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문제 정의
- 본 연구는 농촌진흥청 어젠다 연구과제(PJ008695)를 수행하는 과정에서 얻은 결과를 바탕으로 작성되었다.
- kr). 이에 본 연구에서는 수원지방에서 아직 명확하지 않은 팥나방 야외 생태를 추정하고자, 야외 인공사육을 통해 팥나방 연중 발육 특성을 관찰하고, 겨울을 날 수 있는 발육태를 조사하였다.
제안 방법
- 상자 윗면에 사각구멍을 내고 대신 철망(16 ×20 cm, 20 mesh, ca. 1.04 mm)을 대었는데, 철망 바깥면 위에 유산지를 깔고 그 위에 젖은 수건을 덮어 상자 안에 있는 암컷이 아래에서 상단에 위치한 유산지 표면에 산란하게 하였다.
- 성충의 경우에는, 2009년 11월과 12월 사이 5회(11/10, 11/16, 11/24, 12/4, 12/9)에 걸쳐, 소형 플라스틱컵(ca. 37 ml, Bioserv, USA)에 실내에서 당일 우화한 성충 30마리를 한 마리씩 물과 설탕물을 적신 솜과 같이 넣고 야외에 두어, 2월까지 생존 여부를 관찰하였다.
- 알의 경우에는, 증류수를 몇 방울 적신 여과지를 밑에 깐플라스틱 페트리접시에 실내에서 당일 산란된 알들을 100개 이상씩 넣어 2009년 11월 6일부터 7일 간격으로 12월 18일까지 7회 (11/6, 11/13, 11/20, 11/27, 12/4, 12/11, 12/18)에 걸쳐 야외에 두었는데, 이듬해 4월까지 부화 여부를 관찰하였다.
- 먼저 유충과 번데기 경우에는, 실내 팥나방 집단으로부터 갓 부화시킨 유충을 2008년 3월 12일부터 2009년 4월 8일까지 8~20일 간격으로 100마리씩 인공사육을 시작하였다. 원형 페트리접시(50 mm diameter, 10 mm height)에 유충을 한 마리씩 인공사료와 같이 넣어 사육하였는데, 2008년 11월까지는 매일 육안으로 확인하여 용화일과 우화일 및 사망 여부를 기록하였고, 2009년 1월부터 4월까지는 약 1~10일 간격으로 조사하였으며, 그 이후에는 다시 매일 조사하였다. 유충기간 내 탈피 여부는 조사하지 않았다.
대상 데이터
- Daily day length (above) and mean temperature (below) in Suwon between 2008 and 2009. Data were obtained from the websites of the Korea Meteorological Administration (www.kma.go.kr) and Korea Astronomy and Space Science Institute (www.kasi.re.kr).
- 매일 평균온도는 기상청 웹사이트(www.kma.go.kr)에서 제공하는 시간별 온도에서 하루 평균 온도를 산출하여 사용하였고, 하루 중 낮 길이는 한국천문연구원(www.kasi.re.kr)의 천문우주 지식정보 웹사이트(http://astro.kasi.re.kr)에서 제공하는 수원 지방의 일출·일몰 시간 자료를 이용하여 구하였다.
- 야외 사육은 경기도 수원시에 위치한 국립식량과학원 실외 (37°16′20″N 126°59′2″E 40ASL)에서 수행하였는데, 야외에 그늘 막을 만든 다음, 그 아래 사육용기를 두는 선반을 설치하였다.
- 팥나방은 2004년 8월 말 경기도 수원시 소재 국립식량과학원 팥포장(37°16′N 126°59′E 35ASL)에서 유충들로 채집되었다 (Jung et al., 2007).
데이터처리
- 갓 부화한 유충으로 야외에서 사육한 집단들의 평균 발육기간들이 SAS프로그램(Version 9.2)으로 분석되었는데, 일원분산분석 후 Tukey검정으로 평균간 차이가 비교되었다.
성능/효과
- 결론적으로, 본 연구에서는 팥나방 갓 부화 유충은 1월말부터 10월말까지 발육을 시작할 수 있고, 해를 넘기지 않는 경우 당해 12월말까지 성충우화까지 발육할 수 있는 결과를 보였다. 그러나 이들 중 1~4월 사이 유충 발육을 시작할 수 있는 집단은 실제 국내 수원지역 환경에서 거의 존재하지 않을 것으로 추정된다.
- 2008년 3월부터 7월 16일 사육시작 집단까지는 계속 발육기간이 짧아지는 경향을 보였는데, 6월 20일, 7월 2일, 7월 16일 사육시작 집단들이 약 24일의 가장 짧은 발육기간을 보였다. 그 이후 9월 10일 집단부터 10월 말 집단까지는 발육기간이 다시 유의하게 길어지는 양상을 보였는데, 10월 8일과 23일 사육시작 집단들은 해를 넘기며 월동하여 190일 이상 발육하여 가장 긴 발육기간을 보였다. 11월과 이듬해인 2009년 1월 14일 사육시작 집단까지는 발육하지 못하였고, 1월 29일 100마리 사육시작 집단에서 발육하여 우화한 개체가 1마리 나타났다.
- 갓 부화 유충 사육 집단들의 생존율은 2008년 9월 24일부터 이듬해 2월 10일 사육시작 집단까지 5개 집단들이 10% 미만으로 상대적으로 매우 낮게 나타냈다(Table 1). 그 중 용기간이 유충기간보다 길었던9월 24일과 10월 8일 사육시작 집단들은 용 기간 생존율이 다른 집단들에 비해 상대적으로 매우 낮은 것으로 나타나, 전체 생존율이 낮았던 원인이 되었다. 다른3개의 집단은 용기간 생존율은 상대적으로 높았으나 유충 생존율이 매우 낮았던 것이 유충-용 기간의 낮은 생존율의 직접 원인이었다.
- 마지막으로 본 연구의 결과들은 인공사료를 이용한 사육이고, 일부 발육태의 발육은 환경조건의 급격한 변화를 준 상황에서 이뤄진 것들이라, 실험곤충이 야외 생태계에서 나타낼 수 있는 실제 발육과 어느 정도의 차이를 보일 것으로 예상된다. 따라서 앞으로 좀 더 정밀한 실험을 통해 실제 야외에서의 발생 양상과 월동의 생리적 성격을 조사하여 보고할 예정이다.
- 이상의 결과들로부터, 여름철 유충 사육 집단들에서 성충 우화까지 발육기간이 지연되는 현상이 관찰되지 않아 팥나방 유충과 번데기는 여름철 발육이 지연되거나 정지되는 하면 (aestivation) 현상을 겪지 않는 것으로 추정되었다. 한편, 본 연구에서 팥나방은 유충 혹은 번데기 상태로 장기간 발육이 지연되어 월동할 수 있었는데, 이 결과는 중국과 일본에서 번데기와 유충태로 월동한다는 기록들과 일치하여(Byun et al.
- 한편, 본 연구에서 알과 성충 월동은 가능하지 않았었는데, 이는 어미세대 혹은 이전 발육단계부터 야외조건을 겪지 않고, 해당 발육단계에서 실내조건에서 야외조건으로 갑자기 옮겨 관찰된 경우였다. 즉, 본 연구에서는 처리된 알과 성충은 체내 생리상태를 바꾸는 등 월동 준비가 되어 있지 않았었을 가능성이 있어 월동에 실패했을 수도 있었을 것으로 추정되었다. 따라서 향후 더 자세한 연구를 통해 알과 성충 월동 가능 여부를 밝혀야 될 것이다.
- 즉, 팥나방은 유충과 번데기의 두 발육단계로 월동할 수 있었는데, 한 집단 내에서 두 발육단계가 같이 나타나지 않았고, 사육이 시작된 시기에 따라 각기 명백하게 다른 발육단계로 월동하는 것으로 나타났다. 10월 8일 사육시작 집단은 11월 6일 처음 용화 개체가 12월 4일 마지막 용화개체가 발생하였는데 (평균 11월 21일)(Fig.
후속연구
- 마지막으로 본 연구의 결과들은 인공사료를 이용한 사육이고, 일부 발육태의 발육은 환경조건의 급격한 변화를 준 상황에서 이뤄진 것들이라, 실험곤충이 야외 생태계에서 나타낼 수 있는 실제 발육과 어느 정도의 차이를 보일 것으로 예상된다. 따라서 앞으로 좀 더 정밀한 실험을 통해 실제 야외에서의 발생 양상과 월동의 생리적 성격을 조사하여 보고할 예정이다.
- 즉, 본 연구에서는 처리된 알과 성충은 체내 생리상태를 바꾸는 등 월동 준비가 되어 있지 않았었을 가능성이 있어 월동에 실패했을 수도 있었을 것으로 추정되었다. 따라서 향후 더 자세한 연구를 통해 알과 성충 월동 가능 여부를 밝혀야 될 것이다.
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