KR20080053135A - 배추나비고치벌 대량 사육방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 배추나비고치벌 사육방법에 관한 것으로서, 배추좀나방의 생물적 방제에 활용하기 위해 천적 기생봉인 배추나비고치벌을 실내에서 효율적으로 대량 사육하기 위한 것이다.

이를 실현하기 위한 본 발명은, 야외에서 채집된 배추나비고치벌 고치를 21~25℃ 온도의 사육 통 내에서 액상의 당분을 급여하여 성충으로 사육하는 제1단계와; 사육통 내에 배추좀나방 유충을 배추잎과 함께 투입하여 배추나비고치벌 성충에 노출시키고, 일정 기간이 경과 후 배추좀나방 유충 몸속에서 탈출한 배추나비고치벌 고치를 수거하는 제2단계와; 상기 수거된 배추나비고치벌 고치를 장기간 보관하기 위해 액상의 당분을 급여하는 제3단계;로 이루어짐을 특징으로 한다.

배추좀나방, 배추나비고치벌, 고치, 성충, 급여, 기생봉

Description

배추나비고치벌 대량 사육방법{Mass rearing method of Cotesia glomerata L}

도 1은 본 발명의 사육통 상단에 백설탕 10%용액의 먹이 공급용 삼각플라스크를 장착한 상태의 사진.

도 2는 본 발명에서 배추나비고치벌에 기생당한 배추좀나방 유충이 접종된 배추 밑둥을 잘라 망사천 봉투에 넣어둔 상태의 사진.

도 3은 배추나비고치벌 성충의 온도 및 먹이 종류별 수명 비교 그래프.(15℃ 사육)

도 4는 배추나비고치벌 고치의 사육재료별 수거효율 비교 그래프.(1분당 수거 고치수로 계산)

도 5는 저장한 배추나비고치벌 성충의 기생활력 검정도.(15℃, 4주 보관성충을 기주에 접종한 후 망사천 고치 수거)

본 발명은 배추좀나방의 천적인 배추나비고치벌 사육방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 배추과 작물의 해충인 배추좀나방을 생물학적으로 방제할 수 있도 록 배추나비고치벌을 대량 사육토록 하기 위한 것이다.

배추좀나방(Plutella xylostella L.)은 전세계적으로 배추과 작물(배추, 양배추, 무, 브로콜리, 콜리플라워, 케일, 겨자, 유채 등)에 대한 가장 문제해충으로서, 방제비용으로 매년 10억불 이상이 소요되고 있다(Talekar & Shelton, 1993).

특히 배추좀나방은 거의 모든 살충제에 대해 저항성을 보이고 있는데(Ninsin, 2004), 인축과 환경에 안전한 미생물 Bt 농약에 대해서도 포장저항성이 최초로 확인된 해충이기도 하다(Tabashnik 등, 1994).

이에 각 나라마다 배추좀나방을 방제하기 위한 다양한 방법의 개발에 주력하고 있다. 최근 친환경농업의 세계적 추세에 따라 천적 등을 활용한 생물적 방제법 개발이 주목받고 있는바, 이를 위해서는 천적의 실내 대량사육법이 선행되어야 한다.

배추좀나방을 공격하는 천적은 세계적으로 90종 이상이 보고되어 있지만, 실제 실내사육에 성공하여 야외방사로 이어진 사례는 5종 내외에 불과하다(Talekar, 2003). 배추좀나방 천적 연구 그룹으로는 아시아채소연구센터(AVRDC) Talekar 박사, 미국 Cornell주립대학 Shelton 박사, Michigan주립대학 Grafius 박사 등이며, 이런 연구진들이 알기생봉인 Trichogramma spp., 유충기생봉인 Diadegma semiclasum 및 Cotesia plutellae, 번데기기생봉인 Diadromus collaris 등의 사육법을 연구하고 있다. 우리나라에서는 배추좀나방 유충기생봉으로 프루텔고치벌(Cotesia plutellae)을 망실내에서 활용하고자 하는 연구가 전남농업기술원, 원예연구소 등에서 진행중이지만, 천적 확보를 야외채집에 의존하는 실정이다.

이러한 연구대상 천적들은 본 발명에서 목적하는 바와 적용하는 천적인 배추나비고치벌(Cotesia glomerata)과는 상이하다.

배추나비고치벌은 배추흰나비의 기생천적으로 잘 알려진 고치벌이며, 숙주곤충은 배추흰나비 외에도 도둑나방, 양배추은무늬밤나방 등 77종 이상의 곤충에 기생한다고 알려져 있으나(Ku 등 2001), 실내사육이 어려운 문제점이 있었다.

본 발명은 상기한 배추나비고치벌에 대한 실내사육의 문제를 개선하기 위해 제안된 것으로서, 실내에서 대량사육이 가능하도록 하는 방법을 제공함으로서 배추좀나방의 생물학적 방제에 활용할 수 있도록 하는데 목적이 있다.

상기 목적을 이루기 위한 본 발명은, 배추나비고치벌을 배추좀나방의 천적으로 활용함을 전제로, 배추나비고치벌을 실내에서 효율적으로 사육하는 기술로서 백설탕 10% 용액을 성충에 연속급여하는 방법, 망사천을 이용한 고치 수거법 및 천적의 장기 보관 방법을 포함한다.

즉, 배추나비고치벌 고치를 야외에서 채집하여 ① 투명 아크릴원통에서 백설탕 10% 용액을 먹이로 연속 급여하면서 온도 23±1℃, 광주기 L16/D8, 상대습도 60±5%에서 성충을 사육하고, ② 배추좀나방 2-3령기 유충을 기생봉에 24시간 노출시킨 뒤 12엽기 이상 지난 포트배추에 접종하여 7일 후 밑둥채 잘라 망사천 봉투에 넣고 걸어두어 고치를 효율적으로 수거하며, ③ 천적을 장기간 보관하기 위해서 망사천 봉투에서 수거한 기생봉 고치는 바로 15℃ 암소에 보관하고, 우화 성충은 15℃ 암소에 보관하면서 백설탕 10% 용액을 먹이로 연속 급여하는 것을 특징으로 하는 배추나비고치벌 실내 대량사육법에 관한 것이다.

배추좀나방 유충의 체내에 자신의 알을 몰래 혹은 강제적으로 산란하여 결국은 유충을 죽게 만드는 기생봉 가운데 국내외적으로 실내사육이 시도된 종은 프루텔고치벌(Cotesia plutellae), Diadegma semiclasum, D. insularis , Oomyzus sokolowskii 등이다. 본 발명에서는 아직까지 배추좀나방 유충의 생물적 방제인자로 알려지지 않았고 또한 실내사육이 시도된 적이 없는 배추나비고치벌(Cotesia glomerata)을 대상으로 하였다.

최초 야외에서 배추흰나비 3-4령 유충을 다량채집하여 실내에 두면 배추나비고치벌에 기생당한 유충은 몸 바깥에 천적 고치를 만들며, 여기서 얻은 배추나비고치벌 고치를 배추좀나방 유충 방제에 이용하고자 하였다. 고치에서 우화한 성충을 투명 아크릴원통에 넣고, 배추좀나방 2-3령 유충이 포함된 배추잎을 함께 넣어 주었다. 그 결과 배추나비고치벌 암컷 성충은 몸을 구부려 꽁무늬 부분에 있는 산란관을 유충 몸에 찔러서 자신의 알을 낳는 기생활동을 활발히 하였다. 48시간후 유충을 배추잎과 함께 꺼내어 신선한 배추포기 위에 얹고 일주일 정도 지나면 배추좀나방 유충 몸 밖에 배추나비고치벌 고치가 하나씩 형성되었다. 따라서 배추나비고치벌은 배추흰나비 뿐 아니라 배추좀나방에도 기생하는 고치벌임이 확인되었다.

이하에서는 배추나비고치벌의 대량사육 방법을 상세히 설명하고, 나아가 천적 고치의 효율적 수거법 및 장기 보관법을 상세히 설명하지만, 본 발명이 이들 실 시예에 의하여 한정되는 것은 아니다.

< 실시예 1> 배추나비고치벌 고치의 채집 및 사육단계

야외에서 채집된 배추나비고치벌(기생봉) 고치는 4~5일간의 사육과정에서 성충이 되게 되는데, 성충을 실내에서 사육할 때 가장 고려해야 할 점은 성충의 수명을 오래 연장시켜 산란기간을 최대한 늘리는 것이다. 이를 위해 인위적으로 먹이를 공급해 주어야 하는데, 본 발명에서는 온도조절과 농도별 설탕물의 연속급여로 수명을 최대한 연장시키고자 하였다.

즉, 백설탕 10% 용액을 100ml 삼각플라스크에 채우고 입구를 탈지면으로 강하게 막은 후 설탕물이 솜에 서서히 스며들게 한다. 배추나비고치벌 사육에 사용되는 사육통인 투명아크릴원통(직경 15cm, 길이 30cm) 상단에 지름 3cm 구멍을 뚫고, 그 속으로 플라스크를 뒤집어서 넣는다.(도 1 참조) 이 때 구멍주위를 실리콘 처리하여 빈틈이 없도록 한다. 이렇게 함으로써 배추나비고치벌 성충은 플라스크 입구의 솜으로 스며 나오는 설탕물을 연속적으로 섭취하게 된다.

< 실시예 2> 배추나비고치벌 고치의 수거 방법

상기 배추나비고치벌 성충이 사육되는 사육통 내에 배추좀나방 유충을 배추잎과 함께 투입하면, 성충은 배추좀나방 유충 몸 속에 알을 낳게 되고, 배추나비고치벌 알은 일정기간이 지난 후 유충 몸 밖으로 탈출하여 고치를 만든다.

이러한 모든 과정은 자연에서는 배추잎에서 일어나는데, 탈출과 동시에 배추잎 여기저기에 고치를 만들게 된다. 이 때, 배추잎에 있는 고치를 수거하기 위해서는 핀셋을 이용하여 하나씩 배추잎으로부터 뜯어 내어야 하는데, 이 작업은 시간이 많이 걸릴 뿐 아니라 핀셋에 의해 고치에 상처를 주게 되어 우화율에 큰 영향을 준다.

따라서, 본 발명에서는 기생봉에 24시간 이상 노출시킨 기주를 12엽기 이상 지난 포트배추에 접종하여 7일간 사육 후 배추 밑둥채 잘라 망사천 봉투에 넣고 매달아 놓음으로써 기생봉 고치를 안전하고 효율적으로 수거할 수 있었다(도 2 참조). 이 방법은 기생봉 고치가 건조한 곳으로 이동하여 고치를 형성하는 생태적 습성을 이용한 것으로서 단기간에 다량의 고치를 손상없이 수거할 수 있고 아울러 배추좀나방 사육에 소요되는 배추의 양을 줄일 수 있어서 사육비용의 절감 효과도 거둘 수 있다.

< 실시예 3> 배추나비고치벌 고치 및 성충의 보관 방법

배추나비고치벌을 야외에 방사하여 생물적 방제인자로 활용하기 위해서는 먼저 다량의 개체를 확보하는 것이 필요하다. 이를 위해서는 수거한 고치를 적정온도에 보관하거나, 고치 보관중 우화한 성충도 역시 적정 조건하에서 최대한 수명을 연장시키면서 보관할 수 있어야 한다.

본 발명에서는 배추나비고치벌 고치를 15℃에서 저장하는 것이 가장 오래 보관할 수 있었고, 성충은 투명아크릴 사각사육통(6×6×10cm)에 넣어 15℃조건하에 설탕물 10% 용액을 연속급여(사각통 밑바닥에 적신 솜 깔아 줌)해 주면 30일 이상 보관할 수 있었다.

<실험예 1> 배추나비고치벌 성충의 온도별 및 먹이 종류별 수명 비교실험

이상의 실시예를 통하여 대량확보한 배추나비고치벌 고치를 이용하여 온도별 수명, 설탕 농도별 성충 수명, 고치수거 재료별 수거율과 우화율을 조사하였으며, 그 결과는 하기의 [표 1]에 나타내었다.

온도(℃)	고치 보관기간(일)	우화율(%)	성충 수명(일)
10	25.7	32.3c	-
15	16.2	84.5b	6.9
20	6.4	94.7a	3.6
25	4.3	97.9a	3.1

고치를 수거한 직후 생육상(DS-8CL, Dasol Ltd.)을 이용하여 온도별로 고치의 보관기간을 조사한 결과, 10℃에서 가장 길었고 25℃에서 가장 짧았다.

그러나 우화율을 비교해 보면 10℃에서는 32.3%로서 효용성이 떨어진 반면, 15℃ 이상 온도에서는 80% 이상을 나타내었다. 따라서 보관기간도 길고 우화율도 높은 15℃ 보관이 최적조건이었다. 또한 배추나비고치벌 성충의 수명을 설탕물 급여하지 않는 조건하에서 조사한 결과, 15℃에서 6.9일로 가장 길었다. 따라서 고치보관과 성충 수명 연장에 모두 적합한 온도는 15℃로 결정하였다.

또한, 배추나비고치벌 성충이 자연상태에서 취할 수 있는 먹이는 각종 꽃에서부터 얻는 화밀일 것이다.

본 시험에서는 화밀을 대신하여 아카시아벌꿀과 백설탕을 농도별(5~20%)로 조제하여 솜에 적셔 연속적으로 공급해 주었으며, 15℃ 조건에서 수명을 조사한 결과, 도 3의 그래프에 나타내어진 바와 같이 10% 이상의 농도에서 모두 한 달 이상을 생존하였고 특히 아카시아벌꿀 15% 용액이 가장 좋았다.

그러나 아카시아벌꿀 시험구에서는 각종 곰팡이가 많이 발생하여 사육통 내부를 청결한 상태로 유지하기 힘들었다. 따라서 백설탕을 먹이로 선택하였으며, 10% 용액과 15% 용액간에는 성충 수명에 큰 차이가 없어서 백설탕 10% 용액을 최종 선발하였다.

<실험예 2>배추나비고치벌 고치의 사육재료별 수거 효율 비교실험

한편, 도 4에서 보는 것처럼 배추잎, 신문지, 유산지, 망사천을 수거시험에 사용하였다. 배추잎 시험구는 기생당한 배추좀나방 유충을 포트배추에서 계속 사육하는 것으로서 배추잎이 소진되면 새로운 포트배추를 보충해 주어야 한다. 나머지 시험구는 최초 포트배추에서 7일간 사육한 후 밑둥채 잘라 신문지, 유산지, 망사천 봉투에 각각 싸서 고치 형성될 때까지 놓아 두었다. 고치가 형성되면 각각의 재료에 붙어 있는 고치를 1분간 수거하여 수거효율을 평가하였다. 배추잎에 붙어 있는 고치를 수거하는 것이 시간이 가장 많이 소요되었으며, 수거효율이 가장 좋은 것은 망사천>유산지>신문지 순이었다.

또한 이렇게 수거한 고치에서 성충이 우화한 수를 조사하여 우화율을 계산한 결과, 망사천 수거 고치는 96%의 높은 우화율을 보였으나 배추잎 수거 고치는 90% 이하의 우화율을 보여 수거 과정에서 손상을 입었던 것으로 판단되었다.

이는 배추잎 고치의 수거는 핀셋을 이용해야만 하는 탓에 핀셋에 의한 손상으로 생각되며, 신문지와 유산지의 고치는 손으로 뜯어 내고 망사천의 고치는 붓으로 쓸어 담을 수 있기에 고치 손상이 상대적으로 거의 없었던 것이라 생각된다.

<실험예 3>배추나비고치벌 성충 4주 보관 후 기생활력 검정

배추나비고치벌의 야외 대량방사를 위해서는 고치의 보관과 더불어 우화 성충의 장기보관이 필요하며, 이 때 장기보관한 성충은 기생활력을 그대로 유지하여야만 한다. 도 5에서 보는 바와 같이, 우화 성충을 15℃ 조건에서 4주를 보관한 후 생육상에서 꺼내어 기주인 배추좀나방 유충을 매일 24시간 동안 접종시켰다. 이러한 작업은 12일동안 계속 진행하면서 접종일수별로 고치형성량을 조사한 결과, 생육상에서 꺼낸 지 6일째를 전후하여 가장 많은 고치수를 형성하였다. 이는 고치에서 갓 우화한 성충을 곧바로 접종한 결과와 유사하였으며, 이로써 15℃ 4주 보관이 기생활력에 영향을 주지 않았음을 나타내었다.

이상의 결과, 배추나비고치벌 성충 사육시 백설탕 10% 용액을 삼각플라스크로 연속급여하며, 고치 수거를 위해 망사천 봉투를 활용하고, 고치와 성충의 장기보관은 15℃ 조건에 설탕물 연속 급여하여 대량사육할 수 있을 것으로 보인다.

이상에서 살펴본 바와 같은 본 발명은, 배추나비고치벌의 실내사육시, 백설탕 10% 용액을 연속급여하면 성충의 수명을 30일 이상 유지시켜 기생효율을 대폭 늘릴 수 있으며, 망사천 봉투를 이용하여 기생봉 고치를 수거하면 안전하고 쉽게 대량수거할 수 있고 우화율도 높일 수 있으며, 고치와 성충의 장기 보관온도는 15℃가 가장 적합하였다. 상기의 기술들은 생물적 방제에 있어서 가장 중요한 핵심기술의 하나인 실내 대량사육의 문제를 해결함으로써 배추나비고치벌을 활용한 배추좀나방의 생물적 방제 기술을 실용화시킬 수 있는 매우 유용한 발명인 것이다.

Claims (6)

1. 야외에서 채집된 배추나비고치벌 고치를 21~25℃ 온도의 사육 통 내에서 액상의 당분을 급여하여 성충으로 사육하는 제1단계와;

   상기 사육통 내에 배추좀나방 유충을 배추잎과 함께 투입하여 배추나비고치벌 성충에 노출시키고, 일정 기간이 경과 후 배추좀나방 유충 몸속에서 탈출한 배추나비고치벌 고치를 수거하는 제2단계와;

   상기 수거된 배추나비고치벌 고치를 장기간 보관하기 위해 액상의 당분을 급여하는 제3단계;로 이루어짐을 특징으로 하는 배추나비고치벌 대량 사육방법.
2. 청구항 1에 있어서,

   상기 제1단계에서 배추나비고치벌 고치의 사육환경은 광주기 L16/D8, 상대습도 55~65%의 조건을 유지토록 하는 것을 특징으로 하는 배추나비고치벌 대량 사육방법.
3. 청구항 1에 있어서,

   상기 제1단계 및 제3단계에서 급여하는 당분 먹이는 백설탕 10%의 용액인 것을 특징으로 하는 배추나비고치벌 대량 사육방법.
4. 청구항 1 또는 청구항 3에 있어서,

   상기 제1단계 및 제3단계에서 급여하는 먹이는 백설탕 용액이 투입된 먹이통의 입구부를 탈지솜으로 막은 상태에서, 상기 입구부가 하향되어질 수 있도록 사육통의 상단에 뒤집어서 설치함으로 백설탕 용액이 탈지솜에 스며든 상태로 유지되어질 수 있도록 하는 것을 특징으로 하는 배추나비고치벌 대량 사육방법.
5. 청구항 1에 있어서,

   상기 제2단계에서는 2~3령기의 배추좀나방 유충을 24시간 이상 배추나비고치벌 성충에 노출시키며, 이를 12엽기 이상 지난 포트배추에 접종하고, 7일 후 배추를 밑둥채 잘라 망사천 봉투에 넣고 매달아 줌으로서 배추나비고치벌 고치를 수거하는 것을 특징으로 하는 배추나비고치벌 대량 사육방법.
6. 청구항 1에 있어서,

   상기 제3단계에서는 수거된 배추나비고치벌 고치를 15℃ 생육상에서 보관하는 것을 특징으로 하는 배추나비고치벌 대량 사육방법.

Images