼($2.51{\pm}3.620$) 순으로 낮았고, 내적자연증가율은 중모 1045 ($0.196{\pm}0.0155$), 친농벼($0.181{\pm}0.0246$), 동진 1호($0.172{\pm}0.0179$), 청청벼($0.127{\pm}0.0402$), 장성벼($0.048{\pm}0.0582$) 순이었다. 기간자연증가율은 순증가율과 같은 순서였고, 평균세대기간은 동진 1호, 친농벼, 중모 1045, 장성벼, 청청벼 순이었으며, 배수기간은 장성벼에서 가장 긴 것으로 조사되었으나 통계적으로 모든 품종에서 유의했다. 종합해 보면 장성벼의 경우 벼멸구가 번식하는 데 있어서 다른 품종에 비해 가장 불리하며, 저항성 유전자가 있지만 친농벼와 중모 1045는 벼멸구의 번식에 있어서 감수성 품종과 차이가 없는 것으로 조사되었다. 저항성 유전자를 포함한 품종 간에서도 벼멸구의 가해능력이 차이가 있는 것으로 보아, 벼멸구 방제를 위한 저항성 품종 육종에 있어서 다양한 요인을 고려하고, 저항성 유전자가 어떠한 기작을 통하여 저항성 반응을 나타내는지에 대한 연구가 필요할 것으로 생각된다.
고리매개등온증폭법(LAMP)으로 흰등멸구를 특이적으로 구별해낼 수 있는 프라이머 세트(WBPH-65)가 핵내 ITS2영역의 전체염기서열(KC417469.1)을 바탕으로 설계 제작되었다. WBPH-65는 총 6개의 프라이머, F3 (18 bp), B3 (18 bp), FIP (43 bp), BIP (40 bp), LF (21 bp), LB (25 bp)로 구성되는데, 전체 합한 길이가 165 bp이다. WBPH-65를 흰등멸구, 벼멸구 및 애멸구의 게놈 DNA와 $65^{\circ}C$에서 60분간 고리매개등온증폭 반응시켰을 때, 흰등멸구 시료에서만 증폭 산물들이 관찰되었다. $65^{\circ}C$에서 WBPH-65와 흰등멸구 게놈 DNA의 양과 반응시간을 달리하여 형광반응을 관찰하였을 때 40분 반응에서는 10과 100 ng DNA에서, 60분 반응에서는 0.01, 0.1, 1, 10, 100 ng DNA에서 발광여부가 명확히 구별되었다. 그러나 20분과 30분 반응에서는 준비된 모든 DNA 양에서 발광여부 구별이 어려웠다. 한편, WBPH-65에서 LF와 BF 프라이머를 뺀 경우 60분 반응에서는 벼멸구, 애멸구 뿐만 아니라 흰등멸구의 게놈 DNA에서도 발광되지 않았다. 본 연구 결과로부터 WBPH-65가 60분 이내 반응에서 흰등멸구를 특이적으로 구별하기 위해서는 6개의 프라이머가 모두 필요하며 최소한 벼멸구와 애멸구를 구별해낼 수 있음을 확인하였다.
온도조건이 벼멸구(Nilaparvate lugens Stal)의 발육과 산란에 미치는 영향을 정밀하게 조사하여 벼 포장에서의 온도변화에 따른 벼멸구의 발육경과를 예측함으로서 방제적기를 포착하는데 필요한 기초자료를 얻고자 정온과 변온의 식물 생장조정항온기 내에서 벼멸구의 발육속도 및 산란력을 측정하는 실험을 수행한 바 그 결과를 요약하면 다음과 같다. 1. 정온조건에서의 발육 및 산란 벼멸구 난의 부화율은 $25^{\circ}C$에서 가장 높았으며 그 이하나 이상의 온도로 변함에 따라 낮아지는 경향이었다. 난기간은 $27.5^{\circ}C$에서 가장 짧았으며 온도가 낮아짐에 따라 난기간이 길어지는 경향이었고 $30^{\circ}C$ 이상의 고온에서도 난의 발육이 지연되었다. 우화율은 $27.5^{\circ}C$에서 가장 높았고 온도가 낮아짐에 따라 낮아져 $32.5^{\circ}C$와 $35^{\circ}C$에서는 전혀 우화하지 못하였다. 약충기간은 $27.5^{\circ}C$와 $30^{\circ}C$에서 가장 짧았으며 온도가 낮아짐에 따라 길어지는 경향이었다. 우화성충의 수명은 온도가 낮아짐에 따라 길어지는 경향이었고 수컷은 $27.5^{\circ}C$에서 수명이 가장 짧았다. 산란전기는 $32.5^{\circ}C$에서 가장 짧았으며 온도가 낮아짐에 따라 길어져 $17.5^{\circ}C$에서는 $32.5^{\circ}C$에서보다 약 6.5배에 달했다. 산란수는 $25^{\circ}C$에서 가장 많았으며 그 이하나 이상의 온도로 변함에 따라 적어지는 경향이었다. 2. 변온조건과 정온조건에서의 발육 및 산란 같은 유효적산온도에서, 난의 부화율은 정온 조건에서보다 변온조건에서 약 10% 정도 높았으나 난기간은 큰 차이가 없었다. 우화율은 $22^{\circ}C$ 동일 유효적산온도 조건의 경우 변온에서 약 8% 정도 높았으나 $28^{\circ}C$ 동일 유효적산온도의 경우 반대로 정온조건에서 약 8% 정도 높았다. 약충기간은 정온조건에서보다 변온조건에서 약 $4{\sim}6$일 정도 길었다. 같은 유효적산온도에서, 성충의 수명과 산란수는 성충기의 온도가 정온인 것보다 변온인 것에서 길었으며 산란수도 많았다. 한편, 난기에서부터 약충기까지 노출시켰던 온도를 고려해 보면 약충기까지 $28^{\circ}C$ 정온에서 노출시켰던 구에서 각 온도 공히 성충의 수명이 길어져 성충의 수명은 약충기의 온도에 영향을 받았다. 산란전기에는 약충기와 성충기의 온도가 함께 영향을 주었으며 산란수에는 성충기의 온도가 큰 영향을 주었다. 3. 각 발육단계별 발육임계온도 및 유효적산 온도 본 실험결과 계산된 발육임계온도는 난기에서 $14.12^{\circ}C$, 약충기에서 $14.76^{\circ}C$, 성충기에서 $9.12^{\circ}C$, 산란전기에서 $15.95^{\circ}C$로 나타났다. 각 발육단계별 유효적산온도는 난기에서 141.25 온일도(Degree-Day), 약충기에서 167.83 온일도, 성충기에서 349.64 온일도, 그리고 산란전기에서 58.60 온일도 이었다.
벼멸구 상습피해지역인 해남의 벼멸구 비내시기 비내시기기상 특성 및 비내 벼멸구의 생태적 특성을 조사한 결과는 다음과 같다. (1) 초비내시기는 6 월 하순 ~ 7월 하순, 집중비내시기는 7월 하순~중순경으로 전남 내륙지역보다 15~30 일 빨랐으며, 집중비내기의 기상은 온도 $20{\;}~{\;}25^{\circ}C$, 습도 86 ~ 95 %, 남서풍, 풍속 1.0~2.9 m/sec였다. (2) 비내량은 지형에 따라 차이를 해안에 인접한 산의 뒤쪽 들에서 많았고 생태형 구성비는 생태형 I은 감소하는 반면에 생태형II와 III의 비가 증가하는 경향이었다. (3) 비내 벼멸구의 란.약충 및 성충기간은 명명 9 ~ 12 일, 13 ~ 16 일, 12 ~ 36일이었고 부화율과 우화율은 80% 이상으로 발생기의 기상조건에 따라 차이가 뚜렷하였다. 성충의 수명은 ♀이 ♂보다 장혈형이 단혈형이 보다 더 길었으나 산화수는 단혈형이 더 많은 차이를 보였다. (4) 벼멸구의 수치적 활동범위는 수면상 16cm 이내이고 주간에는 위로 야간에는 수면가까이 이동하는 경시적 일주성을 나타냈으며 Hopping에 의한 이동거리는 반경 20cm 이내이었다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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