국내 전역에 분포되어 있는 잣나무(Pinus koraiensis)에 소나무재선충(Bursaphelenchus xylophilus)을 옮기는 새로운 매개충으로 북방수염하늘소(Monochamus saltuarius)에 의한 발병이 보고되면서 소나무재선충의 빠른 확산이 우려되고 있다. 잣나무의 주요 성분이며 Monochamus속에 유인성분으로 보고된 $\alpha$-pinene과 에탄올, 나무종류의 유인성분으로 알려진 Ips 속 페로몬(ipsenol, ipsdienol)에 대하여 혼합 유인효과를 검토한 결과, ipsenol + ipsdienol에서 67.9%, 그리고 ipsenol과 ipsdienol을 $\alpha$-pinene + 에탄올과 혼합 처리 시 각각 67.7%, 79.3%의 유인력을 보였다. 특히 ipsenol에 비해 ipsdienol의 $\alpha$-pinene + 에탄올에 대한 혼합효과가 높았으며, 북방수염하늘소의 수컷에 비해 암컷이 높은 유인력을 나타냈다.
국내 전역에 분포되어 있는 잣나무(Pinus koraiensis)에 소나무재선충(Bursaphelenchus xylophilus)을 옮기는 새로운 매개충으로 북방수염하늘소(Monochamus saltuarius)에 의한 발병이 보고되면서 소나무재선충의 빠른 확산이 우려되고 있다. 잣나무의 주요 성분이며 Monochamus속에 유인성분으로 보고된 $\alpha$-pinene과 에탄올, 나무종류의 유인성분으로 알려진 Ips 속 페로몬(ipsenol, ipsdienol)에 대하여 혼합 유인효과를 검토한 결과, ipsenol + ipsdienol에서 67.9%, 그리고 ipsenol과 ipsdienol을 $\alpha$-pinene + 에탄올과 혼합 처리 시 각각 67.7%, 79.3%의 유인력을 보였다. 특히 ipsenol에 비해 ipsdienol의 $\alpha$-pinene + 에탄올에 대한 혼합효과가 높았으며, 북방수염하늘소의 수컷에 비해 암컷이 높은 유인력을 나타냈다.
The pine sawyer, Monochamus saltuarius Gebler (Colepotera: Cerambycidae) was newly known as a vector of pinewood nematode causing the pine wilt disease in Korean white pine (P. koraiensis Siebold & Zucc.) forestry. Recently, it has a serious problem to spread fast and widely throughout Korea by tran...
The pine sawyer, Monochamus saltuarius Gebler (Colepotera: Cerambycidae) was newly known as a vector of pinewood nematode causing the pine wilt disease in Korean white pine (P. koraiensis Siebold & Zucc.) forestry. Recently, it has a serious problem to spread fast and widely throughout Korea by transferring M. saltuarius. For the control of M. saltuarius, this study was investigated the attractants by analyzing from the Korean white pine. Major components of Korean white pine was analyzed as $\alpha$-pinene and ethanol, and reported as an attractant against Monochamus genus. Ipsenol and ipsdienol, the pheromones of Ips genus known as attractant components of woodboring beetles, were tested to the attractive efficacy against Monochamus saltuarius. The attractive efficacy showed 67.9% of Ipsenol plus ipsdienol and ipsenol, ipsdienol mixed with $\alpha$-pinene plus ethanol was showed 67.7% and 79.3%, respectively. Especially, ipsdienol with $\alpha$-pinene and ethanol was shown the high synergy effect, and the attractant effect was higher at M. saltuarius female than male.
The pine sawyer, Monochamus saltuarius Gebler (Colepotera: Cerambycidae) was newly known as a vector of pinewood nematode causing the pine wilt disease in Korean white pine (P. koraiensis Siebold & Zucc.) forestry. Recently, it has a serious problem to spread fast and widely throughout Korea by transferring M. saltuarius. For the control of M. saltuarius, this study was investigated the attractants by analyzing from the Korean white pine. Major components of Korean white pine was analyzed as $\alpha$-pinene and ethanol, and reported as an attractant against Monochamus genus. Ipsenol and ipsdienol, the pheromones of Ips genus known as attractant components of woodboring beetles, were tested to the attractive efficacy against Monochamus saltuarius. The attractive efficacy showed 67.9% of Ipsenol plus ipsdienol and ipsenol, ipsdienol mixed with $\alpha$-pinene plus ethanol was showed 67.7% and 79.3%, respectively. Especially, ipsdienol with $\alpha$-pinene and ethanol was shown the high synergy effect, and the attractant effect was higher at M. saltuarius female than male.
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문제 정의
본 연구에서는 북방수염하늘소의 기주식물인 국내 잣나무 (P. koraiensis)의 성분을 분석하고, 그 중 Monochamus 종의 일부에 대하여 유인 성분으로 알려진 a-piwne과 에탄올이 Ips 속 나무좀류의 집합페로몬으로 잘 알려진 ipsenol과 ipsdienol의 혼합 유인효과를 평가함으로 북방수염하늘소의 유인제 개발에 기초자료를 제공하고자 한다.
제안 방법
T-tube olfactometer의 결과를 확인하기 위하여 북방수염하늘소를 방사한 후, 트랩(Bucket traps)을 이용하여 소포장 평가를 수행하였다. 잣나무의 휘산 성분인 에탄올과 a-pinene, 그리고 Ips spp.
진공펌프(THOMAS MEDI PUMP®)를 통하여 외부로부터 arm 끝에 연결된 chamber로 유입되는 공기는 Activated charccml, Molecular sieve, 그리고 Silica gel blue 층을 차례로 통과하여 정화된 신선한 공기를 100 ml/min의 유속으로 흐르게 하였다. 각 sample의 처리량은 Auto applicator(Burkard PAX 100-3)를 이용하여 filter paper에 10 ㎕를 pipetting, 암실 조건에서 북방수염하늘소를 1마리 씩 처리하였고, 15 min 후 처리구와 비처리구에 대한 Choice, No choice의 결과를 조사하였으며, 28 ±3℃, 80 ± 10% RH의 조건을 유지하면서 암.수 각각 40 반복으로 수행하였다.
북방수염하늘소를 제한된 net house에 60마리 씩을 방사하고, 응용 제작된 Bucket trap에 휘발물질 유인 처리구를 설치하여 처리시간(1, 3, 5, 7, 9, 12, 24, 48시간)에 따른 유인 마리 수를 조사하였다. 이때 유인 처 리구는 각 처리구 별 5%의 휘산성분을 Isoparaffine H 용매에 희석흐}여 20 ml vial에 비드 담체와 혼합 처리하였으며, Bucket tmp의 구조체에 유인제가 담겨진 vial 병을 중앙에 매달아 처리하였고, 경과 시간에 따라 유인된 충수를 조사하였다.
북방수염하늘소의 후각계를 이용한 유인력 시험을 위하여 사용된 T-tiibe olfactometer는 stem 길이 18 cm, 각 arme stem으로부터 180º의 각을 이루어 30 cm 길이이며, stem과 am의 내부 직경은 9 cm로 공시충의 크기 및 실험에 적합하도록 실험실에서 자체 제작하였다. 진공펌프(THOMAS MEDI PUMP®)를 통하여 외부로부터 arm 끝에 연결된 chamber로 유입되는 공기는 Activated charccml, Molecular sieve, 그리고 Silica gel blue 층을 차례로 통과하여 정화된 신선한 공기를 100 ml/min의 유속으로 흐르게 하였다.
각 sample의 처리량은 Auto applicator(Burkard PAX 100-3)를 이용하여 filter paper에 10 ㎕를 pipetting, 암실 조건에서 북방수염하늘소를 1마리 씩 처리하였고, 15 min 후 처리구와 비처리구에 대한 Choice, No choice의 결과를 조사하였으며, 28 ±3℃, 80 ± 10% RH의 조건을 유지하면서 암.수 각각 40 반복으로 수행하였다.
수를 조사하였다. 이때 유인 처 리구는 각 처리구 별 5%의 휘산성분을 Isoparaffine H 용매에 희석흐}여 20 ml vial에 비드 담체와 혼합 처리하였으며, Bucket tmp의 구조체에 유인제가 담겨진 vial 병을 중앙에 매달아 처리하였고, 경과 시간에 따라 유인된 충수를 조사하였다.
실험실에서 자체 제작하였다. 진공펌프(THOMAS MEDI PUMP®)를 통하여 외부로부터 arm 끝에 연결된 chamber로 유입되는 공기는 Activated charccml, Molecular sieve, 그리고 Silica gel blue 층을 차례로 통과하여 정화된 신선한 공기를 100 ml/min의 유속으로 흐르게 하였다. 각 sample의 처리량은 Auto applicator(Burkard PAX 100-3)를 이용하여 filter paper에 10 ㎕를 pipetting, 암실 조건에서 북방수염하늘소를 1마리 씩 처리하였고, 15 min 후 처리구와 비처리구에 대한 Choice, No choice의 결과를 조사하였으며, 28 ±3℃, 80 ± 10% RH의 조건을 유지하면서 암.
대상 데이터
공시충으로 사용된 북방수염하늘소(M saltnag는 2007 년 6월, 그리고 2008년 6월, 충북 미원 산림환경연구소에서 성충을 분양받아 온도 23~25℃, 광주기 16L:8D, 상대습도 50~60%로 플라스틱 용기(9 X 9 X 5 cm)에서 1년생 잣나무 가지를 먹이로 제공하면서 실험에 사용하였다.
그리고 후각계(T-tube olfactometer) 실험 및 소포장 실험에 이용된 a-pinene(98%)은 Sigma-Aldrich Ltd에서, ipsenol 및 ipsdienole Wako, Ltd에서 구입하여 사용하였으며, 그들의 구조식은 그림 1과 같다.
데이터처리
후각계 검정은 binominal sign test(Zar, 1996)로, 소포장 실험에서 암수의 유인력 구분은 Tukey's studentized range test (SAS Institute, 1991)로 비교하였다.
성능/효과
이는 T-tube olfhctometei를 이용한 실험 결과와 같은 결과를 확인하였고, ipsdienol의 혼합효과가 높게 나타났다. 그리고 북방수염하늘소의 암수에 대한 유인력은 암컷이 수컷에 비하여 더 높은 유인력을 나타냈다(그림 3). Allison 등(2003)은 M.
이러한 시료에서 cspinene과 에탄올 각각에 대하여, 그리고 그들의 혼합 처리에서 상승효과는 없는 것으로 나타났다. 또한 Ips 속 나무좀(bark beetle)의 페로몬 성분으로 알려진 ipsenol과 ipsdienol에 대한 북방수염하늘소의 유인효과는 a -pinene의 단독 처리와 비교 시 차이가 없었으나, ipsenol과 ipsdienol의 혼합처리 및 cspinene과 에탄올에 ipsenol 또는 ipsdisol을 각각 혼합 처리 시 유인력에는 유의차가 있는 것으로 나타났다. 특히, 그 중 a-pinene과 에탄올, 그리고 ipsdienol 의 3중 혼합 처리 시 79.
또한 Groot와 Nott(2004)는 ipsdien이과 a-pinene의 혼합처리 에서 Monochamus 속 3종에 대한 높은 유인효과를 보고하였다. 본 연구에서도 북방수염하늘소의 기주인 소나무나 잣나무의 휘산성분인 a-pinene과 Ips 속 나무좀의 집합페로몬 성분인 ipsdienol의 혼합물에서 유인효과가 높았다(표 1).
잣나무의 휘산 성분인 에탄올과 a-pinene, 그리고 Ips spp.의 페로몬 성분인 ipsen이과 ipsdienol을 혼합처리 후 48시간 경과에 따른 유인효과를 검토하였으며, 그 결과, 에탄올 또는 cspinene의 단독처리에 비해 ipsenol 또는 ipsdienol을 혼합 처리했을 때 북방수염하늘소의 포획 수가 높았고, 에탄올 + a-pinene + ipsdienol 처리구가 에탄올 + a-pinene + ipsenol 에 비해 높은 유인력을 나타냈다(그림 2). 즉, 에탄올과 a-pinene에 ipsdienol 또는 ipsenol을 처리했을 때, ipsdienol0] 49마리로 ipsenol에 38마리에 비해 유인 효과가 높았다.
즉, 에탄올과 a-pinene에 ipsdienol 또는 ipsenol을 처리했을 때, ipsdienol0] 49마리로 ipsenol에 38마리에 비해 유인 효과가 높았다. 이는 T-tube olfhctometei를 이용한 실험 결과와 같은 결과를 확인하였고, ipsdienol의 혼합효과가 높게 나타났다. 그리고 북방수염하늘소의 암수에 대한 유인력은 암컷이 수컷에 비하여 더 높은 유인력을 나타냈다(그림 3).
의 페로몬 성분인 ipsen이과 ipsdienol을 혼합처리 후 48시간 경과에 따른 유인효과를 검토하였으며, 그 결과, 에탄올 또는 cspinene의 단독처리에 비해 ipsenol 또는 ipsdienol을 혼합 처리했을 때 북방수염하늘소의 포획 수가 높았고, 에탄올 + a-pinene + ipsdienol 처리구가 에탄올 + a-pinene + ipsenol 에 비해 높은 유인력을 나타냈다(그림 2). 즉, 에탄올과 a-pinene에 ipsdienol 또는 ipsenol을 처리했을 때, ipsdienol0] 49마리로 ipsenol에 38마리에 비해 유인 효과가 높았다. 이는 T-tube olfhctometei를 이용한 실험 결과와 같은 결과를 확인하였고, ipsdienol의 혼합효과가 높게 나타났다.
또한 Ips 속 나무좀(bark beetle)의 페로몬 성분으로 알려진 ipsenol과 ipsdienol에 대한 북방수염하늘소의 유인효과는 a -pinene의 단독 처리와 비교 시 차이가 없었으나, ipsenol과 ipsdienol의 혼합처리 및 cspinene과 에탄올에 ipsenol 또는 ipsdisol을 각각 혼합 처리 시 유인력에는 유의차가 있는 것으로 나타났다. 특히, 그 중 a-pinene과 에탄올, 그리고 ipsdienol 의 3중 혼합 처리 시 79.3%의 유인력을 나타냄으로써 북방수염하늘소에 대한 상호 유인 상승효과가 있는 것으로 나타났다.
후속연구
더 빠른 위험성을 우려해야할 것이다. 따라서 이와 같은 확산을 차단시키기 위해서는 북방수염하늘소에 대한 기주와의 특이성 및 생리, 생태 등 다양한 접근이 필요할 것이다.
본 연구는 Monochamus 속 중 일부에 대하여 검토된 바 있는 기주의 휘산성분 및 Ips 속 나무좀의 페로몬 성분이 북방수염하늘소에 미치는 영향을 검토하였으며, 이와 같은 연구 결과가 향후 북방수염하늘소의 확산을 예찰하거나 유인살충 방제제를 개발하는 연구에 기초 자료로 활용될 수 있으리라 기대한다.
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