KR20140120160A

KR20140120160A - 열매꼭지나방 유인 및 방제용 성페로몬 물질

Info

Publication number: KR20140120160A
Application number: KR1020130035904A
Authority: KR
Inventors: 양창열; 김성종; 양상진; 이중섭; 조명래
Original assignee: 대한민국(농촌진흥청장)
Priority date: 2013-04-02
Filing date: 2013-04-02
Publication date: 2014-10-13

Abstract

본 발명은 참다래, 복숭아, 포도, 감, 감귤 등 농작물의 해충으로서 알려져 있는 열매꼭지나방 암컷의 성페로몬 샘으로부터 추출한 (E)-5-헥사데세닐 아세테이트을 이용하여 열매꼭지나방의 발생상황을 파악하고 이를 통해 살충제의 살포시기를 조절하여 방제의 효율을 높일 수 있는 열매꼭지나방 성페로몬 유인제에 관한 것이다. 더 나아가 본 발명에 따른 성페로몬으로 교미교란제를 제작할 수 있어 열매꼭지나방에 의한 참다래 과실의 피해를 친환경적으로 줄일 수 있다.

Description

열매꼭지나방 유인 및 방제용 성페로몬 물질{Sex pheromone compound to attract and control Stathmopoda auriferella}

본 발명은 참다래, 복숭아, 포도, 감, 감귤 등 농작물의 해충으로서 알려져 있는 열매꼭지나방의 발생상황을 파악하는데 유용한 성페로몬 물질을 유효성분으로 하는 유인제에 관한 것으로, 더 상세하게 열매꼭지나방 암컷에서 추출한 성페로몬인 (E)-5-헥사데세닐 아세테이트 {(E)-5-hexadecenyl acetate}에 관한 것이다.

본 발명은 참다래, 복숭아, 포도, 감, 감귤 등 농작물의 해충인 열매꼭지나방(Stathmopoda auriferella)의 유인제에 관한 것으로, 이 유인제를 곤충 포획 트랩에 설치하여 열매꼭지나방의 발생상황을 순차적으로 파악하고 해충의 밀도가 증가하기 시작하기 전의 적기에 약제방제를 실시함과 동시에, 발생수가 적을 때에는 살충제의 살포를 자제하여 적은 농약 살포로도 효과적인 방제를 실시 할 수 있는 열매꼭지나방의 유인제에 관한 것이다.

열매꼭지나방은 날개를 폈을 때 길이가 10~15mm이며 6~9월에 나타난다. 성충은 날개 등쪽부터 날개의 기부까지 노란색의 작은 띠가 있다. 중국, 일본, 인도, 나이지리아, 그리스 등에 넓게 분포하고, 유충이 많은 농작물을 가해하는 전형적인 잡식성 해충이다. 특히 한국에서는 참다래에 피해가 심한데, 전체 피해 중 열매꼭지나방의 피해과율이 45%로 가장 문제시 되는 해충이다. 애벌레(유충)가 어린 과실의 꼭지 내측이나 과실이 서로 접촉된 사이에 가는 실을 치고 그 속에 잠복하여 과실의 표면을 갉아먹고 그 흔적을 남겨 상품의 가치를 떨어트린다. 이 해충의 생활사는 아직 명확하게 밝혀져 있지 않으나 6월 중~하순경부터 애벌레가 나타나 7월 중~하순경에는 다 자라서 고치를 만들며 8월 상순경 성충이 된다.

최근, 해충 방제에 사용되고 있는 살충제의 인체 및 환경에의 위험성이 문제가 되어, 방제 적기에만 살충제를 살포함으로써 전체 사용량을 줄이는 것이 필요한 실정이다. 농작물의 해충 중에는 인공적으로 합성한 곤충의 성페로몬 물질을 사용하여 해충을 유인하고, 그의 수를 조사하여 발생상황을 파악하고, 적은 살충제 살포회수로 효과적으로 방제를 실시하는 방법이 이미 실용화되어 과수의 잎말이나방류와 심식나방류, 채소의 배추좀나방과 담배거세미나방 등의 방제에 도움이 되고 있다. 이와 같이 성페로몬 물질을 유인제로서 이용하면 해충의 발생시기, 발생량을 정확하게 파악할 수 있어 불필요한 농약살포를 없애고 효과적인 방제가 가능하다.

아울러, 성페로몬 물질을 폴리에틸렌 튜브(polyethylene tube) 등에 넣어 과수원에 대량으로 처리해두면, 자연 발생하는 나방의 암컷과 수컷의 정상적인 교미행동이 방해되거나 지연되어 다음 세대의 애벌레에 의한 작물의 피해를 줄일 수 있는 교미교란(mating disruption) 방제도 가능하다.

열매꼭지나방의 유인제에 대해서는 일본에서 Nagano 등이 1979년에 처음 보고하였다(그 논문에서 저자들은 이 곤충의 학명을 Stathmopoda theoris로 표기했다). 그들은 열매꼭지나방의 성충이 3가지 유인제, 즉 (Z)-11-테트라데세닐 아세테이트, 또는 (Z)-7-헥사데세닐 아세테이트, 또는 (Z,Z)-7,11-헥사데카디에닐 아세테이트와 (Z,E)-7,11-헥사데카디에닐 아세테이트의 혼합물에 유인된다고 보고하였다(Journal of the Takeda Research Laboratory 38:209-215).

그러나 일본에서 보고된 유인제들이 한국의 참다래 과수원에서는 열매꼭지나방 성충을 전혀 유인하지 못하는 것으로 알려져 있어 새로운 유인제 개발이 시급한 실정이다.

본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위하여 개량 발명된 것으로서, 본 발명의 목적은 참다래, 복숭아, 포도, 감, 감귤 등 농작물의 해충으로 알려져 있는 열매꼭지나방의 수컷 성충을 유인하는 암컷의 성페로몬을 원료로 한 트랩을 참다래 과수원에 설치하여 성충의 발생상황을 미리 파악하고 이에 따라 성충의 최고 발생시기에 살충제를 살포하여 과실의 피해를 줄이는 방제 방법을 제공하는 것이다. 아울러, 열매꼭지나방 성페로몬을 원료로 한 교미교란제를 참다래 과수원에 설치하여 다음 세대의 애벌레에 의한 피해를 예방하는 방제 방법을 제공하는 것이다.

본 발명에 따른 열매꼭지나방 유인용 성페로몬은 (E)-5-헥사데세닐 아세테이트를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명의 일 실시 예에서는 (E)-5-헥사데세닐 아세테이트를 포함하는 열매꼭지나방 교미교란제를 제공한다.

본 발명에 의한 유인제는 기존에 열매꼭지나방의 유인제로 알려진 (Z)-11-테트라데세닐 아세테이트, 또는 (Z)-7-헥사데세닐 아세테이트, 또는 (Z,Z)-7,11-헥사데카디에닐 아세테이트와 (Z,E)-7,11-헥사데카디에닐 아세테이트의 혼합물과 비교해서, 농작물의 해충으로서 알려져 있는 열매꼭지나방에 대한 유인효과가 높아, 이 해충의 발생여부와 발생량을 조사하는데 효과적이다.

또한, 본 발명에 따른 열매꼭지나방 방제용 교미교란제를 통하여, 참다래 과실 피해를 경감시키고 과수원에 살충제 사용량을 획기적으로 줄일 수 있다.

도 1은 열매꼭지나방 암컷의 성페로몬 샘에서 추출한 물질을 GC-MS로 분석한 결과이다.
도 2는 상기 유인제를 이용한 열매꼭지나방 성페로몬 트랩을 이용해 유살한 수컷 열매꼭지나방의 사진이다.

실시예 1. 열매꼭지나방 암컷의 성페로몬 성분 동정

본 발명자들은 상기 과제의 해결을 위해, 우선 열매꼭지나방의 성페로몬 물질의 동정을 실시했다. 참다래 과실을 가해하고 있는 열매꼭지나방 유충을 채집하여 실험실에서 성충이 될 때까지 사육하였다. 사육한 열매꼭지나방 암컷의 성페로몬 분비샘을 작은 가위로 잘라 헥산(hexane)에 담가 150마리분의 성페로몬 물질을 추출했다.

그 추출액을 GC-MS를 이용해 성분을 분석했는데, 각 성분은 표준물질과의 질량 스펙트럼(mass spectrum)을 비교하고, 극성이 다른 2가지 칼럼(DB-5MS, DB-Wax)에서 각 성분의 머무름 시간(retention time)을 비교하여 동정하였다. 그 결과, 열매꼭지나방 암컷의 성페로몬 추출액 속에서 (E)-5-헥사데세닐 아세테이트 {(E)-5-hexadecenyl acetate}와 (E)-5-헥사데세놀 {(E)-5-hexadecenol}이 확인되었다(도 1 참조). 그 밖에 성페로몬 추출물 속에서 트리코세인(tricosane), 테트라코세인(tetracosane), 펜타코세인(pentacosane)이 확인되었는데, 이 탄화수소들은 곤충의 다른 조직에서도 발견되는 것으로 알려져 있기 때문에 암컷의 성페로몬으로 간주하지 않았다. (E)-5-헥사데세닐 아세테이트와 (E)-5-헥사데세놀은 지금까지 열매꼭지나방은 물론 다른 어떤 나방에서도 발견되지 않았던 새로운 물질이다.

실시예 2. 열매꼭지나방 성페로몬 성분의 수컷 유인효과

이후, 본 발명자들은 확인한 상기 2성분{(E)-5-헥사데세닐 아세테이트와 (E)-5-헥사데세놀}을 인공적으로 합성하여, 어느 성분이 열매꼭지나방의 유인에 관여하고 있는지를 참다래 과수원에서 실시한 야외 시험에서 조사하였다. 그 결과 (E)-5-헥사데세닐 아세테이트만이 열매꼭지나방의 유인에 관여하는 것을 찾아내 본 발명을 완성하였으며, 이를 표 1에 나타내었다.

본 발명의 일 측면에 의한 유인제는 유효성분의 일정양의 방출을 장기간에 걸쳐서 지속시키기 위해서 고무(rubber), 폴리에틸렌(polyethylene), 폴리프로필렌(polypropylene) 등의 방출량 제어기능을 가지는 물질로 이루어진 셉텀(septum), 세관(microcapillary tube), 래미네이트제(laminate) 등에 담아 이용한다.

본 발명의 구체적인 상태를 표 1에 나타낸 시험 결과에 기초하여 설명한다.

	유인제	유인수(마리/트랩)
실시예1	(E)-5-헥사데세닐 아세테이트(1.0mg)	42.3
실시예2	(E)-5-헥사데세놀(1.0mg)	0
실시예3	(E)-5-헥사데세닐 아세테이트(1.0mg) + (E)-5-헥사데세놀(1.0mg)	1.0
비교예1	(Z)-11-테트라데세닐 아세테이트(1.0mg)	0
비교예2	(Z)-7-헥사데세닐 아세테이트(1.0mg)	0
비교예3	(Z,Z)-7,11-헥사데카디에닐 아세테이트(1.0mg) + (Z,E)-7,11-헥사데카디에닐 아세테이트(1.0mg)	0
대조예	무처리	0

어느 성페로몬 물질이 수컷 열매꼭지나방의 유인효과를 극대화 할 수 있을까를 조사하기 위해서, 표 1에 나타낸 물질을 헥산 100 ul 속에 표 1에 기재된 용량만큼을 첨가하여 고무 셉텀(rubber septum)에 깊이 스며들게 한 후, 하룻밤 방치해 헥산이 휘발되도록 하여 유인 미끼를 준비하였다.

그 유인 미끼를 끈끈이가 발라진 플라스틱 판의 중앙에 올려놓고, 이것을 삼각통 모양의 트랩의 바닥에 설치하였다. 그 트랩들을 2012년 8월 3일에 경기도 화성시 송산면에 소재하고 있는 참다래 과수원에 걸어 놓고 1주일 동안 유인된 열매꼭지나방 성충수를 조사하였다.

표 1의 결과에서, (E)-5-헥사데세닐 아세테이트가 야외에서 유인활성의 발현에 필수적인 것이 밝혀졌다. 반면에 (E)-5-헥사데세놀은 전혀 유인력이 없을 뿐만 아니라 (E)-5-헥사데세닐 아세테이트와 혼합했을 경우 (E)-5-헥사데세닐 아세테이트의 유인력을 크게 저해한다는 것이 확인되었다.

한편, 종래에 일본에서 열매꼭지나방의 유인제로 보고된 (Z)-11-테트라데세닐 아세테이트, (Z)-7-헥사데세닐 아세테이트, 그리고 (Z,Z)-7,11-헥사데카디에닐 아세테이트와 (Z,E)-7,11-헥사데카디에닐 아세테이트의 혼합물은 실제 실험결과, 한국에서 열매꼭지나방에 대한 유인효과가 전혀 없는 것으로 나타났다.

이러한 시험결과로부터, 수컷 열매꼭지나방의 유인 효과를 낼 수 있는데 가장 중요한 성분은 (E)-5-헥사데세닐 아세테이트인 것을 알 수 있었다.

실시예 3. 열매꼭지나방 성페로몬을 이용한 교미교란 방제

열매꼭지나방 성페로몬 성분인 (E)-5-헥사데세닐 아세테이트를 폴레에틸렌 튜브에 처리하여 교미교란제를 제작하였다. 그 교미교란제를 2012년 8월 12일에 경기도 화성시 송산면에 소재하고 있는 참다래 과수원에 1ha 당 1,000개의 밀도로 설치하고 1개월 후에 유충에 의한 과실 피해수를 조사하였다. 대조로서, 인근에 있는 교미교란제를 설치하지 않은 참다래 과수원에서 과실 피해수를 조사하여 교미교란제에 의한 방제 효과를 판정하였다.

그 결과, (E)-5-헥사데세닐 아세테이트가 포함된 교미교란제를 설치한 과수원에서 열매꼭지나방에 의한 과실 피해율이 1.7%였던 반면, 교미교란제를 설치하지 않은 참다래 과수원에서 과실 피해율은 12.3%에 달하는 것으로 조사되어 교미교란제에 의한 방제효과가 우수함을 확인하였다.

Claims

(E)-5-헥사데세닐 아세테이트를 유효성분으로 포함하는 열매꼭지나방 성페로몬 유인제.
(E)-5-헥사데세닐 아세테이트를 유효성분으로 포함하는 열매꼭지나방 교미교란제.