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문제 정의
- 그러나 아직까지 톱다리개미허리노린재의 휴면 종료에 미치는 온도와 일장 조건의 영향을 처리 기간과 연관지어 연구한 결과는 찾아볼 수가 없다. 따라서 본 연구에서는 야외에서 월동중인 톱다리개미허리노린재 암컷의 휴면종료에 미치는 저온과 일장 및 그 처리기간의 영향을 난소의 발육변화로써 조사하였다.
가설 설정
- Ovarian development of Riptortus pedestris female. A: Ovaries in the diapause phase with no developing symptoms in length and width. B: Developing, more widened ovaries.
- D: Developing ovaries with growing eggs in each ovariole. E: Fully developed ovaries with fully grown teal-colored eggs and fully mature brown eggs.
제안 방법
- HTLD와 HTSD처리를 통해 휴면 종료에 있어 일장조건의 영향을 알고자 하였고, LTLD와 LTSD처리를 추가함으로써 휴면종료에 대한 저온의 효과를 검정하였다. 10월 28일 이후에 채집된 개체를 24~55쌍씩 앞에 서술된 각 조건에 처리하였다.
- 난소 내에 발육중인 알 또는 성숙한 알이 있으면 휴면에서 깨어난 충으로, 그렇지 않으면 휴면 중인 충으로 판단하였다. Digital camera와 컴퓨터프로그램(AxioVision, Carl Zeiss)을 이용하여 난소의 길이와 폭을 측정하였다. Fig.
- ① 고온장일(25℃, 14L:10D; HTLD)에 1, 2, 3주, 30일간 처리, ② 고온단일(25℃, 10L:14D; HTSD)에 1, 2, 3주간 처리, ③ 저온장일에 1, 2, 3주간 처리 후 고온장일에 21일간 처리(8℃, 14L:10D→25℃, 14L:10D; LTLD→HTLD), ④ 저온단일에 1, 2, 3주간 처리 후 고온장일에 21일간 처리(8℃, 10L:14D→25℃, 14L:10D; LTSD→HTLD)이었다. HTLD와 HTSD처리를 통해 휴면 종료에 있어 일장조건의 영향을 알고자 하였고, LTLD와 LTSD처리를 추가함으로써 휴면종료에 대한 저온의 효과를 검정하였다. 10월 28일 이후에 채집된 개체를 24~55쌍씩 앞에 서술된 각 조건에 처리하였다.
- for 7, 14, or 21 days, followed by high temperature (25℃) and long day length for 21 days, LTSD7, 14, or 21→HTLD21; low temperature (8℃) and short day length treatment for 7, 14, or 21 days followed by high temperature (25℃) and long day length for 21 days.
- ① 고온장일(25℃, 14L:10D; HTLD)에 1, 2, 3주, 30일간 처리, ② 고온단일(25℃, 10L:14D; HTSD)에 1, 2, 3주간 처리, ③ 저온장일에 1, 2, 3주간 처리 후 고온장일에 21일간 처리(8℃, 14L:10D→25℃, 14L:10D; LTLD→HTLD), ④ 저온단일에 1, 2, 3주간 처리 후 고온장일에 21일간 처리(8℃, 10L:14D→25℃, 14L:10D; LTSD→HTLD)이었다.
- 즉, 각 실험조건에서 사육 중인 암컷을 해부현미경(Stemi-2000, Carl Zeiss, Germany) 아래에서 해부하여 난소 내의 난의 수와 발육상태를 조사하였다. 난소 내에 발육중인 알 또는 성숙한 알이 있으면 휴면에서 깨어난 충으로, 그렇지 않으면 휴면 중인 충으로 판단하였다. Digital camera와 컴퓨터프로그램(AxioVision, Carl Zeiss)을 이용하여 난소의 길이와 폭을 측정하였다.
- 실험에 사용된 모든 성충은 암·수 각각 1마리씩 짝을 지어 원형 플라스틱 통(지름 9 cm, 높이 5 cm)에 넣고 대두 2알, 땅콩 1알, 증류수를 공급하면서 사육하였다.
- (2005)의 방법을 사용하였다. 즉, 각 실험조건에서 사육 중인 암컷을 해부현미경(Stemi-2000, Carl Zeiss, Germany) 아래에서 해부하여 난소 내의 난의 수와 발육상태를 조사하였다. 난소 내에 발육중인 알 또는 성숙한 알이 있으면 휴면에서 깨어난 충으로, 그렇지 않으면 휴면 중인 충으로 판단하였다.
- 실험에 사용된 모든 성충은 암·수 각각 1마리씩 짝을 지어 원형 플라스틱 통(지름 9 cm, 높이 5 cm)에 넣고 대두 2알, 땅콩 1알, 증류수를 공급하면서 사육하였다. 증류수는 매일 채워주었고, 먹이는 1주일마다 한 번씩 교체해 주었다,. 처리 기간 동안 사망수와, 산란수를 매일 기록하였다.
- 증류수는 매일 채워주었고, 먹이는 1주일마다 한 번씩 교체해 주었다,. 처리 기간 동안 사망수와, 산란수를 매일 기록하였다.
대상 데이터
- 경남 진주시 금산면에 위치한 2개의 단감포장에서 2006년 10월 9일부터 11월 20일 사이에 톱다리개미허리노린재 집합페로몬의 세 가지 성분인 (E)-2-hexenyl (Z)-3-hexenoate, (E)-2-hexenyl (E)-2-hexenoate, tetradecyl isobutyrate를 각각 17 mg씩 침적시킨 고무격막을 미끼로 한 fish trap을 이용하여 채집하였다. 트랩 루어의 제조법은 Huh et al.
- 1E는 난이 더욱 발달한 모습으로서 E의 경우 연두색 난 아래에 두 개의 완전히 성숙한 갈색 난이 보인다. 본 실험에서 Fig. 1B-E까지의 암컷을 휴면에서 종료된 암컷으로 판단하였다.
- 본 실험에서도 집합페로몬 트랩에 잡힌 톱다리개미허리노린재를 일주일에 3회 수거하여 난소 발육 정도를 조사한 결과 10월 28일 이후에 채집된 암컷은 난소 내에 미성숙난조차 발견되지 않아서 암컷 성충 모두가 휴면에 들어갔다는 것을 알 수 있었다. 이후 모든 실험은 10월 28일 이후에 채집된 충을 대상으로 채집 24시간 이내에 실험에 사용하였다.
데이터처리
- 각 처리별 난소길이와 폭, 산란전 기간을 GLM(General Linear Model)으로 분산분석 하였고, Duncan’s multiple range test (SAS version 8, 2000)를 이용하여 5% 유의수준에서 평균간 차이를 검정하였다.
이론/모형
- 각 온도와 일장 처리가 끝난 암컷의 휴면종료 여부는 Numata and Hidaka(1982)와 Huh et al.(2005)의 방법을 사용하였다. 즉, 각 실험조건에서 사육 중인 암컷을 해부현미경(Stemi-2000, Carl Zeiss, Germany) 아래에서 해부하여 난소 내의 난의 수와 발육상태를 조사하였다.
- 경남 진주시 금산면에 위치한 2개의 단감포장에서 2006년 10월 9일부터 11월 20일 사이에 톱다리개미허리노린재 집합페로몬의 세 가지 성분인 (E)-2-hexenyl (Z)-3-hexenoate, (E)-2-hexenyl (E)-2-hexenoate, tetradecyl isobutyrate를 각각 17 mg씩 침적시킨 고무격막을 미끼로 한 fish trap을 이용하여 채집하였다. 트랩 루어의 제조법은 Huh et al. (2005)의 방법을 따랐다. 경남 진주 지역에서 톱다리개미허리노린재는 10월 이후에는 난소 내에 미성숙난이나 성숙난이 없는 상태로 휴면에 들어간다(Huh et al.
성능/효과
- 이상의 결과로 보아 저온 처리가 암컷의 휴면 종료에 미치는 영향이 크다는 것을 알 수 있었다.
- 휴면 중인 톱다리개미허리노린재 암컷을 각 온도와 일장 조건에 처리한 후 해부하여 포란수와 포란 암컷의 비율을 조사한 결과는 Table 2와 같다. 고온장일에 7일 처리하거나 고온단일에 14일 또는 21일 처리된 암컷은 무처리(처리 전의 야외 채집 충)의 암컷과 포란 개체에 차이가 없는 점으로 보아서 고온장일 조건이라 할지라도 7일간의 짧은 기간이나 고온단일 조건은 휴면발육과 난소발육에 충분하지 않음을 알 수 있었다. 그러나 고온장일에 14일 이상만 처리하면 포란 개체의 비율이 52.
- 21일 동안 계속적인 고온단일조건에서는 휴면에서 깨어나 산란을 시작한 성충이 없다가 21일째에 한 마리만 산란하기 시작하였다. 그러나 고온장일 조건에서는 고온단일에서보다 휴면에서 깨어나는 성충이 일찍(처리 후 12일째) 나타났고 그 비율도 약 23%로 높아졌으며(Fig. 2A), 저온장일에 처리한 기간이 길수록 산란을 시작하는 개체가 빨리 나타나는 경향이었다(Fig. 2B). 또한 계속적인 고온장일 처리와 저온장일 또는 저온단일에 일정기간 전 처리한 후 고온장일에 처리한 경우의 누적 산란개체 비율을 비교해 보면(각각 Fig.
- 2B). 또한 계속적인 고온장일 처리와 저온장일 또는 저온단일에 일정기간 전 처리한 후 고온장일에 처리한 경우의 누적 산란개체 비율을 비교해 보면(각각 Fig. 2B와 2C), 저온처리에 의해서 산란개체의 비율이 뚜렷이 높아지는 것을 알 수 있었다. 이상의 결과로 보아 저온 처리뿐 만 아니라 장일 처리도 톱다리개미 허리노린재 암컷 성충의 휴면 종료에 영향을 미친다는 것을 알 수 있다.
- 8일이었으나 저온장일에 14일 이상 처리한 후 고온장일에 처리하면 그 기간이 짧아지는 경향이었다. 또한, 실험충을 고온단일에 계속 처리하면 산란 전기간이 21일이었으나 저온단일에 7일 이상 처리한 후에 고온장일에 처리하면 저온처리 기간에 관계없이 산란 전기간이 12일 정도로 줄어들었다. 암컷당 일일 산란수도 고온장일이나 고온단일 조건에 계속 처리하였을 때에는 0.
- 그러나 고온장일 조건에는 처리기간이 길수록 난소의 길이와 폭이 증가하는 경향을 보인 반면, 고온단일 조건에서는 처리기간에 따른 영향이 없었다. 또한, 저온(단일 또는 장일에 관계없이)에 7-21일 간 전 처리한 후 고온장일에 21일간 처리하였을 경우에는 전처리 없이 고온장일에 21일간 처리한 것에 비하여 난소의 길이는 차이가 없었으나 난소의 폭이 커졌음을 알 수 있었다. 또한 일장조건에 관계없이 저온처리를 받은 암컷은 고온장일에서 30일 동안 계속 처리된 암컷의 난소 발육과 차이가 없었다.
- , 2005). 본 실험에서도 집합페로몬 트랩에 잡힌 톱다리개미허리노린재를 일주일에 3회 수거하여 난소 발육 정도를 조사한 결과 10월 28일 이후에 채집된 암컷은 난소 내에 미성숙난조차 발견되지 않아서 암컷 성충 모두가 휴면에 들어갔다는 것을 알 수 있었다. 이후 모든 실험은 10월 28일 이후에 채집된 충을 대상으로 채집 24시간 이내에 실험에 사용하였다.
- 3% 이상으로 급증하였다. 이러한 결과로 보아 장일조건이 암컷의 휴면종료에 미치는 영향이 크다는 것을 알 수 있었다. 한편 저온장일에 7, 14, 21일간 처리하거나 또는 저온단일에 7일 또는 21일간 처리한 후 고온장일로 옮겼을 때에도 고온장일에만 21일 동안 처리한 것보다 포란 암컷의 비율이 높아진 것으로 보아 암컷의 휴면발육에 미치는 저온 전처리의 영향도 크다는 것을 알 수 있었다.
- 2B와 2C), 저온처리에 의해서 산란개체의 비율이 뚜렷이 높아지는 것을 알 수 있었다. 이상의 결과로 보아 저온 처리뿐 만 아니라 장일 처리도 톱다리개미 허리노린재 암컷 성충의 휴면 종료에 영향을 미친다는 것을 알 수 있다.
- 이상의 실험결과 톱다리개미허리노린재 암컷 성충의 휴면을 종료시키는 데는 장일 조건과 저온 조건이 필요함을 알 수 있었고 이들 두 요인이 상호작용 할 수 있을 것으로 판단된다.
- 한편 저온장일에 7, 14, 21일간 처리하거나 또는 저온단일에 7일 또는 21일간 처리한 후 고온장일로 옮겼을 때에도 고온장일에만 21일 동안 처리한 것보다 포란 암컷의 비율이 높아진 것으로 보아 암컷의 휴면발육에 미치는 저온 전처리의 영향도 크다는 것을 알 수 있었다.
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