[논문]수원 지방에서 조명나방 휴면과 발생 세대수 및 휴면유도에 대한 유충의 민감성

김은영; 김이현; 서보윤; 김용균; 박창규; 정진교

doi:10.5656/ksae.2020.06.0.026

수원 지방에서 조명나방 휴면과 발생 세대수 및 휴면유도에 대한 유충의 민감성
Diapause and Voltinism in Ostrinia furnacalis (Lepidoptera: Crambidae) in Suwon, and Larval Instar Sensitivity to Diapause Induction 원문보기

한국응용곤충학회지 = Korean journal of applied entomology, v.59 no.3, 2020년, pp.185 - 202

김은영 (국립식량과학원 재배환경과) , 김이현 (국립식량과학원 재배환경과) , 서보윤 (국립농업과학원 작물보호과) , 김용균 (안동대학교 식물의학과) , 박창규 (국립한국농수산대학 산업곤충과) , 정진교 (국립식량과학원 재배환경과)

초록
AI-Helper

수원 지방에서 조명나방(Ostrinia furnacalis)(나비목: 포충나방과) 성충 발생횟수와 유충 휴면이 유도되는 시기를 분석하였다. 성충은 일년에 3회 발생 하였는데, 1화기는 5월 초부터 7월 초까지, 2화기는 7월 초중순부터 8월 초중순까지, 3화기는 8월 중순부터 10월까지이었다. 7월말부터 8월 중순 사이에 갓부화 유충을 야외에서 사육하기 시작하였을 때, 그 해와 이듬해 용화한 개체들이 같이 발생하였다. 이후 사육된 집단에서는 모두 월동 유충들만 출현하였다. 야외에서 7월과 8월 중 채집된 유충들에서는 월동하거나 월동하지 않는 개체들이 같이 발생하였고, 이후 채집된 개체들에서는 모두 월동하는 개체들만 나타났다. 이 결과들은 수원에서 조명나방은 연중 2세대와 3세대를 경과하는 개체들이 같이 발생하는 복합 생활사를 갖는 것을 보였다. 실험실에서, 조명나방 유충을 영기별로 탈피 직후(9시간 이내)에 휴면유도 조건(11:13 시간 = 명:암 광주기, 20℃)에 처음 처리하였을 때, 거의 모든 유충들에서 휴면이 유도되었다. 유사한 처리를 5령으로 탈피한 유충 나이별로 적용하였을 때, 5령 3일과 4일 나이의 유충에 대한 처리에서는 휴면유도율이 감소하였다. 한편 알에서 갓 부화했을 때부터 휴면유도 조건에서 사육하던 유충들을 3령, 4령, 5령 탈피 직후에 비휴면 조건으로 옮겼을 때, 거의 대부분의 유충들은 휴면에 유도되지 않았다. 그 결과로부터 5령 초기 나이의 유충들이 휴면유도 자극에 반응하는 최종 단계라고 추정되었다. 비휴면 유충들에 비해, 휴면이 유도된 유충들에서는 혈림프 내 트레할로스 함량이 증가하였고, 몸체 과냉각점이 낮아졌다.

Abstract ▼ AI-Helper

The diapause induction season in Ostrinia furnacalis (Lepidoptera: Crambidae) was estimated in Suwon. Three batches of adult generations were observed, the first one from early May to early July, the second from early or mid-July to early or mid-August, and the third from mid-August to October. In outdoor larval rearing, colony rearing occurring from mid-July to mid-August produced both non-overwintering and overwintering larvae, whereas late-reared colonies produced only overwintering larvae. Larvae collected during July and August in maize fields produced both non-overwintering and overwintering larvae, whereas late-collected larvae produced only overwintering larvae. The results indicated that O. furnacalis has a bi- or trivoltine complex life cycle in this area. In the laboratory, when larvae of all instars within 9 h after molting were first treated to a diapause induction condition (11:13 h = light:dark photoperiod and 20℃), almost all larvae were induced to diapause. However, when similar treatments were conducted age-specifically for the 5th instar larvae, diapause induction rates in 3- and 4-day-old larvae of the 5th instar decreased. In contrast, when larvae were subjected to the diapause induction treatment only during the periods from the hatching stage to the 2nd, 3rd, and 4th instar, almost all larvae were not induced to diapause. The results suggest that the early age of the 5th larval instar is the last stage for sensitivity to diapause induction stimuli. In the diapause-induced larvae, hemolymph trehalose content increased and body supercooling points dropped, compared with those in non-diapause larvae.

주제어

표/그림 (12)

그림 Fig. 1. Adult occurrence patterns in Ostrinia furnacalis investigated with sex pheromone traps in 4 years. The trap check intervals were every two days for 2004 and 2015, and every day for 2009 and 2017. The trapping periods and the approximated adult generations are expressed as the ranges in parentheses and the ordinal numbers, respectively in the graphs.
그림 Fig. 2. Adult occurrence patterns in Ostrinia furnacalis investigated with a sex pheromone trap (A) and a light trap (B) in 2006. The approximate generations are divided with vertical broken lines on the graphs. The cumulative proportions within every adult generation are expressed, and their 50% occurrence dates were estimated.
표 Table 1. Survival rates of non-overwintering (NOW) and overwintering (OW) insects and relative overwintering rates (ROWR) in outdoor rearing of Ostrinia furnacalis neonate larvae in Suwon, 2007 and 2009
표 Table 2. Development periods(mean ± standard deviation) of immature stages, and pupation and emergence dates in outdoor rearing of Ostrinia furnacalis neonate larvae in Suwon, 2007 and 2009
표 Table 3. Relative overwintering rates of mature larvae in different instars of Ostrinia furnacalis larvae collected in maize fields from 2009 to 2011
표 Table 4. Developmental periods (mean ± standard deviation) of Ostrinia furnacalis larvae and pupae under different environmental conditions
표 Table 5. Developmental characteristics (mean ± standard deviation) in Ostrinia furnacalis larvae of different instars treated with a short daylength (11L:13D) (SD) and 20°C, and then transferred to a long daylength (15L:9D) (LD) and 25°C
표 Table 6. Developmental characteristics (mean ± standard deviation) in Ostrinia furnacalis larvae of different ages treated with a short daylength (11L:13D) (SD) and 20°C, and then transferred to a long daylength (15L:9D) (LD) and 25°C
그림 Fig. 3. Glycerol, glucose, and trehalose content in the hemolymph of age-specifically diapause-induced Ostrinia furnacalis larvae. Experimental procedures are the same as those of Table 6. Neonate larvae were reared in a long daylength (15L:9D) and 25°C before treatment with the diapause induction condition (11L:13D and 20°C). The 4th and the 5th instar larvae of different ages were treated with the diapause induction condition. Hemolymph was collected on the final day of the diapause induction treatment period before transfer to the non-diapause condition. Labels on the abscissa indicate the final day-old larvae of the 4th instar as 4LFD, 4-h-old larvae of the 5th instar as 5L4H, 1-day-old larva of the 5th instar as 5L1D, 2-day-old as 5L2D, 3-day-old as 5L3D, and 4-day-old as 5L4D. 'Control' indicates 7-day-old larvae of the fifth instar reared from egg stage at 25°C and 15L:9D. [ANOVA: glycerol, F_4,10 = 2.51 (P = 0.1086); glucose, F_4,10 = 34.04 (P < 0.0001); trehalose, F_4,10 = 5.12 (P = 0.0166); means are compared with the Tukey's test at α = 0.05.].
그림 Fig. 4. Supercooling points (SCPs) of Ostrinia furnacalis larvae of different ages treated with a short daylength. Experimental procedures are the same as those of Table 6. Neonate larvae were reared in a long daylength (15L:9D) and 25°C before treatment with the diapause induction condition (11L:13D and 20°C). The 4th and the 5th instar larvae of different ages were treated with the diapause induction condition. SCPs were measured on the final day of the diapause induction treatment period. Labels on the abscissa are the same as in Fig. 3. [ANOVA: F_4,51 = 23.67 (P < 0.0001); means are compared with the Tukey's test at α = 0.05.]
표 Table 7. Developmental periods (mean ± standard deviation) in Ostrinia furnacalis larvae of the last larval instar treated with a long daylength (LD) at different larval instars which were reared in a short daylength (SD)
그림 Fig. 5. Fluctuation in mean daily temperature and daylength in Suwon, 2007 (left) and 2009 (right) (Solid line, long dashed line, and short dashed line represent temperature, daylength, and daylength including civil twilight).

질의응답

핵심어	질문	논문에서 추출한 답변
	곤충의 휴면유도 단계란 무엇인가?	휴면이 정지된 현상이 아닌 연속되는 과정으로 이해되면서, 휴면 기간과 그 전후를 순서대로 휴면전(pre-diapause) 단계와 휴면 단계, 휴면후(post-diapause) 단계로 구분되어 왔다(Koštál, 2006). 휴면전 단계는 유도 단계와 준비 단계로 더 세분되었는데, 가장 처음 시작하는 휴면유도 단계는 환경의 표시자극이 임계값에 도달할 때 개체의 직접적인 발육에서 휴면상태로 전환을 유도하는 단계이다. 이 단계는 유전적으로 결정된 특정한 단계이고, 표시자극에 반응하여 환경에 나빠지기 전에 미리 발생한다.
	조명나방의 분포지역은 어디인가?	조명나방(Ostrinia furnacalis)(나비목: 포충나방과)은 옥수수(Zea mays)(벼목: 벼과)의 주 해충으로 우리나라를 포함한 아시아와 오세아니아 대륙에 열대지역부터 온대지역까지 분포한다(Mutuura and Munroe, 1970; Bae, 2001). 열대지역에서는 연중 휴면 없이 9~12회 세대가 겹쳐 나타나지만, 월동기간을 갖는 고위도에서는 지역에 따라 1~6회 발생하여, 위도와 기후에 따라 연중 발생횟수가 다르다(Saito and Oku, 1985; Nafus and Schreiner, 1991; Xiao et al.
	조명나방의 성충은 일년에 몇회 발생하는가?	수원 지방에서 조명나방(Ostrinia furnacalis)(나비목: 포충나방과) 성충 발생횟수와 유충 휴면이 유도되는 시기를 분석하였다. 성충은 일년에 3회 발생 하였는데, 1화기는 5월 초부터 7월 초까지, 2화기는 7월 초중순부터 8월 초중순까지, 3화기는 8월 중순부터 10월까지이었다. 7월말부터 8월 중순 사이에 갓부화 유충을 야외에서 사육하기 시작하였을 때, 그 해와 이듬해 용화한 개체들이 같이 발생하였다.

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저자의 다른 논문 :

표제어: PCR

동의어: Packet Collision Rate

용어 설명 출처 목록 (6)

용어 설명: PCR은 세균 특이성이 있는 primer를 이용하여 적은 수의 세균이 있을지라도 쉽게 검출할 수 있는 유용한 방법이며, 이를 이용하여 구강 내 치면세균막이나 타액에서 직접 세균을 검출할 수 있게 되었다[8].

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