표고버섯 재배지에서 버섯파리는 가장 문제가 되는 주요해충이다. 버섯파리에 의한 피해를 입은 농가는 표고버섯의 생산 뿐만 아니라 상품성이 현저히 떨어져 많은 피해를 입고 있다. 국내 표고버섯 재배양식은 크게 원목과 톱밥배지에 의한 방법으로 나뉘는데 재배양식의 차이 및 지역 간 주요 피해원인이 되는 버섯파리의 종과 분포양상을 조사하기 위해 봄부터 가을까지 경기도와 충청도 지역의 주요 표고버섯 재배지에서 버섯파리를 채집하였다. 채집은 황색 끈끈이트랩(참고, Yellow sticky trap)을 이용하였고 버섯파리의 종 동정은 cytochrome coxidase subunit I (COI)의 염기서열 분석을 통해 버섯파리류의 다양한 종을 분류하였다. 그 결과, 원목을 이용하는 표고버섯 재배지에서는 Bradysia difformis, B. alpicola가 우점종인것으로 나타났고, 톱밥배지로 표고버섯을 재배하는 농가의 경우, B. difformi와 Scatopsidae sp.의 종이 다량 동정되었다. 그 외에도 B. trispinifera, B. longimentura, B. chlorocornea, B. protohilaris 및 Lycoriella ingenua가 동정되었다.
표고버섯 재배지에서 버섯파리는 가장 문제가 되는 주요해충이다. 버섯파리에 의한 피해를 입은 농가는 표고버섯의 생산 뿐만 아니라 상품성이 현저히 떨어져 많은 피해를 입고 있다. 국내 표고버섯 재배양식은 크게 원목과 톱밥배지에 의한 방법으로 나뉘는데 재배양식의 차이 및 지역 간 주요 피해원인이 되는 버섯파리의 종과 분포양상을 조사하기 위해 봄부터 가을까지 경기도와 충청도 지역의 주요 표고버섯 재배지에서 버섯파리를 채집하였다. 채집은 황색 끈끈이트랩(참고, Yellow sticky trap)을 이용하였고 버섯파리의 종 동정은 cytochrome c oxidase subunit I (COI)의 염기서열 분석을 통해 버섯파리류의 다양한 종을 분류하였다. 그 결과, 원목을 이용하는 표고버섯 재배지에서는 Bradysia difformis, B. alpicola가 우점종인것으로 나타났고, 톱밥배지로 표고버섯을 재배하는 농가의 경우, B. difformi와 Scatopsidae sp.의 종이 다량 동정되었다. 그 외에도 B. trispinifera, B. longimentura, B. chlorocornea, B. protohilaris 및 Lycoriella ingenua가 동정되었다.
Fungus gnats are usually found in mushroom farm and have recently become important pest because they can cause severe damage and reduce the production on shiitake mushroom. Usually shiitake mushrooms are cultivated on both oak bed logs and in the artificial sawdust beds in greenhouses. Using yellow ...
Fungus gnats are usually found in mushroom farm and have recently become important pest because they can cause severe damage and reduce the production on shiitake mushroom. Usually shiitake mushrooms are cultivated on both oak bed logs and in the artificial sawdust beds in greenhouses. Using yellow sticky trap, the dipteran species in shiitake mushroom farm were collected from May to September in Kyonggi-do and Chungcheong-do in 2013. To identify the main species of fungus gnat on the shiitake farm in Korea, the collected samples were determined the sequence of cytochrome c oxidase subunit I (COI) by DNA barcoding. The phylogeny based on maximum likelihood analyses from COI sequence showed that Bradysia difformis and B. alpicola were main species of shiitake bed log and Scatopsidae sp. and B. difformis were dominant species of sawdust beds.
Fungus gnats are usually found in mushroom farm and have recently become important pest because they can cause severe damage and reduce the production on shiitake mushroom. Usually shiitake mushrooms are cultivated on both oak bed logs and in the artificial sawdust beds in greenhouses. Using yellow sticky trap, the dipteran species in shiitake mushroom farm were collected from May to September in Kyonggi-do and Chungcheong-do in 2013. To identify the main species of fungus gnat on the shiitake farm in Korea, the collected samples were determined the sequence of cytochrome c oxidase subunit I (COI) by DNA barcoding. The phylogeny based on maximum likelihood analyses from COI sequence showed that Bradysia difformis and B. alpicola were main species of shiitake bed log and Scatopsidae sp. and B. difformis were dominant species of sawdust beds.
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문제 정의
, 1994). 따라서 COI 유전자의 DNA bardoding에 의한 국내 버섯파리의 종 동정 및 분포양상을 조사하기 위해 본 연구를 수행하였다.
본 논문에서는 국내에서 분포하는 버섯파리의 정확한 종 분석을 위해 경기도와 충청도 지역의 표고버섯 재배방법 즉, 시설하우스내 원목과 톱밥배지의 재배방법을 구분하여 버섯파리의 발생밀도가 많은 5월부터 9월까지 무농약, 유기농 재배농가를 대상으로 버섯파리를 채집하여 DNA barcoding방법에 의해 종 동정을 실시하였다. 본 연구에서는 mitochondrial cytochrome c oxidase subunit I (COI) 부분을 DNA barcoding분석에 이용하였는데 COI은 nuclear 18s ribosomal DNA (rDNA) 및 mitochondrial 16s rDNA와 함께 DNA barcoding에 대표적으로 사용되고 있는 유전자로 특히, 파리목에 속하는 곤충 뿐만 아니라 선충에서도 대표적인 지표유전자로 널리 사용되어 왔다(Folmer et al.
제안 방법
표고버섯 재배지에서 발생하는 버섯파리의 성충 채집은 2013년 5월부터 9월까지 경기도 화성시 양감면, 충청북도 청원군 미원면, 부여군의 규암면과 은산면, 충청남도 천안시의 풍세면과 동면 등 총 6개 지역에서 버섯파리의 발생이 많았던 무농약, 유기농으로 표고버섯을 재배하고 있던 한 농가씩을 선발하여 실시하였다(Table 1). 또한 버섯파리의 발생밀도를 조사하기 위해 14~21일 간격으로 10개의 황색 끈끈이트랩을 설치 및 교체하였고(김 등, unpublished data) 한달 혹은 두달 간격 및 채집상황에 따라 각 트랩에서 버섯파리의 성충을 채집하여 종 분석에 이용하였다. 그리고 보다 정확한 버섯파리의 종 동정을 위해 한 트랩당 20~60마리의 성충을 한 마리씩 튜브에 옮긴 후 실험에 이용하였다.
버섯파리 종의 분포양상을 보기 위해 염기서열분석에 의해 얻은 각각의 COI sequence는 버섯파리 채집지역과 재배양식에 따라 분류하여 조사된 버섯파리 종간의 유연관계를 조사하였다.
대상 데이터
참나무 원목을 이용하여 표고버섯을 재배하고 있던 충남 천안의 풍세면과 동면에서 각각 한 농가씩은 5월과 7월에 버섯파리를 채집하였다. 풍세면에서는 5월 2일에 버섯파리 성충 20마리, 7월 5일에 20마리를 채집하여 실험에 이용하였고, 동면에서는 5월 13일에 20마리, 7월 5일에 30마리, 7월 11일에 40마리를 채집하여 추가로 분석하였다.
톱밥배지로 표고버섯을 재배하고 있던 농가에서의 버섯파리 조사는 경기도 화성시 양감면, 충남 부여군 규암면과 은산면, 충북 청원군 미원면에서 각각 한 농가씩 선발하여 실시하였다. 경기도 화성시 양감면에서는 7월 10일에 버섯파리 성충 20마리, 충남 부여군 규암면과 은산면에서는 각각 9월 12일과 16에 30마리씩을 채집하였고, 충북 청원군 미원면에서는 6월 19일에 60마리, 7월 3일에 30마리, 9월 12일에 각각 30마리쌕을 채집하여 분석을 실시하였다.
표고버섯 재배지에서 발생하는 버섯파리의 성충 채집은 2013년 5월부터 9월까지 경기도 화성시 양감면, 충청북도 청원군 미원면, 부여군의 규암면과 은산면, 충청남도 천안시의 풍세면과 동면 등 총 6개 지역에서 버섯파리의 발생이 많았던 무농약, 유기농으로 표고버섯을 재배하고 있던 한 농가씩을 선발하여 실시하였다(Table 1). 또한 버섯파리의 발생밀도를 조사하기 위해 14~21일 간격으로 10개의 황색 끈끈이트랩을 설치 및 교체하였고(김 등, unpublished data) 한달 혹은 두달 간격 및 채집상황에 따라 각 트랩에서 버섯파리의 성충을 채집하여 종 분석에 이용하였다.
이론/모형
PCR 증폭산물은 ethidium bromide로 염색한 2% agarose gel 에서 확인하였고 QIAquick PCR purification kit (QIAGEN, Inc)을 이용하여 순화 후 automatic sequencer (ABI Prism_3730 XL DNA Analyzer, 서울대학교 농생명과학공동기기원)에 의해 염기서열 분석하였다. COI sequence data는 NCBI의 BLASTn program을 이용하여 염기서열을 비교 검색하고 Clustal X method (version 2.0.11, (Jeanmougin et al., 1997))로 정렬하였다. Phylogenetic analysis는 MEGA vesion 5.
, 1997))로 정렬하였다. Phylogenetic analysis는 MEGA vesion 5.2 program의 maximum likelihood 방법에 의해 분석하였고 sequence distance 는 1000 replication의 boostrap value에 의해 계산하었다(Tamura et al., 2007; Tamura et al., 2011).
성능/효과
그 결과, 화성시 양감면 (HS0710_일련번호)의 표고버섯 농가에서는 B. difformis가 100%로 동정되었고(Fig. 2B,), 청원군 미원면의 경우 6월(CM0619_일련번호)에는 Scatopsidae sp.
difformis가 89%, B. protohilaris가 11%가 동정되었다(Fig. 2A).
2C&D). 따라서 phylogenetic tree 분석 결과에서도 나타나듯이 톱밥배지로 표고버섯을 재배하는 농가에서의 버섯파리 분포양상은 시기 및 지역간 차이가 확연히 나타났으며 그로 인해 우점종도 다른 양상을 보였다(Fig. 2).
본 연구 조사결과 표고버섯 재배지에서 버섯파리의 분포 및 발생양상은 채집시기 및 지역에 따라 다소 차이를 보였으며 이는 재배양식에 따라 발생분포에 변화가 있다는 것을 알 수 있었다. 또한 기존에 발표된 보고와는 다르게 우점종도 변화가 있었다.
후속연구
또한 기존에 발표된 보고와는 다르게 우점종도 변화가 있었다. 따라서 좀 더 지속적이면서도 다양한 지역을 대상으로 버섯파리의 발생양상에 대한 조사가 필요할 것으로 사료되며 이들 결과가 앞으로 원목과 톱밥 배지로 재배되는 표고버섯에서 버섯파리의 방제법 개발을 위한 기초 자료로 유용하게 활용 될 것으로 기대된다.
질의응답
핵심어
질문
논문에서 추출한 답변
버섯파리란?
버섯파리는 파리목(Diptera) 검정날개버섯파리과 (Sciaridae)에 속하는 해충으로 양송이, 느타리버섯과 함께 표고버섯 재배지에서도 중요한 해충으로 알려져 있다. 성충은 형태적으로 크기가 매우 작고 엷은 검은색을 띠어 검정날개버섯파리(dark winged fungus gnat)라 불리기도 하며 유충은 식균성 (mycophagous maggots) 으로 주로 버섯의 자실체를 갉아먹거나 상하게 하고, 간접적으로는 병을 옮겨 복합피해를 유발하여 생산량에 큰 피해를 준다(Menzel et al.
버섯파리 성충의 특징은?
버섯파리는 파리목(Diptera) 검정날개버섯파리과 (Sciaridae)에 속하는 해충으로 양송이, 느타리버섯과 함께 표고버섯 재배지에서도 중요한 해충으로 알려져 있다. 성충은 형태적으로 크기가 매우 작고 엷은 검은색을 띠어 검정날개버섯파리(dark winged fungus gnat)라 불리기도 하며 유충은 식균성 (mycophagous maggots) 으로 주로 버섯의 자실체를 갉아먹거나 상하게 하고, 간접적으로는 병을 옮겨 복합피해를 유발하여 생산량에 큰 피해를 준다(Menzel et al., 2003; Shin et al.
국내 표고버섯 재배양식에 따른 버섯파리의 종과 분포양상은 어떠한가?
채집은 황색 끈끈이트랩(참고, Yellow sticky trap)을 이용하였고 버섯파리의 종 동정은 cytochrome c oxidase subunit I (COI)의 염기서열 분석을 통해 버섯파리류의 다양한 종을 분류하였다. 그 결과, 원목을 이용하는 표고버섯 재배지에서는 Bradysia difformis, B. alpicola가 우점종인것으로 나타났고, 톱밥배지로 표고버섯을 재배하는 농가의 경우, B. difformi와 Scatopsidae sp.의 종이 다량 동정되었다. 그 외에도 B. trispinifera, B. longimentura, B. chlorocornea, B. protohilaris 및 Lycoriella ingenua가 동정되었다.
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Menzel, F., Smith, J.E., Colauto, N.B., 2003. Bradysia difformis Frey and Bradysia ocellaris (Comstock): two additional neotropical species of black fungus gnats (Diptera: Scairidae) of economic importance: a redescription and review. Ann. Entomol. 96 : 448-457.
Smith, M.A., Woodley, N.E., Janzen, D.H., Hallwachs, W., Hebert, P.D., 2006. DNA barcodes reveal cryptic hostspecificity within the presumed polyphagous members of a genus of parasitoid flies (Diptera: Tachinidae). Proc. Natl. Acad. Sci. 103 : 3657-3662.
Tamura, K., Peterson, D., Peterson, N., Stecher, G., Nei, M., Kumar, S., 2011. MEGA5: molecular evolutionary genetics analysis using maximum likelihood, evolutionary distance, and maximum parsimony methods. Mol. Biol. Evol. 28 : 2731-2739.
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