이 효과는 곤충병원선충의 토양처리에 기인한 선충 길항자(antagonist)의 강화, 곤충병원선충의 공생세균이 생산한 타감물질(allelochemicals) 때문에 나타난다. 식물기생선충종과 기주식물에 관한 이와 같은 상호작용의 특이성이 제대로 입증되어 있지는 않았으나 식물기생성선충의 감소가 모든 실험에서 분명하지 않았기 때문에 상호작용은 고도로 특이적일 수 있다.

농업 분야에서는 2가지 이유에서 곤충병원선충에 의한 식물기생선충의 억제에 관심이 쏠리고 있다. 첫째는 식물기생선충에 대하여 이용할 수 있으며 효과적인 생물적 방제법이 거의 없기 때문이다. 둘째는 이와 같은 길항현상이 현재 전세계적으로 거래되는 곤충병원체의 목표외효과이기 때문이다. 상호작용을 상세히 이해함으로써 토양생태에 미치는 곤충병원선충 처리의 다양한 영향을 예측할 수 있을 것이다.

뿌리혹선충류 Meloidogyne spp.와 곤충병원선충류 Steinernema spp.는 토양서식지를 공유하지만 생활사에서는 중요한 차이를 보인다. 곤충병원선충은 곤충의 절대치사기생자이다. 감염유충은 적합한 곤충기주를 탐색하여 감염시킨다. 이 선충들은 대개 자연개구(開口)를 통해 기주의 혈강으로 침투해 공생세균(Steinernema spp.의 공생세균은 Xenorhabdus spp., Heterohabditis spp.의 공생세균은 Photorhabdus spp.)을 방출한다. 발육중인 선충이 생산한 독소+세균이 생산한 독소와 패혈증 때문에 곤충기주는 대개 침투 48시간 안에 죽는다. 이 선충은 공생세균을 섭식함으로써 발육하며 기주조직을 분해하고 교미하여 기주 내에서 3세대를 경과한다. 이후의 감염유충은 기주사체의 영양품질 감소에 따라 7~10일동안 발육하고 우화하여 새로운 곤충기주를 탐색한다.

Meloidogyne속의 뿌리혹선충은 내부기생성 식물기생자이다. 감염유충은 대개 식물의 뿌리끝을 통해 침투한다. 유충은 뿌리 내의 휴지위치를 탐색하여 이동한 후 섭식을 시작한다. 암컷은 약 2주동 안 섭식하고 나서 2개의 유충발육단계를 거쳐 최종적으로 성충으로 탈피한다. 3~5주 후 각각의 암컷은 수백-수천 개의 알을 뿌리 안이나 표면에 부착된 아교질내에 산란한다. 1령유충은 알 내에서 한 번 탈피한다. 2령유충은 수일 내 알에서 나와 새로운 기주를 감염시키거나 원래의 기주식물을 감염시킨다.

본 연구에서는 식물기생선충 Meloidogyne incognita와 곤충병원선충 Steinernema feltiae 및 연관된 공생세균 Xenorhabdus bovienii 복합체간의 상호작용을 기술했다. 버지니아주립대학교 곤충학과의 E. E. Lewis 연구팀은 S. feltiae-X. bovienii 복합체의 존재가 토마토 뿌리에서 M. incognita의 감염성과 생식에 영향을 미치는 방식을 결정하기 위해 이번 연구를 진행했다..

시험결과 곤충방제를 위해 통상적으로 이용되는 헥타당 25억 개체의 S. feltiae 처리율에서 M. incognita의 뿌리혹형성, 알생산, 부화율이 비슷하게 감소하는 것으로 나타났다. M. incognita에 대한 효과적인 S. feltiae 농도를 이용해 2가지 시간경과 실험이 진행됐다.

첫 번째 시간경과실험에서는 모래의 토마토 유묘에 M. incognita와 S. feltiae를 동일한 날에 처리했다. 2종의 선충을 접종한 후 6주 동안 일주일 간격으로 12개의 식물체에 대한 수거(收去)평가가 이뤄졌다. M. incognita의 침투 비율과 발육 비율은 S. feltiae 처리의 영향을 받지 않았다. 식물체당 알 생산과 부화율은 처리된 식물에서 비슷하게 감소했다. 그러나 처리식물에서 난괴(卵塊)당 알 수는 대조식물체와 다르지 않았다. 접종한지 6주 후 식물체당 평균 뿌리혹수는 대조식물체에서 보다 처리식물체에서 더 적었다.

두 번째 시간경과실험에서는 이미 M. incognita에 감염된 식물체가 이식된 모래에 동일한 비율의 S. feltiae가 처리됐다. 모래에서 뿌리 내의 선충 발육은 S. feltiae의 영향을 받지 않았다. 처리한지 6주 후 뿌리혹형성은 대조식물체에서 보다 처리식물체에서 적었다.

실내실험결과 포장추천처리율을 반영하는 밀도로 존재하는 S. feltiae-X. bovienii 복합체는 M. incognita에 대한 억제효과를 나타냈다.

* E. E. Lewis

* Department of Entomology, Price Hall, Virginia Polytechnic Institute & State University, Blacksburg, Virginia 24061-0319, USA

* Fax : (540) 231-9131

* E-mail : lewise@vt.edu

출처 : KISTI. 농림수산 등 록 일 2001-05-11 원문출판일 2001년 05월 01일

Biological Control 21: 55-62, 2001년 5월호

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