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문제 정의
- 본 연구는 Bt 감수성 저하를 유발하는 곤충의 면역력을 대상으로 이를 억제하여 Bt의 살충력을 제고하려는 데 목적을 두었다. 유약호르몬의 유사체인 피리프록시 펜은 유약호르몬이 사슬형의 세스퀴테르펜 화학구조인 반면, 방향성 구조인 페녹시 페닐 구조를 갖지만 유충 변태 억제 또는 성충의 생식 촉진 등의 유약호르몬과 유사한 효과를 나타냈다(김 등, 2004).
제안 방법
- 본 연구는 피리프록시펜 제형을 이용하여, 이 화합물의 배추좀나방기히/a ;꺼a"ea)에 대한 면역력 저하 효과를 확인하였다. 또한 피리프록시펜 제형을 Bt와 혼합 처리하여 Bt 단독 처리에 비해 살충력이 증가하는지를 실내와 야외에서 각각 분석하였다.
- 또한 피리프록시펜 제형을 Bt와 혼합 처리하여 Bt 단독 처리에 비해 살충력이 증가하는지를 실내와 야외에서 각각 분석하였다.
- HCl을 첨가하였다. 혈림프는 배추좀나방 4령충을 70% 에탄올로 표면살균 후 멸균된 칼로 흉부 다리를 절단하면서 흘러나오는 혈림프를 얼음위에 놓여진 멸균된 파라필름 위에서 모았다. 배추좀나방 5마리의 혈 림프에 50 id 항응고완충용액을 첨가하여 혈구활착분석에 사용하였다.
- 혈림프는 배추좀나방 4령충을 70% 에탄올로 표면살균 후 멸균된 칼로 흉부 다리를 절단하면서 흘러나오는 혈림프를 얼음위에 놓여진 멸균된 파라필름 위에서 모았다. 배추좀나방 5마리의 혈 림프에 50 id 항응고완충용액을 첨가하여 혈구활착분석에 사용하였다.
- 상온에서 20분간 반응시켰다. 혈구활착은 400배 배율의 도립 위상차현미경 (SZ-4045, Olympus, Japan)으로 관찰하였다. 혈구 활착은 세포의 주변에 나타나는 허족 성장 유무에 따라 혈구 활착을 판정하였다.
- 혈구활착은 400배 배율의 도립 위상차현미경 (SZ-4045, Olympus, Japan)으로 관찰하였다. 혈구 활착은 세포의 주변에 나타나는 허족 성장 유무에 따라 혈구 활착을 판정하였다. 대조구에는 멸균된 완충용액 1 M를 반응시켰다.
- 배추좀나방 3령충을 대상으로 생물검정을 실시하였다. Bt 제제 5 ppm에 배추잎(가로 X 세로: 1 X 1 cm)을 1분간 침지 시킨 후 건조시켜 시험유충에 24시간 섭식 처리하였다.
- Bt 제제 5 ppm에 배추잎(가로 X 세로: 1 X 1 cm)을 1분간 침지 시킨 후 건조시켜 시험유충에 24시간 섭식 처리하였다. 피리프록시펜 제형을 충체에 1 #를 국부처리 하였다.
- 피리프록시펜 제형을 충체에 1 #를 국부처리 하였다. 처리 반복 당 10마리 유충을 이용하였고, 각 처리는 3반복 실시하였다. 처리된 유충은 25℃에서 사육되었으며 처리 3일 후 반복별 생존수를 확인하였다.
- 안동시 송천동의 비닐하우스에서 재배 되는 배추밭에 실내에서 사육한 배추좀나방 3~4령 유충을 각 포기당 70-80 마리를 접종하고 3시간 후 전수조사를 하였다. 전수 조사 시 배추 포기당 약 50마리 이상의 배추좀나방 유충의 존재를 확인하였다.
- 전수 조사 시 배추 포기당 약 50마리 이상의 배추좀나방 유충의 존재를 확인하였다. 각 처리구당 4~5 포기의 배추가 선정되었으며, 3 반복 실시하였다. Bt(500 ppm)와 피리프록시펜 제형(1, 000 ppm)을 혼합 또는 단독으로 처리한 200 #를 살포하였다.
- Bt(500 ppm)와 피리프록시펜 제형(1, 000 ppm)을 혼합 또는 단독으로 처리한 200 #를 살포하였다. 처리 후, 3일 후, 7일 후 생존수를 확인하여 약제 처리 전 밀도와 비교하여 살충율을 측정하였다.
대상 데이터
- 배추좀나방은 안동시 송천동 일대에서 경작되는 배추에서 채집하였다. 유충은 실내조건(25'C, 16:8 (L:D)h)에서 배추잎을 먹이로 약 7년간 누대 사하였다.
- 피리프록시펜 제형[상표명: 신기루(유제), 유효성분 함량 10%, (주)동방아그로 제품, 서울, 한국]은 시판제품을 구입하여 사용하였다. 피리프록시 펜 원제 (phenoxyphenoxy(RS)-2- (2-pyridyloxy)propyl ether], 순도 98%)는 동방아그로에서제공받았다.
- 사용하였다. 피리프록시 펜 원제 (phenoxyphenoxy(RS)-2- (2-pyridyloxy)propyl ether], 순도 98%)는 동방아그로에서제공받았다. Bacillus thuringiensis subsp.
- Bacillus thuringiensis subsp. rM(Bt)는 (주)고려바이오(화성, 한국)에서 공급받았으며, 제제는 32, 000 IU/mg 세균 및 포자와 독소를 포함하였다.
- Mortality was estimated 3 days after treatment. Each measurement consists of 10 larvae. Each treatment was replicated three times.
- Mortality was estimated 3 or 7 days after treatment ('DAT'). Each measurement consisted of ≈50 larvae. Each treatment was replicated three times.
데이터처리
- SigmaPlot(Systat Software, Inc., Point Richmond, CA, USA) 프로그램을 사용하여 평균 ± 표준편차 값을 도식화하였다. 혈구세포 활착능력 시험과 모든 살충효과 시험 결과는 백분율 자료로서 arsine 변환 후 SAS의 PROC GLM(SAS Institute, 1989)을 이용하여 ANOVA 분석 후 처리 평균 간 비교를 수행하였다.
- , Point Richmond, CA, USA) 프로그램을 사용하여 평균 ± 표준편차 값을 도식화하였다. 혈구세포 활착능력 시험과 모든 살충효과 시험 결과는 백분율 자료로서 arsine 변환 후 SAS의 PROC GLM(SAS Institute, 1989)을 이용하여 ANOVA 분석 후 처리 평균 간 비교를 수행하였다.
- 실내검정 결과를 토대로 포장검정을 실시하였다. 배추좀나방을 대상으로 약제를 처 리한 후 3일과 7일째 조사하였을 때, Bt(500 ppm)의 단독처리 보다 피리프록시펜 제형(LOOO ppm) 과 Bt를 혼합처리 했을 때 상대적으로 높은 살충력(F = 42.
성능/효과
- 접종하고 3시간 후 전수조사를 하였다. 전수 조사 시 배추 포기당 약 50마리 이상의 배추좀나방 유충의 존재를 확인하였다. 각 처리구당 4~5 포기의 배추가 선정되었으며, 3 반복 실시하였다.
- 피리프록시펜 원제(2 ppm)와 피리프록시펜 제형(20 ppm) 이 처리된 과립혈구, 부정형혈구는 무처리에 비해 활착력이감소하는 것(F = 64.03; df = 2, 6; P < 0.0001)을 관찰할 수 있었다(Fig. 1A). 대조구가 70.
- 1A). 대조구가 70.7%의 활착율을 나타내는데 비해 피리프록시펜 원제와 피리프록시펜 제형이 처리된 과립 혈구와 부정형 혈구세포는 각각 42.4%와 43.0%의 활착율을 보였다(Fig. IB). 이는 피리프록시펜이 유약호르몬과 유사한 생리적 기능을 발휘하여(Kim 등, 2008) 세포성면역에 중요한 역할을 하는 두 혈구세포의 활작능력을 감소시켜 배추좀나방 유충의 세포성면역력을 감소시키는 것이라고 판단된다.
- 배추좀나방 3령충을 대상으로 피리프록시펜 제형(10 ppm) 과 Bt (5 ppm) 혼합처리는 Bt의 단독처리 보다 높은 살충력 (F = 17.92; df= 3, 8; P = 0.0007)을 나타냈다(Fig. 2). 반면 피리프록시펜 제형 단독으로는 살충력을 나타내지 않았다.
- 반면 피리프록시펜 제형 단독으로는 살충력을 나타내지 않았다. 즉, 본 결과는 Bt와 상용 피리프록시펜 제형의 상호 살충력 상승효과 기능성을 보여주었다.
- 3). Bt의 단독처리에서 3일 후, 7일 후 살충율은 각각 74.8%, 84.4% 인 반면, 상용 피리프록시펜 제형과 Bt를 혼합 처리 했을 때, 각각 89.9%와 95.0%의 높은 살충율을 나타냈다. 반면 실내검정과 마찬가지로 피리프록시펜 제형의 단독처리는 무처리와 유의차가 없었다.
- 반면 실내검정과 마찬가지로 피리프록시펜 제형의 단독처리는 무처리와 유의차가 없었다. 이러한 결과는 피리프록시펜 제형을 Bt 제에 첨가하면 단독 Bt 처리에 비해 배추좀나방에 대한 살충율을 제고시키고 또한 살충 효과에 미치는 시간도 단축시킬수 있는 효과를 갖는 것으로 제시하고 있다.
- 원제와 제제와의 차이점은 약량에서 약 10배가량 차이가 있었는데, 이는 제제 내 원제의 함량이 10%라는 점에서 이해된다. 실내 노출 시험에서 피리프록시펜 처리에 따라 면역력이 떨어진 배추좀나방에 대해서 Bt제를 처리한 결과 뚜렷한 살충력 제고를 나타내 Bt의 활성에 곤충의 면역작용이 저항성 인자로서 작용할 수 있음을 나타냈다. 야외 노출시험에서는 이들 혼합처리가 Bt의 배추좀나방에 대한 방제가 는 물론이고 유효 살충 효과(약 90%)에 미치는 시간을 단축시켜 이들 혼합제의 실효성을 입증하였다.
- 결론적으로, 본 연구는 배추좀나방의 과립혈구와 부정형 혈구 세포 활착능력을 감소시켜 면역력을 저하시키는 효과를 지닌 유약호르몬 유사체 피리프록시펜 제형을 Bt와 혼합 처리하여 대상해충을 종합적 생물방제 개념으로 보다 효과적으로 방제할 수 있다는 것을 입증하였다.
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