목화잎벌레 Spodoptera litura(Fabricius)에 대한 Beauveria bassiana 자생 분리물의 생물학적 방제 가능성

Scientific Reports 13권, 기사 번호: 8331(2023) 이 기사 인용

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곤충병원성 곰팡이(EPF)인 Beauveria bassiana는 광범위한 곤충군에 대한 가장 강력한 생물학적 방제제로 보고되었습니다. 이 연구의 목적은 방글라데시의 다양한 토양 서식지에서 자생 B. bassiana를 분리 및 특성화하고 중요한 식물성 해충인 Spodoptera litura에 대한 이들 분리물의 생물학적 효능을 평가하는 것이었습니다. 방글라데시 토양에서 분리된 7개 균주는 게놈 분석을 통해 B. bassiana로 특성화되었습니다. 분리주 중 TGS2.3은 처리 7일 후(DAT) S. litura 2령 유충에 대해 가장 높은 사망률(82%)을 나타냈습니다. 이 분리물은 S. litura의 여러 단계에 대해 추가로 생물학적 분석을 실시한 결과 TGS2.3이 알, 신생아 1차, 2차, 3차, 4차 및 5차에서 전체 사망률을 81, 57, 94, 84, 75, 65 및 57%로 유도한 것으로 나타났습니다. instar 유충은 각각 7 DAT 이상입니다. 흥미롭게도, B. bassiana 분리주 TGS2.3으로 처리하면 번데기 및 성체 기형뿐만 아니라 S. litura의 성체 출현도 감소했습니다. 종합해보면, 우리의 결과는 B. bassiana TGS2.3의 천연 분리물이 파괴적인 해충인 S. litura에 대한 잠재적인 생물학적 방제제임을 시사합니다. 그러나 식물과 현장 조건에서 이 유망한 자생 분리물의 생물학적 효능을 평가하기 위해서는 추가 연구가 필요합니다.

곤충으로 인한 작물 손실을 줄이는 것은 세계 식량 생산에 있어 더 큰 과제가 되고 있습니다. 인간 건강, 환경 및 먹이 사슬에 미치는 영향에 대한 우려로 인해 오래되고 저렴한 화학 살충제 중 다수는 더 이상 등록되지 않습니다1. 값비싸고 보다 선택적인 화학물질과 유전자 변형과 같은 신기술이 사용되고 있지만, 이러한 선택 압력의 증가로 인해 해충의 저항성 진화가 가속화됩니다. 세계 농업에는 환경 친화적인 해충 관리 기술이 시급히 필요합니다.

담배 애벌레인 Spodoptera litura(Fabricius)(Lepidoptera: Noctuidae)는 콜리플라워, 땅콩, 목화, 양파, 토마토, 가지, 순무 및 양배추를 포함한 120종의 작물에 가장 치명적인 해충 중 하나입니다2. 매년 이 병은 5~6세대가 중복되어 발생하며, 즉시 치료하지 않으면 완전한 파괴에 이르기까지 상당한 농작물 손실을 초래할 수 있습니다3. 살충제는 이 문제를 통제하기 위해 가장 자주 사용되는 방법입니다. 이는 단기적으로 해충 개체 수를 줄이는 데 효과적이지만 살충제에 장기간 노출되면 S. litura가 다른 Noctuidae 구성원과 마찬가지로 저항성, 곤충의 부활 및 작물의 잔류물과 같은 3R 문제를 개발할 수 있습니다4. 또한, 살충제 사용은 비표적 유기체와 천적, 기생충, 포식자를 파괴함으로써 생태적 불균형을 초래합니다. 합성 농약의 잠재적인 생태적, 건강적 위험에 대한 대중의 우려가 커지면서 연구의 초점이 해충을 통제하기 위한 보다 환경 친화적인 방법으로 옮겨졌습니다5.

곤충병원성 또는 곤충병원성 진균(EFP)(진균: Ascomycota, 목: Hypocreales)은 곤충에 질병을 유발합니다. 이러한 곤충병원체는 해충 관리를 위한 생물학적 방제제 또는 "생물농약"으로 사용됩니다6. 이는 농작물을 보호하고7 화학 살충제가 환경에 미치는 유해한 영향을 줄이기 위한 화학 살충제의 대안을 제공합니다8. 점점 더 많은 수의 EPF 기반 제품이 살충제로 등록되어 미국, 영국, 호주, 캐나다, 중국, 인도 등과 같은 선진국 및 개발도상국에서 사용되고 있습니다.8.

Hypocreales 속의 구성원 중에서 Lecanicillium sp., Beauveria sp. 및 Metarhizium sp. 진딧물, 나비목 유충 및 기타 해충을 방제하는 데 효과적으로 사용되었습니다9. 그 중 Beauveria bassiana (Balsamo) Vuillemin은 다양한 곤충에서 화이트머스카르딘병을 일으키는 원인이 되는 식물입니다. Beauveria는 기계적 및 화학적 힘을 사용하여 숙주 표피를 분해하여 곤충을 감염시킵니다. 이는 곤충이 곰팡이 번식체를 직접 섭취할 필요가 없기 때문에 해충 방제에 특히 유리하며 따라서 곤충의 비섭식 단계에도 활성을 갖습니다10. 또한, 다양한 EPF에 의해 생산되는 고리형 헥사뎁시펩티드 마이코톡신 중에서 B. bassiana에 의해 생산되는 beauvericin이 가장 효과적인 살충 특성을 보여줍니다11.