서 론

미국선녀벌레는 노린재목 선녀벌레과에 속하는 해충으 로 북미 지역인 신북구 지역이 원산이다 (Dean and Bailey 1961). 미국에서는 50개과 102종, 유럽에서는 78과 330종 이상의 광범위한 기주범위를 보이는 것으로 알려져 있다 (Bagnoli and Lucchi 2000;Wilson and Lucchi 2001;Alma et al. 2005). 한국에서는 2009년 김해 단감 농가에서의 최초 발생 및 피해가 보고된 이후로 발생 면적이 매년 증가하면 서 2011년 이후 전국적으로 급격히 확산되었다. 하지만 미 국선녀벌레 월동난의 생태 및 발육특성에 관한 정보 부족 으로 해충의 정착 및 분포 가능 지역 예측 및 약충 출현 시 기 추정이 어려워 방제 전략 수립에 어려움을 겪었다 (Lee et al. 2016). 국내에 침입한 대부분의 외래 해충들이 그렇 듯이 미국선녀벌레 또한 생태나 방제에 관한 정보가 부족 했기 때문에 침입 후 국내 환경에 적응하고 나서 2, 3년 후 에 개체군이 폭발적으로 증가하여 산림뿐만 아니라 농작 물까지 극심한 피해가 나타나기 시작했던 것으로 판단된 다. 이 시점까지 국내에는 미국선녀벌레를 제어할 수 있 는 등록된 농약이나 천적류가 없던 상황이었으며, 산림지 에서 농경지로 지속적으로 유입됨에 따라 미국선녀벌레를 제어할 수 있는 천적 도입의 필요성이 제기되었다. 물론 천 적을 도입하는 과정에서 방제 대상 해충을 분명하게 선정 하고 평가하여 어떤 천적 종을 도입할 것인지 결정함과 동 시에 국내 도입 시 생태계에 미칠 영향을 분석하여 신중 하게 판단해야 할 어려움이 있다. 사실상 외국으로부터 천 적을 도입해서 침입해충을 방제하는 사례들이 많고 성공 률도 높은 것으로 알려져 있다 (van Driesche and Bellows 1996). 우리나라에서도 사과면충 (Eriosoma lanigerum)을 방제하기 위해 1934년에 일본에서 도입하여 정착시킨 사 례가 있고, 1975년에 제주도에서 감귤 해충인 루비깍지 벌레 (Ceroplastes rubens) 방제를 위해 루비붉은깡충좀벌 (Anicetus beneficus)을 일본에서 도입하여 방제에 성공한 사 례가 있다 (Kim et al. 1979). 2011년에는 농촌진흥청 국립농 업과학원이 외래해충인 꽃매미를 방제하기 위해 중국 산 림과학연구원으로부터 꽃매미벼룩좀벌을 도입하여 꽃매 미 생물적 방제용 천적으로서의 활용 가능성을 검토하고 산누에나방 미성숙알을 이용한 실내에서의 대량사육 가능 성을 보고하기도 하였다 (Seo et al. 2018).

이탈리아나 프랑스 등 유럽지역에서는 미국선녀벌레 에 의해 포도의 품질이 저하될 뿐만 아니라 작물의 활력 을 떨어뜨려 시들게 하며, 콩 수확량의 30~40%가 감소하 는 심각한 피해가 보고되기도 했다 (Ciampolini et al. 1987;Strauss 2010). 이러한 상황에서 토착천적으로도 방제가 불 가능해서 1987년에 미국 북동부 지역으로부터 선녀벌레집 게벌 고치를 도입하여 이탈리아 11개 지역 약 600여 곳에 지속적으로 방사하였다. 이후 선녀벌레집게벌 정착에 의해 해충개체군 밀도를 성공적으로 조절되는 것으로 확인되었 다 (Frilli et al. 2001;Girolami and Mazzon 2001). 우리나라 는 2017년부터 미국선녀벌레 방제를 위해 이탈리아와 국 제농업기술협력사업을 추진하여 선녀벌레집게벌을 도입 하였다. 본 연구에서는 도입된 미국선녀벌레 약충의 포식 및 기생성 천적인 선녀벌레집게벌의 대량사육 가능성을 검토하고 생산 체계를 정리하고자 하였다. 증식시설에 기 주식물의 식재부터 준비하여 증식을 통해 확보가능한 선 녀벌레집게벌 고치 생산량을 파악하고, 증식을 위한 선녀 벌레집게벌 방사비율 및 고치상태에서 미리 암수를 확인 할 수 있는 기준을 제시하고자 하였다. 추가적으로 기주인 미국선녀벌레 영기가 선녀벌레집게벌 성비 및 이화성에 미치는 영향을 조사함으로써 접종기주의 영기 조절을 통 한 실내대량사육 조절 가능성도 검토하였다. 확립된 선녀 벌레집게벌 실내사육 체계를 통해 미국선녀벌레 발생 및 피해지에 지속적인 방사가 가능하도록 개체를 확보하고 방사를 통해 천적이 적응하도록 함으로써 미국선녀벌레 발생밀도를 줄여 농작물 피해를 최소화하고자 한다.

재료 및 방법

1. 시험곤충

선녀벌레집게벌은 2017년부터 농촌진흥청과 파도바대 학 간 국제기술협력사업을 통해 미국선녀벌레의 생물적 방제용 천적으로 이탈리아에서 도입하였으며, 국립농업과 학원 작물보호과 (전북 완주군 이서면) 야외 대형 망실하우 스 (16 m×8 m)에 방사하여 연중 고치 수확을 통해 누대사 육 중이다. 망실하우스에는 미국선녀벌레 기주식물로 2~3 년생 뽕나무 묘목을 1 m 간격으로 식재하였다. 6월부터 선 녀벌레고치벌 대량사육을 위해 미국선녀벌레 약충을 야외 에서 대량으로 채집하여 뽕나무가 식재된 망실에 접종하 고 선녀벌레집게벌 암컷과 수컷을 방사하여 기생된 선녀 벌레고치를 수확하여 실험에 이용하였다.

2. 선녀벌레집게벌 대량사육 체계

선녀벌레집게벌 대량사육 체계는 다섯 단계로 나누어 정리하였다. 첫 번째 단계는 사육시설 및 기주식물 준비단 계로 선녀벌레집게벌 실내대량사육을 위해 4월부터 농과 원 내 대형 망실하우스 (16.0 m×8.0 m) 한 곳과 유리온실 (7.8 m×4.7 m×3.5 m) 두 곳에 2, 3년생 뽕나무 묘목, 칠엽 수, 두릅나무를 식재하였다. 사육시설 및 기주식물 준비를 마친 후 두 번째 단계로 미국선녀벌레 약충을 야외에서 채 집하여 사육시설 내 기주식물에 접종하고 정착하도록 하 였다. 정착이 확인되면 세 번째 단계로 선녀벌레집게벌 암 수를 1 : 2 비율로 시설 내 접종하였다. 네 번째 단계는 접종 후 기생낭 및 고치 생성 여부를 확인하고 마지막 다섯 번째 단계로 선녀벌레집게벌 고치를 수거하여 이듬해 사용하기 위한 월동 보관 방법을 제시하고자 했다.

3. 선녀벌레집게벌 대량사육 체계에 따른 고치 수확량 조사

4월에 대형 망실하우스 (16.0 m×8.0 m) 1곳과 유리온실 (7.8 m×4.7 m×3.5 m) 2곳에 2, 3년생 뽕나무 묘목을 1 m 간 격으로 식재하였다. 6월 상순에 미국선녀벌레 약충을 야외 에서 대량으로 채집하여 뽕나무가 식재된 망실하우스와 유 리온실에 접종하였다. 접종 후 두 차례에 걸쳐 망실하우스에 는 선녀벌레집게벌 암컷 80마리와 수컷 350마리 총 430마 리를, 유리온실에는 암컷 80마리와 수컷 250마리 총 330마 리를 방사하였다. 두 개의 선녀벌레집게벌 대량증식장소인 망실하우스와 유리온실은 각각 약 38.8평과 11.1평 규모로 차이가 있어 선녀벌레집게벌 방사 마리수를 다르게 하였으 나, 암컷은 동일하게 80마리를 방사하였다. 방사 60일 후 뽕 나무 잎에 형성된 선녀벌레 집게벌 외부기생낭 및 고치 생 성 여부를 조사하여 증식장소, 식재된 기주식물의 밀도 및 방사 마리수에 따른 고치벌 고치 수확량을 비교하였다.

4. 선녀벌레집게벌 고치상태에서의 암수 구분

선녀벌레집게벌 대량증식시설인 온실에서 뽕나무 잎 뒷 면에 만들어진 고치를 낙엽이 되기 전 잎을 수거하여 선 녀벌레집게벌 고치를 확보하였다. 확보된 고치는 환기 가 잘 되는 곳에서 말려준 다음 용기에 담아 월동에 들어 가는데, 월동 전에 선녀벌레집게벌 고치의 길이와 폭을 Dinocapture 2.0 (Dunwell Tech. Inc., USA)을 이용하여 측 정하였다. 고치 우화 후 성별을 조사하여 성별에 따른 고치 크기를 비교하였다. 선녀벌레집게벌의 경우 고치낭 크기가 암컷이 수컷보다 큰 것으로 알려져 있어, 우화 전에 암수를 구분할 수 있었다 (Mazzon et al. 2001). 또한 야외에서 채집 한 선녀벌레집게벌 고치의 폭과 길이도 측정하여 증식시 설과 야외에서의 고치낭 크기의 차이도 확인하였다. 실내 증식시설에서 확보한 고치 총 876개 (암컷 136개체, 수컷 740개체), 안동 지역 야외에서 채집한 고치 총 1,034개 (암 컷 416개, 수컷 618개)를 고치 크기 측정에 이용하였다.

5. 선녀벌레집게벌 방사 마리수에 따른 기생효과 조사

6월 초 야외에 설치한 대형망사케이지 (1.8 m×1.8 m× 2.0 m)에 음나무 묘목 (묘목크기 약 1 m) 포트 한 개를 넣고 미국선녀벌레 월동 후 부화 약충을 채집하여 케이지당 300 마리씩 접종하였다. 미국선녀벌레 접종 7일 후 선녀벌레집 게벌 성충을 암수 비율 각각 1 : 2, 2 : 4, 4 : 8로 방사하였다. 방사 50일 후 망사케이지 내에 미국선녀벌레 약충 및 성충 의 밀도를 조사하여 개체군증가율을 구한 후 선녀벌레집 게벌 방사밀도에 따른 방사효과를 확인하고자 하였다. 개 체군증가율은 천적 방사 전 미국선녀벌레 밀도와 천적인 선녀벌레집게벌 방사 마리수별로 방사한 케이지당 방사 50일 후 살아있는 미국선녀벌레 마리수를 조사하여 Chau et al. (2005)과 Hosseini et al. (2010)이 사용한 공식을 이용 하여 산정하였다. 또한 기생낭이 보이는 약충과 고치를 모 두 포함한 기생률을 산정하고 선녀벌레집게벌 고치 수확 량을 조사하여 비교하였다. 모든 실험은 방사 마리수별로 각각 3반복 수행되었다.

6. 기주인 미국선녀벌레 약충 영기에 따른 선녀벌레집게벌의 성비 및 이화성 비율

대형망사케이지에 케이지당 500마리 정도의 미국선녀 벌레 약충을 2, 3령기, 4, 5령기로 구분하여 각각 접종하고, 접종 2일 후 선녀벌레집게벌 암컷 3마리, 수컷 6마리를 방 사하고 30일 후 고치를 망사케이지당 형성된 선녀벌레집 게벌 고치를 수거하였다. 본 실험은 영기별로 5반복 수행 하였으며, 고치 수거 후 길이 측정을 통해 6 mm 이상의 개 체들을 암컷으로 구분하였다. 고치로부터 우화한 선녀벌레 집게벌은 암수 구분과 함께 마리수를 조사하여 이화성 비 율을 산정하였다. 미국선녀벌레 접종 영기에 따른 선녀벌 레집게벌 기생 후 우화한 자손세대 성충의 성비 및 이화성 차이를 확인하고자 하였다.

7. 통계분석

증식시설 내에서 수확한 선녀벌레집게벌 고치와 안동지 역에서 수거한 고치의 길이와 폭을 측정하고 우화 후 암수 를 확인한 후 성별 및 고치수확지역에 따른 고치 길이 및 폭 간의 차이를 독립표본 t-검정을 통해 평균값을 분석하여 5% 유의수준에서 비교하였다. 선녀벌레집게벌 방사 마리 수에 따른 미국선녀벌레 기생률 및 해충개체군 증가율은 평균값을 일원배치 분산분석 후 사후검정방법으로 Tukey HSD (Honest significant difference) test를 통해 5% 유의수 준에서 비교되었다. 모든 통계분석은 IBM SPSS statistics 25를 이용하였다.

결과 및 고찰

1. 선녀벌레집게벌 대량사육 체계

1) 사육시설 및 기주작물 준비

3~4월 중 하우스형 망실이나 측창과 천창이 있는 유리 온실을 준비한다. 망실 또는 유리온실 모두 방충망을 설 치하여 외부로부터의 해충 유입을 철저히 차단해야 한다. 미국선녀벌레 기주식물로 주로 사용하는 뽕나무의 경우, 잎이 무성하게 자라기 때문에 미국선녀벌레 사육기주로 서 우수하나 뽕나무명나방이 외부로부터 유입될 경우, 잎 을 가해하기 때문에 미국선녀벌레가 식이할 잎이 없을 뿐 만 아니라 추후 선녀벌레집게벌을 방사하여 사육해야 하 기 때문에 약제 방제도 불가능하다. 미국선녀벌레가 망실 이나 온실에서 이탈하는 것을 막기 위해서라도 철저한 차 단이 필요하다. 사육시설 및 기주식물은 미국선녀벌레 접 종이 시작되는 5월 중순까지 준비되도록 한다 (Fig. 1). 미 국선녀벌레 약충과 성충의 발생밀도 조사를 통해 선호 기 주를 조사한 Seo et al. (2019)의 연구 결과에 의하면, 약충 은 삼과 (Cannabaceae)의 환삼덩굴, 국화과 (Compositae) 의 해바라기, 때죽나무과 (Styracaceae)의 때죽나무, 두릅나 무과 (Araliaceae)의 두릅나무 등이 확인되었고, 성충은 두 릅나무과의 독활, 두릅나무, 음나무, 콩과 (Leguminosae) 의 아까시나무, 아욱과 (Malvaceae)의 무궁화, 뽕나무과 (Moraceae)의 꾸지뽕나무, 때죽나무과의 때죽나무, 느릅나 무과 (Ulmaceae)의 느릅나무 등이 확인되었다. 선녀벌레집 게벌의 대량생산을 위해서는 기주인 미국선녀벌레의 증식 에 적합한 기주식물의 선발이 중요한데, 약충의 흡즙과 성 충의 산란 및 고치 수거에 가장 적합한 기주를 재식하는 방 법이 추후 이루어져야 할 것으로 보인다. 본 연구에서는 약 충과 성충 모두에 적합한 뽕나무를 이용하였고, 두릅나무 를 뽕나무 사이에 식재하여 최근 대량사육 연구를 진행 중 에 있다.

2) 미국선녀벌레 약충 야외채집 및 사육시설 내 방사

미국선녀벌레는 알 상태로 뽕나무, 아까시나무, 칠엽수 등의 나무껍질 틈새에서 월동한다. 월동한 알은 이듬해 5 월 중하순부터 부화하기 시작하며, 이전에 발생이 많았던 지역의 나무 밑 식물들을 살펴 부화한 1, 2령 약충의 채집 이 가능하다. 야외에서 미국선녀벌레를 채집할 경우, 3령기 이후 약충은 예민하여 살짝만 건드려도 튀는 경향을 보이 기 때문에 채집이 용이하지 않다. 잎에 약충이 붙어있는 채 로 채집한 미국선녀벌레 약충은 망사케이지에 넣어 기주 식물의 잎과 약충이 압력을 받지 않도록 운반한다. 채집한 미국선녀벌레 약충을 망실이나 온실에 식재된 기주식물에 옮겨가 정착하도록 한다. 미국선녀벌레는 햇빛이 강한 밝 은 곳보다는 직사광선이 들어오지 않는 그늘진 하엽을 선 호하는 경향을 보인다 (Fig. 2).

3) 선녀벌레집게벌 접종

선녀벌레집게벌 암컷은 단위생식이 가능하며 교미하 지 않은 암컷은 수컷만을 생산한다 (Alma et al. 2005). 암컷 은 산란 이외에도 어린 미국선녀벌레 약충을 포식하여 산 란을 위한 영양을 섭취한다. 선녀벌레집게벌은 5월 말부터 월동 고치가 우화하는데, 암컷과 수컷 비율이 약 1 : 3으로 암컷의 비율이 낮은 경향을 보인다. 이러한 원인은 선녀벌 레집게벌이 단위생식하고, 미국선녀벌레 약충 3령기 이하 어린 약충에 산란할 경우 수컷의 비율이 높은 반면, 4~5령 기 약충에 산란하였을 때 암컷 비율이 높기 때문인 것으로 판단된다. 미국선녀벌레는 선녀벌레집게벌보다 약 10~15 일 정도 먼저 부화하기 때문에 천적의 방제효과를 높이기 위해서는 선녀벌레집게벌 우화 시기를 조절해야 한다. 선 녀벌레집게벌의 우화 시기를 미국선녀벌레 4~5령기 약충 시기에 맞추기 위해서는 선녀벌레집게벌의 우화 시기를 6 월 20일 이후로 늦춰서 방사해야 한다. 2022년 올해 미국 선녀벌레 부화는 충남 금산이 5월 23일, 충북 충주는 5월 22일, 경북 안동은 5월 19일로 지역 간 부화 시기의 차이가 크지 않았던 점을 고려하면, 지역에 따른 미국선녀벌레의 부화 후 약충의 발육단계에 따른 천적의 방사 시점을 고려 하는 것이 중요하지만 그에 앞서 천적인 선녀벌레집게벌 의 우화 시기를 조절하는 문제가 방제 성공의 관건으로 판 단된다. 야외에 보관한 선녀벌레집게벌 월동 고치를 5월부 터 6월 상순까지 야외 온도가 20℃ 이상이 되면 20℃ 항온 기로 옮겨 보관하고 낮아지면 다시 야외로 옮겨 보관하는 방법으로 우화를 지연시키도록 한다. 선녀벌레집게벌 우화 후에는 꿀물을 제공하면 암컷은 1개월까지 생존가능하였 다. 반면 수컷의 수명은 1주일 이내였으며, 이를 토대로 고 치 생산을 위해 미국선녀벌레 약충이 있는 시설 내 선녀벌 레집게벌 방사 시 암수 접종 비율은 1 : 2로 정하였다. 방사 한 선녀벌레집게벌 성충은 우화 후 2일 이내의 개체를 사 용하였다 (Fig. 3).

4) 선녀벌레집게벌 접종 후 기생낭 및 고치 확인

선녀벌레집게벌이 미국선녀벌레에 기생하면 약 10~15 일 경에는 기생낭 (집게벌 유충)이 생기고 약 15~20일경에 는 고치가 형성되는데 외기 온도에 따라 약간의 차이는 있 다. 선녀벌레집게벌은 일년에 한 번 우화하는 일화성과 두 번 우화하는 이화성이 있으며, 이화성은 7월 하순부터 우 화하여 발육이 부진하여 성충이 미처 되지 못한 약충에 기 생한다. 주로 미국선녀벌레 3령 이하의 약충에 기생하면 수컷이 비율이 높고, 이화성 개체 비율이 증가하는 경향을 보인다 (Fig. 4).

5) 선녀벌레집게벌 고치 수확 및 월동 보관

선녀벌레집게벌 고치 수확은 9~10월에 낙엽이 되기 전 수확하는 것이 좋다. 집게벌 고치가 있는 잎을 따서 실내에 서 고치 있는 잎 부분만 잘라내어 별도의 용기에 보관한다. 고치에 구멍이 뚫린 것은 이미 우화한 이화성 개체이다. 수 확한 고치상태로도 암수 구분이 가능한데, 일반적으로 고 치 길이가 6 mm 이상인 개체는 암컷일 가능성이 높다. 환 기구가 있는 플라스틱 용기에 바닥에 키친타월을 깔아 물 방울이 생기는 것을 막도록 한 상태에서 고치가 붙어있는 잎 조각을 넣어 고치를 보관한다. 고치는 바람이 잘 통하고 햇빛이 들지 않는 그늘진 곳에서 겨울을 나도록 보관한다 (Fig. 5).

2. 선녀벌레집게벌 사육 체계에 따른 시설 내 고치 수확량

선녀벌레집게벌 방사 60일 후 선녀벌레집게벌 대량증식 시설 4곳의 시설당 뽕나무 잎에 형성된 선녀벌레집게벌 고 치는 잎당 평균 4.9~7.6개, 주당 평균 68.4~148.4개가 수 거되었다. 시설당 선녀벌레집게벌 고치 총 생산량은 최대 3,811개였다 (Table 1). 선녀벌레집게벌 고치 생산량은 대 량증식장소에 따른 차이보다는 증식시설 내 식재되어 있 는 기주식물의 밀도에 따른 차이가 큰 것으로 보인다. 동일 한 망실에서 동일한 마리수의 선녀벌레집게벌을 방사했음 에도 뽕나무 묘목수가 많은 시설에서 상대적으로 고치 수 확량이 높게 나타났다. 선녀벌레집게벌 방사 마리수에 따 른 고치벌 고치 수확량도 암컷 80마리에 수컷 250마리와 350마리를 각각 방사했을 때 오히려 수컷 방사 마리수가 적은 유리온실에서 천 개 이상의 고치가 많이 생산되는 것 이 확인되었다 (Table 1).

3. 선녀벌레집게벌 고치상태에서의 암수 구분

선녀벌레집게벌 고치의 크기는 실내증식이나 야외에서 수확한 고치 모두 암수 간 통계적으로 현저한 차이를 보였 다 (indoor rearing: length F=8.625, t=36.644, p<0.0001; width F=0.223, t=20.456, p<0.0001; outdoor: length F=2.464, t=46.150, p<0.0001; width F=7.293, t=23.738, p<0.0001) (Fig. 6). 실내증식개체보다는 야외개체가 고치 길이나 폭 모두 현저히 컸으며, 암컷의 평균 고치 길이는 6.01~6.48 mm, 수컷은 4.20~4.62 mm로 확인되었다. 따라 서 우화하기 전 고치상태로도 암수의 구분이 가능할 것으 로 판단되었다. 성충의 충체 크기와 특징에 의해서도 암수 구분이 가능하다. 선녀벌레집게벌 암컷 성충은 몸길이가 4~5 mm이며, 몸은 전체적으로 흑색으로 앞다리 발마디에 집게 모양을 형성하고 있는 것이 특징이다. 암컷 성충은 미 국선녀벌레 어린 약충을 앞다리 발마디의 집게로 붙잡아 포식하기도 한다. 수컷 성충은 몸길이가 2~3 mm로 암컷보 다 작고 체색은 전적으로 흑색을 띠지만 포식행동은 보이 지 않는다. 수컷 성충의 수명은 약 1주일로 암컷에 비해 매 우 짧다 (Olmi 1999;Strauss 2009). 선녀벌레집게벌은 유성 생식뿐만 아니라 무성생식을 통해 수컷을 생산하는 생식 특성을 보이지만, 암컷이 미국선녀벌레 약충을 포식하거나 기생하기 때문에 반드시 암수를 함께 방사해야 미국선녀 벌레를 효과적으로 방제할 수 있다 (Guglielmino and Olmi 1997). 이러한 결과를 근거로 야외에서 선녀벌레집게벌 발 생양상조사 시 고치 길이 6.0 mm 이상의 고치를 암컷으로 구분하여 미국선녀벌레 발생지에 선녀벌레집게벌을 암수 비율을 고려하여 방사하는 데 큰 도움이 될 것으로 판단된 다. 대부분의 천적 방사에 있어 성충으로 방사하는 것보다 는 고치로 방사하는 것이 운송과 방사에 있어 훨씬 효율적 이기 때문에 이러한 점을 고려한다면 우화 전 고치상태에 서 암수를 구분할 수 있는 것도 천적에 의한 방제효율을 높 일 수 있는 좋은 방법이 될 수 있다.

4. 선녀벌레집게벌 방사 마리수에 따른 기생효과 조사

대형망사케이지의 음나무 묘목당 미국선녀벌레 접종 후 기생천적인 선녀벌레집게벌 성충의 방사 마리수에 따 른 미국선녀벌레 기생률을 조사한 결과, 기생낭이 확인되 는 약충과 고치를 모두 포함한 기생률은 방사 마리수와 상 관 없이 방사한 케이지에서는 평균 13.0~17.0%의 기생률 을 나타내며 통계적으로 유의한 차이를 확인할 수 없었다 (F_3,8=1.015, p=0.435). 하지만, 방사 50일 후 케이지 내에 존재하고 있는 미국선녀벌레 밀도를 조사하여 개체군증가 율로 비교했을 때 방사 마리수가 많을수록 해충인 미국선 녀벌레 개체군밀도증가율은 낮아지는 경향을 보였다. 가장 많은 수인 12마리 (암 : 수=4 : 8)를 방사한 망사케이지 내 의 개체군증가율이 통계적으로 유의성 있는 차이를 보이 며 현저히 낮은 것으로 확인되어 확실히 선녀벌레집게벌 에 의해 밀도가 감소한 것을 확인할 수 있었다 (F_3,8=4.654, p=0.036). 하지만 6마리 (암 : 수=2 : 4)나 3마리 (암 : 수 =1 : 2)를 방사한 후 해충의 밀도는 통계적으로 유의미 한 차이를 보이지 않았다 (Table 2). Queiroz et al. (2017)은 열대거세미나방 알수가 많을수록 알기생봉인 Telenomus remus의 기생률이 높아진다고 보고하고 있고, 기주 밀도와 기생률과의 관계는 공간 크기에 따라 달라질 수 있다는 연 구 결과도 있다 (Doak 2000;Stireman and Singer 2002). 본 연구에서도 한 평 정도의 망케이지 내에 기주식물 묘목이 제한된 상태에서 기생률 조사가 이루어졌기 때문에 기주 밀도와의 정확한 상관관계를 구명하는 것이 어려울 수 있 다. 하지만 망케이지 내에서의 기생률 정도를 확인하였고 이를 근거로 야외에서의 미국선녀벌레의 발생면적과 밀도 를 파악하여 선녀벌레집게벌의 방사량을 조절 가능할 것 으로 기대한다.

5. 기주인 미국선녀벌레 약충 영기가 선녀벌레집게벌 성비 및 이화성에 미치는 영향

선녀벌레집게벌 초기 개체군은 이화성 (bivoltine)으로 1 세대를 더 경과하고, 후기 개체군은 일화성으로 월동한 다 음 이듬해 우화하는 세대로 나타난다. 선녀벌레집게벌의 이화성은 지역별 개체군에 따른 차이를 보이며, 텍사스 개 체군이 코네티컷 개체군보다 이화성 경향이 높다고 보고 되어 있다 (Mazzon et al. 2001). 이러한 이화성은 자연상태 에서 매우 다양하게 나타나고 있지만, 이화성을 결정하는 정확한 요인은 아직까지 불분명하다. 본 연구에서는 선녀 벌레집게벌은 기주인 미국선녀벌레가 2~3령 약충일 때 기 생하면 이화성 개체의 비율이 증가했으며, 4~5령 약충에 기생 시 이화성 비율은 현저히 낮아졌으나 일화성 개체군 암컷 비율이 증가하는 경향을 보였다 (Fig. 7). Mazzon et al. (2001)이 헝가리 세 지역 (북위 46~47도 사이) 간 선녀벌 레집게벌 방사 이후 우화한 자손세대의 성비를 조사한 결 과에서도 조사지역 모두에서 수컷의 비율이 현저히 높았 으며 이화성 비율도 지역 간 차이를 보였다. 하지만 전체적 으로 생산되는 집게벌 생산량에 있어 기주의 영기에 따른 차이를 볼 수 없었다. 결과에 제시하지 않았지만 본 연구에 서도 선녀벌레집게벌의 대량사육 체계를 구축하는 과정에 서 기주의 영기와 상관 없이 수컷의 비율이 암컷에 비해 훨 씬 높았는데, 전체 생산된 집게벌 중 66~85%가 수컷이었 다. 물론 야외개체군도 수컷 비율이 약 60% 정도로 확인되 어 대량증식과정에서 수컷이 훨씬 많이 생산되는 것이 확 인되었다. 선녀벌레집게벌 암컷은 기주인 미국선녀벌레 1~2령 약충은 포식하고, 3령 이상의 약충에 기생하는 것으 로 알려져 있기 때문에 (Mazzon et al. 2001;Strauss 2009), 사실상 암컷의 비율이 높은 것이 방제효과 측면에서는 효 율적이다. 하지만, 기생성 벌목 곤충의 대량생산에 있어 수 컷 개체의 과생산은 일반적인 현상으로 알려져 있다 (Ode and Heinz 2002). 본 연구 결과에서도 언급했듯이 기주의 연령, 밀도, 환경조건은 후대의 성비에 영향을 줄 수 있는 중요한 요소이며 (Ueno 1998;King 2002;Ode and Heinz 2002), 천적의 대량증식체계에서 암컷 개체의 생산을 조절 할 수 있는 사육조건에 대한 정확한 정보를 확보하는 것이 성공적인 방제를 위한 필수조건이다. 우리의 연구에서도 대량증식시설에서의 성비와 야외에서 고치를 채집한 후 조사한 성비 차이는 이들의 주변 식생의 차이뿐만 아니라 기주곤충인 미국선녀벌레 발육태의 다양성, 밀도 및 환경 조건에서의 차이에 기인한 것으로 추론할 수 있다. 이러한 결과로 볼 때, 접종기주의 영기를 조절함으로써 암컷 성충 생산량을 늘릴 수 있다는 우리의 연구 결과는 대량사육 시 스템 구축에 있어 중요한 자료가 될 것으로 보인다. 본 연 구는 도입 천적인 선녀벌레집게벌 대량사육 체계를 구축 하기 위해 수행되었으며, 현재도 대량사육 효율을 높이기 위한 기주식물 선발 및 방사방법 등에 관한 연구를 진행 중 이다. 추후 구축된 대량사육 체계를 통해 확보된 선녀벌레 집게벌을 미국선녀벌레 발생지에 방사하여 정착 및 방제 효과를 검토할 계획이다.

적 요

미국선녀벌레 생물적 방제를 위한 기생성 천적인 선녀 벌레집게벌 대량사육 체계를 구축하였다. 선녀벌레집게벌 고치 생산은 기주인 미국선녀벌레 약충밀도와 기주식물 의 재식밀도에 따른 차이를 보였지만, 뽕나무 기주식물 잎 당 평균 5~8개, 주당 평균 70~150개가 생산되었다. 선녀 벌레집게벌 암컷 평균 고치 길이는 6.01~6.46 mm, 수컷은 4.20~4.62 mm로 암수 간 통계적으로 유의미한 차이를 보 였으며, 우화 전 고치상태에서의 암수 구분으로 선녀벌레 집게벌을 효과적으로 방사할 수 있을 것으로 보인다. 반야 외조건에서 선녀벌레집게벌 기생률은 평균 13~17%로, 방 사 마리수에 따른 기생률 차이는 확인되지 않았으나 방사 마리수가 많을수록 미국선녀벌레 개체군밀도증가율이 낮 아지는 경향을 보였다. 선녀벌레집게벌의 성비나 이화성은 기주의 영기에 따라 달라졌다. 기주의 영기가 낮을수록 이 화성 비율이 증가했고, 4~5령 약충에 기생시 암컷의 비율 이 높게 나타나 대량사육 시 개체조절이 가능할 것으로 판 단된다.