가을 군충

Fall armyworm
가을 군충
Spodoptera frugiperda.jpg
Spodoptera frugiperda1.jpg
과학적 분류 edit
킹덤: 애니멀리아
망울: 절지동물
클래스: 살충제
순서: 레피도프테라속
슈퍼 패밀리: 노크토이상과
패밀리: 노크띠아과
속: 스포도프테라속
종:
S. frugiperda
이항식 이름
스포도프테라 프루지페르다
(J. E. Smith, 1797년)

가을 군충(Spodoptera fruligiperda)은 레피도프테라(Lepidoptera) 순서로 된 종으로 가을 군충나방의 애벌레 생활 단계다. "육충"이라는 용어는 여러 종을 지칭할 수 있는데, 종종 종의 애벌레 단계의 대규모 침습적 행동을 묘사한다. 해충으로 간주되며 다양한 작물에 피해를 입히고 파괴할 수 있어 경제적 피해가 크다. 그것의 학명은 잃어버린 과일을 뜻하는 라틴어인 frugiperda에서 유래되었는데, 그 종은 농작물을 파괴하는 능력을 가지고 있기 때문에 붙여졌다.[1] 파괴 성향 때문에 가을 군충의 습관과 농작물 보호 가능성이 심도 있게 연구되어 왔다. 현재 두 종으로 나뉘고 있는 것으로 보이기 때문에 동정적 분화를 연구한 사례로도 주목할 만하다.[2] 유충의 또 다른 주목할 만한 특징은 그들이 질병 통제 메커니즘으로 식인[3][4] 풍습을 실천한다는 것이다.[3][4]

가을 군충은 참군충과는 다른 시기에 활동하는데, 레피도프테라, 노크테라과의 순서에 따른 또 다른 종이지만, 신화나 속이다. 진정한 군충의 발병은 보통 여름의 초반에 발생한다; 가을 군충은 미국 남부에서는 늦여름에, 북부에서는 초가을에 가장 많은 피해를 입는다.[5]

설명

삽화

어른나방들은 32 ~ 40 밀리미터(1+1⁄4 ~ 1+1⁄2 인치) 날개 끝에서 날개 끝까지의 날개 끝, 갈색 또는 회색 앞날개와 흰색 뒷날개가 있다. 약간의 성적 이형성이 있는데, 수컷은 각각의 전조에 더 많은 무늬와 뚜렷한 흰 점을 가지고 있다. 첫 번째 유충은 밝은 색에 더 큰 어두운 머리를 가지고 있다. 그들은 인스타트를 통해 발달하면서 흰색 세로줄로 더욱 갈색으로 변한다. 그들은 또한 가시가 있는 어두운 점들을 발달시킨다.[6]

지리적 범위

네이티브 레인지

가을 군충은 북아메리카의 동부와 중부와 남아메리카에 널리 분포한다. 영하에서는 겨울을 넘길 수 없기 때문에 미국의 가장 남쪽 지역, 즉 텍사스와 플로리다에서만 겨울을 난다.[7][8] 이 때문에 가을 군충은 동남부 주에서 더욱 두드러진 해충이다. 그러나 계절적으로 그것은 미국 동부 전역과 남부 캐나다까지 확산되어 적절한 식량 공급이 있는 지역에 거주할 것이다.[6]

도입범위

S. frugiperda의[9] 잠재적 글로벌 분포는 CLIMEX를 사용하여 모델링되었다.[10][11] 모델링된 세계 잠재 분포는 유럽, 남아프리카, 중국 및 호주의 잠재 범위의 상당 부분이 온난한 달 동안만 기후적으로 적합한 서식지로 구성되어 있는 북미에서 경험하는 뚜렷한 계절적 범위 역학을 반영한다.[citation needed]

S. frugiperda는 2013년 아프리카 대륙에서 상오토메에서 처음 발견되었고,[12] 이후 나이지리아, 베닌, 토고를 거쳐 2017년 2월 가나에서 발견되었다([12]아래에서도 §아프리카 참조). 2020년 12월 시리아에서 요르단 국경의 다라에서 처음 발견된 프루지페르다는 그 나라에서도 방금 발견된 바 있어 사람의 도움 없이 그곳에 도착한 것으로 추정된다.[13][14]

옥수수 작물에 상당한 피해를 주고 있으며 추가 확산과 경제적 피해 가능성이 큰 아프리카에서 2016년 처음 보고됐다.[15] 이후 아프리카 28개국으로 확산됐다.[16] 2018년 12월 인도에서 널리 퍼지기 시작했다.[17][18] 2019년 1월 스리랑카의 옥수수 농장에 낙상군충의 중증상이 기록됐다.[19]

이 해충은 2019년[20] 1월(또는 2019년 6월) 중국 윈난성 남서부에서 처음 검출됐다.[17] 이 해충은 2019년까지 총 26개의 지방을 감염시켰다. 이 군충은 2020년 중국 동북부 밀띠를 덮칠 것으로 예상된다. 농림축산식품부가 발표한 보고서는 이 상황을 "매우 심각하다"고 평가한다.[21] 또한 2019년 6월에는 동남아시아에서 검출되었다.[17]

1월 2020년 한국에 S.frugiperda은 토레스 해협 Islands,[22]에 2월 북한 Queensland,[23][22]에서 발생한 다음 Queensland,[22][17][24]과 북방 Territory,[22][17]서부 Australia,[22][17]의 다른 지역으로 계속된 다음 9월에 뉴 사우스 Wales[17]에 Moree[22][17]과 Boggabilla[17](고, 후에 사이에서 발견되었다고 감지되었다.Narrabri,[22] 가능한 Waa,[22]Dubbo,[22]Breeza,[22]과 메이틀 cm이다.[22] S. frugiperda는 모든 주요 방목 식물을 먹기 때문에 퀸즐랜드의 양모 산업에 심각한 영향을 미칠 것으로 예상된다.[24] 그것은 수컷 페로몬 미끼가 미끼로 그려진 함정에서 관찰되었는데, 첫째는 토레스 해협에 있는 Darnley 섬과 Saibai 섬에서, 그 다음에는 크로이돈 근처의 본토에서 관찰되었다. 일주일 안에 그것은 공식적으로 불가해하다고 선언되었다. 2020년 4월 파푸아 뉴기니에서 검출돼 토레스 해협을 넘어 확산됐다.[25]

방글라데시

S. frugiperda는 2018년 말 방글라데시에서 처음 검출되었다.[26][27][28] 2020년 1월 23일 현재 37개 구에 이른다.[26] 서로 몇 달 안에 S. frugiperda와 뭉클한 피부병을 도입한 결과 FAO, 세계식량계획, 방글라데시 정부 관계자 등이 방글라데시의 농업긴급대응 능력 향상에 착수하기로 합의했다.[26] 두 가지 생물농약 - 스포도프테라 frugiperda 핵 다면화 바이러스/SfNPV(S. frugiperda 특정 SNPV/단일 핵 다면화 바이러스)와 Havrobracon hebetor - 의 사용을 권장한다.[29]

식량자원

애벌레

마녀 헤이즐

군충의 식단은 주로 옥수수와 같은 풀과 곡물 작물로 이루어져 있지만, 이 종은 80종 이상의 식물(비경제 50종, 경제 30종)을 소비하는 것으로 알려져 있다.[30] 군충은 대군처럼 넓은 분산에서 마주치는 식물성 물질을 모두 먹어 치움으로써 공통의 이름을 얻었다. 몇몇의 달콤한 옥수수 품종들은 부분적이지만 완전하지는 않은 군충에 대한 저항성을 가지고 있다.[6] 이 저항은 옥수수가 가을 군충이나 다른 유충에 의해 먹혀질 때 생성되는 독특한 33-kD 단백질 분해효소에서 나온다. 이 단백질은 군충 유충의 성장을 현저히 감소시키는 것으로 밝혀졌다.[31]

식인 풍습

가능하면 유충은 작은 선충의 유충을 식인시킬 것이다. 1999년의 한 연구는 식인 풍습이 다른 음식이 부족할 때에만 애벌레에게 도움이 된다는 것을 보여주었다. 그럼에도 불구하고 애벌레는 많은 경우 자신의 체력을 떨어뜨리는 것으로 밝혀졌음에도 불구하고 할 수 있을 때마다 다른 사람을 식인하게 된다. 식인 풍습이 가을 군충에 해로운 한 가지 알려진 이유는 식인 풍습으로 전염되는 질병 때문이다. 자연에서 식인 풍습의 부정적인 영향은 식인 풍습이 경쟁자를 제거하여 더 많은 자원을 접근 가능하게 하고 간접적으로 가을 군충의 건강을 증가시킴으로써 균형을 이룰 수 있을 것이다.[4]

어른들

다 자란 나방은 마녀 헤이즐과 같은 꽃에서 꿀을 홀짝홀짝 마신다.[32]

인생사

가을 군충의 수명은 여름철에는 30일, 봄과 가을에는 60일 이내에 완료되며, 겨울에는 이 애벌레의 수명은 80~90일 정도 지속된다.[3] 1년 후 나방이 갖게 될 세대 수는 기후에 따라 다르지만, 암컷은 일반적으로 약 1,500개의 알을 낳는다.[6] 유충은 추운 온도에서 살아남지 못하기 때문에 유충이app에 들어갈 수 없기 때문이다.[32]

성인

달걀

군충의 알은 돔형이며, 지름은 0.4 밀리미터(½인치)이고 높이는 0.3 밀리미터(3/256인치) 정도 된다.[6] 암컷은 나뭇잎의 밑면에 알을 낳는 것을 선호하지만, 많은 개체군에서는 알을 거의 아무 곳에나 낳는다.[33] 따뜻한 날씨에, 알들은 며칠 안에 유충으로 부화할 것이다.[citation needed]

번데기

라바

유충들은 각각 신체적 외모와 패턴이 약간씩 다른 6개의 다른 변기를 거친다. 애벌레 과정은 14일에서 30일까지 지속되며, 다시 온도에 따라 달라진다.[6] 성숙한 애벌레는 길이가 약 1+1½–2인치(38–51 mm)이다.[1] 이것은 유충들이 입 부분을 물어뜯는 것으로서 가장 파괴적인 생명 단계다. 유충은 이마에 Y를 거꾸로 봉합한 것이 특이하다.[citation needed]

번데기

그리고 나서 유충들은 7일에서 37일 동안 땅과 비단을 형성하는 고치에서 번데기한다. 번데기 단계의 지속시간과 생존은 환경의 온도에 따라 달라진다.[33]

어른들

일단 성인은 10일 정도, 때로는 21일까지 살 수 있는데, 암컷은 일찍부터 알을 대부분 낳는다.[6] 어른들은 야행성이고 따뜻하고 습한 밤에 가장 좋다.[6]

애벌레

마이그레이션

성인들은 장거리 비행이 가능하기 때문에 미국 남부 지역의 북쪽으로는 겨울을 넘길 수 없지만 나방들은 따뜻한 달이면 캐나다 남부까지 북쪽으로 이동할 수 있다.[33][6] 그들의 이동 속도는 현저하게 빠른데, 이는 세대당 300마일(483km)로 추정된다.[33][failed verification][page needed] 일부 과학자들은 이러한 빠른 이동은 기후 전선에서 공기의 이동에 의해 도움을 받는다고 추측한다.[33]

신경화학

만두카 섹스타에서 추출한 알라토트로핀과 알라토트로핀+알라토스타틴 C - 신경펩타이드 - 둘 다 Oeh 외 2000년에 의해 모든 수명 단계에서 먹이 섭취를 억제하고, 유충 사망률을 증가시키며, 성인의 수명을 감소시키는 것으로 밝혀졌다.[34]

적

포식자

가을철 군충 애벌레는 많은 무척추동물과 척추동물이 직접 잡아먹는다. 일반적인 포식동물로는 새, 설치류, 딱정벌레, 귀걸이, 그리고 다른 곤충들이 있다. 직접 포식하면 애벌레 개체군에 상당한 손실을 줄 수 있는 것으로 나타났다.[6] 유충이 적에 대항하는 주된 방어는 계절적 조건이 포식자에게 적합하기 전에 많은 숫자에 도달하고 이주하는 능력이다.[33]

파라시토이드

날이와 말벌 파라시토이드는 가을 군충을 목표로 하고 있는데, 가장 흔히 볼 수 있는 아르키타스 마모라투스, 코테시아 마미비엔트리스, 그리고 첼로누스 텍사누스 등이다. 또한 군충은 위치에 따라 다양한 추가 파라시토이드에 취약하다.[6] 2018년 동아프리카에서 텔레노무스와 트리코그램마(Trichogramma)의 달걀 파라시토이드 말벌이 군충 알들을 공격하는 것이 발견됐다.[35] 코테시아 아이시페는 이 레피도프테라의 생물학적 통제에 적합한 또 다른 아프리카 브라코니드 말벌이다.[36]

기생충과 질병

53종의 서로 다른 기생충이 가을철 군충 유충에서 발견되었으며, 10종의 다른 기생충이 발견되었다.[30] 애벌레의 빠른 수명 때문에 종종 유충은 질병의 발생에도 불구하고 농작물 소비량의 많은 부분을 통해 생존할 수 있다.[6] 그럼에도 불구하고 가을 군충의 기생충은 농작물에 대한 군충 공격과 싸우는 수단으로 광범위하게 연구되고 있다. 한 가지 제안된 접근법은 남미의 기생충을 북아메리카의 낙상 군충에 도입하는 것이고, 그 반대의 경우도 마찬가지일 것이다.[30]

곰팡이

2021년 2월, 호주의 한 농약학자가 노무라에아릴리 균이 가을 군충을 죽이고 소비하는 데 효과가 있다는 것을 발견했다고 보고되었다.[37] 이것의 샘플은 퀸즐랜드 농무부의 곤충 병리학자에게 보내져서 추가 분석을 했다.[37] 호주의 곤충학자들은 이 발견이 안심할 수 있으며 실험실 테스트가 유망하다고 말했다.[38] 이것은 2018년 저널을 포함한 다양한 연구로 입증된다. 2018년 저널은 인도의 옥수수 작물에서 군충의 침입에 대해 조사한 바 있다.[39] 이 연구는 비록 추가 연구가 필요하지만 노무레아 릴레이는 환경 친화적인 관리 관행과 호환되는 해충 퇴치에 비용 효과적인 도구가 될 수 있다고 결론지었다.[39] 호주의 농부들은 농작물을 파괴하고 있는 해충을 막기 위해 고군분투하고 있어 잠재적인 식량 부족에 대한 우려를 불러일으키고 있는데 이는 소비자들의 식량 가격 상승을 야기할 수 있다.[38] 노무라에아 릴레이 연구는 그들에게 이것이 피할 수 있다는 희망을 주었다.[38]

아종

가을 군충은 현재 두 개의 다른 종으로 분열을 겪고 있을 수 있다. 이 두 변종은 둘 다 같은 영역(공칭적 분화)에 존재함에도 불구하고 그들이 먹고 사는 식물과 연결되는 주요한 유전적 차이를 가지고 있다. 이 두 변종은 쌀 변종과 옥수수 변종으로 느슨하게 분류할 수 있다. 이러한 분리는 서식지의 차이(선호하는 숙주식물)와 생식 행동의 차이 때문에 발생하고 있다. 생식 차이는 두 가지로 나눌 수 있는데, 밤에 교미하는 시기의 차이와 암컷 성 페로몬의 차이다.[2]

짝짓기

짝찾기 행동과 남녀 갈등

암컷이 숙주 식물 먹이집 꼭대기에 앉아 짝짓기를 원하는 신호로 섹스 페로몬을 방출해 수컷을 유혹한다. 페로몬은 연구되었고 Z7-12와 Z9-14 성분을 함유하고 있는 것으로 밝혀졌다.[40] 각각의 암컷은 하룻밤에 한 번만 짝짓기를 한다; 이것은 준비된 암컷을 향해 날아갈 여러 수컷들 사이에 신체적 충돌을 일으킨다. 암컷이 먼저 부르고 짝짓기를 하는 순서가 있다. 처녀 암컷이 먼저 하고, 그 다음에 짝짓기를 한 암컷이 먼저 하고, 이미 여러 번 짝짓기를 한 암컷이 밤에 전화를 하고 짝짓기를 하는 순서가 있다.[33]

인간과의 상호작용

연구용도

S. frugiperda 세포(Sf9와 sf21 세포선)는 바쿨로비루스라고 불리는 곤충 특유의 바이러스를 이용하여 단백질 발현을 재조합하는 목적으로 생물의학 연구에 흔히 사용된다.[41]

농작물 해충

먹이 선호 때문에 가을철 군충 유충은 다양한 농작물에 큰 피해를 입힐 수 있다. 가을 군충의 파괴에 대한 최초의 역사적 설명은 1797년 조지아에서 있었다. 애벌레의 생애 첫 단계는 매우 적은 양의 식량을 필요로 하기 때문에 파괴는 거의 밤 사이에 일어날 수 있으며, 이후 단계에서는 약 50배가 더 필요하기 때문이다. 이러한 음식 소비의 급격한 변화 때문에, 유충의 존재는 그들이 하룻밤 사이에 거의 모든 것을 파괴할 때까지는 알아차리지 못할 것이다.[33] 표적 작물의 일부 예로는 면화, 담배, 달콤한 옥수수, 쌀, 땅콩 그리고 심지어 사과, 오렌지, 그리고 많은 과일과 같은 과일이 있다. 이 벌레들의 가능한 식량원 리스트는 광범위해서 농작물 피해가 광범위하다.[6] 군충이 표적으로 삼는 종의 거의 40%가 경제적으로 중요한 것으로 추정된다.[30] 유충은 식물을 너무 많이 먹기 때문에 농작물 생존과 수확에 매우 해롭다. 옥수수에서 애벌레는 심지어 알맹이를 먹기 위해 옥수수 귀까지 파고들 것이다.[6]

유엔식량농업기구는 S. frugiperda가 성공적으로 통제되지 않을 경우 옥수수/옥수수 수확량을 1770만톤(19.5×10^6 단톤)이나 줄일 것으로 추산하고 있다.[42] 가을 군충은 여러 지역에서 해충임을 증명해 왔으며, 방제 방법은 계속 개발되고 있다.

아프리카

가을 군충은 2016년 아프리카에서 발견되었다. 2017년 초, 아프리카 남부에 걸쳐 군충이 대규모 옥수수 수확물을 들끓게 하여 많은 농부들의 생계를 파괴했다. 그들은 수입 농산물에 있는 계란으로 아메리카 대륙에서 침입종으로 도착한 것으로 생각된다.[43] 이것은 농업 전문가들 사이에서 엄청난 양의 피해를 야기하고 있는데, 만약 이 침습적인 종이 확산이 허용된다면 아프리카 식량 작물에 끼칠 잠재적으로 큰 피해 때문이다.[44][45] 많은 아프리카 국가들은 군충에 대해 긴급한 조치를 취하기로 동의했다.[46]

스리랑카

스리랑카 농무부는 2018년 5월 타밀나두에서 인도에서 처음 신고된 뒤 북서부와 중부 지방의 농민들에게 낙상군충 침입 가능성에 대한 경고통지를 내렸다. 경고 당시 암파라, 아누라다푸라, 폴론나루와 지역에서는 이미 농작물 파괴가 보고된 상태였다.[47] 유충은 현지인들 사이에서 세나달람부와(육충 애벌레 애벌레)로 알려져 있다.[48] 옥수수뿐만 아니라 사탕수수 농장도 아누라다푸라, 암파라, 모나라갈라 지역에서 애벌레의 공격을 받았다.[49]

2018년 12월 옥수수 재배에 대한 묵직한 감염이 확인되었다.[50] 나방의 확산은 몇 주 안에 전국에 옥수수를 공격하게 한다.[50][failed verification] 2019년 1월 6일, 애벌레가 모나라갈라 지구로 퍼지면서 옥수수 농작물을 황폐화시켰다.[51][52] 2019년 1월말에는 누와라 엘리야와 자프나를 제외한 스리랑카 전 지역에 군충이 존재했다.[53]

2018년 12월 29일 폴론나루와 신하푸라 지역의 논 경작에서 군충이 기록되었다. 2019년 1월에는 아누라다푸라 지역 노치야가마 지역의 논 재배에서도 애벌레가 기록되었다.[54]

스리랑카 농무부는 3개 범주에 속하는 12개 농약을 7일마다 번갈아 사용할 것을 권고했다.[55] 유기농 전문가인 틸락 칸데가마는 쌀 껍질 재를 퇴치제로 뿌려 위협을 극복할 수 있다고 말했다.[56][dubious – discuss] 농식품부는 또 애벌레 확산을 막기 위해 살충제 살포에도 드론 기술을 활용하기로 했다.[57][58]

관리 및 통제

가을 군충의 엄청난 파괴력 때문에 농부들은 유충을 막기 위해 많은 노력을 해야 한다. 살충제는 널리 사용되는 보호 수단이다. 남부 지역에서는 농부들이 옥수수에 살충제를 매일 발라야 할지도 모른다.[6] 농업용 드론은 중국, 베트남, 잠비아 등지에서 사용되는 농약을 적용하기 위해 사용되어 왔다.[59]

CABI가 주도하는 프로그램인 플랜트와이즈와 파트너는 가을 군충 관리를 위한 몇 가지 권장사항을 가지고 있는데, 여기에는 일찍 심기, 엇갈린 모내기 방지, 카사바나 얌과 같은 가을 군충에 취약하지 않은 작물과의 상호작용이 포함된다. 그들은 또한 딱정벌레나 파라시토이드와 같은 유익한 곤충들을 위해 가장자리에 있는 쉼터와 꽃식물을 보존할 것을 권고한다.[60][61][62][63][64]

데스모디움, 네이피어 풀과 같은 작물과의 '푸시풀' 기법으로 크로핑을 하면 가을 군충을 다스리는 데 사용할 수 있다.[61]

밀, 수수, 기장, 쌀 등 일부 작물의 경우 플랜트위즈 파트너는 짧은 숙성 및 S. frugiperda가 선호하지 않는 품종을 심을 것을 권장한다.[61][62][63][64]

또 다른 전략은 여름이 진행됨에 따라 군충 수의 증가를 피하기 위해 작물을 더 일찍 심는 것이다.[6]

남아프리카에서는 농부들이 짝짓기 주기를 방해할 목적으로 디클로로보스 블록을 조합한 페로몬 리어를 사용하여 수컷 군충을 덫으로 잡아서 제거하는 작업을 하고 있다.[65]

CIMMYT와 그 파트너들은 maize에서 더 나은 S. frugiperda 저항성을 얻기 위해 전방 유전학을 사용하고 있다.[66] 게놈 전체 연관 연구(GWAS)는 책임 유전체 영역에 대한 S. f. 저항을 연관시키는 가장 효과적인 방법이며, 특히 옥수수/옥수수뿐만 아니라 밀, 수수, 기장, 쌀, 콩쿨에도 사용된다.[67][68] 1900년대 첫 10년간 재래식 사육의 첫 사용은 게르넷 1917년과 힌두 1914년에 의해 보고되어 옥수수/옥수수, 수수, 기장, 미노돈 닥틸론, 아라키스 하이포게아 등의 저항력이 향상되었다.[67]

호주에서는 포블리겐 생화학물질로 포장된 애벌레 전용 바이러스가 군충 통제를 돕기 위해 2020년 긴급규정에 따라 승인됐으며 파라시토이드 와스프 트리코그램마 프리티오섬도 사용된다.[69]

참고 항목

참조

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