톱다리개미허리노린재(Riptortus clavatus Thunberg) (Heteroptera: Alydidae)의 집합페로몬은 (E)-2-hexenyl (Z)-3-hexenoate (E2HZ3H), (E)-2-hexenyl (E)-2-hexenoate (E2HE2H) 및 tetradecyl isobutyrate (TI)의 세 성분으로 구성되어 있다. 성충의 나이, 교미여부, 채집시기, 체중, 하루 중 시간대에 따른 이들 성분의 분비변이를 조사하였다. 이 집합페로몬의 분비량은 교미여부와 체중 및 하루 중 시간에 따른 차이가 없었다. 그러나 우화 후 일수가 경과할수록 수컷의 집합페로몬 분비량이 많아졌으며, 4월부터 9월까지 채집된 수컷의 집합페로몬 검출량은 10월에 채집된 수컷의 검출량보다 높았으며, 11월과 12월에 채집된 수컷에서는 집합페로몬이 검출되지 않았다. 이러한 집합페로몬의 분비변이 양상을 톱다리개미허리노린재의 먹이이용 전략 및 휴면현상과 관련지어 고찰하였다.
톱다리개미허리노린재(Riptortus clavatus Thunberg) (Heteroptera: Alydidae)의 집합페로몬은 (E)-2-hexenyl (Z)-3-hexenoate (E2HZ3H), (E)-2-hexenyl (E)-2-hexenoate (E2HE2H) 및 tetradecyl isobutyrate (TI)의 세 성분으로 구성되어 있다. 성충의 나이, 교미여부, 채집시기, 체중, 하루 중 시간대에 따른 이들 성분의 분비변이를 조사하였다. 이 집합페로몬의 분비량은 교미여부와 체중 및 하루 중 시간에 따른 차이가 없었다. 그러나 우화 후 일수가 경과할수록 수컷의 집합페로몬 분비량이 많아졌으며, 4월부터 9월까지 채집된 수컷의 집합페로몬 검출량은 10월에 채집된 수컷의 검출량보다 높았으며, 11월과 12월에 채집된 수컷에서는 집합페로몬이 검출되지 않았다. 이러한 집합페로몬의 분비변이 양상을 톱다리개미허리노린재의 먹이이용 전략 및 휴면현상과 관련지어 고찰하였다.
Male adults of bean bug, Riptortus clavatus Thunberg (Heteroptera: Alydidae), release aggregation pheromone (AP) which consists of (E)-2-hexenyl (Z)-3-hexenoate (E2HZ3H), (E)-2-hexenyl (E)-2-hexenoate (E2HE2H), and tetradecyl isobutyrate (TI). Variation in the pheromonal secretion were checked by th...
Male adults of bean bug, Riptortus clavatus Thunberg (Heteroptera: Alydidae), release aggregation pheromone (AP) which consists of (E)-2-hexenyl (Z)-3-hexenoate (E2HZ3H), (E)-2-hexenyl (E)-2-hexenoate (E2HE2H), and tetradecyl isobutyrate (TI). Variation in the pheromonal secretion were checked by the factors of age, mating status, seasons, body weight and time in a day. There were no significant differences in the amounts of AP secretion by mating, body weight, and time in a day. Higher amount of AP was detected from older males than younger ones. The amount of AP detected was higher in the males collected from April to September than in those collected during October. No AP was detected in the males of November and December. These phenomena in the AP secretion were discussed in relation to food exploitation and reproductive diapause of the bean bug.
Male adults of bean bug, Riptortus clavatus Thunberg (Heteroptera: Alydidae), release aggregation pheromone (AP) which consists of (E)-2-hexenyl (Z)-3-hexenoate (E2HZ3H), (E)-2-hexenyl (E)-2-hexenoate (E2HE2H), and tetradecyl isobutyrate (TI). Variation in the pheromonal secretion were checked by the factors of age, mating status, seasons, body weight and time in a day. There were no significant differences in the amounts of AP secretion by mating, body weight, and time in a day. Higher amount of AP was detected from older males than younger ones. The amount of AP detected was higher in the males collected from April to September than in those collected during October. No AP was detected in the males of November and December. These phenomena in the AP secretion were discussed in relation to food exploitation and reproductive diapause of the bean bug.
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문제 정의
따라서 본 연구에서는 수컷 성충의 교미여부, 연령, 체중에 따른 집합페로몬 분비량의 변이와 하루 중 시간대별 및 계절별 분비량의 차이를 조사하였다. 그 결과 집합페로몬의 분비량은 교미여부와 관계가 없었으며, 계절적으로는 10월 이후에는 페로몬 분비가 급격히 감소하다가 11월과 12월에 채집된 성충에서는 페로몬이 전혀 검출되지 않았다.
제안 방법
2003년 6월, 8월, 9월, 10월, 11월, 12월과 2004년 4월, 5월, 7월에 경상대학교 캠퍼스 내에 설치한 집합페로몬트랩에 유인된 수컷을 사용하여 집합페로몬의 분비량을 조사하였다. 페로몬 추출은 매월 1일~10일 사이에 실시하였다.
교미여부, 우화 후 경과 일수, 계절, 하루 중 시간대별 페로몬 분비량 조사에 사용된 수컷의 페로몬 추출 전의 체중과 페로몬 분비량과의 상관관계를 조사하였다. 이 분석에 사용된 수컷의 수는 55마리이었다.
(2005)에 기술되어 있다. 세 가지 화합물을 헥산 용액에 여러 단계의 농도로 희석하고, 각 농도별 희석액을 비극성인 Rtx-225 컬럼과 극성인 DB-WAX 컬럼을 사용하여 gas chromatography (GC-17A, Shimadzu, Japan)로 정량 분석하였다. 분석 조건과 작성된 정량곡선은 Huh et al.
우화 당일 암수를 분리 사육하여 우화 당일부터 우화한지 10, 20, 30, 40, 50, 60일이 경과한 미교미 수컷 성충의 페로몬 추출물을 GC 분석 하였다. 각 연령별로 3마리의 수컷으로부터 페로몬을 추출하였다.
우화 직후 암수를 함께 두어 자유롭게 교미시킨 그룹과 우화 당일 암수를 분리 사육하여 교미시키지 않은 그룹으로 나눈 뒤 우화 후 10~12일 사이에 페로몬을 추출하여 GC 분석하였다. 미교미 및 교미 수컷 각각 3마리를 실험에 사용하였다.
우화 후 12일이 경과한 미교미 수컷을 사용하여 24시간 동안 4시간 간격으로 페로몬을 추출하여 GC 분석하였다. 이때 실험실의 조건은 25±1℃, 16L:8D이었으며 암기는 21:00시부터 05:00시까지였다.
집합페로몬 추출은 특별한 언급이 없는 한 수컷 성충 1마리를 체중을 측정한 후 1 ml의 헥산(97%, Merck, Germany)에 3분간 침지하여 추출하였다. 사용한 GC기기와 분석조건은 정량곡선 작성 시와 동일하였다.
2003년 6월, 8월, 9월, 10월, 11월, 12월과 2004년 4월, 5월, 7월에 경상대학교 캠퍼스 내에 설치한 집합페로몬트랩에 유인된 수컷을 사용하여 집합페로몬의 분비량을 조사하였다. 페로몬 추출은 매월 1일~10일 사이에 실시하였다. 각 시기별로 3마리를 분석하였다.
대상 데이터
페로몬 추출은 매월 1일~10일 사이에 실시하였다. 각 시기별로 3마리를 분석하였다.
우화 당일 암수를 분리 사육하여 우화 당일부터 우화한지 10, 20, 30, 40, 50, 60일이 경과한 미교미 수컷 성충의 페로몬 추출물을 GC 분석 하였다. 각 연령별로 3마리의 수컷으로부터 페로몬을 추출하였다.
우화 직후 암수를 함께 두어 자유롭게 교미시킨 그룹과 우화 당일 암수를 분리 사육하여 교미시키지 않은 그룹으로 나눈 뒤 우화 후 10~12일 사이에 페로몬을 추출하여 GC 분석하였다. 미교미 및 교미 수컷 각각 3마리를 실험에 사용하였다.
본 실험 중에서 「계절별 집합페로몬 분비변이에 관한 연구」에 사용된 충 외에는 야외에서 채집하여 실내에서 누대 사육하고 있던 충을 실험에 사용하였다. 실험곤충의 채집시기 및 사육 방법은 Huh et al.
본 연구에서 사용한 집합페로몬 세 성분의 standard는 경상대학교 유기·천연물화학 연구실에서 합성한 것을 사용하였다.
실험곤충의 채집시기 및 사육 방법은 Huh et al. (2008)에 기술되어 있는 바와 같이 2001년 4월 이후에 야외에서 채집한 톱다리개미허리노린재를 실험실(25±2℃, 16L:8D, R.H. 40-80%)에서 대두와 땅콩을 먹이로 하여 사육하였으며, 사육충의 활력저하를 막기 위하여 매년 포충망이나 페로몬트랩으로 채집한 야외성충을 실내계통에 보충해 주었다.
교미여부, 우화 후 경과 일수, 계절, 하루 중 시간대별 페로몬 분비량 조사에 사용된 수컷의 페로몬 추출 전의 체중과 페로몬 분비량과의 상관관계를 조사하였다. 이 분석에 사용된 수컷의 수는 55마리이었다.
데이터처리
교미여부에 따른 집합페로몬 분비량은 t-test를 이용하여 분석하였고, 우화 후 경과일수별, 계절별, 하루 중 시간대별 페로몬 분비변이는 Tukey’s studentized range test (HSD) (α=0.05) (SAS Institute Inc. 1998)를 이용하여 각 평균 간 유의성을 검정하였다.
성능/효과
1은 톱다리개미허리노린재의 우화 후 경과 일수별 집합페로몬 분비량을 나타낸 것이다. E2HZ3H와 TI는 우화 후 일수에 따른 분비량 간에 통계적 차이는 없었으며, E2HE2H는 우화당일보다 우화일수가 경과할수록 분비량이 증가하는 것을 알 수 있다. 그러나 우화당일 수컷의 E2HZ3H와 E2HE2H 및 TI의 검출량이 각각 2.
따라서 본 연구에서는 수컷 성충의 교미여부, 연령, 체중에 따른 집합페로몬 분비량의 변이와 하루 중 시간대별 및 계절별 분비량의 차이를 조사하였다. 그 결과 집합페로몬의 분비량은 교미여부와 관계가 없었으며, 계절적으로는 10월 이후에는 페로몬 분비가 급격히 감소하다가 11월과 12월에 채집된 성충에서는 페로몬이 전혀 검출되지 않았다. 이러한 결과는 톱다리개미허리노린재 집합페로몬 시스템의 기능을 이해하는 데 도움이 될 것으로 판단된다.
본 실험의 결과 톱다리개미허리노린재 수컷의 집합페로몬 분비는 교미여부, 하루 중 시간 및 체중에 따른 변이는 없었다. 그러나 수컷의 우화 후 경과 일수가 지날수록 집합페로몬 분비량이 증가하는 경향을 보였다. 페로몬 분비량이 교미여부와 관계없다는 것은 Yasuda et al.
그러나 우화당일 수컷의 E2HZ3H와 E2HE2H 및 TI의 검출량이 각각 2.6 μg, 2.7 μg, 2.5 μg이었으나 우화 60일 경과 후 E2HZ3H와 E2HE2H 및 TI의 검출량이 각각 9.0 μg, 15.3 μg, 6.6 μg으로 대체적으로 성충의 우화일수가 경과할수록 분비량이 증가하는 경향이었다.
페로몬의 분비는 곤충의 생리적 상태(Delisle and Royer, 1994; Delisle and Vincent, 2002; El-Sayed and Trimble, 2002)나 계절적 차이(Birch, 1974; Karg and Sauer, 1997)에 따라 분비량과 그 구성성분의 비율에 차이가 있을 수 있다. 본 실험의 결과 톱다리개미허리노린재 수컷의 집합페로몬 분비는 교미여부, 하루 중 시간 및 체중에 따른 변이는 없었다. 그러나 수컷의 우화 후 경과 일수가 지날수록 집합페로몬 분비량이 증가하는 경향을 보였다.
상기의 모든 실험에서 집합페로몬 분비량 분석에 사용한 수컷의 체중과 페로몬 분비량과의 관계를 보면(Fig. 4), 세 성분의 결정계수(R2)가 각각 0.048ns, 0.051ns, 0.011ns로서 체중과 집합페로몬 분비량과의 간에는 상관관계가 없었다.
전체적으로 보아 명기와 암기간에 페로몬 분비량의 차이는 없었다. 시간대별로 보았을 때, E2HZ3H는 시간에 따른 분비량의 차이는 없었으며, E2HE2H와 TI도 검출량이 가장 낮은 시간대와 가장 많은 시간대를 제외하면 대체적으로 추출 시간에 따른 분비량 간에 통계적 차이는 없었다.
이 실험에서 암기간은 21:00시부터 05:00시까지이었다. 전체적으로 보아 명기와 암기간에 페로몬 분비량의 차이는 없었다. 시간대별로 보았을 때, E2HZ3H는 시간에 따른 분비량의 차이는 없었으며, E2HE2H와 TI도 검출량이 가장 낮은 시간대와 가장 많은 시간대를 제외하면 대체적으로 추출 시간에 따른 분비량 간에 통계적 차이는 없었다.
톱다리개미허리노린재 수컷 성충의 집합페로몬 분비량은 E2HZ3H, E2HE2H, TI의 세 성분 모두 교미 여부에 따른 차이는 없었다(Table 1).
후속연구
본 실험에서 10월 이후에 발생하는 수컷 성충에서 페로몬이 분비되지 않는 것은, 저온 단일조건에 의해서 성충이 휴면에 들어가게 되고, 휴면하는 성충은 먹이를 섭취할 필요가 없기 때문에 페로몬을 분비하지 않는 것으로 추정된다. 앞으로 이 노린재의 휴면과 먹이 섭취, 온도와 페로몬 분비와의 관계를 더 연구해야 할 것으로 생각된다.
그 결과 집합페로몬의 분비량은 교미여부와 관계가 없었으며, 계절적으로는 10월 이후에는 페로몬 분비가 급격히 감소하다가 11월과 12월에 채집된 성충에서는 페로몬이 전혀 검출되지 않았다. 이러한 결과는 톱다리개미허리노린재 집합페로몬 시스템의 기능을 이해하는 데 도움이 될 것으로 판단된다.
톱다리개미허리노린재 수컷은 28℃에서 60.3±31.8일을 생존하는데(Bae et al., 2005), 어떤 이유로 연령이 높은 수컷이 페로몬을 더 많이 분비하는지에 대해서는 연구가 더 이루어져야 할 것으로 생각된다.
질의응답
핵심어
질문
논문에서 추출한 답변
톱다리개미허리노린재 수컷 성충이 분비하는 페로몬의 성분은?
, 2001; Huh and Park, 2005). 이 페로몬의 성분은 (E)-2-hexenyl (Z)-3-hexenoate (E2HZ3H), (E)-2-hexenyl (E)-2-hexenoate (E2HE2H) 및 tetradecyl isobutyrate (TI)로 구성되어 있는데, 일본의 Tsukuba 계통은 세 성분이 1:5:1로 구성되어 있고(Leal et al., 1995), 우리나라의 계통은 약 1:1:0.2의 비율로 구성되어 있다(Huh et al., 2008).
톱다리개미허리노린재 수컷 성충이 분비하는 것은?
톱다리개미허리노린재 수컷 성충은 동종의 암수 성충과 약충을 유인하는 집합페로몬을 분비하는데, 이 페로몬에는 난기생봉인 Ooencyrtus nezarae (Hymenoptera: Encyrtidae)도 유인된다(Leal et al., 1995; Mizutani et al.
페로몬의 분비에 영향을 주는 요인은?
페로몬의 분비는 온도 등의 주변 환경과 곤충의 생리상태(Delisle and Royer, 1994; Delisle and Vincent, 2002; El-Sayed and Trimble, 2002)에 영향을 받는다. 휴면 중인 톱다리개미허리노린재의 수컷과 성적으로 미 성숙된 수컷은 E2HZ3H와 E2HE2H를 분비하지 않으며, 영양 상태에 따라서도 페로몬 분비량에 차이가 있다고 하였다(Mizutani et al.
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