식물기생선충은 선충위험에 속하지만 식물해충은 아니고 식물병이다.
뿌리혹선충(멜로이도기네)은 세계에서 가장 널리 분포되어 있고 해로운 식물 기생 선충입니다.거의 모든 재배 작물을 포함하여 전 세계적으로 2000종 이상의 식물종이 뿌리혹선충 감염에 매우 민감한 것으로 추정됩니다.뿌리혹 선충은 숙주 뿌리 조직 세포를 감염시켜 종양을 형성하고 물과 영양분의 흡수에 영향을 미쳐 식물 성장을 방해하고 왜소화, 황변, 시들음, 잎 말림, 과일 기형, 심지어 전체 식물의 죽음을 초래합니다. 글로벌 작물 감소.
최근 몇 년 동안 선충류 질병 방제는 글로벌 식물 보호 기업과 연구 기관의 초점이 되어 왔습니다.대두 낭종 선충은 브라질, 미국 및 기타 중요한 대두 수출 국가에서 대두 생산량 감소의 중요한 원인입니다.현재 선충병 방제를 위해 저항성 품종 선별, 저항성 대목 사용, 윤작, 토양 개선 등과 같은 일부 물리적 방법이나 농업적 조치가 적용되었지만 가장 중요한 방제 방법은 여전히 화학적 방제 또는 화학적 방제입니다. 생물학적 통제.
근접점 작용의 메커니즘
뿌리혹선충의 생활사는 알, 1령 유충, 2령 유충, 3령 유충, 4령 유충 및 성충으로 구성됩니다.유충은 작은 벌레 모양이고, 성충은 이형이고, 수컷은 선형, 암컷은 배 모양이다.2령 유충은 토양 공극의 물 속에서 이동하여 머리의 민감한 대립유전자를 통해 숙주 식물의 뿌리를 찾아 숙주 뿌리의 신장된 부위에서 표피를 뚫고 숙주 식물에 침입한 후 세포간 공간에서 뿌리 끝으로 이동하여 뿌리의 분열조직에 도달합니다.2령 유충은 뿌리 끝의 분열조직에 도달한 후 관다발 방향으로 다시 이동하여 목질부 발달 영역에 도달했습니다.여기서, 두 번째령 유충은 경구 바늘로 숙주 세포를 관통하고 식도샘 분비물을 숙주 뿌리 세포에 주입합니다.식도 분비물에 함유된 옥신과 다양한 효소는 숙주 세포가 다핵 핵을 갖고 하위 소기관이 풍부하고 신진대사가 왕성한 "거대 세포"로 돌연변이를 유도할 수 있습니다.거대세포 주위의 피층세포가 거대세포의 영향으로 증식하여 과성장하고 부풀어오르면서 뿌리 표면에 뿌리혹이 생기는 전형적인 증상을 나타낸다.2령 유충은 거대 세포를 먹이점으로 사용하여 영양분과 물을 흡수하고 움직이지 않습니다.적절한 조건에서 두 번째령 유충은 감염 후 24시간 후에 숙주가 거대 세포를 생성하도록 유도할 수 있으며, 다음 20일 동안 3번의 탈피 후에 성충으로 성장할 수 있습니다.그 후 수컷은 움직이고 뿌리를 떠나지만, 암컷은 움직이지 않고 계속 성장하여 약 28일에 알을 낳기 시작합니다.온도가 10℃ 이상이면 알은 뿌리혹에서 부화하고, 첫 번째 영충은 알 속에서, 두 번째 영충은 알에서 뚫고 나와 숙주를 다시 토양에 남겨 감염시킨다.
뿌리혹선충은 야채, 식량작물, 환금작물, 과일나무, 관상용 식물 및 잡초 등 3,000종 이상의 숙주에 기생할 수 있는 광범위한 숙주를 가지고 있습니다.뿌리혹선충에 감염된 야채의 뿌리는 처음에는 다양한 크기의 결절을 형성하는데, 이는 처음에는 유백색이고 후기에는 연한 갈색입니다.뿌리결절선충에 감염되면 땅에 있는 식물이 짧아지고 가지와 잎이 위축되거나 황화되고 생장이 둔화되며 잎의 색깔이 연해지고 중병이 있는 식물은 생육이 약해지고 식물체의 생육이 약해진다. 가뭄에 시들어 식물 전체가 심하게 죽었습니다.또한 뿌리혹선충에 의한 작물의 방어반응 조절, 억제효과 및 조직의 기계적 손상은 푸사리움 시들음병, 뿌리썩음병 등 토양매개 병원균의 침입을 촉진시켜 복합병을 형성하고 더 큰 손실을 초래한다.
예방 및 통제 조치
전통적인 살충제는 사용 방법에 따라 훈증제와 비훈증제로 구분됩니다.
훈증제
여기에는 할로겐화 탄화수소와 이소티오시아네이트가 포함되며 비훈증제에는 유기인과 카바메이트가 포함됩니다.현재 중국에 등록된 살충제 중 브로모메탄(오존층 파괴 물질로 점차 금지되고 있음)과 클로로피크린은 할로겐화 탄화수소 화합물로 뿌리혹선충의 호흡 과정에서 단백질 합성과 생화학적 반응을 억제할 수 있다.두 가지 훈증제는 메틸 이소티오시아네이트이며, 이는 토양에 있는 메틸 이소티오시아네이트와 기타 소분자 화합물을 분해하고 방출할 수 있습니다.메틸 이소티오시아네이트는 뿌리혹선충의 몸에 들어가서 산소 운반체 글로불린과 결합하여 뿌리혹선충의 호흡을 억제하여 치명적인 효과를 얻을 수 있습니다.또한, 설퍼릴 플루오라이드와 칼슘 시안아미드도 중국에서 뿌리혹 선충류 방제를 위한 훈증제로 등록되었습니다.
또한 1,3-디클로로프로필렌, 요오도메탄 등과 같이 중국에 등록되지 않은 일부 할로겐화 탄화수소 훈증제도 있는데, 이는 유럽과 미국의 일부 국가에 브로모메탄 대체품으로 등록되어 있습니다.
비훈증제
유기인과 카르바메이트를 포함합니다.우리나라에 등록된 비훈증살충제 중 포스핀티아졸륨, 메타노포스, 폭스시포스, 클로르피리포스는 유기인에 속하고, 카복사닐, 알디카브, 카복사닐 부타티오카브는 카바메이트에 속한다.훈증소독되지 않은 선충제는 뿌리혹선충의 시냅스에 있는 아세틸콜린에스테라제에 결합하여 뿌리혹선충의 신경계 기능을 방해합니다.그들은 일반적으로 뿌리혹선충을 죽이지 않고 단지 뿌리혹선충이 숙주를 찾아 감염시키는 능력을 잃게 만들 뿐이므로 종종 "선충마비병"이라고 불립니다.전통적인 비훈증 선충제는 매우 독성이 강한 신경 작용제로서 척추동물과 절지동물에 대해 선충과 동일한 작용 메커니즘을 가지고 있습니다.따라서 환경적, 사회적 요인의 제약으로 인해 세계 주요 선진국에서는 유기인계 및 카바메이트계 살충제의 개발을 줄이거나 중단하고 일부 새로운 고효율 및 저독성 살충제 개발로 전환했습니다.최근 EPA 등록을 획득한 신규 비카바메이트/유기인계 살충제 중에는 나선형 에틸(2010년 등록), 디플루오로술폰(2014년 등록), 플루오피라미드(2015년 등록)가 있습니다.
그러나 실제로 독성이 높고 유기인계 살충제 사용이 금지되어 현재 시판되는 선충제는 많지 않습니다.중국에는 371종의 선충제가 등록되었으며, 그 중 161종은 아바멕틴 활성 성분, 158종은 티아조포스 활성 성분이었습니다.이 두 가지 활성 성분은 중국의 선충류 방제에 가장 중요한 성분이었습니다.
현재 새로운 선충제는 많지 않으며 그 중 플루오렌술폭시드, 스피록사이드, 디플루오로술폰 및 플루오피라미드가 선두입니다.또한 생물농약 분야에서는 Kono가 등록한 Penicillium paraclavidum과 Bacillus thuringiensis HAN055도 강력한 시장 잠재력을 가지고 있습니다.
콩뿌리혹선충 방제 글로벌 특허
콩뿌리혹선충은 주요 콩 수출국, 특히 미국과 브라질에서 콩 수확량 감소의 주요 원인 중 하나입니다.
지난 10년 동안 전 세계적으로 콩 뿌리혹 선충과 관련된 총 4,287개의 식물 보호 특허가 출원되었습니다.세계의 콩뿌리혹선충은 주로 지역과 국가에서 특허를 신청하고 있는데, 첫 번째는 유럽국, 두 번째는 중국, 미국이며, 가장 심각한 콩 뿌리혹 선충 지역은 브라질에 불과 145건에 불과합니다. 특허 출원.그리고 그 대부분은 다국적 기업 출신이다.
현재, abamectin과 phosphine thiazole은 중국 뿌리선충의 주요 방제제입니다.그리고 특허 제품인 플루오피라미드(fluopyramide)도 출시되기 시작했습니다.
아베르멕틴
1981년에 아바멕틴은 포유동물의 장내 기생충을 방제하기 위해 시장에 출시되었고, 1985년에는 살충제로 출시되었습니다.아버멕틴은 오늘날 가장 널리 사용되는 살충제 중 하나입니다.
포스핀티아제트
포스핀 티아졸은 일본의 Ishihara Company가 개발한 새롭고 효율적이며 광범위한 비훈증 유기인계 살충제로서 일본을 비롯한 많은 국가에서 시판되고 있습니다.예비 연구에 따르면 포스핀 티아졸륨은 식물에서 흡인 및 수송을 하며 기생 선충 및 해충에 대해 광범위한 활성을 가지고 있는 것으로 나타났습니다.식물 기생 선충은 많은 중요한 작물에 해를 끼치며 포스핀 티아졸의 생물학적, 물리적, 화학적 특성은 토양 적용에 매우 적합하므로 식물 기생 선충을 방제하는 이상적인 약제입니다.현재 포스핀 티아졸륨은 중국에서 유일하게 야채에 등록된 선충류 중 하나이며 내부 흡수성이 뛰어나 선충류 및 토양 표면 해충을 방제하는 데 사용할 수 있을 뿐만 아니라 잎 진드기 및 잎을 방제하는 데에도 사용할 수 있습니다. 표면 해충.포스핀 티아졸리드의 주요 작용 방식은 표적 유기체의 아세틸콜린에스테라제를 억제하는 것인데, 이는 선충 2기 유충 단계의 생태에 영향을 미칩니다.포스핀티아졸은 선충류의 활동, 손상 및 부화를 억제할 수 있으므로 선충류의 성장 및 번식을 억제할 수 있다.
플루오피라미드
Fluopyramide는 피리딜에틸벤즈아미드계 살균제로서 Bayer Cropscience가 개발, 상용화한 제품으로 아직 특허기간 중입니다.플루오피라미드는 특정 살선충 활성을 가지며 작물의 뿌리혹선충 방제용으로 등록되어 있으며 현재 더 널리 사용되는 살선충제입니다.그 작용 기전은 호흡 사슬에서 숙신산 탈수소효소의 전자 이동을 차단하여 미토콘드리아 호흡을 억제하고, 병원성 박테리아의 성장 주기의 여러 단계를 억제하여 병원성 박테리아를 제어하는 목적을 달성하는 것입니다.
중국의 플루로피라미드 활성성분은 아직 특허기간이다.선충류에 대한 출원 특허 출원 중 바이엘이 3건, 중국이 4건을 출원했는데, 이는 선충류를 방제하기 위해 생물 자극제 또는 다른 활성 성분과 결합됩니다.실제로, 특허 기간 내의 일부 활성 성분을 사용하여 사전에 일부 특허 레이아웃을 수행하여 시장을 점유할 수 있습니다.우수 나비목 해충, 총채벌레약 에틸폴리시딘 등 국내 출원특허의 70% 이상이 국내 기업에서 출원됐다.
선충류 방제용 생물학적 살충제
최근에는 뿌리혹선충의 화학적 방제를 대체하는 생물학적 방제방법이 국내외에서 폭넓은 관심을 받고 있다.뿌리혹선충에 대한 길항능력이 높은 미생물의 분리 및 선별은 생물학적 방제를 위한 일차적인 조건이다.뿌리혹선충의 길항미생물로 보고된 주요 균주는 Pasteurella, Streptomyces, Pseudomonas, Bacillus 및 Rhizobium이었다.그러나 Myrothecium, Paecilomyces 및 Trichoderma의 일부 미생물은 인공배양의 어려움이나 현장에서의 불안정한 생물학적 방제효과로 인해 뿌리혹선충에 대한 길항효과를 발휘하기 어려웠다.
Paecilomyces lavviolaceus는 남부뿌리절선충과 Cystocystis albicans 알의 효과적인 기생충입니다.남부근절선충 알의 기생충 비율은 60~70%에 이른다.뿌리혹 선충에 대한 Paecilomyces lavviolaceus의 억제 메커니즘은 Paecilomyces lavviolaceus가 선충 난모낭과 접촉한 후 점성 기질에서 생물학적 방제 박테리아의 균사가 알 전체를 둘러싸고 균사체 끝이 두꺼워지는 것입니다.외인성 대사산물과 곰팡이 키티나아제의 활동으로 인해 난각 표면이 깨지고, 이후 곰팡이가 침입하여 이를 대체합니다.또한 선충을 죽이는 독소를 분비할 수도 있습니다.주요 기능은 알을 죽이는 것입니다.중국에는 8개의 농약 등록이 있습니다.현재 패실로마이세스 릴라클라비(Paecilomyces lilaclavi)는 판매용 복합 제형이 없지만 중국의 특허 레이아웃에는 다른 살충제와 혼합하여 사용 활성을 높이는 특허가 있습니다.
식물추출물
천연 식물 제품은 뿌리혹 선충 방제에 안전하게 사용될 수 있으며, 뿌리혹 선충 질병을 방제하기 위해 식물 재료 또는 식물에서 생산된 선충 물질을 사용하는 것은 생태학적 안전과 식품 안전의 요구 사항에 더 부합합니다.
식물의 선충성분은 식물의 모든 기관에 존재하며 수증기증류, 유기추출, 뿌리 분비물 채취 등을 통해 얻을 수 있다. 화학적 성질에 따라 주로 수용성을 갖는 비휘발성 물질과 유기용해성을 갖는 비휘발성 물질로 구분된다. 및 휘발성 유기화합물이 있으며 그 중 비휘발성 물질이 대다수를 차지합니다.많은 식물의 선충류 성분은 간단한 추출 후 뿌리혹선충 방제에 사용될 수 있으며, 식물 추출물의 발견은 새로운 활성 화합물에 비해 상대적으로 간단합니다.그러나 살충효과가 있음에도 불구하고 실제 유효성분과 살충원리는 명확하지 않은 경우가 많다.
현재 님, 마트린, 베라트린, 스코폴라민, 차 사포닌 등은 선충 살상 활성이 있는 주요 상업용 식물 살충제로서 상대적으로 적으며 이식 또는 동반하여 선충 억제 식물의 생산에 사용할 수 있습니다.
뿌리혹선충을 방제하기 위한 식물 추출물의 조합이 더 나은 선충류 방제 효과를 나타낼지라도 현 단계에서는 완전히 상용화되지는 않았지만 여전히 뿌리혹선충을 방제하기 위한 식물 추출물에 대한 새로운 아이디어를 제공합니다.
생물유기비료
생물유기비료의 핵심은 길항미생물이 토양이나 근권토양에서 증식할 수 있는지 여부이다.결과는 새우, 게 껍질, 유분과 같은 일부 유기 물질의 적용이 뿌리혹 선충의 생물학적 방제 효과를 직간접적으로 향상시킬 수 있음을 보여줍니다.고체발효기술을 이용하여 길항미생물과 유기비료를 발효시켜 생물유기비료를 생산하는 것은 뿌리혹선충병을 방제하는 새로운 생물학적 방제방법이다.
생유기비료를 이용한 식물선충 방제 연구에서 생유기비료에 함유된 길항미생물이 뿌리혹선충에 좋은 방제효과가 있는 것으로 나타났으며, 특히 길항미생물과 유기비료를 발효시켜 만든 유기비료의 경우에 좋은 방제효과가 있는 것으로 나타났다. 고체발효기술을 통해
그러나 뿌리혹선충에 대한 유기질비료의 방제효과는 환경 및 사용기간과 큰 관계가 있으며, 기존 농약에 비해 방제효율이 훨씬 떨어져 상용화가 어렵다.
그러나 약품 및 비료 관리의 일환으로 화학 농약을 첨가하고 물과 비료를 통합하여 선충류를 방제하는 것이 가능합니다.
국내외에서 단작품종(고구마, 대두 등)이 다수 재배됨에 따라 선충류의 발생이 날로 심각해지고 있으며, 선충류 방제에도 큰 어려움에 직면해 있다.현재 중국에 등록된 농약 품종의 대부분은 1980년대 이전에 개발된 것인데 새로운 활성성분이 심각하게 부족하다.
생물학적 제제는 사용 과정에서 고유한 장점을 가지고 있지만 화학 제제만큼 효과적이지 않으며 다양한 요인으로 인해 사용이 제한됩니다.관련 특허출원을 통해 현재의 선충제 개발은 여전히 기존 제품의 결합, 생물농약의 개발, 물과 비료의 일체화 중심에 있음을 알 수 있다.
게시 시간: 2024년 5월 20일