초록 ▼

□ 연구개발 목표 및 내용
○ 최종 목표
기후변화로 인한 오이과실파리 국내침입 시 발생 및 서식가능성 예측 연구

○ 전체 내용
○ 오이과실파리의 발육단계별 형태적 특성 규명
- 알은 주로 흰색, 원추형이고 대개 한쪽으로 살짝 휘어져 있다. 한 쪽 끝이 볼록하게 튀어나와 그곳으로 부화하여 1령 유충이 나옴. 유충은 전형적인 구더기 형태로 몸색은 흰색이고 후기문이 복부 끝에 있음. 번데기는 용화 직후 흰색을 띄고 황색으로 변하여 점차 진한 갈색으로 변함. 오이과실파리 성충의 머리길이와 날개비율을 제외하

□ 연구개발 목표 및 내용
○ 최종 목표
기후변화로 인한 오이과실파리 국내침입 시 발생 및 서식가능성 예측 연구

○ 전체 내용
○ 오이과실파리의 발육단계별 형태적 특성 규명
- 알은 주로 흰색, 원추형이고 대개 한쪽으로 살짝 휘어져 있다. 한 쪽 끝이 볼록하게 튀어나와 그곳으로 부화하여 1령 유충이 나옴. 유충은 전형적인 구더기 형태로 몸색은 흰색이고 후기문이 복부 끝에 있음. 번데기는 용화 직후 흰색을 띄고 황색으로 변하여 점차 진한 갈색으로 변함. 오이과실파리 성충의 머리길이와 날개비율을 제외하고 모든 암컷의 형태적 특징이 수컷보다 큼.
○ 오이과실파리 발육단계별 온도발육 실험
-12도에서 알이 부화하지 못하였으며 다른 실험 온도에서는 성공적으로 알에서 성충으로 발육이 이루어짐. 각 발육단계별 발육기간은 통계적으로 유의하였음.
- 알의 경우 온도가 증가할수록 발육기간이 짧아졌는데 알 발육기간은 32.6도와 35.2(1.0일)에서 가장 짧았음, 13.9도(6.5일)에서 가장 길었고, 19.9도(82.8%)와 24.7도(82.6%)에서 높은 부화율을 보였음.
- 13.9도에서 32.6도까지 온도가 증가할수록 발육기간은 감소하였음. 유충에서 성충이 출현하는 발육기간은 13.9도에서 가장 길었고(59.3일) 32.6도에서 가장 짧았다(11.1일). 유충에서 성충으로 출현하는 비율은 28.6도에서 가장 높았음
정온 조건에서 오이과실파리 알의 발육기간과 부화율
- 선형함수를 이용한 알, 유충, 번데기의 발육영점온도는 10.92도, 11.01도, 10.43도로서 번데기 발육단계에서 가장 낮았다(표 10). 알, 유충, 번데기의 유효적산일은 25.7, 76.6, 144.5 degree-days (DD)였음.
- LRF함수를 이용한 유충과 번데기의 발육최저온도는 각각 5.92도와 3.42도이고 발육최고온도는 39.06도와 38.07도 였음. 알부터 성충출현시기까지 발육최저, 최적, 최고온도는 4..97도, 32.49도, 40.21도 였음.
- SSI함수를 이용한 알, 유충, 번데기의 발육을 조절하는 발육조절효소의 최적활성을 보이는 온도는 32.59도, 21.27도, 23.72도 였음. 알, 유충, 번데기 상태에서 발육조절효소가 50% 비활성을 보이는 최저온도는 12.34도, 12.78도, 11.04도이고 최고온도는 35.54도, 33.79도, 35.56도 였음.
- 발육단계별(알, 유충, 번데기, 성충전기간) 발육최적고유온도는 30.3, 24.4, 24.5, 25.7도였고, LRF와 SSI모형을 이용하여 얻은 오이과실파리가 발육하는데 필요한 온도범위는 35.2와 23.1도 였음.
- 오이과실파리 발육단계별 발육완료는 Weibull함수를 이용하여 나타내었음
- 비선형 LRF와 SSI 온도발육모형과 발육완료모형을 융합한 결과를 이용하여 정온 조건에서 성충이 출현하는 빈도를 나타낸 결과로 고온에서 성충의 출현시기가 빠름을 알 수 있었음.
- 두 선형함수를 이용하여 오이과실파리 성충이 출현하는 빈도를 시뮬레이션 하였을 때 30도에서 12일째에 가장 높은 빈도로 성충이 출현하였음
- 오이과실파리 성충은 선호하는 기주인 여주에서 인공사료보다 2일 먼저 출현하였다. 인공사료와 토마토를 이용한 경우 오이과실파리 성충 출현은 모델이 제시한 결과와 유사하였음.
- 오이과실파리와 오리엔탈과실파리의 연 세대수를 비교하였는데 가장 남쪽에 위치한 Taisha의 오이과실파리와 오리엔탈과실파리 연 세대수가 가장 많았음(22.64와 13.65세대)
- 대만 수세미오이 재배지역 10곳의 2019년 평균온도를 이용하여 오이과실파리의 연간세대수를 추정하였는데 이를 위해서 실내실험에서 얻은 발육영점온도와 유효적산일을 이용하였음
- 오이과실파리가 생존할 수 있는 온도 조건에서 제주지역은 연 6세대 이상, 육지 남부지역은 연 5세대 이상 오이과실파리 성충이 출현할 가능성이 있음. 오리엔탈과실파리는 제주지역의 경우 연 4세대 이상, 육지는 연 3세대 이상 성충이 출현할 가능성이 있음.
- 평균온도가 1도 상승하면 연 세대수가 ‘1’세대가 증가하고 3.2도 상승하면 정상온도조건보다 ‘4’세대 증가하는 것으로 추정되었음.
○ 온도별 성충 수명 및 산란 특성 연구
- 성충 암컷의 수명은 15도에서 가장 길었고 온도가 올라갈수록 성충 암컷의 수명이 줄어들었고 수컷의 경우 암컷과 유사한 경향을 보이는데 20도에서의 결과가 암컷과 다르게 나타났음
- 오이과실파리 성충산란모형은 성충노화율모형, 연령별생존율모형, 연령별누적산란율모형, 온도별총산란수모형으로 설명하였음.
○ 발육단계별 저온 노출시 생존 연구
- 사망 100% 시기를 조사하기 위해 실험을 실시
- 저온사망곡선의 값이‘1’이하인 선형 구간을 대상으로 직선회귀분석을 실시하였고 각 발육단계별 선형모형의 매개변수를 추정하였음.
- 저온으로 인한 사망이 시작되는 온도 값인 저온사망 상한온도와 100% 사망하게되는 유효적산온도를 추정하였음.
○ 국내 주요 과실파리와 해외 침입가능 과실파리 외부 형태 비교
- 국내 과실파리 2종과 해외침입가능 3종간 형태적 차이가 뚜렷함
- 가슴판 가운데 노란선의 유무, 노란선의 길이가 종을 분류하는데 중요한 특징임
복부 가로선의 숫자, 가로선의 위치 등이 분류에 중요한 특징임
- 국내 서식하고 있는 호박과실파리와 호박꽃과실파리의 몸길이 특히, 가슴길이와 폭은 외국에서 유입 가능한 과실파리에 비해 길었음.
○ 오이과실파리 대만 현장 생태조사
- 대만내 열대아열대작물 재배지역 3곳에서 과실파리에 피해를 받은 과실채집
- ZhongPu 소재 농가포장은 구아바, 망고, 바나나를 재배하는 농가로서 피해과실에서 발생하는 과실파리와 낙과를 수집하였음
- 피해를 심하게 받은 과실은 낙과하며 그 안에는 많은 유충이 생존하므로 과실파리 밀도를 감소시키기 위해서는 과원 내 낙과를 수시로 수집하여 폐기하는 것이 필요함
- ShinChu소재 감귤품종원에는 감귤, 복숭아, 패션프루트, 용과를 재배하였고 피해 과실을 수집하여 발생하는 과실파리를 조사하였음.
- 감귤의 경우 바늘구멍과 같은 산란흔적을 남김. 이후 산란지점 주변의 조직이 점차 변질되었음. 낙과된 과실의 경우 노숙 유충이 과실 안에서 나와 번데기가 되기 위해 토양으로 가려하는데 이때 산란지점을 통해 노숙 유충이 나오려 하므로 그 위치의 구멍이 더 넓어지는 것을 알 수 있음.
- Yuchi시 Thoshe 수세미오이를 재배하는 농가로서 Luffa(수세미오이)를 100ha 공동재배하였고 오이과실파리에 의한 피해조사를 실시하였음.
- 오이과실파리 암컷은 산란을 위해 과실에 접근하기 전에는 야생기주 혹은 다른 식물체에서 휴식을 취하는 경우가 많으므로 과원 주변의 야생식물 관리가 필요함.
- 오이과실파리는 오이과 작물에 피해를 주는 대표적인 해충으로 암컷이 산란을 하면 작은 구멍이 생기고 과실에서 끈적한 즙액이 흘러나옴. 한 과실에 여러 마리가 산란을 하는 경우가 관찰되었음.
- 오이과실파리는 과실껍질 바로 밑 5mm이내에 산란을 하며 부화한 유충은 과실안 주변에서 과육을 섭취함
- 성숙한 유충은 번데기가 되기 위해 산란지점의 작은 구멍을 통해 토양으로 나오게되는데 이 과정에서 구멍이 더 커지게 되어 과실의 상품성이 떨어짐
○ 대만 내 오이과실파리 밀도변동 조사(2018~2021, 대만농업연구소)
- 대만농업연구소에서 조사한 자료를 분석
- 오이과실파리 발생밀도는 지역별, 연도별 차이가 있음을 알 수 있다. 남쪽지역인 가오슝 다서구의 개체군 밀도크기는 2021 > 2020 > 2019 > 2018 순이 었음
- Repeated-measured ANOVA를 이용하여 대만지역에서 포획된 오이과실파리의 지역간 밀도변동의 경향을 분석한 결과 2018~2021년에 지역별로 포획된 오이과실파리의 밀도는 통계학적인 유의성(P < 0.05)이 있었음

□ 연구개발성과
비SCI 1건(Terpinyl acetate-단백질먹이 유인제를 이용한 호박과실파리류 연중발생 모니터링 기술 및 살포용 방제 제형 개발), SCI 1건(Thermal effects on the development of Zeugodacus cucurbitae (Coquillett) (Diptera: Tephritidae) and model validation), 정책자료2건(오이과실파리의 형태 및 과실피해 판별법, 해당 과실파리류 동정 자료 활용), 학회발표3건(오이과실파리의 발육에 미치는 온도의 영향, 과실파리 5종의 형태적 특징, 오이과실파리의 형태적 특징과 대만에서 수세미오이에 대한 피해), 국제협력전문가 교류건수 2건, 세미나 4건, (오리엔탈과실파리의 생물적 특성 외 3건), 자료수집 조사분석 건수 3건(열대거세미나방 일반적 특성 및 대만 방역, 오이과실파리 일반적 특성 및 방제, 대만지역 오이과실파리 밀도변화)

□ 연구개발성과 활용계획 및 기대 효과
○ 오이과실파리 형태와 과실 피해 특성→ 국내 현장 조사시 이용
○ 오이과실파리 온도 발육 및 산란 특성 → 개체군 모형 및 세대수 계산에 활용
○ 오이과실파리 저온 사망률 및 사망시기 → 월동 가능성 추정에 이용
○ 오이과실파리 국내 침입시 동정 및 피해 유무 판단에 기초자료로 활용
○ 오이과실파리 국내 침입시 발생, 방제 및 피해시기 예측,
○ 오이과실파리 월동 가능성 예측 및 방제의 기초자료로 활용
○ 오이과실파리 국내 발생 시 피해를 최소화 할 수 있는 시스템 구축에 활용

(출처 : 요약문 2p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 요 약 문 ... 2
• 목차 ... 7
• 1. 연구개발과제의 개요 ... 8
• 2. 연구개발과제의 수행 과정 및 수행내용 ... 20
• 1) 오이과실파리의 발육단계별 형태적 특성 규명 ... 20
• 2) 오이과실파리 발육단계별 온도발육 실험 ... 20
• 3) 온도별 성충 수명 및 산란 특성 연구 ... 25
• 4) 발육단계별 저온 노출시 생존 연구 ... 27
• 5) 국내 주요 과실파리와 해외 침입가능 과실파리 외부 형태 비교 ... 28
• 6) 오이과실파리 대만 현장 생태조사 ... 29
• 7) 대만 내 오이과실파리 밀도변동 조사(2018~2021, 대만농업연구소) ... 29
• 3. 연구개발과제의 수행 결과 및 목표 달성 정도 ... 29
• 1) 연구 수행 결과 ... 29
• 2) 목표 달성 수준 ... 88
• 4. 목표 미달 시 원인분석 ... 88
• 5. 연구개발성과 및 관련 분야에 대한 기여 정도 ... 91
• 6. 연구개발성과의 관리 및 활용 계획 ... 91
• 붙임(별첨) 자료 ... 93
• 참고문헌 ... 94
• 끝페이지 ... 101