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농촌진흥청 국립농업과학원 농업생물부

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누에의 형태와 생리

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누에는 알, 애벌레, 번데기, 나방을 거치는 완전변태를 하는 곤충이다

알 : 편평한 타원체

알 : 편평한 타원체

유충

외부형태(그림2.참조)

  • 몸 : 머리(Chitin판의 흑갈색), 가슴(3마디), 배(10마디)로 구분됨.
  • 가슴발 : 3쌍(먹이의 지지역할)이 몸의 제1∼3체절에 1쌍씩 있음.
  • 배발 : 4쌍(이동역할)이 몸의 제6∼9체절에 1쌍씩 있음.
  • 꼬리발 : 1쌍(부착역할)이 몸의 제13체절에 1쌍 있음.
  • 꼬리뿔 : 1개가 몸의 11체절 등쪽에 있음.
  • 기문 : 9쌍(호흡기)이 몸의 제1 및 4∼11체절의 측면에 타원형으로 1쌍씩 있음 (제2∼3체절 경계부위에 1쌍의 퇴화기문이 존재함)
  • 반문(품종에 따라 차가큼)
    • 형잠
      안상문 : 몸의 제2체절에 1쌍
      반월문 : 몸의 제5체절에 1쌍
      성상문 : 몸의 제8체절에 1쌍
    • 희잠 : 무늬의 흔적이 있거나 없음
    • 기타 :
      다성문 : 성상문이 수개환절에 수쌍씩 존재
      흑호잠 : 각 환절에 폭이 넓은 흑색 대상반문이 전체에 분 포됨
      암색잠 : 몸전체에 흑갈색의 색소로 덮혀있음.
      비백반문 : 형잠반문 외에 반월문에서 몸옆으로 많은 색소 군이 흩어져 존재
      갈원반문 : 갈색 원형반문이 각 환절에 수쌍씩 존재
      호잠 : 각 환절에 폭이 좁은 대상 반문이 존재
    • 머리
      • 촉각 : 머리의 하단부 구기 부근에 1쌍
      • 홑눈 : 촉각 윗부분에 부채살 모양으로 6쌍
      • 구기(口器) : 윗입술, 큰턱, 작은턱, 아랫입술이 있으며 아래입술의 중 앙부위에 토사관(吐絲管)이 있음
유충의 측면
  • 맥박

    혈액은 몸의 뒷부분인 배맥관의 후방에 있는 심문(心門)에서 관벽의 수축에 의한 압력으로 몸의 앞부분으로 이동하여 체공을 거쳐 다시 심문으로 순환된다.

    • 맥박수(누에나이나 온도에 따라 차이가 있음)
      치잠 : 장잠보다 많고
      3~4령 : 50∼60회/분
      5 령 : 40∼50회/분
  • 유충의 암수

    4∼5령 유충의 배쪽 후방부에 성징이 있으며(그림3. 참조)

    • ♀ : ISHIWATA전선이 제11체절에 1쌍, 그리고 ISHIWATA 후선이 제12체절에 1쌍씩 있으며 이들은 2중의 백색 원형이다.
    • ♂ : HEROLD선이 제11,12체절 배쪽의 경계부위에 작은 점으로 존재한다.
유충의 암수

내부형태

  • 혈액 및 혈구(血液 및 血球)

    누에는 개방혈관계(開放血關係)이다. 혈액은 PH가 6.3∼6.5이고 90∼95％의 수분과 혈구(血球), 혈림파(血淋巴) 그리고 혈장(血漿)으로 되어 있으며 적혈구(赤血球)는 없다. 혈구는 Enocitoid 2.4％, 소구세포 2.0％, Plasma세포 28.4％, 원백혈구(原白血球) 0.6％, 및 포식세포(飽食細胞) 66.6％로 이루어져 있다. 혈액 중에는 Tyrosinase, Catalase, Amylase, Protease, Inveltase, Lypase, Oxydase, 및 Peroxidase 등이 있고 혈당(血糖)의 주성분은 Trehalose이다.

  • 피부(皮膚)

    누에의 피부는 외피(外皮:Endocuticle, Exocuticle, 및 Epicuticle)와 진피(眞皮)세포로 되어있고, 외피는 층상구조의 미세섬유가 보이며 이 부분이 탈피할 때 벗겨진다.

  • 소화관(消化管)

    유충의 몸체내부 중앙을 달리는 굵은 통(筒)모양의 기관이다. 먹은 뽕잎은 구강(口腔)에서 잘게 끊어져서→인두(咽頭)→식도(食道)를 거쳐서→전장(前腸)→중장(中腸)에서 소화흡수가 이루어지고 찌꺼기는 → 후장(後腸)(小腸→結腸→直腸→紅門)거쳐 배출된다. 직장에서는 수분이 흡수되며 항문에서 찌꺼기가 압축되어 배분(排糞)되는 것이다. 중장은 위강막과 피막조직 그리고 근육층으로 되어있는데 피막조직은 다시 미토콘드리아에서 소화액을 분비하는 배상세포와 양분을 흡수하는 원통세포 그리고 신생세포로 되어있고, 근육은 내층이 환상근이며 외층이 종주근이다. 후장은 수분을 흡수하는 내막조직 그리고 피막조직과 근육조직으로 이루어져 있다.

  • 말피기관

    1쌍의 관이 소장과 결장에서 개구하여 몸의 전방으로 신장하면서 3가닥씩으로 분지하여 1쌍은 중장배벽, 또 1쌍은 중장의 옆구리벽 남은 1쌍은 중장의 등벽을 따라 굴곡한 후 말단이 직장벽내로 분포되어 있다. 배출물은 수산석회(蓚酸石灰)결정, 뇨산(尿酸)결정, VitaminB2결정, Phosphatase, Lipase, Succinic dehydrogenase 등이다.

  • 견사선(絹絲腺)

    타액선과 마찬가지로 외배엽이 구강(口腔)함입에 의하여 형성된 1쌍의 비단물질 생산분비관

    세포수는 890∼1,250개/견사선으로서 자람에 따라 세포수의 분열증식이 아니고 세포의 비대성장만 한다.

    액상견의 통로인 전부(前部)사선과 Sericin을 분비하는 중부(中部)사선 그리고 Fibroin을 분비하는 후부(後部)사선으로 구성되어 있다.

  • 지방체(脂肪體)

    누에의 생리기능과 밀접한 관계를 가지고 있는 중요한 조직으로서 피부밑 내측에 흰색의 부드럽고 편평한 두부모양의 작은 조각으로 존재한다. 지방체세포의 세포질 중에는 지방질, Protein, Glycogen, Trehalose, 酵素 및 기타 대사에 관여하는 물질이 존재한다.

  • 신경(神經)

    피부를 절개하고 소화관을 제거하면 배쪽 정중선에서 관찰되며 신경절과 신경연쇠로 된 중구(中區)신경과 말초(末梢)신경 그리고 교감(交感)신경으로 구분된다. 유충기에 머리부위에 뇌(腦)와 식도하신경절(食道下神經節), 가슴부위에 흉부(胸部)신경절 3개, 배부위에 복부(腹部)신경절 8개, 총 13개가 존재한다.

  • 인후측선(咽喉側腺, Corpora Allata體)

    인후측선에서 분비하는 Allata Hormone은 누에에서 유충의 면(眠)에 관여하는데 완전변태를 하는 곤충에서는 전흉선(前胸腺)호르몬과 협동으로 유충의 탈피(脫皮)를 유도한다. 그러나 불완전변태를 하는 곤충에서는 오히려 유충의 변태를 억제하는 작용을 하므로 유약(幼若)호르몬 또는 쥬베닐(Juvenile)호르몬이라고도 한다.

  • 전흉선(前胸腺, Prothoracic Gland)

    Ecdyson이라고 하는 탈피호르몬을 분비하며 유층의 변태, 즉 화용과 성충화(成蟲化)를 촉진한다. 이 호르몬의 구조식은 C27H44O6로 밝혀졌다.

  • 식도하선(食道下腺, Suboesophageal Gland)

    식도하선에서 분비하는 호르몬은 누에의 화성(化性), 즉 휴면(休眠)을 유도하는 작용을 한다.

  • 생식기관(生殖器官)

    암컷은 난소(卵巢), 수컷은 정소(精巢)가 있으며 이들은 유충의 제8환절 등 쪽 성상문(星狀紋)의 피부 바로 밑에 1쌍이 존재한다.

    암컷의 생식기관은 난소와 도관이 1쌍씩이며 난소의 형태는 정소의 약 1/3 크기인 거의 3각형 모양으로서 긴변이 배맥관을 끼고 대칭으로 있다.

    수컷의 생식기관 역시 정소와 도관이 1쌍씩이며 정소는 강낭콩 모양이고 4개의 작은 방으로 나뉘어져 있으며 각 방마다 정원세포, 정모세포, 정자 등이 존재한다.

번데기

익은 누에를 섶에 올리면 23℃에서 14시간 지난때에 배뇨(排尿)를 하고 다시 44시간 지난 후 누에고치를 완성하며 이어서 72시간이 더 지나면 번데기가 된다. 즉, 23℃에서 상족 후 5일 10시간 만에 번데기로 변태를 한다. 번데기때의 성징을 보면(그림4. 참조) 수컷은 번데기 제8환절 배쪽에 Herold선이 점으로 나타나 있고 암컷은 번데기 제8환절의 윗절간과 아랫절간이 합치면서 "χ"자 모양을 하고 있다.

번데기 성징

소화(消化)

뽕잎의 소화

뽕잎의 소화

누에의 영양요구

  • 필수아미노산 (12개)
    Arginine, Histidine, Isoleucine, Leucine, Lysine, Methionine, Phenilalanine, Threonine, Tryptophane, Valine, Proline, Aspartic Acid(or Glutamic Acid)
  • Arginine, Histidine, Isoleucine, Leucine, Lysine, Methionine, Phenilalanine, Threonine, Tryptophane, Valine, Proline, Aspartic Acid(or Glutamic Acid)
  • Vitamin : Vitamin B1, B2, B6 및 C, Nicotinic Acid, Chorin, Inocite.
  • 무기물 : 없으면 전혀 성장이 안되나 Wesson's salt mixture와 뽕잎 태 운 것을 첨가하면 정상성장을 한다. 현재 Ca, K, Mg, Fe, P, Zn 등이 필요함이 밝혀졌다.

누에의 생태

빛(光)감각

  • 누에의 화성과 광

    2화성을 1일 18시간 조명하면 차대잠은 1화성이 되나 그 기구는 아직 알려지지 않음

  • 누에의 부화와 광

    점청란(点靑卵) 1일전까지는 밝은 것이 배자(胚子)의 발육을 촉진하며 점청란부터 부화까지는 어두운 것이 배자의 발육을 촉진하나 부화기능은 암 조건이 발육을 약 9시간 정도 억제시킨다. 이때의 최소 광도는 5룩스이다.

  • 누에의 유충과 광
    • 누에는 정(正)의 주광성(走光性)을 보인다. 부화 당시부터 민감하여 약 광선(0.5 lux)에도 명확히 감지하며 가장 주광성이 큰 것은 10∼20 lux이 지만 1,000 lux이상이면 부(負)의 주광성을 보인다.
    • 광각(光角)은 수평방향에서 최대이다.
    • 감지부위는 6쌍의 홑눈(單眼)에서 감지하며, 렌즈와 망막은 존재하여 결 상(結像) 능력은 보유하나 형태 감각의 존재는 명확하지 않고 다만 명암을 구분할 정도에 지나지 않는다고 생각된다.
    • 소잠부터 영견까지 낮은 밝고 밤은 어두운 것이 항암(恒暗)이나 항명 (恒明)보다 경과가 빠르다. 그러나 치잠기때는 항명이 항암보다 경과가 길고 4∼5령기에는 항암과 항명간에 차이가 별로 없다.
  • 우화(羽化)와 광
    • 낮은 밝고 밤은 어두우면 아침일찍 우화가 되며 암에서 명으로 될 때에 활발하다.
    • 항명이나 항암은 아무때나 조금씩 우화가 된다.
    • 밝기는 40∼50 lux가 최적이다.
  • 산란과 광

    암조건에서는 산란이 잘 되고 명조건이면 산란이 중지된다. 그 정도는 절대적이 아니고 상대적이어서 암조건에서 산란 중에 30 lux로 조명하면 산란이 중지되나 600 lux에서 산란을 억제하던 것을 30 lux로 감하면 산란을 한다.

누에와 색각(色覺)

어느 정도의 광파장을 구별하는 능력은 있어서 자외선(360mμ)과 녹색광(530mμ)에는 특히 민감하고, 황색광(570∼580mμ)이나 등색광(600mμ내외)에도 반응이 있으나 자색, 청색, 적색에는 감수성이 없다

누에와 취각(臭覺)

  • 기관 : 촉각, 아랫턱수염
  • 누에는 1쌍의 촉각이 있고 촉각 1본당 취각 수용기가 6개씩 존재하며 20개 이상의 감각세포가 있고
  • 1쌍의 아랫턱수염의 끝부분에 9개의 추상(錐狀) 감각기에 10여개의 감각 세포가 있음
  • 몇개의 수용기의 신호가 중추신경을 통하며 조합되어 하나의 신호로 전달됨으로서 많은 냄새를 구별한다.

누에와 미각(味覺)

미각

누에의 이동

  • 누에의 이동요인에는 체외적 요인과 체내적 요인이 있다.
  • 체외적 요인으로는
    • 온도 : 23∼25℃가 최적(이보다 높거나 낮으면 활력 감소)
    • 기류 : 1m/초 이내에서는 큰 영향이 없다.
    • 밀도 : 과밀하면 이동이 적지만 과대해도 많은 것은 아니다.
    • 물리적 조건 : 붙어있는 곳이 단단하고 꺼끄러우면 이동이 적고 평평하고 매끄러우면 이동이 많다.
  • 체외적 요인으로는
    • 공복(空腹) : 배부르면 정지한다.
    • 병잠 : 배회하거나 가로 이동한다.
    • 숙도(熟度) : 숙잠이 되면 수직방향의 배지성이 강해지며 시간이 경과하면 감소된다.
    • 품종이나 계통에 따른 차이가 많다: 일,중,유 및 1화성,2화성에 따라 영견 활동에 차이가 많다.