KR20160054831A

KR20160054831A - 초록장님노린재 유인용 성페로몬 조성물 및 이의 용도

Info

Publication number: KR20160054831A
Application number: KR1020140154342A
Authority: KR
Inventors: 양창열; 김동환; 강택준; 김형환
Original assignee: 대한민국(농촌진흥청장)
Priority date: 2014-11-07
Filing date: 2014-11-07
Publication date: 2016-05-17
Anticipated expiration: 2034-11-07
Also published as: KR101726598B1

Abstract

본 발명은 헥실 부티레이트(hexyl butyrate), (E)-2-헥세닐 부티레이트((E)-2-hexenyl butyrate), (E)-4-옥소-2-헥세날((E)-4-oxo-2-hexenal) 및 (E)-2-옥테닐 부티레이트((E)-2-octenyl butyrate)를 포함하는 초록장님노린재 유인용 성페로몬 조성물 및 이를 이용한 교미교란제 또는 페로몬트랩에 관한 것이다. 본 발명에 따르면 초록장님노린재에 대한 유인효과가 높은 초록장님노린재 유인용 페로몬 조성물을 제공할 수 있고, 이를 이용한 교미교란제 또는 페로몬 트랩을 통하여 과수 피해를 경감시키고 과수원에 살충제 사용량을 획기적으로 줄일 수 있다.

Description

초록장님노린재 유인용 성페로몬 조성물 및 이의 용도{Sex pheromone composition for attracting Apolygus lucorum (Meyer-Dur) and uses thereof}

본 발명은 초록장님노린재 암컷이 분비하는 성페로몬 성분을 이용한 초록장님노린재 유인용 성페로몬 조성물 및 이의 용도에 관한 것이다.

노린재류는 유시아강 노린재목에 속하는 곤충으로, 반시류라고도 하며 지상생활을 하는 것과 수서(水棲)생활을 하는 것이 있다. 몸의 크기는 가장 작은 1.1mm(얼룩깨알소금쟁이)에서 가장 큰 65mm(물장군)에 이르기까지 다양하며, 몸의 모양도 편평한 판 모양인 것(넓적노린재), 긴 막대 모양인 것(실노린재), 그리고 날개가 변형/확대되어 특이한 모양을 한 것(방패벌레) 등 다양하다. 몸 빛깔은 대부분 녹색이나 다갈색으로 보호색 구실을 하여 적으로부터 자신을 보호한다.

노린재의 종류로는 광대노린재, 긴가위뿔노린재, 갈색날개노린재, 풀색노린재, 알락수염노린재, 네점박이노린재, 장수허리노린재, 깜보라노린재, 홍비단노린재, 우리가시허리노린재, 썩덩나무노린재, 십자무늬노린재, 떼허리노린재, 두점배허리노린재, 톱다리노린재, 에사키뿔노린재, 남색주둥이노린재, 침노린재, 기름빛풀색노린재, 초록장님노린재, 닯은초록장님노린재, 고리장님노린재, 애무늬고리장님노린재 등 전 세계적으로 그 종류가 5만 여종에 달한다.

이러한 노린재류의 암컷은 교미가 끝나면 주로 식물의 잎이나 줄기에 알을 붙이는데, 그 밖에 흙이나 돌 틈에 산란하거나 물자라처럼 수컷의 등 위에 산란하기도 한다. 또한 대부분의 노린재 약충과 성충 두 종류 모두 그들이 선호하는 식물체에 붙어서 식물체의 과실이나 꽃봉오리, 꽃 또는 종자의 수액을 빨아 먹음으로써 농작물에 피해를 입힌다.

한편, 장님노린재과(Miridae)에 속하는 해충 중에서도 Apolygus 속과 Lygocoris 속에 의한 과수 및 화훼작물의 피해는 외국에서도 잘 알려져 있다. 우리나라에는 애무늬고리장님노린재(Apolygus spinolae (Meyer-Dur)), 초록장님노린재(Apolygus lucorum (Meyer-Dur)) 등 Apolygus 속이 9종, 고리장님노린재(Lygocoris pabulinus (Linnaeus)), 울도초록장님노린재(L. idoneus (Linnavuori))등 Lygocoris 속에 9종이 기록되어 있다. 이 노린재류는 목본류에 산란하는데 월동 후 이듬해 봄에 부화한 약충이 월동 눈이 성장함과 동시에 부화하여 피해를 준다. Apolygus 속 장님노린재류인 애무늬고리장님노린재(A. spinolae)와 초록장님노린재(A. lucorum.)는 전국적으로 발생하는 것으로 보이고 기주범위가 넓어 과수류, 채소류 및 차 등 각종 농작물을 가해할 수 있다.

특히, 초록장님노린재는 연간 2회 이상 발생하는 것으로 알려져 있으며, 약충은 국화과 식물 등에서 자라는데, 포도나무에서 피해가 특히 많고, 박과류나 가지의 잎을 가해하기도 한다. 감귤원에서는 신초 발생기에 발생하여 피해를 주는데, 과수원에 잡초가 많거나 건초 등으로 피복이 되어 있는 유목에서 많이 발생한다.

예컨대, 장님노린재는 포도 눈 속에서 알 상태로 월동한 후 포도 잎 출현기 때 부화하여 새로 나오는 어린잎을 가해하고 꽃송이가 나오기 전까지는 계속해서 새로운 잎을 흡즙하고, 흡즙당한 잎은 처음에는 바늘에 찔린 듯한 흔적이 나타나나, 흡즙 부위조직은 죽고 주변 조직은 계속 자라나기 때문에 잎이 성장함에 따라 큰 구멍이 생기면서 기형화가 된다.

한국에서는 이러한 흡수성 노린재류가 쌀, 보리, 콩 등의 식량작물과 사과, 감, 배, 포도 등을 포함하는 과수작물의 중요한 해충으로 대두되었다. 이들은 작물의 종실 및 과일을 구침으로 찔러 흡즙하여 섭식하므로 농업 생산의 목표 산물을 직접 가해하여 그 경제적 피해가 크며, 이동성이 강하여 살충제를 사용해서 방제하기가 어려운 실정이다.

살충제 사용 외의 노린재의 방제법으로는 그들의 페로몬을 이용한 유인트랩을 사용하는 행동적 방제법과 노린재 알에 기생하는 기생벌에 의한 생물적 방제법 등이 알려져 있다. 특히, 안전 농산물을 선호하는 소비자의 소비패턴의 변화로 이러한 친환경적 해충 방제법들이 주목 받고 있다.

다만, 노린재 알에 기생하는 기생벌에 의한 생물적 방제법은 국내에서 현실적으로 적용하기 어려운 문제점이 있다. 이는, 방제 대상인 노린재가 주로 노지 작물에서 발생되는 경우가 많기 때문에 방대한 수의 천적의 증식에 많은 비용이 들어가 가격 경쟁력이 떨어지며, 공장에서 증식된 천적들은 야외 방사 시에 환경 적응성이 떨어지는 단점이 있어 그 효과가 일관되지 못하는 경우가 많기 때문이다. 따라서 현재 국내에서는 노린재류의 방제를 위한 천적의 대량 증식 및 방사가 어려운 실정이며, 이에 따라 노린재를 그들의 페로몬을 이용하여 유인하는 행동적 방제법이 더욱 유용하게 사용되고 있다.

이러한 방제법으로서, 비특허문헌 1(Michelle et al., Journal of Chemical EcologyVolume 40, Number1, pp 71-83)은 헥실 부티레이트(hexyl butyrate), (E)-2-헥세닐 부티레이트((E)-2-hexenyl butyrate) 및 (E)-4-옥소-2-헥세날((E)-4-oxo-2-hexenal)의 3가지 조성물로 구성된 성페로몬 조성물을 사용하여 장님노린재 수컷을 유인하는 방법에 대해 개시하고 있다. 그러나 상기 방법에 따른 성페로몬 조성은 풀밭장님노린재(Lygus rugulipennis), 풀색장님노린(Lygus pratensis), 고리장님노린재(Lygocoris pabulinus) 등의 암컷을 이용한 연구결과로서, 본 발명에서 방제하고자 하는 초록장님노린재의 수컷에는 유인효과가 미미하였다.

현재까지도 노린재목 장님노린재과(Miridae)에 속하는 초록장님노린재(Apolygus lucorum (Meyer-Dur))의 유인제가 밝혀지지 않아 이 해충에 대한 효과적인 발생 예찰과 친환경 방제가 어려운 실정이다.

Michelle et al., Journal of Chemical Ecology Volume 40, Number 1, pp 71-83

본 발명이 해결하고자 하는 과제는 초록장님노린재 암컷의 성페로몬 성분을 이용하여 초록장님노린재 수컷을 유인할 수 있는 조성물을 제공하는 것이다.

본 발명이 해결하고자 하는 다른 과제는 상기 성페로몬 성분과 함께 살충제를 더 포함함으로써 유인과 동시에 방제가 가능한 초록장님노린재 유인용 성페로몬 조성물을 제공하는 것이다.

본 발명의 해결하고자 하는 또 다른 과제는 상기 초록장님노린재의 유인용 조성물을 이용하여 초록장님노린재를 방제할 수 있는 페로몬트랩 및 교미교란제를 제공하는 것이다.

상기 과제를 해결하기 위하여, 본 발명은 헥실 부티레이트(hexyl butyrate), (E)-2-헥세닐 부티레이트((E)-2-hexenyl butyrate), (E)-4-옥소-2- 헥세날((E)-4-oxo-2-hexenal) 및 (E)-2-옥테닐 부티레이트((E)-2-octenyl butyrate)를 포함하는 초록장님노린재 유인용 성페로몬 조성물을 제공한다.

상기 조성물은 살충제를 추가로 포함할 수 있다.

또한, 본 발명은 상기 초록장님노린재 유인용 성페로몬 조성물을 포함하는 페로몬트랩 및 교미교란제를 제공한다.

본 발명에 따르면 초록장님노린재에 대한 유인효과가 높은 초록장님노린재 유인용 성페로몬 조성물을 제공할 수 있다.

또한, 상기 성페로몬 조성물이 살충제를 추가로 포함할 경우, 초록장님노린재를 유인함과 동시에 방제까지 할 수 있으므로 해충방제에 탁월한 효과를 가진다.

그리고, 본 발명에 따른 초록장님노린재 방제용 교미교란제 및 페로몬 트랩을 통하여, 과수 피해를 경감시키고 과수원에 살충제 사용량을 획기적으로 줄일 수 있다.

도 1은 초록장님노린재 암컷 성페로몬샘 추출물의 가스크로마토그래프/질량분석기(Gas Chromatograph/Mass spectrophotometry, GC-MS) 분석 결과이다.
도 2는 페로몬 트랩에 유인되어 유살된 초록장님노린재 수컷 성충을 나타낸 사진이다.

본 발명에서는 이제까지 밝혀지지 않았던 초록장님노린재의 성페로몬을 최초로 동정하였으며, 상기 동정한 물질의 분석 및 초록장님노린재 유인에 적합한 최적 조성비를 밝혀내어 초록장님노린재의 유인 및 방제에 극대화된 효과를 나타내는 조성물을 제공하는 것을 주요 특징으로 한다.

본 발명은 초록장님노린재를 친환경적으로 방제하기 위한 성페로몬 조성물에 관한 것으로서, 보다 구체적으로 헥실 부티레이트(hexyl butyrate), (E)-2-헥세닐 부티레이트((E)-2-hexenyl butyrate), (E)-4-옥소-2-헥세날((E)-4-oxo-2-hexenal) 및 (E)-2-옥테닐 부티레이트 ((E)-2-octenyl butyrate)를 포함하는 초록장님노린재 유인용 성페로몬 조성물 및 이를 이용한 페로몬트랩 또는 교미교란제에 관한 것이다.

전술한 바와 같이, 종래의 장님노린재 유인용 성페로몬 조성물로서는 헥실 부티레이트, (E)-2-헥세닐 부티레이트 및 (E)-4-옥소-2-헥세날의 3가지 혼합물이 사용되어왔으나, 본 발명에서는 상기 3가지의 성페로몬 성분에 (E)-2-옥테닐 부티레이트를 추가 포함함으로써 더욱 우수한 초록장님노린재의 유인효과를 달성하였다.

상기 조성물간의 중량비는 제한되지는 않으나, 바람직하게 상기 헥실 부티레이트, (E)-2-헥세닐 부티레이트, (E)-4-옥소-2-헥세날 및 (E)-2-옥테닐 부티레이트는 5~20:1.5~6:0.5~2:1~4의 중량비로 포함될 수 있으며, 상기 조성물 간의 중량비가 상기 범위를 벗어나는 경우에는 초록장님노린재 유인효과가 다소 떨어질 수 우려가 있다. 또한, 상기 헥실 부티레이트, (E)-2-헥세닐 부티레이트, (E)-4-옥소-2-헥세날 및 (E)-2-옥테닐 부티레이트의 중량비가 10:3:1:2일 경우 초록장님노린재의 유인에 가장 우수한 효과를 나타내므로 더욱 바람직하다.

본 발명에 따른 초록장님노린재 유인용 성페로몬 조성물은 다양한 제형으로 제조하여 초록장님노린재의 유인제로 사용할 수 있다. 본 발명의 상기 제형의 형태는 당업계에서 통상적으로 제조되는 어떠한 제형으로도 제조될 수 있으며, 예를 들어 용액, 에멀전, 현탁액, 유탁액, 페이스트, 겔제, 크림제, 오일, 분말, 왁스및 스프레이제 등으로 제형화할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.

본 발명의 제형이 크림제인 경우에는 첨가제로서 에틸알코올, 물 또는 프로필렌글리콜과 같은 액상의 희석제, 라놀린 오일, 아세틸화 라놀린 알코올(Acetylated lanolin alcohol), 세틸알코올, 스테아릴 알코올, 비스 왁스, BHT, 알킬파라벤 등이 이용될 수 있다. 본 발명의 제형이 겔제 형태인 경우에는 첨가제로서 알킬렌 글리콜, 물, 카보머 940 등이 이용될 수 있다. 본 발명의 제형이 스프레이제인 경우에는 첨가제로서 물, 에틸알코올 또는 프로필렌글리콜과 같은 액상의 희석제 등이 이용될 수 있다.

또한, 본 발명의 조성물은 유인되는 초록장님노린재를 방제 또는 살충할 수 있는 살충제를 추가로 포함할 수 있다. 상기 살충제로는 당업계에서 보편적으로 사용하는 살충제라면 이를 특별히 제한하는 것은 아니나, 예를 들면 나트륨 채널 조절제, 콜린에스테라제 억제제, 네오니코티노이드, 살충성 마크로시클릭 락톤, GABA-조절 클로라이드 채널 차단제, 키틴 합성 억제제, 유충 호르몬 모방체, 옥토파민 수용체 리간드, 에크디손 효능제, 리아노딘수용체 리간드, 네레이스톡신 유사체, 미토콘드리아 전자 전달 억제제, 지질 생합성 억제제, 시클로디엔 살충제, 탈피 억제제, 바실루스 투링기엔시스(Bacillus thuringiensis)의 구성원인 뉴클레오폴리헤드로바이러스, 바실루스 투링기엔시스의 캡슐화된 델타-내독소, 및 천연 또는 유전적으로 변형된 바이러스 살충제 등을 사용할 수 있다.

따라서 본 발명의 조성물에 상기 기술한 살충제를 추가로 포함할 경우에는 초록장님노린재를 유인하는 효과뿐만 아니라 동시에 살충할 수 있는 효과가 있다.

한편, 상기 초록장님노린재 유인용 성페로몬 조성물은 해충 예찰 및 친환경적 방제제로 활용이 가능하며, 이를 포함하는 페로몬트랩 또는 교미교란제 형태로 제작하여 사용할 수 있다.

본 발명에 따른 초록장님노린재 유인용 성페로몬 조성물을 수컷 유인에 적합한 페로몬 루어(미끼)에 이용하여 시기별 초록장님노린재 발생밀도를 조사하면 적기 방제로 방제효과를 높일 수 있다.

또한, 상기 성페로몬 조성물을 포함하는 페로몬트랩을 과수원에 다수 설치하여 초록장님노린재 수컷을 대량으로 포획하면 암컷의 교미확률을 크게 낮출 수 있다. 이때, 상기 성페로몬 조성물이 살충제를 추가로 포함할 경우, 성페로몬에 의해 유인된 수컷 몸에 살충제가 묻어 죽기 때문에 살충효과 또한 뛰어나다.

그리고 본 발명에 따른 초록장님노린재 유인용 성페로몬 조성물로 교미교란제를 제작하여 과수원에 설치하면, 예컨대 상기 조성물을 크림 형태로 제조하여 원하는 장소에 부착시키면 별도로 살충제를 살포하지 않아도 성충의 교미행동이 교란되어 자동방제가 가능하다.

이하 본 발명의 내용을 실시예들을 통하여 구체적으로 설명한다.

실시예 1: 초록장님노린재 암컷의 성페로몬 성분 동정

초록장님노린재 암컷 성충을 포획하여, 성페로몬 샘이 위치하고 있는 뒷가슴 샘을 가위로 잘라 유기용매(hexane)에 넣어 추출물을 얻었다. 상기 얻어진 추출물을 DB-Waxetr(길이 30m) 칼럼이 장착된 GC-MS로 동정하였다.

그 결과, 도 1에 도시된 바와 같이 헥실 부티레이트(hexyl butyrate), (E)-2-헥세닐 부티레이트((E)-2-hexenyl butyrate), (E)-4-옥소-2-헥세날((E)-4-oxo-2-hexenal) 및 (E)-2-옥테닐 부티레이트((E)-2-octenyl butyrate)가 존재함이 확인되었다.

실시예 2: 성페로몬 성분의 혼합비율에 따른 수컷 유인효과

실시예 2의 실험예 1은 상기 실시예 1에서 동정된 헥실 부티레이트(hexyl butyrate), (E)-2-헥세닐 부티레이트((E)-2-hexenyl butyrate), (E)-4-옥소-2-헥세날((E)-4-oxo-2-hexenal) 및 (E)-2-옥테닐 부티레이트 ((E)-2-octenyl butyrate)를 100:30:10:20의 중량비로 혼합하여 초록장님노린재 수컷을 유인할 수 있는지 여부를 살펴보았다.

실험 조건은 하기와 같다.

실험은 경기도 수원시 장안구 천천로에 소재하는 포도 과수원에서 실시하였고, 용매는 헥산(hexane)을 사용하였으며, 헥산 100ul에 헥실 부티레이트, (E)-2-헥세닐 부티레이트, (E)-4-옥소-2-헥세날 및 (E)-2-옥테닐 부티레이트를 하기 표 1에 기재된 용량만큼을 첨가하여 혼합한 후, 폴리에틸렌 튜브(10 cm) 속에 침지시켜 미끼를 준비하였다. 각 미끼를 델타형 끈끈이 트랩(275mmⅩ195mmⅩ170mm) 속의 중앙에 있는 작은 철사에 끼운 후, 이 트랩을 지상 약 1m 높이의 포도나무 가지에 걸어 놓고 약 1주일 동안 트랩에 잡힌 초록장님노린재 수컷 수를 조사하였다. 각 트랩에서 잡힌 초록장님노린재 수의 평균값을 하기의 표 1에 유인수(마리/트랩)로 나타내었다.

실시예 2의 실험예 2 내지 3 및 비교예 1 내지 5는 상기 헥실 부티레이트, (E)-2-헥세닐 부티레이트, (E)-4-옥소-2-헥세날 및 (E)-2-옥테닐 부티레이트를 하기의 표 1에 기재된 용량만큼 첨가한 것을 제외하고는 실험예 1과 동일하게 초록장님노린재 수컷 유인수를 측정하였고, 그 결과를 하기의 표 1에 나타내었다.

	hexyl butyrate (㎍)	(E)-2-hexenyl butyrate (㎍)	(E)-4-oxo-2-hexenal (㎍)	(E)-2-octenyl butyrate(㎍)	유인수(마리/트랩)
실시예 1	1,000	300	100	200	11.7a
실시예 2	1,000	300	200	200	9.0a
실시예 3	1,000	300	50	200	8.3a
비교예 1	1,000	300	100	0	1.3b
비교예 2	1,000	300	0	200	0c
비교예 3	1,000	0	100	200	0c
비교예 4	0	300	100	200	0c
비교예 5	0	0	0	0	0c

상기 표 1에서 보듯이, 헥실 부티레이트, (E)-2-헥세닐 부티레이트, (E)-4-옥소-2-헥세날 및 (E)-2-옥테닐 부티레이트를 모두 포함하는 실험예 1 내지 3의 초록장님노린재 유인용 성페로몬 조성물은 (E)-2-옥테닐 부티레이트를 포함하지 않는 비교예 1의 성페로몬 조성물에 비하여 초록장님노린재에 대한 유인효과가 우수한 것을 확인할 수 있으며, 나머지 성분들 중 적어도 1종 이상을 포함하지 않는 비교예 2 내지 5의 경우는 초록장님노린재에 대한 유인효과가 전혀 나타나지 않았다.

실시예 3: 페로몬트랩에 의한 방제효과

상기 실시예 2에 따라 헥실 부티레이트, (E)-2-헥세닐 부티레이트, (E)-4-옥소-2-헥세날 및 (E)-2-옥테닐 부티레이트는 10:3:1:2의 중량비로 포함되는 초록장님노린재 유인용 성페로몬 조성물이 루어(미끼)로 이용된 끈끈이형 페로몬트랩을 포도 과수원에 1ha 당 50개의 밀도로 설치하고, 48일후에 트랩에 잡힌 초록장님노린재 수컷 수와 초록장님노린재에 의한 과실 피해수를 조사하였다. 대조로서, 인근에 있는 페로몬트랩을 설치하지 않은 포도 과수원에서 과실 피해수를 조사하여 페로몬트랩에 의한 방제 효과를 판정하였고, 그 결과를 하기의 표 2에 나타내었다.

	유인수(마리/트랩)	과실피해율(%)
페로몬트랩 방제	42.5	3.5
무방제	-	12.0

상기 표2에 기재된 바와 같이, 실시예 1에 따른 성페로몬 조성물을 포함하는 트랩을 설치한 포도 과수원의 경우, 페로몬트랩을 설치하지 않은 포도 과수원에 비해 과실 피해율이 현저히 줄어들어 페로몬트랩에 의한 방제효과가 우수함을 확인하였다.

이상, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것으로서, 본 발명의 보호범위는 아래의 특허청구범위에 의하여 해석되어야 하며 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

Claims

헥실 부티레이트(hexyl butyrate), (E)-2-헥세닐 부티레이트((E)-2-hexenyl butyrate), (E)-4-옥소-2-헥세날((E)-4-oxo-2-hexenal) 및 (E)-2- 옥테닐 부티레이트((E)-2-octenyl butyrate)를 포함하는 초록장님노린재 유인용 성페로몬 조성물.
제1항에 있어서,
상기 헥실 부티레이트, (E)-2-헥세닐 부티레이트, (E)-4-옥소-2-헥세날 및 (E)-2-옥테닐 부티레이트는 5~20:2~8:0.5~2:1~4의 중량비로 포함되는 초록장님노린재 유인용 성페로몬 조성물.
제1항에 있어서,
상기 헥실 부티레이트, (E)-2-헥세닐 부티레이트, (E)-4-옥소-2-헥세날 및 (E)-2-옥테닐 부티레이트는 10:3:1:2의 중량비로 포함되는 초록장님노린재 유인용 성페로몬 조성물.
제1항에 있어서,
상기 조성물은 살충제를 추가로 포함하는 초록장님노린재 유인용 성페로몬 조성물.
제1항 내지 제4항 중 선택된 어느 한 항의 초록장님노린재 유인용 성페로몬 조성물을 포함하는 페로몬트랩.
제1항 내지 제4항 중 선택된 어느 한 항의 초록장님노린재 유인용 성페로몬 조성물을 포함하는 교미교란제.