느타리버섯 재배사에서 버섯혹파리(Mycophila speyeri)에 대한 한국산 곤충병원성 선충 Steinernema carpocapsae 포천 계통, S. logicaudum 논산 계통, S. glaseri 동래 계통, Heterorhabditis bacteriophora 함양 계통과 Heterorabditis sp. 경산 계통의 방제효과를 평가하였다. 5종의 한국산곤충병원성 선충 중 버섯혹파리에 대한 방제는 steinernema 속 3종보다 Heterorhabditis 속 2종의 효과가 높았다. 방제효과가 가장 높았던 종은 H. bacteriophora 함양 계통이었으며, $1.5 m^2$ 당 $1\times10^6$ 마리로 처리한 7일, 14일, 21일째 방제효과는 창녕에서 $49.0\%,\;89.5\%,\;89.1\%$였고, $1\times10^5$마리로 처리했을 때는 $46.5\%,\;76.7\%,\;85.4\%$였다. 그리고 진주에서는 $1\times10^6$마리로 처리한 7일, 14일, 21일째 방제효과가 $54.0\%,\;74.5\%,\;79.8\%$였으며, $1\times10^5$마리로 처리했을 때는 $49.0\%,\;76.6\%,\;61.1\%$였다.
곤충병원선충(Steinernema carpocapsae Weiser)의 지상부 해충에 대한 야외 방제 효과검증을 위해 화학 방제가 곤란한 파밤나방(Spodoptera exigua(Hubner))을 대상으로 엽면 살포시 시험을 실시하였다. 지상부 살포시 건조에 따른 선충의 생존력 감소를 막기 위해 바람직한 내건제들이(Alkyl glucoside, CMC, glycerol, Keltrol-F, Kunipia-G 및 Laponite LXG) 우선 비교 분석되었다. 이들 내건제 가운데 Keltrol-F(0.1%)가 선발되었다. 이 농도의 내건제가 포함된 선충을 밀도별로 파밤나방이 서식하는 포크에 엽면 살포 처리하여 1 ml당 5,000마리의 감염태 선충의 유효 방제 밀도를 결정하였다. 이 선충 밀도로 포장에 적용하였을 때 87.8%dml 파밤나방 방제 효과를 보였다.
곤충병원선충(Steinernema carpocapsae Weiser) 기주 증식을 위해 실내 대량사육이 용이한 파밤나방(spodoptera exigua (Hubner))과 담배거세미나방(Sp. litura (Fabricius))유충에서 병원성과 증식선충수를 조사하였다. 반수치사 병원선충수는 두 기주간 또는 발육시기에 따라 차이가 없었으나 기주내에 증식된 선충수는 기주의 크기에 비례하였다. 온도에 따른 선충의 증식은 온도가 증가함에 따라 기주내 최대 감염태 선충수(담배거세미나방 5령충에서 약 500,000마리, 파밤나방 5령충에서 약 100,000 마리)를 보이는 소요기간이 $25^{\circ}C$에는 접종 후 6일이나 $20^{\circ}C$에서는 12일로 길어졌다.
이화명나방 유충을 방제할 목적으로 이화명충이 가해한 벼 줄기에 곤충병원성선충인 Steinernema carpocapsae와 Heterorhabditis bacteriophora를 살포한 결과 효과가 좋았다. 8cm 길이의 벼 줄기 2본에 S. carpocapsae 250, 500, 1,000, 2,000마리/ml를 살포한 결과 68.6$\pm$10.0~94.9$\pm$2.6%의 치사율을 얻었으며 H. bacteriophora 100, 200, 400, 800마리 ml살포구에서는 91.4$\pm$0.7~100%의 방제를 얻었다. 그러나 3본의 벼줄기를 H.bacteriophora 현탁액에 침적한 경우는 100마리/ml 구에서는 42.6$\pm$4.7%, 200마리/ml구에서는 63.1$\pm$4.7%로 선충의 현탁액을 살포하는 것보다는 치사율이 낮아 효과가 적었다. 벼 줄기는 선충의 생존과 기주 탐색에 좋은 환경을 유지해 주어 곤충병원 성선충은 이화명충의 방제에 유용한 생물적 인자로 확인 되었다.
곤충병원성선충 Steinernema carpocapsae 포천 계통을 이용하여 미국흰불나방 (Hyphanria cunea)의 환경친화적 방제 가능성을 알아보기 위하여 실내와 포트에서 실험을 수행하였다. Steinernema carpocapsae 포천 계통의 병원성은 미국흰불나방의 령기에 따라 병원성의 차이가 있어 2령충과 $3\~4$령 혼재 처리에서는 미국흰불나방 유충 당 20마리 이상 선충 처리에서는 $100\%$치사하였으나, 5령충에서는 80마리 선충 접종 시에도 처리 3일 후 $34\%$의 치사율을 보였다. Steinernema carpocapsae 포천 계통의 접종농도가 높을수록 미국흰불나방의 치사율은 증가하였다. Pot 실험에서 수종 (뽕나무와 버즘나무)간이나 선충 농도간에 미국횐불나방 유충에 대한 치사율은 차이가 없어 $70\%$ 이상의 치사율을 보였다.
14계통의 한국산 steinernematid와 heterorhabditid 선충들의 담배거세미나방에 대한 실내 병원성 검정 결과, Steinernema carpocapsae (GSN1), Steinernema sp. (GSNUS-10), Steinernema sp. (GSNUS-14), Heterorhabditis bacteriophora Hamyang (HbH), Heterorhabditis sp. (GSNUH-1) 5계통들을 선발하였다. 곤충병원성 선충 5계통들은 담배거세미나방에 대한 반수치사농도($LC_{50}$)를 조사한 결과, 2령충이 가장 감수적이었고, S. carpocapsae (GSN1) 계통이 4.0-8.3 마리로 가장 낮았다. 곤충병원성 선충 5계통들의 pot에서의 병원성 실험결과 선충 계통이나 처리농도 및 처리횟수에 따라 차이가 있었다. 1회 살포보다 2-3회 살포 시 병원성이 높았으며 3회 살포를 제외하고는 처리 농도가 높을수록 병원성이 높았다. 시설 내 배추, 양배추 및 케일 포장에서 S. carpocapsae (GSN1) 계통과 Steinernema sp. (GSNUS-14), Heterorhabditis (GSNUH-1) 계통의 담배거세미나방에 대한 방제효과는 선충 계통이나 처리농도, 처리횟수 및 엽채류의 종류에 따라 다양하게 나타났다. 선충 계통 간에는 S. carpocapsae GSN1이 방제효과가 높았고, 처리농도는 $m^2$당 100,000마리(720,000마리/7.2 $m^2=1{\times}109$마리/ha)가 다른 두 농도처리보다 높았다. 처리횟수에서는 3회 처리가 1회와 2회 처리보다 높았고, 엽채류 종류에 따라서는 배추에서의 병원성이 양배추나 케일에서보다 높았다.
Xenorhabdus nematophilus sp., an insect-pathogenic bacterium, was newly isolated from Korean entomopathogenic nematode of Steinernema carpocapsae, which can be used as a useful bioinsecticide. Primary and secondary form variants of Xenorhabdus nematophilus were observed when cultured in vitro. Primary form variants adsorbed bromothymol blue, while secondary form did not. However, many other characters of two variants were very similar. The variants were all rod-shaped and cell size was highly variable ranging from 0.5 by 2.0 ${\mu}$m to 1.0 by 5.0 ${\mu}$m. Both produced highly toxic substances and killed the insect larva within 20∼38 hr, indicating that insect pathogenicity of Xenorhabdus is not directly associated with its phase variation. In addition, cell-free culture supernatant of Xenorhabdus was sufficient to kill the insect larva by injecting it ito insect hemolymph; however, cell-harboring culture broth was more effective for killing the insect. The use of Xenorhabdus nematophilus may provide a potential alternative to Bacillus thuringiensis (Bt) toxins.
본 연구에서는 국내에서 분리된 곤충병원성 선충인 Steinernema carpocapsae종과 공생박테리아인 Xenorhabdus nematophilus종의 지방산을 분석하여 비교하였다. In vitro에서 수확된 곤충병원성 선충은 탄소 18개를 함유한 지방산이 가장 많은 것을 확인할 수 있었고, in vivo에서 수확된 곤충병원성 선충도 탄소 18개를 함유한 지방산이 가장 많은 것을 확인할 수 있었다. 하지만 그 다음으로 많은 지방산 성분이 in vitro에서 수확된 선충의 경우 탄소가 19개인데 비해 in vivo에서는 16개의 탄소를 가진 지방산인 것으로 나타나 차이점이 있는 것으로 확인되었다. 공생박테리아인 경우는 탄소의 수가 16개인 지방산이 가장 많이 함유된 것으로 나타났다.
A simple method for the in vivo production of third-stage infective juveniles(IJs) of Steinernema glaseri was developed. Using Galleria mellonella larvae, only IJs can be rapidly generated inadequate quantities for field application. The nematode inoculation concentration and incubation temperature were critically important. The most effective temperature for infectivity of Steinernema glaseri IJs to Galleria mellonella larvae was 33$^\circ C$. However, the total number of menatodes harvested at 25$^\circ C$ about 66,000 IJs per larva was significantly greater than those at other temperatures. The optimal inoculation number of nematodes was 60 to 80 nematodes per host larva. The higher nematode inoculation concentration of 100 IJs per larva caused a rapid decrease in the total number of IJs harvested. As the inoculation medium pH increased, the number of IJs harvested increased and reached about 110,000 IJs per larva at pH 9.0. The pathogenicity of IJs decreased y increasing the salt concentration in the medium.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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