우리나라 해안지방 해송림에 피해를 주고 있는 솔껍질깍지벌레의 여름휴면현상에 미치는 저온처리의 효과를 알아보기 위하여, 휴면진행시기에 따라 1차, 2차, 3차의 휴면종료실험에 있어 각각 5월 4일, 6월 19일, 8월 15일부터 공시충(1령 약충)을 온도별, 기간별로 저온저장한 후 자연온도 조건에서 사육하며 발육을 관찰하였다. 1차와 2차 실험은 2.5, 5.0, 7.5, 10.0, 12.5, $15.0^{\circ}C$의 각 저온에서 10, 20, 30, 40일간 저장하였으며, 3차 실험은 자연 상태에서 휴면발육(physiogenesis)이 상당히 진행된 시기이므로 동일한 온도조건에서 3, 6, 9, 12일간 저장하였다. 저온기에서 꺼내고 20일이 지난 후부터 각 공시충의 2령 약충으로의 탈피여부를 조사하였으며, 이러한 조사결과를 통하여 본 해충의 여름휴면 중 휴면발육을 가장 촉진시킬 수 있는 온도와 그 완료에 필요한 기간을 규명하였다. 휴면발육을 가장 촉진시키는 온도는 $7.5{\sim}10^{\circ}C$이었으며, 이들 온도에서 휴면발육을 완료하기 위해서는 1차실험에서는 40일, 2차실험에서는 20일, 3차실험에서는 6일이 각각 소요되었다. 휴면발육을 위한 발육영점온도는 $29^{\circ}C$로 추정되었으며 유효적산온도는 964일도이었다. 이를 근거로 자연온도조건에서의 유효발육온도의 합과 비교하여 추정한 결과 자연상태에서의 휴면발육 완료시기는 9월 8일이었다. 자연상태에서 약충의 50%이상이 2령충으로 탈피한 시키는 11월 9일이였으며, 휴면후 발육(morphogenesis)을 위한 발육영점온도는 $10^{\circ}C$로서 유효적산온도는 391일도이었다.
우리나라 해안지방 해송림에 피해를 주고 있는 솔껍질깍지벌레의 여름휴면현상에 미치는 저온처리의 효과를 알아보기 위하여, 휴면진행시기에 따라 1차, 2차, 3차의 휴면종료실험에 있어 각각 5월 4일, 6월 19일, 8월 15일부터 공시충(1령 약충)을 온도별, 기간별로 저온저장한 후 자연온도 조건에서 사육하며 발육을 관찰하였다. 1차와 2차 실험은 2.5, 5.0, 7.5, 10.0, 12.5, $15.0^{\circ}C$의 각 저온에서 10, 20, 30, 40일간 저장하였으며, 3차 실험은 자연 상태에서 휴면발육(physiogenesis)이 상당히 진행된 시기이므로 동일한 온도조건에서 3, 6, 9, 12일간 저장하였다. 저온기에서 꺼내고 20일이 지난 후부터 각 공시충의 2령 약충으로의 탈피여부를 조사하였으며, 이러한 조사결과를 통하여 본 해충의 여름휴면 중 휴면발육을 가장 촉진시킬 수 있는 온도와 그 완료에 필요한 기간을 규명하였다. 휴면발육을 가장 촉진시키는 온도는 $7.5{\sim}10^{\circ}C$이었으며, 이들 온도에서 휴면발육을 완료하기 위해서는 1차실험에서는 40일, 2차실험에서는 20일, 3차실험에서는 6일이 각각 소요되었다. 휴면발육을 위한 발육영점온도는 $29^{\circ}C$로 추정되었으며 유효적산온도는 964일도이었다. 이를 근거로 자연온도조건에서의 유효발육온도의 합과 비교하여 추정한 결과 자연상태에서의 휴면발육 완료시기는 9월 8일이었다. 자연상태에서 약충의 50%이상이 2령충으로 탈피한 시키는 11월 9일이였으며, 휴면후 발육(morphogenesis)을 위한 발육영점온도는 $10^{\circ}C$로서 유효적산온도는 391일도이었다.
A set of experiments were conducted to determine the zero temperature and total effective temperature for the summer diapause and post-diapause development of Matsucoccus thunbergianae Miller et Park (Hemiptera: Margarodidae) which infests the Japanese black pine, Pinus thunbergii. The diapausing fi...
A set of experiments were conducted to determine the zero temperature and total effective temperature for the summer diapause and post-diapause development of Matsucoccus thunbergianae Miller et Park (Hemiptera: Margarodidae) which infests the Japanese black pine, Pinus thunbergii. The diapausing first instar nymphs were kept in cool storage during three separate times, each starting from May 4th, June 19th, and August 15th of 2002. Cool storage temperatures were 2.5, 5.0, 7.5, 10.0, 12.5 and $15.0^{\circ}C$. The nymphs were chilled for 10, 20, 30 or 40 days in the first two sets of experiments. In the third experiment, nymphs were chilled for 3, 6, 9 or 12 days. Molting into the second instar nymphs was examined every 10 days, starting at 20 days after taken out from the cool storage. Optimum temperature range of the diapause development was between 7.5 and $10^{\circ}C$, where diapause development was completed in 40, 20, and 6 days by the insects chilled from May 4th, June 19th and August 15th, respectively. Comparing the three sets of experiments with different chilling periods, zero temperature for diapause development was calculated as $29^{\circ}C$. Effective temperature for diapause development was 964 degree days, and it was estimated that nymphs completed their diapause development by September 8th in nature. Under natural temperature conditions >50% eclosion into the second instar occurred on November 9th. Zero temperature for post-diapause development was $10^{\circ}C$, and total effective temperature for post-diapause development until the molt into the second instar was 391 degree days.
A set of experiments were conducted to determine the zero temperature and total effective temperature for the summer diapause and post-diapause development of Matsucoccus thunbergianae Miller et Park (Hemiptera: Margarodidae) which infests the Japanese black pine, Pinus thunbergii. The diapausing first instar nymphs were kept in cool storage during three separate times, each starting from May 4th, June 19th, and August 15th of 2002. Cool storage temperatures were 2.5, 5.0, 7.5, 10.0, 12.5 and $15.0^{\circ}C$. The nymphs were chilled for 10, 20, 30 or 40 days in the first two sets of experiments. In the third experiment, nymphs were chilled for 3, 6, 9 or 12 days. Molting into the second instar nymphs was examined every 10 days, starting at 20 days after taken out from the cool storage. Optimum temperature range of the diapause development was between 7.5 and $10^{\circ}C$, where diapause development was completed in 40, 20, and 6 days by the insects chilled from May 4th, June 19th and August 15th, respectively. Comparing the three sets of experiments with different chilling periods, zero temperature for diapause development was calculated as $29^{\circ}C$. Effective temperature for diapause development was 964 degree days, and it was estimated that nymphs completed their diapause development by September 8th in nature. Under natural temperature conditions >50% eclosion into the second instar occurred on November 9th. Zero temperature for post-diapause development was $10^{\circ}C$, and total effective temperature for post-diapause development until the molt into the second instar was 391 degree days.
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문제 정의
0℃의 각 저온에서 10, 20, 30, 40일간 저장 후 자연온도 조건에서의 발육상태를 조사하였다. 이로써 본 해충의 여름휴면 중 휴면발육을 가장 촉진시킬수 있는 온도와 완료에 필요한 기간을 규명하고, 휴면발육(휴면중의 생리생장: diapause development; physiogenesis)과 휴면후 발육(휴면후의 형태생장 : post-diapause development; morphogenesis)을 위한 발육영점온도와 유효적산온도를 산출하여 연간 공시충 확보에 기여하고 제반 방제법의 연구 개발에 필요한 자료를 제공하고자 하였다.
가설 설정
b×: physiogenesis not completed. ○:physiogenesis completed.
제안 방법
자연상태에서는 9월 8일에 휴면발육이 완료된 후 50%이상의 개체가 2령 약충으로 탈피한 11월 9일까지 62일이 지난 후 휴면후 발육이 완료되었다. 10℃에서 40일간 저온저장한 공시목을 꺼낸 후 자연상태에서 30일 즉, 6월 14일부터 7월 13일까지 유효발육온도의 합과 휴면발육 완료 후인 9월 8일부터 50%이상 2령약충으로 탈피한 11월 9일까지 차의 절대값을 평균으로 나눈 백분율의 값이 가장 작은 온도를 발육영점온도로 추정하였다.
1차 휴면종료 실험: 2002년 5월 4일부터 2.5, 5.0, 7.5, 10.0, 12.5, 15.0℃의 항온조건에서 각 공시목을 10, 20, 30, 40일간 보관하였다
2령약충으로의 탈피율 조사: 자연온도조건에 보관한 5본의 공시목에서 2002년 10월 20일부터 5일간격으로 각 공시목 당공시충이 최소 20개체가 나올 때가지 수피를 약 0.5 × 2 cm의크기로 반복 채취하며 검경하였다.
3차 휴면종료 실험: 2002년 8월 15일부터 2.5, 5.0, 7.5, 10.0, 12.5, 15.0℃의 항온조건에서 각 공시목을 3, 6, 9, 12일간 보관하였다.
곤충의 발육영점온도, 유효적산온도 등의 추정에 있어 일도 (day degree)에 의한 계산은 일중온도가 동일한 조건에서 유효한 것일 뿐, 일중 온도차가 뚜렷하여 곤충의 생장이 일중 특정한 시간대에만 이루어지는 자연조건에서는 각 시간대별 온도에서의 발육(hour degree)개념이 도입되어야 한다. 본 실험에서는 공시목의 보관장소인 광주지방기상청의 일중 시간별 온도기록에 의거, 각 stage에서의 온도 조건별 발육속도를 추정하였다.
부화율조사: 2002년 4월 12일 알주머니를 접종한 공시목에서 임의로 다섯본의 공시목을 선정하고 4월 15일∼4월 22일까지 젤라틴 캡에서 임의로 알주머니 1개씩을 선정하여 각 알주 머니 안에서 미부화난 수 및 탈피각(난각) 수를 실체현미경으로 검경(20배율)하여 부화율을 조사하였다.
Park and Park (1985)의 실험에서 본 해충을 45일 동안 5℃ 와 25℃에서 저장한 결과 5℃에서는 휴면종료가 이루어진 반면 25℃에서는 휴면발육이 지연되었다. 이것을 바탕으로 본 실험에서는 2.5, 5.0, 7.5, 10.0, 12.5, 15.0℃의 각 저온에서 10, 20, 30, 40일간 저장 후 자연온도 조건에서의 발육상태를 조사하였다. 이로써 본 해충의 여름휴면 중 휴면발육을 가장 촉진시킬수 있는 온도와 완료에 필요한 기간을 규명하고, 휴면발육(휴면중의 생리생장: diapause development; physiogenesis)과 휴면후 발육(휴면후의 형태생장 : post-diapause development; morphogenesis)을 위한 발육영점온도와 유효적산온도를 산출하여 연간 공시충 확보에 기여하고 제반 방제법의 연구 개발에 필요한 자료를 제공하고자 하였다.
채집한 알주머니를 공시목에 접종하기 위하여 100개의 젤라틴 캡(직경 5 mm, 길이 15mm)에 넣었다. 이때 젤라틴 캡간의 유전적 형질의 변이를 최소화하기 위하여 각캡당 1개씩의 알주머니를 넣는 작업을 총 17번 되풀이하였다.즉, 한 개의 캡에 17개의 알주머니를 넣었다.
탈피율 조사: 공시충의 휴면후 발육을 고려하여 저온항온기에서 꺼낸 후 상온에서 보관하여 20일이 지난 후 10일간격으로 공시충이 최소 20개체가 나올 때까지 수간부위의 수피를 약 0.5× 2 cm의 크기로 반복 채취하며 검경, 2령충으로 탈피한 개체수/총 조사 개체수를 조사하였다.
대상 데이터
공시목 채취: 2002년 3월 나주시 산포면과 함평군 대동면 일대에서 솔껍질깍지벌레 2령약충의 서식이 확인되는 곰솔 치수 (근원경 2 cm, 수고 1 m 내외) 100본을 굴취, 포트에 이식하였다.
알주머니 접종: 공시목당 최다의 공시충 서식조건을 마련하기 위하여, 2002년 4월 상순 나주시 산포면 일대의 솔껍질깍지벌레 기주인 해송에서 알주머니가 많이 있는 가지를 채취하여 실내로 운반하였다. 채집한 알주머니를 공시목에 접종하기 위하여 100개의 젤라틴 캡(직경 5 mm, 길이 15mm)에 넣었다.
성능/효과
1차 휴면종료 실험: 저온항온기에서 5월 4일부터 10일간, 20 일간 및 30일간 저장한 공시목은 모든 온도에서 시간이 경과하여도 50%이상 2령충으로 탈피한 처리구는 없었다.
2차 휴면종료 실험: 각 저온에서 6월 19일부터 6월 29일까지 보관한 공시목을 저온기에서 꺼낸 후 7월 19일(상온에서 20일경과), 7월 29일, 8월 8일, 8월 18일에 검경한 결과 각 온도에서 소수 탈피한 개체가 발견되었으나 탈피율은 10%미만이었다. 6월 19일부터 7월 9일까지 20일 저온저장한 공시목을 7월 29일 (상온에서 20일 경과) 검경결과 7.
2차 휴면타파실험에서 보는 바와 같이 20일간 저온저장한 공시목에서는 7.5∼15.0℃, 30일과 40일 저온저장한 공시목에서는 5.0∼15.0℃의 처리구에서 상온보관 20일∼30일 경과 후 2령 약충으로 탈피한 개체가 50% 이상인 것으로 나타났다(Table 2).
3차 휴면타파실험은 저온저장 개시 이전에 이미 휴면발육이 상당히 진행되어 1차, 2차 휴면타파실험에 비해 짧은 기간 저온처리에도 대부분이 휴면이 종료되었으며, 저온저장 기간과 온도는 최소 6일 이상 5∼10℃ 에서 가능한 것으로 조사되었다.
8월 15일부터 8월 18일까지 3일간 저온저장하여 저온기에서 꺼낸 후 20일 경과하여 검경한 결과 50%이상 2령충으로 탈피한 온도조건은 없었다. 8월 15일부터 21일까지 6일간 저온저장한 공시목을 상온에서 20일 경과 후검경한 결과 5.0, 7.5, 10.0℃에서 각각 66.6, 80.0, 62.5%의 탈피율을 나타냈으며, 8월 15일부터 24일까지 9일간 저온저장한 공시목과 8월 15일부터 27일까지 12일간 저온저장한 공시목은 저온기에서 꺼낸 지 20일이 경과한 후 모든 온도에서 60%이상의 탈피율을 나타냈다(Table 3). 3차 휴면타파실험은 저온저장 개시 이전에 이미 휴면발육이 상당히 진행되어 1차, 2차 휴면타파실험에 비해 짧은 기간 저온처리에도 대부분이 휴면이 종료되었으며, 저온저장 기간과 온도는 최소 6일 이상 5∼10℃ 에서 가능한 것으로 조사되었다.
곤충의 발육영점온도 이상 혹은 이하의 온도 즉, 발육에 영향을 미치는 유효온도만을 계산하여 합한 유효적산온도의 추정을 위하여 1차, 2차, 3차 실험의 10, 20, 30, 40일 모든 처리구 에서 솔껍질깍지벌레가 50%이상 2령충으로 탈피한 온도의 최적온도는 7.5내지 10℃로 추정되었으며, 10℃를 기준으로 하여 탈피하기까지 걸린 최소발육기간은 1차 휴면종료 실험에 있어 40일, 2차 휴면종료 실험은 20일, 3차 휴면종료 실험은 6일이 소요되었다. 휴면이 진행될수록 저온저장일수가 짧아지는 이유는 각 실험의 저온저장 개시시기가 다르며, 저온저장 개시 시기 전의 자연상태에서 온도증감은 휴면발육을 위한 저온저장과 같은 효과를 나타내므로(Cranham, 1973), 각 실험의 저온 저장 개시시기 이전의 누적된 저온의 영향으로 추측된다.
이상의 1차 실험에서 볼 때 5월초부터 저온저장을 하여 50%이상의 휴면종료를 위해서는 저장기간은 40일이상, 온도는 7.5∼12.5℃에서 가장 큰 효과를 볼 수 있었다(Table 1).
이상의 3차에 걸친 솔껍질깍지벌레의 여름휴면실험에 있어서 공통적으로 7.5 및 10℃에서 가장 휴면발육이 가장 잘 이루어졌다(Table 4).
자연상태에서 휴면후 발육을 위한 유효적산온도: 휴면후 발육의 영점온도를 10℃로 하였을 때, 자연상태에서 휴면후 발육에 필요한 유효적산온도, 즉 ∑(Tb - Tm0) 는 9385 degree hours 즉, 391 degree days이었다.
1 차 휴면종료 실험 10℃에서 40일(5월 4일부터 6월 13일까지) 간 저온저장한 공시목을 저온항온기에서 꺼낸 후 30일(6월 14 일부터 7월 13일까지)만에 50%이상이 2령충으로 탈피하였다. 자연상태에서는 9월 8일에 휴면발육이 완료된 후 50%이상의 개체가 2령 약충으로 탈피한 11월 9일까지 62일이 지난 후 휴면후 발육이 완료되었다. 10℃에서 40일간 저온저장한 공시목을 꺼낸 후 자연상태에서 30일 즉, 6월 14일부터 7월 13일까지 유효발육온도의 합과 휴면발육 완료 후인 9월 8일부터 50%이상 2령약충으로 탈피한 11월 9일까지 차의 절대값을 평균으로 나눈 백분율의 값이 가장 작은 온도를 발육영점온도로 추정하였다.
질의응답
핵심어
질문
논문에서 추출한 답변
솔껍질깍지벌레는 무엇인가?
솔껍질깍지벌레(Matsucoccus thunbergianae Miller et Park) 는 1980년대 초부터 대발생하여 우리나라 해안의 주요 경제수 종인 해송림에 많은 피해를 주고 있는 산림 해충이다. 솔껍질깍 지벌레는 1년 1세대를 거치고, 성충은 3-4월에 우화하여 알을 낳고 주로 4월에 부화하여 곧 1령 약충으로 장기간의 절대휴면 (obligatory diapause)에 진입하므로 여름에는 별 피해를 주지 않지만, 휴면이 끝난 10월부터 생장이 재개된 후 2령약충으로 탈피하여 익년 2∼4월까지 나무를 흡즙 가해한다(Park, 1991).
솔껍질깍지벌레의 여름 휴면 중 휴면발육을 가장 촉진하는 온도는?
저온기에서 꺼내고 20일이 지난 후부터 각 공시충의 2령 약충으로의 탈피여부를 조사하였으며, 이러한 조사결과를 통하여 본 해충의 여름휴면 중 휴면발육을 가장 촉진시킬 수 있는 온도와 그 완료에 필요한 기간을 규명하였다. 휴면발육을 가장 촉진시키는 온도는 7.5∼10℃이었으며, 이들 온도에서 휴면발 육을 완료하기 위해서는 1차실험에서는 40일, 2차실험에서는 20일, 3차실험에서는 6일이 각각 소요되었다. 휴면발육을 위한 발육영점온도는 29℃로 추정되었으며 유효적산온도는 964일도이었다.
솔껍질깍지벌레의 여름 휴면 중 휴면발육은 온도에 따라 어떻게 달라지는가?
3과 같이 요약 될 수 있다. 즉 휴면발육을 가장 촉진하는 온도는 7.5∼10℃이며, 그 이상의 온도에서는 점차 휴면발육이 둔화되고 29℃이상에서는 발육이 이루어지지 않는다. 휴면후 발육에 필요한 발육영점온도는 10℃로서 그이상의 온도에서 점차 발육속도가 촉진된다.
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