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Kafe 바로가기주관연구기관 | 국립농업과학원 National Institute of Agricultural Sciences |
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보고서유형 | 최종보고서 |
발행국가 | 대한민국 |
언어 | 한국어 |
발행년월 | 2013-02 |
과제시작연도 | 2012 |
주관부처 | 농촌진흥청 Rural Development Administration(RDA) |
과제관리전문기관 | 농촌진흥청 Rural Development Administration |
등록번호 | TRKO201300013923 |
과제고유번호 | 1395029434 |
사업명 | 국책기술개발 |
DB 구축일자 | 2013-07-29 |
DOI | https://doi.org/10.23000/TRKO201300013923 |
Ⅲ. 연구개발의 내용 및 범위
○ 음파에 대한 아메리카잎굴파리의 행동반응 조사 및 방제 기법 개발
- 구애노래를 이용한 아메리카잎굴파리 유인효과 검증
- 저주파 음을 이용한 아메리카잎굴파리의 행동 교란 효과 검증
○ 시설재배지 주요작물병원균 대상 생장억제 가능한 최적음역대군 선발
- 병원성 곰팡이균에 대한 음파처리 효과 조사
- 세균에 대한 음파처리 효과 조사
○ 음파에 의한 행동 교란이 진딧물 발육 및 생장에 미치는 영향 평가
- 최적 음파를 통한 진딧물 발육 및 섭식 행동에 미치는 영향
Ⅲ. 연구개발의 내용 및 범위
○ 음파에 대한 아메리카잎굴파리의 행동반응 조사 및 방제 기법 개발
- 구애노래를 이용한 아메리카잎굴파리 유인효과 검증
- 저주파 음을 이용한 아메리카잎굴파리의 행동 교란 효과 검증
○ 시설재배지 주요작물병원균 대상 생장억제 가능한 최적음역대군 선발
- 병원성 곰팡이균에 대한 음파처리 효과 조사
- 세균에 대한 음파처리 효과 조사
○ 음파에 의한 행동 교란이 진딧물 발육 및 생장에 미치는 영향 평가
- 최적 음파를 통한 진딧물 발육 및 섭식 행동에 미치는 영향 확인
- 최적 음파를 통한 진딧물 생식률에 미치는 영향 확인
○ 스트레스 음파에 대한 해충의 생리적 스트레스 기작 해석
- 파방나방, 배추좀나방 복숭아혹진딧물, 아메리카잎굴파리에 대해서 높은 효율로 생리 억제를 주는 음파 범위를 생물 검정으로 결정
- 스트레스 음파의 본질을 규명하기 위해 전사체 분석 및 물질 분석을 통해 분자생리적 기작을 규명
○ 단백질 분자의 동역학적 특성을 형광수명 변화를 통해 측정
- 생체분자의 동역학적 특성을 측정하귀 위한 광학장비를 구축
- 단백질 분자의 동역학적 특성을 형광 공명 에너지 전이를 통한 형광수명 변화를 통해 측정
○ 농업해충 및 식물병원균 방제를 위한 음파 발생장치 시제품 및 자동화 시스템 개발
- 무향시스템 및 음파발생장치 제작하여 실용화를 위한 음파 발생 경량화 및 내구성 모듈 개발
- 음파발생장치 시제품 및 자동화 시스템 개발
Recently, pest and disease damage of crops in greenhouse have been increasing as increased of a number of greenhouse. The increasing complexity of pest and disease problems crop products under greenhouse led growers to apply intensive chemical programmes, which result in pest and pathogens becoming
Recently, pest and disease damage of crops in greenhouse have been increasing as increased of a number of greenhouse. The increasing complexity of pest and disease problems crop products under greenhouse led growers to apply intensive chemical programmes, which result in pest and pathogens becoming resistant to the most frequently used pesticides in a few years, which, in turn, increases control costs. As control costs increase, pesticide-resistance spreads and consumers become aware of the risks of pesticide-residues in fresh vegetables, a strong demand for non-chemical control methods is emerging. It is for this reason that an effective and environmentally sensitive approach to pest management is going to be need and sound waves is receive the attention as specially a low costing and effective solutions. This purpose of this studies are development of novel insect pest control technique using stress sound treatment to agricultural environment by enhancing the efficacy of current insect pest control tractics.
For aggression, defense against predators and sexual behavior, 10 different of insect use acoustic signals as communication cues. In this study we have tried to explain characteristics of insect sound such as sound generation, function and its response behavior through the observation of several pest including Spodoptera exigua, Plutella xylostella, Myzus persicae, Liriomyza trifolii, which give serious economic damages on crops cultured in green houses. In reponse to various sound treatments, target insect pests were analyzed in their physiological processes in larval growth and feeding behavior, pupa-to-adult metamorphosis, and adult reproductive capacity development. The metamorphosis rate of L. trifolii under the greenhouse environment was decreased after treatment of low frequency sound (20 Hz). When aphids were exposed to the stimuli with 100 or 10000 Hz, honey dew production was most significantly reduced, and regular intervals moving occurred most significantly often and longer. In S. exigua, 30 kHz or higher sound frequencies gave significant physiological stresses on immature and adult developmental stages. In M. persicae and L. trifolii, 5,000 Hz sound treatment gave a significant physiological stress. A whole transcriptome analysis was analyzed in L. trifolii using NGS technique, in which sound treatment induced gene expression of adipokinetic hormone signals, which suppressed catabolic gene expression, but increased anabolic gene expression. The stress sound treatment also suppressed gene expression associated with metamorphosis and singificantly altered gene expression associated with nervous and immune responses. And we constructed the system to investigate the dynamic property of the biomolecules. Using this system, We investigated the dynamic property through the lifetime analysis of the FRET. We attempt to determine the deactivation mechanism of hybridization-sensitive DNA probe using absorption and fluorescence spectroscopy and FCS technique.
Additionally, we tried to use specific sounds to control pathogens by examining the growth inhibition of fungi and bacteria. When a single specific sound frequency was applied to Botrytis cinerea growing on solid medium, mycelial growth was inhibited and spore formation was reduced. 5kHz sound waves create stressful growth conditions for the fungus, which lead to the inhibition of mycelia growth and spore germination. It is possible that sound wave treatment could represent an environmentally-friendly alternative to chemical fungicides.
These results shows the possibility that sound waves could be an alternative tool for pest management. And new development is specially effective solution to provide the sound waves strength per installed area for farmers and gardeners.
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