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문제 정의
- 본 연구는 우리나라에 큰 피해를 주고 있는 소나무 재선충을 방제하기 위하여 이 선충의 매개충으로 알려진 솔수염하늘소 북방수염하늘소의 기생성 천적으로 유망한 개미침벌의 생물적 특성을 밝히고자 수행하였다.
제안 방법
- 개미침벌의 알기간과 유충기간 및 산란수는 기주곤충인 솔수염하늘^, 북방수염하늘소 그리고 울도하늘소 유충을 먹이로 공급하여 조사하였다. 기주곤충의 충체에개미침벌이 산란한 알의 매일 산란수와 산란한 알의 부화 수 그리고 부화유충이 번데기가 되기까지 실체현미경 (Olympus Optical.
- 보고가 있다(Xia。, 1991). 교미한 암컷의 접종 수에 따른 산란능력을 알아보기 위해 북방수염하늘소 유충 1마리에 개미침벌을 1, 2, 3, 4, 5마리로 구분하여 접종하고 이들로부터 우화 후 첫 산란까지의 기간과 기주곤충 체표 피에 산란된 알의 수를 조사하였다(Fig. 2). 하늘소유충 1마리에 개미침벌 1~2마리 접종시 우화하여 산란까지 소요되는 기간은 각각 7.
- 먹이로 공급하여 조사하였다. 기주곤충의 충체에개미침벌이 산란한 알의 매일 산란수와 산란한 알의 부화 수 그리고 부화유충이 번데기가 되기까지 실체현미경 (Olympus Optical. JP/SZxl2)하에서 관찰하여 발육 기간을 산출하였다. 번데기기간은 종령 유충이 되어 기주에서떨어져 나와 개미침벌 어미에 의해 옮겨지게 되면서부터 고치를 탈출하기까지의 기간을 측정하였고, 매일 30개체를 측정하여 성장단계별 평균성적을 얻었다 새로 태어난 기생봉은 흡충관을 이용하여 분봉하고 기주 곤충에 따른 자손 수侦伍 time &undity) 와 성비 (sex ratio)를 조사하였다.
- JP/SZxl2)하에서 관찰하여 발육 기간을 산출하였다. 번데기기간은 종령 유충이 되어 기주에서떨어져 나와 개미침벌 어미에 의해 옮겨지게 되면서부터 고치를 탈출하기까지의 기간을 측정하였고, 매일 30개체를 측정하여 성장단계별 평균성적을 얻었다 새로 태어난 기생봉은 흡충관을 이용하여 분봉하고 기주 곤충에 따른 자손 수侦伍 time &undity) 와 성비 (sex ratio)를 조사하였다.
- 새로 태어난 개미침벌의 교미확인을 위해 수벌의 생사유무를 판단하여 수벌이 죽은 뒤 살아있는 암컷만을 흡충관(025 X H70, 04 mm, 220 mesh)에 이식시켜 실험에 이용하였다 분봉한 뒤 기생봉의 사육을 위해 솔수염하늘 A 북방수염하늘소 울도하늘소의 유충을 기주로 공급하여 실험하였다. 실험에 사용되는 하늘소유충은 전자저울을 이용하여 무게를 측정한 뒤 지름 1 cm X 길이 5 cm의 vi시 안에 1마리씩 넣고 붓을 이용하여 개미침벌을 각각 1, 2, 3, 4, 5마리를 넣어 솜으로 밀봉하고 매 실험시마다 30반복으로 수행하였다.
- 실험하였다. 실험에 사용되는 하늘소유충은 전자저울을 이용하여 무게를 측정한 뒤 지름 1 cm X 길이 5 cm의 vi시 안에 1마리씩 넣고 붓을 이용하여 개미침벌을 각각 1, 2, 3, 4, 5마리를 넣어 솜으로 밀봉하고 매 실험시마다 30반복으로 수행하였다.
- 알은 길이와 폭을 조사하였고 유충은 1 령부터 6령까지 각령기별 길이를 조사하였고, 번데기도 길이를 조사하여 평균과 표준편차 값을 구했다.
- 형태 관찰은 개미침벌은 2005년 10월 경북 포항에서 채집하여 북방수염하늘소 유충을 먹이로 1세대 누대 사육한 것을 이용하였다 개미침벌의 아 유충, 번데기의 크기를 각태별, 영기별 30개체를 Image analyzer를 이용하여 측정하였다. 알은 길이와 폭을 조사하였고 유충은 1 령부터 6령까지 각령기별 길이를 조사하였고, 번데기도 길이를 조사하여 평균과 표준편차 값을 구했다.
대상 데이터
- 솔수염하늘소와 울도하늘소는 강원대학교 부설 연구소인 킨섹트에서 인공사료로 사육중인 유충을 분양받아 시험에 사용하였다 북방수염하늘소는 2007년 1월 경기도 도척면 궁평리 잣나무림에서 월동중인 유충을 채집하여 25℃의 온도에서 유충의 활성을 확인 후 시험에 사용하였다 개미침벌은 2005년 10월 경북 포항에서 채집하여 솔수염하늘소와 울도하늘소 유충을 먹이로 누대사육 하였고, 온도 25±1℃, 광주기 16L/8D, 상대습도 60±10%의 실험조건에서 사육되었다.
데이터처리
- 1) Within a column, means with the same letter significantly different at P = 0.05 by Tukey, s Studentized Range Test (SAS, 2001).
- D Values within species followed by same letter asignificantly different at P = 0.05 by Tukey, s Studentized Range Test (SAS, 2001).
- 통계 분석은 SAS프로그램(SAS Institute, 2001)의 PROC GLM을 이용하여 one-way ANOVA를 실시하였으며, Tukeye Studentized Range Test를 사용하여 평균간 차이를 비교하였다 .
성능/효과
- 개미침벌로부터 우화된 암수의 성비를 조사한 결과는 표 5와 같이 솔수염하늘소 10:0.95, 북방하늘소 10:1.4, 울도하늘소 10:1로 3종에서 약 10:1의 성비를 보였다 (Table 5). 중국에서는 솔수염하늘소 기생천적으로 알려진 S.
- 개미침벌의 기주산란 성공율은 북방수염하늘소의 유충에서 98.6%, 번데기에서 97.5%로 매우 높은 비율을 보였으며(Table 3), 울도하늘소 번데기에서도 100% 산란율을 보였다. 번데기에서의 산란율은 3종의 기주곤충 모두에서 90%이상의 높은 비율을 보였지만 유충에서의 산란율은 북방수염하늘소 98.
- 개미침벌의 북방수염하늘소 등 3종의 기주에서 산란전기 간은 표 6과 같이 북방수염하늘소의 번데기에서 4.6일로 가장 짧았고, 솔수염하늘소는 번데기에서 11.9일로 가장 길게 나타났다. Xiao (1991)는 25~30℃ 의 온도조건에서 S.
- 0일로 가장 길었다. 기주곤충을 직접 포식하는 개미침벌의 유충 발육기간은 북방수염하늘소에서 사육된 개미침벌의 발육기간이 유충과 번데기에서 각각 6.9일, 솔수염하늘소는 유충에서 7.4일, 번데기에서 7.9일이나 3종의 하늘소류에서 개미침벌 유충의 발육기간의 차이는 없었다.
- 5%로 매우 높은 비율을 보였으며(Table 3), 울도하늘소 번데기에서도 100% 산란율을 보였다. 번데기에서의 산란율은 3종의 기주곤충 모두에서 90%이상의 높은 비율을 보였지만 유충에서의 산란율은 북방수염하늘소 98.6%, 울도하늘소 83.2%, 솔수염하늘소 54.7%로 차이가 있었다. 개미침벌의 기생 특성은 기주곤충의 완전한 마취가 이루어져야 개미침벌의 산란이 이루어졌다.
- 23 mm이었다. 산란된 알은 부화하여 기주 유충의 체표피에 머리 부분을 밀착하여 구기를 체내에 넣어 기주로부터 체액을흡즙하며 외부기생 하였고, 유충이 발육함에 따라 체표면의 흰색 반점이 뚜렷해지며 광택도 증가하였다. 유충은 충분히 발육 할 때까지 기주에서 떨어지지 않고 있는데종령이 되면 기주에서 떨어져 암컷 성충에 의해 한 쪽으로 옮겨져 고치를 짓고 그 안에서 용화하였다 번데기의 체장은 평균 3.
- 산란에 성공한 개체 중 무사히 자라 성충으로 우화한 비율을 솔수염하늘소 등 3개의 기주에서 조사한 결과 Table 4와 같이 북방수염하늘소 유충(90.1%)과 번데기 (87.3%)가 솔수염하늘소 유충(47%)와 울도하늘소(유충 60.9%, 번데기 78.8%)보다 우화율이 높게 나타났다. 이상의 우화율로 볼 때 개미침벌의 기주로 북방하늘소가 다른 2종보다 우수한 것으로 나타났다.
- 야외에서 채집한 개미침벌에 솔수염하늘소, 북방수염하늘소 울도하늘소 유충과 번데기를 기주로 공급하였을 때 관찰된 발육기간은 Table 2에 나타내었다 현재 솔수염하늘소 유충에서 사육한 개미침벌의 충태별 발육 기간은 알 5.2일, 유충 7.4일이었고, 번데기는 암수 각각 16.7일, 15.7일이 소요되었다 우화 직전까지 총발육기간은 암컷이 29.2U 수컷이 28.2일로 나타나 수컷이 암컷보다 약 1~2일 먼저 우화하였다. 중부지방의 잣나무에서 매개충으로 알려진 북방수염하늘소 유충에서는 솔수염하늘소보다 다소 발육이 빨라 알 4.
- 그리고 우화 율과 성비는 접종마리수와 관계없이 비슷한 경향을 나타내었다. 이상의 결과로 보면 개미침벌 생산을 위하여 기주에개미침벌 접종량은 1마리면 충분하다고 보며 혹시 치사 가능성을 감안하여 2마리 접종이 적합한 것으로 생긱된다.
- 8%)보다 우화율이 높게 나타났다. 이상의 우화율로 볼 때 개미침벌의 기주로 북방하늘소가 다른 2종보다 우수한 것으로 나타났다.
- 2일로 나타나 수컷이 암컷보다 약 1~2일 먼저 우화하였다. 중부지방의 잣나무에서 매개충으로 알려진 북방수염하늘소 유충에서는 솔수염하늘소보다 다소 발육이 빨라 알 4.4일, 유충 6.9일, 번데기에서 암컷 15.8U 수컷 14.7일이 소요되었으며 우화 직전까지의 발육기간은 암컷 27.1 일, 수컷 26.5일이었다 번데기에서 암컷 26.0일, 수컷 24.9 일로 유충에서 보다 발육이 빨랐다 개미침벌의 발육기간이 가장 짧은 것은 솔수염하늘소번데기에서 사육된 것으로 암수 각각 25.1 일, 24.2일이었으며, 울도하늘소 번데기에서 사육된 것이 암수 각각 312 일, 30.0일로 가장 길었다. 기주곤충을 직접 포식하는 개미침벌의 유충 발육기간은 북방수염하늘소에서 사육된 개미침벌의 발육기간이 유충과 번데기에서 각각 6.
- 솔수염하늘소는 산림해충으로 화학적인 방제가 쉽지 않고 그 대안은 생물적 방제에서 찾아야 한다고 본다. 천적을 활용한 생물적 방제로 본 과제를 수행하여 솔수염하늘소의 우수 천적으로 확인된 개미침벌의 발육기간, 산란, 우화율 등 생물적 특성을 밝혔고, 대량사육을 위한 기반을 마련하였다.
후속연구
- Lauziere 등(2001)은 Cephalonomie stephanoderis (Hymenoptera: Bethylidae) 의 기주단계별 산란 선호성 실험에서 기주곤충인 Hypo- thenemus hampei (Coleoptera: Scolytidae)의 유충과 번데기 단계에서 번데기에서의 기주선호율이 높게 나타난다고 했다. 기주의 마비 비율을 높이기 위해서는 기주 하늘소의 발육 단계에 따른 변화과정에서 개미침벌에 대한 방어 행동이 취약한 단계를 찾는 실험이 추가 수행되어야 할 것으로 생각된다.
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