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문제 정의
- 본 연구에서는 파밤나방의 방제를 위한 새로운 방제제의 개발을 위해 선행 연구에서 분리한(Han et al., 2013) 살충 활성이 우수한 곤충병원성 균주를 이용하여 파밤나방의 전생육단계에 대한 살충효과를 검정하였다.
제안 방법
- 채집한 토양은 2 mm체에 내려 50 ml을 플라스틱 통에 담고 부화 후 60일 가량 된 갈색거저리(Tenebrio molitor) 10마리를 넣어 25±2℃에서 2주간 보관하면서 하루에 한번씩 7일 동안 뒤집어주었다. 2주간 배양 후 이병곤충의 숫자를 기록하고 이병곤충의 표면을 3% 차아염소산나트륨용액으로 3분, 멸균수로 3분간 2회 살균한 후 멸균수로 적신 필터페이퍼가 깔린 90 mm 패트리디쉬에 넣어 25℃, 7-14일간 배양하며 곰팡이의 포자성장을 유도하였다. 사충의 표피로부터 포자를 취하여 PDA에 옮겨 하나의 콜로니를 분리하였다.
- 곤충병원성 곰팡이를 분리하기 위해 경기도 양평의 파 재배지에서 토양을 채취하였다. 각 토양샘플은 20 m2내 4지점을 무작위로 설정하여 지름 7 cm 오거(auger)를 이용하여 5 cm 깊이로 0.5 L의 토양을 채취하여 일주일 내에 insect bait법을 이용하여 곤충병원성 곰팡이를 분리하였다(Meyling, 2007). 채집한 토양은 2 mm체에 내려 50 ml을 플라스틱 통에 담고 부화 후 60일 가량 된 갈색거저리(Tenebrio molitor) 10마리를 넣어 25±2℃에서 2주간 보관하면서 하루에 한번씩 7일 동안 뒤집어주었다.
- 분리한 곤충병원성 곰팡이는 PDA에 접종하여 25±1℃, 광주기 16:8의 조건에서 2주간 배양한 후 포자를 생물 검정에 이용하였다.
- 알과 번데기에 대한 검정은 산란한 후 1일된 난괴와 용화한 지 3일된 번데기 10마리씩을 이용하였으며 유충과 같은 방법으로 포자현탁액을 살포하였다. 살포한 잎은 상온에서 한 시간 동안 건조한 후 멸균수로 적신 필터페이퍼가 깔린 페트리디쉬에 넣고, 25℃, 광조건 16L:8D, 습도 90% 이상으로 6일간 유지하며 매일 사충 수를 관찰하였으며 살포한 난괴와 번데기는 필터페이퍼가 깔린 페트리디쉬에 넣고, 25℃, 광조건 16L:8D, 습도 90% 이상으로 7일간 유지하며 부화 또는 우화하는 충의 수를 관찰하였다. 사충은 습식 처리한 페트리디쉬에 옮겨 표피에서 곰팡이가 발생하면 죽은 것으로 산정하였다.
- 01% Tween 80 용액만을 처리하였다. 생물검정은 3회 수행되었으며 매 실험마다 3반복으로 수행하였다.
- 생물검정은 알, 1, 2, 3, 4, 5령 유충, 번데기를 각각 이용하였으며, 유충에 대한 검정은 각 령기별로 10마리씩 이용하였으며, 파밤나방 유충 10마리가 접종된 직경 9 cm배추 잎에 포자 현탁액 700 µl를 Plexyglass 스프레이 타워(100 kPA, 직경 1.5 mm의 polyvinyl acetal cone nozzle)을 이용하여 배추 앞, 뒷면에 살포하였다.
- 생물검정을 위하여 포자가 형성된 배지에 5 ml의 멸균된 0.01% Tween 80 용액을 넣고 유리막대로 표면을 긁어 포자를 회수한 후 거즈로 걸러 hemocytometer를 이용하여 계수하고 생물검정에 필요한 농도의 포자현탁액(1 ×107, 108 conidia/ml)을 제조하였다.
- 5 mm의 polyvinyl acetal cone nozzle)을 이용하여 배추 앞, 뒷면에 살포하였다. 알과 번데기에 대한 검정은 산란한 후 1일된 난괴와 용화한 지 3일된 번데기 10마리씩을 이용하였으며 유충과 같은 방법으로 포자현탁액을 살포하였다. 살포한 잎은 상온에서 한 시간 동안 건조한 후 멸균수로 적신 필터페이퍼가 깔린 페트리디쉬에 넣고, 25℃, 광조건 16L:8D, 습도 90% 이상으로 6일간 유지하며 매일 사충 수를 관찰하였으며 살포한 난괴와 번데기는 필터페이퍼가 깔린 페트리디쉬에 넣고, 25℃, 광조건 16L:8D, 습도 90% 이상으로 7일간 유지하며 부화 또는 우화하는 충의 수를 관찰하였다.
- 채집한 토양은 2 mm체에 내려 50 ml을 플라스틱 통에 담고 부화 후 60일 가량 된 갈색거저리(Tenebrio molitor) 10마리를 넣어 25±2℃에서 2주간 보관하면서 하루에 한번씩 7일 동안 뒤집어주었다.
대상 데이터
- 곤충병원성 곰팡이를 분리하기 위해 경기도 양평의 파 재배지에서 토양을 채취하였다. 각 토양샘플은 20 m2내 4지점을 무작위로 설정하여 지름 7 cm 오거(auger)를 이용하여 5 cm 깊이로 0.
- 본 실험에 사용된 파밤나방은 국립농업과학원 작물보호과 실험실에서 분양 받아 온도 25℃, 광조건 16L:8D, 상대습도 70 ± 5% 조건에서 인공사료(bioserve, mixing direction #F9219B)를 공급하여 누대 사육하였다.
- 본 실험에 사용된 파밤나방은 국립농업과학원 작물보호과 실험실에서 분양 받아 온도 25℃, 광조건 16L:8D, 상대습도 70 ± 5% 조건에서 인공사료(bioserve, mixing direction #F9219B)를 공급하여 누대 사육하였다. 생물검정에 사용된 파밤나방의 알은 성충 20마리가 이틀간 산란한 난괴를 받아 사용하였으며 번데기는 용화된 후 3일 되어 표피가 완전히 갈색으로 변한 후 생물검정에 사용하였다.
- 분리한 곤충병원성 곰팡이는 PDA에 접종하여 25±1℃, 광주기 16:8의 조건에서 2주간 배양한 후 포자를 생물 검정에 이용하였다. 선행 연구에서 분리한 곰팡이 중 파밤나방 유충에 살충율이 높은 균주를 선발하여 본 시험에 사용하였다. 생물검정을 위하여 포자가 형성된 배지에 5 ml의 멸균된 0.
데이터처리
- Means above the line followed by the same letter are not significantly different using Duncan's multiple range test (P > 0.05).
성능/효과
- 4, 5령의 유충에 처리하였을 때도 83.3 ± 6.2%, 86.0 ± 5.7%의 높은 살충율을 나타냈으며 반수치사시간은 각각 4.2일, 3.6일이었다.
- M. anisopliae FT83 균주를 1 × 107 conidia/ml의 농도로 파밤나방 1령~3령 유충에 처리하였을 때 살충율은 100.0%, 100.0%, 86.0 ± 6.8%, 반수치사시간은 2.0, 3.2, 3.7일이었으며 4, 5령의 유충에 처리하였을 때도 56.7 ± 8.5%, 71.3 ±9.4%살충율과 6.4일, 4.9일의 반수치사시간을 나타냈다.
- 또한 M. anisopliae FT83균주를 1 × 106~108 conidia/ml 농도로 번데기에 처리하였을 때 살충율은 96.7 ± 1.7%, 97.8 ± 1.5%, 100.0%였으며 파밤나방의 알에 처리하였을 때의 살충율도 65.4 ± 6.2%, 90.9 ± 3.5%, 100.0%로 파밤나방의 전 생육단계에서 우수한 살충효과를 나타내었다(Table 1).
후속연구
- 곤충은 생육단계별로 exoskeleton의 형상이 변화하고 체액성, 세포성 방어물질의 활성이 달라지는데 이러한 결과로 유충의 령기에 따라 곤충병원성 곰팡이의 살충활성이 변화하는 것으로 추정된다. 난방제 해충인 파밤나방은 일반 포장에서 유충의령기가 혼재되어 있으며, 3령 이후의 노령유충은 화학 살충제로도 방제가 어렵다는 점을 고려하였을 때 노령유충에도 살충효과가 우수한 M. anisopliae FT83균주가 파밤나방의 친환경 방제에 유용하게 이용될 수 있을 것으로 기대된다.
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