담배가루이
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1. 개요
담배가루이는 0.8~1.0mm 크기의 작은 곤충으로, 옅은 노란색 몸과 흰색 날개를 가지며, 전 세계 열대, 아열대 및 온대 지역에 널리 분포한다. 암컷은 잎 아랫면에 알을 낳고, 알에서 부화한 약충은 4번의 탈피를 거쳐 성충이 된다. 담배가루이는 다양한 작물에 피해를 주며, 잎의 영양분을 빨아먹고 바이러스를 매개하여 경제적 손실을 초래한다. 방제를 위해 천적, 곰팡이 병원체, 오일, 곤충 성장 조절제, 물리적 방법, 유인 작물 등을 활용하는 통합적 해충 관리(IPM)가 사용된다.
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| 담배가루이 | |
|---|---|
| 기본 정보 | |
 | |
| 학명 | Bemisia tabaci |
| 이전 학명 | Bemisia argentifolii |
| 학명 명명자 | Gennadius, 1889 |
| 분류 | |
| 계 | 동물계 |
| 문 | 절지동물문 |
| 강 | 곤충강 |
| 아강 | 유시아강 |
| 목 | 노린재목 |
| 아목 | 복문아목 |
| 상과 | 코나지라미상과 |
| 과 | 코나지라미과 |
| 속 | 가루이속 |
| 종 | 담배가루이 |
| 일반 정보 | |
| 영명 | Silverleaf whitefly |
2. 특징
담배가루이는 토마토, 호박, 멜론, 딸기, 오이, 피망 등 많은 식물에 기생하며, 그을음병을 발생시키거나 토마토 황화 바이러스를 옮기므로 농업 해충으로 취급되어 방제가 이루어지고 있다.[1] 한국생태학회는 담배가루이를 대한민국 생태계 교란 생물로 선정하였다.[1]
1986년경 담배가루이의 신계통으로 보고되었으나, 이후 연구에서 별종으로 기재되었다.[1]
2. 1. 형태
알은 연한 황록색 또는 진한 갈색을 띤다. 번데기는 다소 편평하고 투명한 백색이다. 몸길이는 0.8~1.0mm이고 흉부 쪽이 가장 넓다. 성충의 눈은 붉은색이고 몸은 노란색이며, 날개는 흰색이다. 온실가루이보다 작으나 크기로 구분하기는 어렵다. 몸길이는 0.8mm 정도이며, 잎에 앉아 있을 때는 날개를 편 선이 잎과 45°의 각도를 이룬다. 체장은 1mm이다. 온실가루이와 형태가 매우 유사하지만, 잎에 앉을 때는 잎 표면에 대해 날개를 45도 이상 세우고, 날개 사이로 몸통이 보인다.[1]2. 2. 온실가루이와의 비교
온실가루이와 형태가 매우 유사하지만, 잎에 앉을 때는 잎 표면에 대해 날개를 45도 이상 세우고, 날개 사이로 몸통이 보이는 특징으로 구분할 수 있다.[1] 체장은 1mm 정도이며, 성충은 온실가루이보다 작으나 크기로 구분은 어렵다.[1] 몸의 길이는 0.8mm 정도이며, 몸의 색깔은 짙은 황색이다.[1]3. 생태 및 생활사
암컷 담배가루이는 잎 뒷면에 50~400개의 알을 낳는다. 암컷은 이배체로 수정된 알에서 부화하며, 수컷은 반수체로 수정되지 않은 알에서 부화한다. 알은 덩어리로 낳으며, 처음에는 흰색이었다가 부화 시기가 다가오면 갈색으로 변하고 5~7일 이내에 부화한다. 알의 크기는 너비 0.2mm, 높이 0.1mm이다. 부화 후 약충은 4개의 령기 단계를 거쳐 성충이 된다. 성충은 옅은 노란색 몸과 흰색 날개를 가지며, 날개와 몸 전체에 왁스를 분비한다. 성충 담배가루이는 최대 0.9mm까지 자랄 수 있다. 먹이를 먹거나 쉴 때는 날개를 몸 위로 천막처럼 접는다.[5][6]
3. 1. 령기별 특징
1령 약충은 유일하게 이동성이 있는 단계이다. 1령 약충은 약 0.3mm까지 자랄 수 있으며 녹색을 띠고 몸 구조가 평평하다.[4][5] 이동성 약충은 잎에서 적절한 영양분을 가진 적합한 영역을 찾아 이동하여 탈피 후 움직이지 않는 단계로 들어간다.2~3령 약충은 움직이지 않고 40~50일 동안 제자리에 머물며 성충으로 탈피한다.[6] 은색 허물 또는 벗겨진 껍질이 잎에 남는다. 움직이지 않는 령기는 불투명하고 하얗게 보인다. 약충은 입 부분을 식물에 꽂아 식물 즙을 빨아먹는다.[4]
4령 약충은 눈이 진한 빨간색으로 변하고, 몸 색깔이 노란색으로 변하며, 몸 구조가 두꺼워지는 용 단계를 거친다. 이것은 완전변태에서 발견되는 것과 같은 진정한 용 단계는 아니지만 기능적으로 유사하다.
4. 분포
담배가루이는 인도가 원산지일 가능성이 높은 것으로 알려져 있다.[6] 주로 열대 및 아열대 기후 지역과 관련되어 있으며, 플로리다[5]와 캘리포니아를 포함한 전 세계 여러 지역에서 발견된다.[8] 북아메리카가 원산지라는 설도 있다.[25]
4. 1. 한국 내 분포
한국에서는 1989년에 처음 발견되었으며, 그 해 22개 현으로 확산되었다.[25][26] 현재는 전국적으로 분포하며, 미국에서 수입된 포인세티아에 부착되어 유입된 것으로 추정된다.[25]4. 2. 전파 경로
담배가루이는 주로 감염된 식물, 특히 관상용 식물의 국제적인 이동을 통해 확산된다. 열대/아열대 기후 지역에서 주로 서식하는 담배가루이는 온대 기후 지역의 작물에 접근하기 위해 장식용 식물의 이동을 이용했을 가능성이 제기된다.[6] 다양한 식물에 적응하는 담배가루이의 능력은 이 곤충이 전파하는 위험한 식물 바이러스의 확산을 촉진한다.[7]담배가루이가 피해를 주는 식물에는 토마토, 호박, 포인세티아, 오이, 가지, 오크라, 콩, 목화 등이 있다.[4]
일본에서는 1989년에 담배가루이 유입이 확인되었으며, 그 해 안에 22개 현까지 정착이 확대되어 현재는 전국으로 분포가 확산되었다.[25][26] 미국에서 수입한 포인세티아에 부착되어 유입된 것으로 추정된다.[25]
5. 피해
담배가루이는 식물의 즙을 빨아먹어 엽록소 반점, 시들음, 잎 떨어짐 등의 피해를 일으킨다. 감로라는 끈적한 물질을 배설하여 그을음병을 유발하고, 식물의 광합성을 방해한다.[6] 또한, 토마토 황화 잎말림 바이러스, 아프리카 카사바 모자이크 바이러스 등 다양한 바이러스를 옮겨 작물에 심각한 피해를 준다.[6][11]
5. 1. 경제적 피해
담배가루이는 먹이를 먹고 식물 질병을 옮기면서 식물에 피해를 준다. 입으로 체관부나 잎 표면을 뚫고 영양분을 빨아먹어 식물에 영양분을 공급한다. 피해를 입은 식물 부위는 엽록 반점이 생기거나 시들거나 잎이 떨어질 수 있다. 또한, 담배가루이가 남기는 감로라는 끈적한 물질은 그을음병을 유발하여 식물이 빛을 흡수하는 능력을 감소시킨다. 이는 성장 둔화, 수확량 감소, 식물 품질 저하를 야기하며, 수확 후 작물을 철저히 세척해야 하므로 재배자의 가공 비용을 증가시킨다.[6]담배가루이는 식물 질병을 옮기는 것으로도 알려져 있다. 여러 해 동안 여러 대륙에 걸쳐 쌍자바이러스를 전파했으며, 여기에는 상추 전염성 황변 바이러스, 토마토 황화 잎말림 바이러스, 아프리카 카사바 모자이크 바이러스가 포함된다.[6] 현재는 카사바 갈색 반점 바이러스 병의 매개체이기도 하다.[11]
1980년대 미국 남서부와 멕시코에서 농작물에 심각한 피해를 입혔다. 과학자들은 감염된 관상 식물을 통해 미국으로 유입되었을 것으로 추정한다. 1986년부터 플로리다의 포인세티아 온실이 피해를 입었고, 1991년까지 조지아, 루이지애나, 텍사스, 뉴멕시코, 애리조나를 거쳐 캘리포니아까지 확산되었다. 캘리포니아는 미국 겨울 채소 작물의 약 90%를 생산하는데, 담배가루이로 인해 약 5억달러의 작물 피해를 입었다.[12] 미국 전체적으로는 10억달러가 넘는 작물 및 관상 식물 피해를 입은 것으로 추정된다.[12]
담배가루이는 500종 이상의 식물을 먹고 살기 때문에 특히 파괴적인 해충이다. 일반적인 숙주는 토마토, 호박, 브로콜리, 콜리플라워, 양배추, 멜론, 면화, 당근, 고구마, 오이, 호박과 같은 농작물과 포인세티아, 배롱나무, 장미, 란타나, 백합과 같은 관상 식물이다. 호박의 "은색 잎", 토마토의 불규칙한 숙성, 브로콜리와 콜리플라워의 흰 줄기, 포인세티아의 흰 줄기, 당근의 연한 뿌리와 같이 특정 숙주 식물에 특정 피해를 줄 수 있다.[12]
5. 2. 주요 피해 작물
담배가루이는 500종 이상의 식물을 먹고 살기 때문에 특히 파괴적인 해충이다. 일반적인 숙주는 농작물과 관상 식물로 나눌 수 있다.[12]| 농작물 | 관상 식물 |
|---|---|
담배가루이는 특정 숙주 식물에 특정 피해를 줄 수 있는데, 예를 들어 호박의 "은색 잎", 토마토의 불규칙한 숙성, 브로콜리와 콜리플라워의 흰 줄기, 포인세티아의 흰 줄기, 당근의 연한 뿌리 등이 있다.[12]
6. 방제
담배가루이 방제는 통합적 해충 관리(IPM) 접근 방식을 사용하는 것이 중요하다. 주요 방제 방법으로는 오일 살포, 애벌레벌과 기생생물과 같은 천적 활용, 유인 작물 사용, 곤충 성장 조절제 살포, 트랩 설치 등이 있다.
이러한 방제 도구는 대부분 식물과 토양 특성에 미치는 영향이 미미하다. 과학자들은 현재 오염이나 유해 물질 발생을 유발하지 않는 메커니즘(살충제 외)을 통해 담배가루이를 표적으로 삼는 데 집중하고 있다. 바이러스 전염으로 인한 피해를 줄이기 위해서는 식물에 정착하는 담배가루이의 개체 수를 줄이는 것이 중요하며, 이는 정착 감소, 산란 감소, 개체군 발달 억제를 통해 달성할 수 있다.[14]
6. 1. 생물학적 방제
담배가루이는 애벌레벌과 기생생물과 같은 천적을 활용하여 방제할 수 있다.[14] 미국 건조지 농업 연구 센터의 연구에 따르면, 담배가루이의 주요 사망 원인은 다른 곤충에 의한 포식, 기생, 그리고 기상 조건으로 인한 탈락이다.[16]고전적 생물학적 방제는 외래 해충을 제어하는 장기적이고 지속 가능한 해결책으로 여겨지지만, 그 성공은 예측하기 어려울 수 있다.[15]
곤충학자들은 효소 결합 면역 흡착 분석법(ELISA)을 사용하여 천적을 확인하고, 천적 활용의 중요성을 강조했다.[17] 부프로페진 및 피리프록시펜과 같은 곤충 성장 조절제는 기존의 살충제와 달리 천적을 보존하는 효과가 있다.[17]
6. 1. 1. 천적 곤충
Phytoseiidae, 딱정벌레과(Coccinellidae), 꽃등에과(Syrphidae), 꽃노린재과(Anthocoridae), Nabidae, 장님노린재과(Miridae), 풀잠자리과(Chrysopidae) 및 Coniopterygidae과에 속하는 종들이 담배가루이의 포식자로 알려져 있다.[18] 현재 담배가루이 방제를 위해 상업적으로 이용 가능한 포식종은 ''Delphastus pusillus'', ''Macrolophus caliginosus'', ''Chrysoperla carnea'', ''C. rufilabris'' 등 4종이다.[18] ''D. pusillus''는 작고 반짝이는 검은색 딱정벌레로, 은잎담배가루이의 외골격을 뚫어 내용물을 빨아먹는다. 이 딱정벌레의 성충 및 유충 단계는 해충의 모든 생애 단계에서 먹이를 섭취한다.[18] 반면 ''C. rufilabris''는 담배가루이의 미성숙 단계 또는 유충 단계에서만 먹이를 섭취할 수 있다.[18]담배가루이의 또 다른 천적은 기생생물로, 발육이 완료되면 숙주를 죽인다. Platygasteridae, Aphelinidae, Eulophidae과에 속하는 기생생물은 담배가루이를 공격하는 것으로 알려져 있다.[18] 담배가루이 방제를 위해 구세계 종인 기생벌 ''Eretmocerus''의 몇몇 종을 미국 서부에 정착시키려는 시도가 있었으나, 기생벌의 기후 선호도 차이로 인해 효과가 감소했다.[15] 이 담배가루이 기생생물 중에서 가장 잘 연구된 종은 상업적으로 이용 가능한 ''Encarsia formosa''와 ''Eretmocerus eremicus''이다. 그러나 "Beltsville Strain"인 ''Encarsia formosa''는 상업용 온실에서 담배가루이 생물형 B를 방제하는 데 실패했고, 소규모 실험 온실에서만 이 종을 방제할 수 있었다.[18] ''Encarsia formosa''는 담배가루이보다 담배가루이 종 ''Trialeurodes vaporariorum''을 방제하는 데 훨씬 더 효과적이다. ''Eretmocerus sp.''는 ''E. formosa'' "Beltsville Strain"보다 담배가루이에 더 성공적인 것으로 밝혀졌다. 이 기생벌은 숙주 약충 덩어리를 찾는 속도가 빠르고, 개체수 조절에 일관성이 있다.[18]
6. 1. 2. 곰팡이 병원체
원문에 담배가루이 방제에 사용되는 곰팡이 병원체에 대한 구체적인 언급이 없으므로, 해당 섹션에 내용을 추가할 수 없습니다. 이전 답변과 동일하게 유지됩니다.6. 2. 화학적 방제
천연 오일은 담배가루이 방제에 중요한 도구이다. 초미세 오일은 성충의 정착과 산란을 줄이고, 토마토 황화 잎 말림 바이러스의 전염을 억제하는 알칸계 파라핀 오일 제품이다.[14] 초미세 오일의 효과는 리모넨 또는 시트라넬알과 같은 오일과의 조합을 통해 강화될 수 있다. 올리브 오일, 면실유, 피마자유, 땅콩유, 대두유, 해바라기유와 같은 다른 천연 오일도 효과적이며, 특히 땅콩유가 개체수 감소에 가장 효과적이다. 이러한 오일은 잎에 살포 시 은잎담배가루이의 미성숙 단계에 치명적인 영향을 미치고 성충의 정착과 산란을 줄인다. 석가 씨앗에서 추출한 오일 또한 담배가루이에 효과적인데, 약충의 크기를 줄여 굶어 죽게 만든다. 석가 씨앗 오일은 어떤 농도에서도 토마토 식물에 식물독성이 없으며 해충의 생존율을 감소시킨다.[19]
피리프록시펜과 같은 곤충 성장 조절제는 애호박, 오이, 호박을 포함한 박과 식물에서 담배가루이 개체수를 줄이는 데 사용된다.[20] 이 호르몬은 유충 호르몬 유사체로, 미성숙 곤충의 호르몬 균형과 키틴에 영향을 미쳐 탈피 및 용화 과정에서 변형과 사망을 유발한다. 곤충 성장 조절제는 성충 담배가루이를 죽이지 않으며 포유류, 어류, 조류 및 뒤영벌에 대한 독성이 낮다.
6. 3. 물리적 방제
담배가루이 방제는 살충제를 사용하지 않고도 가능하다. 식물 생리학자 창치 추(Chang-Chi Chu)와 토머스 헤네베리(Thomas Henneberry)는 발광 다이오드 장착 CC 트랩(LED-CC)을 개발했다.[21] 이 트랩은 원래 담배가루이 개체 수를 감시하는 데 사용되었으나, 개선을 통해 담배가루이 개체 수를 제한하는 방제 프로그램에도 사용되고 있다. 트랩에는 담배가루이를 유인하여 잡는 녹색 LED 조명이 달려있다. LED 장치는 야간에 가장 효과적이며, 저렴하고 내구성이 좋다. 또한, LED는 담배가루이의 포식자와 기생생물에게 해를 끼치지 않는다.[21]바이러스 피해를 줄이는 또 다른 방법으로는 부유식 덮개가 있다. 이는 식물을 해충으로부터 보호하는 덮개이다. 호주에서 수행된 현장 연구에 따르면 부유식 덮개를 곤충 성장 조절제와 함께 사용하면 수확량과 품질이 향상되고, 박과류의 바이러스 피해가 줄어드는 것으로 나타났다.
6. 4. 경종적 방제
서로 다른 기주 작물을 멀리 떨어뜨려 심으면 흰파리가 감염시킬 수 있는 식물의 수가 줄어든다. 따라서 기주 작물 사이의 거리와 시간 간격을 최대화하는 것이 최적의 방제 방법이다.[23] 겨울과 봄 작물에서 위생 관리를 잘 하는 것도 흰파리 개체군을 유지하고 통제하는데 필요하다.[23] 감염을 피하기 위해 잡초와 기주 작물 잔류물은 즉시 제거해야 한다. 성충 담배가루이는 은색/알루미늄 덮개 멀치로 쫓아낼 수 있다. 따라서 종자를 심을 때 반사 폴리에틸렌 멀치를 심는 침대에 놓으면 집단화 속도를 현저히 줄일 수 있다.[23]6. 5. 유인 작물
호박, 멜론, 오이는 담배가루이가 좋아하는 작물이어서 유인 작물로 사용될 수 있다.[22] 담배가루이는 토마토보다 호박에 더 많이 유인된다.[22] 호박을 유인 작물로 사용하면 토마토 황화 잎 말림 바이러스(TYLCV)를 방제하고 제한할 수 있다. 과학적 실험에 따르면 토마토 주변에 호박을 심으면 담배가루이 개체 수와 TYLCV 전파를 막는 데 효과적이다.[22]
6. 6. 기타 방제
''담배가루이''는 살충제 개발에 유용할 수 있는 엑디손 수용체(EcRs)를 가지고 있다.[13] Carmichael 외는 ''담배가루이'' EcR의 1Z5X 리간드 결합 도메인에 대한 X-선 결정 구조를 제시하였다.[13]참조
[1]
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