한국산 곤충병원성선충을 이용한 솔수염하늘소(Monochamus alternatus)의 생물적 방제 Biological Control of Japanese Pine Sawyer, Monochamus alternatus (Coleoptera: Cerambycidae) using Korean Entomopathogenic Nematode Isolates원문보기
솔수염하늘소(Monochamus alternatus)는 우리나라와 일본의 소나무림에서 소나무재선충(Bursaphelenchus xylophilus)을 전파하는 매개충으로 알려져 있다. 본 연구는 곤충병원성선충을 이용하여 솔수염하늘소의 생물적 방제 가능성을 알아보기 위하여 수행하였다. 실험에 이용한 한국산 곤충병원성선충 4종(Heterorhabditis sp. Gyeongsan, Steinernema carpocapsae GSN1, S. glaseri Dongrae, S. longicaudum Nonsan 계통)은 소나무 고사목 내의 미끼곤충인 꿀벌부채명나방 유충을 치사시켰는데 S. carpocapsae GSN1의 병원성이 가장 높았다. 두 선충 모두 7.5 cm 깊이에 있는 꿀벌부채명나방을 치사시켰다. 곤충병원성선충은 솔수염하늘소 유충과 성충 모두에 병원성을 보였는데 성충에 대한 분무처리 시 S. carpocapsae GSN1 계통보다 Heterorhabditis sp. Gyeongsan 계통의 병원성이 높았다. 솔수염하늘소 유충이 서식하고 있는 소나무 벌채목에 대한 S. carpocapsae GSN1 계통의 수피면 분무처리와 벌채목 수침 처리 시 분무처리에서만 선충에 감염 된 유충이 확인되었다. 곤충병원성선충은 고사목 수체 내 솔수염하늘소 유충 방제의 실용성은 낮았지만 수체 내 해충에 대한 방제 가능성은 있어 추후 천공성 해충의 방제에 활용 가능성이 있을 것으로 생각된다.
솔수염하늘소(Monochamus alternatus)는 우리나라와 일본의 소나무림에서 소나무재선충(Bursaphelenchus xylophilus)을 전파하는 매개충으로 알려져 있다. 본 연구는 곤충병원성선충을 이용하여 솔수염하늘소의 생물적 방제 가능성을 알아보기 위하여 수행하였다. 실험에 이용한 한국산 곤충병원성선충 4종(Heterorhabditis sp. Gyeongsan, Steinernema carpocapsae GSN1, S. glaseri Dongrae, S. longicaudum Nonsan 계통)은 소나무 고사목 내의 미끼곤충인 꿀벌부채명나방 유충을 치사시켰는데 S. carpocapsae GSN1의 병원성이 가장 높았다. 두 선충 모두 7.5 cm 깊이에 있는 꿀벌부채명나방을 치사시켰다. 곤충병원성선충은 솔수염하늘소 유충과 성충 모두에 병원성을 보였는데 성충에 대한 분무처리 시 S. carpocapsae GSN1 계통보다 Heterorhabditis sp. Gyeongsan 계통의 병원성이 높았다. 솔수염하늘소 유충이 서식하고 있는 소나무 벌채목에 대한 S. carpocapsae GSN1 계통의 수피면 분무처리와 벌채목 수침 처리 시 분무처리에서만 선충에 감염 된 유충이 확인되었다. 곤충병원성선충은 고사목 수체 내 솔수염하늘소 유충 방제의 실용성은 낮았지만 수체 내 해충에 대한 방제 가능성은 있어 추후 천공성 해충의 방제에 활용 가능성이 있을 것으로 생각된다.
Japanese pine sawyer (JPS), Monochamus alternatus is a vector insect of pine wood nematode, Bersaphlenchus xylophilus in Korea and Japanese pine forest. This study was to evaluate the possibility of biological control of JPS with Korean entomopathogenic nematodes (EPNs). Korean EPNs (Heterorhabditis...
Japanese pine sawyer (JPS), Monochamus alternatus is a vector insect of pine wood nematode, Bersaphlenchus xylophilus in Korea and Japanese pine forest. This study was to evaluate the possibility of biological control of JPS with Korean entomopathogenic nematodes (EPNs). Korean EPNs (Heterorhabditis sp. Gyeongsan, Steinernema carpocapsae GSN1, S. glaseri Dongrae and S. longicaudum Nonsan strain) were infested bate insect, Galleria mellonella in log of dead pine tree. Result showed that, S. carpocapsae GSN1 strain has the highest pathogenicity. Heterorhabditis sp. Gyeongsan and S. carpocapsae GSN1 had infested bate insect, which located in 7.5 cm depth of pine log. EPN has pathogenicity against larva and adult of JPS. Spray application of EPNs against adult of JPS, Heterorhabditis sp. Gyeongsan strain showed higher pathogenicity than S. carpocapsae GSN1 strain. EPN infested larva of JPS was detected on bark spray treatment with S. carpocapsae GSN1 strain in dead pine log that naturally infested larva of JPS however, no EPN infested JPS was detected on soaking of pine log with suspension of S. carpocapsae GSN1 strain. Though EPN had found with low efficacy against JPS but still possible to apply to control the boring insect pest as they can control log dwelling insect.
Japanese pine sawyer (JPS), Monochamus alternatus is a vector insect of pine wood nematode, Bersaphlenchus xylophilus in Korea and Japanese pine forest. This study was to evaluate the possibility of biological control of JPS with Korean entomopathogenic nematodes (EPNs). Korean EPNs (Heterorhabditis sp. Gyeongsan, Steinernema carpocapsae GSN1, S. glaseri Dongrae and S. longicaudum Nonsan strain) were infested bate insect, Galleria mellonella in log of dead pine tree. Result showed that, S. carpocapsae GSN1 strain has the highest pathogenicity. Heterorhabditis sp. Gyeongsan and S. carpocapsae GSN1 had infested bate insect, which located in 7.5 cm depth of pine log. EPN has pathogenicity against larva and adult of JPS. Spray application of EPNs against adult of JPS, Heterorhabditis sp. Gyeongsan strain showed higher pathogenicity than S. carpocapsae GSN1 strain. EPN infested larva of JPS was detected on bark spray treatment with S. carpocapsae GSN1 strain in dead pine log that naturally infested larva of JPS however, no EPN infested JPS was detected on soaking of pine log with suspension of S. carpocapsae GSN1 strain. Though EPN had found with low efficacy against JPS but still possible to apply to control the boring insect pest as they can control log dwelling insect.
산림해충들 중 하늘소류는 나방류 해충들과 달리 유충이 잎과 같은 노출된 곳에 서식하지 않고, 목재 내에 서식하기 때문에 훈증제를 제외한 일반 살포형식의 방제제 적용이 어려운 현실이다. 따라서 본 연구에서는 이러한 점을 고려하여 목재 내부에 있는 하늘소 유충을 곤충병원성선충이 치사 시킬 수 있는지 여부에 초점을 두어 실험을 수행하였는데 목재 내부에 있는 기주곤충을 치사시켰다. Phan (2008)은 톱밥을 채워놓은 용기에 솔수염하늘소 유충을 넣고, 곤충병원성선충 S.
대상 데이터
솔수염하늘소는 소나무재선충병 피해지인 경남 진주시 인근 지역에서 솔수염하늘소 유충이 침입한 소나무를 벌채하여 경상대학교에 설치한 우화상에 보관하면서 목재 내에 들어 있는 유충을 수집하여 사용하거나 우화상에서 우화하는 성충을 채집하여 실험하였다.
실험에 사용된 곤충병원성선충은 실험실에서 꿀벌부채명나방(Galleria mellonella) 노숙 유충을 이용하여 증식시켜 사용하였다(Woodring and Kaya, 1988). 9oC의 냉장고에 보관 되어있던 Steinernema carpocapsae GSN-1 계통, S.
한국산 곤충병원성선충 중에서 병원성이 높다고 알려진 4종의 선충을 선발하여 목재내부와 수피 밑에 서식하는 솔수염하늘소 유충에 대한 병원성 검정을 수행하였는데 Steirnematid 3계통(S. carpocapsae GSN-1 계통, S. longicaudum Nonsan 계통, S. glaseri Dongrae 계통)과 Heterorhabditid 1계통(Heterorhabditis sp. Gyeongsan 계통)을 이용하였다.
데이터처리
솔수염하늘소 유충과 꿀벌부채명나방 유충에 대한 곤충병원성선충의 병원성은 접종농도에 따른 치사율을 구하여 Tukey’s test로 처리 평균간의 유의성 차이를 검정하였다(SAS/STAT® 9.3 user’s guide, 2011).
성능/효과
S. carpocapsae GSN-1과 Heterorhabditis sp. Gyeongsan두 계통의 소나무 재목 내 서식 깊이별에 따른 병원성 차이를 알아보기 위하여 미끼 곤충인 꿀벌부채명 나방 유충을 이용하여 실험한 결과 곤충병원성 선충의 처리별에 따른 병원성은 처리 일별로 차이가 있었으나 미끼 곤충의 서식 깊이별에 따라서는 처리 2일 후 S. carpocapsae GSN-1 계통만 7.5 cm 천공 깊이에서 다른 처리 깊이와 차이를 보였다(처리 2일째: df=8, 27, F=13.47, P=0.0001) (Fig. 2). S.
glaseri의 경우 12-16 cm까지 이동하여 솔수염하늘소에 감염을 일으켰다고 하여 목재 내부에 있는 해충에 대해서도 곤충병원성선충의 침입가능성을 제시한 바 있는데 본 연구에서도 유사한 결과를 얻을 수 있었다. 실험에 이용한 선충들 중 S. carpocapsae GSN-1 계통과 Heterorhabditis sp. Gyeongsan 계통이 다른 두 선충들에 비하여 목재 내에 있는 꿀벌부채명나방에 대한 병원성이 높았는데 이러한 차이는 곤충병원성선충 자체가 가지고 있는 병원성의 차이나 목재내부에 서식하는 기주곤충을 탐색하는 능력의 차이에 기인할 것으로 생각된다. Phan (2008)의 선행연구에서도 탐색형의 기주 탐색전략을 가지는 S.
carpocapsae의 병원성이 더 높게 나타나 병원성의 차이가 주된 요인으로 생각된다. 한편 본 연구에서는 수체 내 서식 깊이별 실험에서 시간대별 감염력을 조사하였는데 S. carpocapsae GSN-1 계통은 24시간 후에도 50% 이상의 기주곤충에 대한 치사율을 보였고, 72시간이 지난 후 모든 깊이에서 90% 이상의 감염율을 나타내었지만 Heterorhabditis sp. Gyeongsan 계통의 경우 24시간 후에는 매우 낮은 감염율을 보였고, 72시간 후에도 50% 내외의 낮은 감염율을 보였다. 이러한 침입속도의 차이도 전술한 바와 같이 각 선충 종이나 계통이 가지고 있는 기주탐색 능력의 차이나 병원성의 차이에 기인한 것으로 생각된다.
후속연구
향후 나무가 물에 뜨지 않고, 방제효과를 더 향상 시킬 수 있을 것으로 생각된다. 비록 곤충병원성선충이 솔수염하늘소 서식 벌체목에서 실용적인 효과를 나타내지 못하였지만 천공성 해충의 방제에 활용할 수 있을 것으로 생각된다.
한편 본 실험에서 선충 현탁액에솔수염하늘소 서식목을 수침 처리한 경우 선충에 감염 된 개체가 나오지 않았는데 이는 수침처리의 경우 나무가 물위로 뜨고, 곤충 병원성 선충은 중력에 의해 상대적으로 용기의 바닥 쪽으로 가라앉기 때문에 기주로의 이동이 제한적이어서 감염이 이루어지지 않은 것으로 생각된다. 향후 나무가 물에 뜨지 않고, 방제효과를 더 향상 시킬 수 있을 것으로 생각된다. 비록 곤충병원성선충이 솔수염하늘소 서식 벌체목에서 실용적인 효과를 나타내지 못하였지만 천공성 해충의 방제에 활용할 수 있을 것으로 생각된다.
질의응답
핵심어
질문
논문에서 추출한 답변
국내 소나무재선충의 매개충은?
소나무재선충은 자체적으로 이동할 능력이 없기 때문에매개충이 우화할 때 편승하여 이동하는데 우리나라에서는솔수염하늘소와 북방수염하늘소가 소나무재선충의 매개충으로 알려져 있다(KFRI. 2007).
소나무재선충이란?
소나무재선충(Bursaphelenchus xylophilus)은 소나무류에시들음병을 일으켜서 소나무를 죽게 하는 병원체이다. 소나무재선충은 북미 원산으로 1931년 미국에서 Steiner와Buhrer가 대왕송(Pinus palustris)에서 분리하였고, 이 소나무재선충은 소나무뿐만 아니라 잣나무(Pinus koraiensis), 가문비나무(Picea jezoensis), 전나무(Abies holophylla), 히말리야시다(Cedrus deodara), 낙엽송(Larix kaempferi) 등에기생한다(Mamiya, 1988)
소나무재선충의 매개충인 솔수염하늘소를 생물적 방제하는 곤충병원성선충의 특징은?
곤충병원성선충은 체내에 보유한 공생세균이 기주곤충 내에 분비되고, 이들이 기주에 패혈증을 유발시켜 치사시키는생물적 방제인자로 대량증식이 가능하여 상업적으로 각종해충의 생물적 방제를 위해 다양하게 사용되고 있다(Copping, 2001). 우리나라에서도 토착 곤충병원성선충의 발굴과 이용에 관한 다양한 연구들이 수행되었으나(Dolinski et al.
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