단독형 풀무치에서 군집형 풀무치로의 전환은 유전정보의 급격한 변화 없이 형태, 생리 및 생태의 변화가 일어나는다형현상 중의 하나이다. 이러한 다형현상은 우성 유전학적으로 조절이 이루어질 거라고 생각이 된다. 다양한우성 유전학적 현상 중에서 본 연구에서는 전체 유전체의 methylation의 차이를 밝혀내는 연구를 수행하였다.본 연구의 결과는 단독형과 군집형 간에는 methylation의 차이가 존재를 하며 이러한 차이가 단독형에서 군집형으로의변화를 유도하므로, 향 후 이러한 유전자의 발현을 조절하는 기전의 개발은 친환경적인 풀무치 발생 조절에 활용될수 있을 것이다.(Project title: Studies for biological characteristics of and control methods against the migratory locust,Locusta migratoria, Project No: PJ0116302017)

몇 항온조건에서 풀무치(Locusta migratoria)(메뚜기목: 메뚜기과)를 사육하여 발육특성 자료를 얻었다. 알은 16~35℃사이에서 부화하였고, 40℃와 45℃에서는 부화하지 못했다. 20℃ 이하 온도에서 알 기간은 5달 이상, 35℃에서약 11일이었다. 약충은 20~40℃ 사이에서 성충까지 발육하였다. 20℃에서 약 74일, 40℃에서는 약 18일 걸려 우화하였다. 약충 최저발육온도는 18.3℃, 발육완성온일도는 378.3 온일도로 구해졌다. 성충은 30, 35, 40℃에서 산란하였고,25℃ 이하와 45℃에서 산란하지 못했다. 차광된 반야외조건에서 약충 발육 완성 시기는 선형과 비선형 온도의존발육 모델들과 발육완성분포 모델에 의해 추정된 시기와 유사하였다. 그러나 실제 야외에서 관찰된 풀무치 발생시기자료에 근거하여, 약충 발육에 기온보다 더 높은 온도가 필요하다고 추정되었다.

톱다리개미허리노린재 1령은 생존과 발육에 물 섭식이 반드시 요구된다. 본 연구에서는 1령 약충의 더듬이제거 여부에 따라 페트리디쉬와 Y-tube 환경에서 물이 있는 방향에 대한 특이적 선택성과 Y-tube에서 물과 농도가다른 설탕물간 선호성을 조사하였다. 또한 전자현미경을 통해 더듬이에서 수분감각기를 탐색하였다. 그 결과 더듬이가모두 있는 개체와 모두 제거된 개체는 페트리디쉬에서 각각 93.5%와 84.4%가 물을 선택하였으나 Y-tube에서는각각 96.2%와 26.7%가 물을 선택해 더듬이 유무에 따라 큰 차이를 보였다. Y-tube에서 물과 농도가 다른 설탕물간선호성에는 차이가 없었으나 페트리디쉬에서 1령 기간 물과 설탕물 사이에서 물을 선택한 누적빈도수는 더 높았다.더듬이의 채찍마디 끝부분에서 수분감각기와 유사한 형태의 감각기가 관찰되어 물을 탐색하는 데 더듬이를 활용하는것으로 추정되었다.

톱다리개미허리노린재의 약충(1령, 3령, 5령)과 성충(암컷, 수컷)의 침샘에서 발현되는 대표전사체로 총 26,761contigs, 총 길이 68,046,779 bp (N50 contig: 3,097 bp; Min: 308 bp; Max: 6,121 bp)를 확보하였다. 이중 21,496 contigs가단백질 코딩 영역으로 추정되었다. NCBI nr과 UniProt database에서 BLASTX (e-value ≤1.00E-10) 검색 결과 총 20,622contigs가 hit되었고, 이중 썩덩나무노린재와 톱다리개미허리노린재의 유전자 정보가 약68%로 높은 유사도를 보였다.GO와 KEGG DB에는 각각 16,195와 7,422 contigs가 hit되어 기능별로 분류되었다. 침샘 분비단백질로는 2,623 contigs가추정되었다. 대표전사체에 각 발육단계별 침샘샘플은 평균 약62%가 맵핑되었으며 DESeq으로 normalization 수행후 발육단계별 유전자 발현 차이(DEG)를 비교하였다. 1령 약충 대비 암컷, 수컷, 3령, 5령에서 각각 2,945, 2,920,2,244, 2,371 contigs가 up-regulation된 반면, 1,286, 1,437, 774, 1,382 contigs가 down-regulation되었다.

상용집합페로몬 트랩을 이용하여 썩덩나무노린재, 갈색날개노린재, 풀색노린재의 연중 포획 밀도 변동을 3개지역(김제, 장수, 사천) 사과 및 단감 과원 주변에서 조사하였다. 썩덩나무노린재의 경우 김제, 장수지역의 사과원주변에서는 8월 중순, 9월 중순, 10월 중순에 포획 최성기가 있었으며, 사천지역 단감원 주변에서는 9월상순과10월 상순에 포획 최성기가 관찰되었다. 갈색날개노린재의 경우 3개 지역 모두에서 7월 상순과 9월 상순 2번의낮은 포획 최성기가 있었으며, 풀색노린재의 경우 3개 지역 모두에서 10월 상순에 1번 포획 최성기가 관찰되었다.한편 썩덩나무노린재의 천적인 노린재기생파리에 기생된 썩덩나무노린재 성충의 포획 시기를 보면 사천지역의단감원 주변에서는 6월 하순과 8월 하순에, 김제와 장수지역의 사과원 주변에서는 8월 중순부터 9월 상순까지포획 최성기가 있었다.

토마토반점위조바이러스(TSWV, Tomato spotted wilt virus)는 총채벌레가 매개하는 Bunyaviridae과 Tospovirus속의바이러스로서 고추에서 원형반점, 황화위축, 기형, 고사 등 심각한 피해를 주는 세계적으로 중요한 바이러스이다.TSWV를 매개하는 총채벌레(이하 매개충)는 세계적으로 6종이 알려져 있으나 가장 대표적인 매개충은 꽃노랑총채벌레(Frankliniella occidentalis (Pergande))이다. 우리나라에서 TSWV에 의해 가장 큰 피해를 입는 농작물은 시설재배고추이며, 특히 무가온 비닐온실에서 피해가 심하다. 본 발표에서는 TSWV의 특징, 매개기작을 알아보고, 매개충의월동여부, 매개충 및 기주식물에서 바이러스 보독정도, 년중 순환기작에 대해 연구한 결과를 살펴보고 바이러스피해방지대책을 제안하고자 한다.

담배가루이는 경제적으로 매우 중요한 농업 해충들 중의 하나이며, 전세계적으로 40개 이상의 종들로 구성된 종복합군(species complex) 으로 알려져 있다. 본 연구에서는 담배가루이 종복합군의 유전적 변이와 구성하는 종들의 수를 550개의 COI 염기서열들을 바탕으로 재평가하였 다. 담배가루이의 유전적 변이는 0% - 27.8%이며(평균 11.1%), 이는 담배가루이 종복합군이 서로 다른 속들 혹은 아과들에 속하는 다양한 종들 로 구성되어 있음을 나타낸다. 217개 COI 염기서열들을 바탕으로 분석된 계통수는 담배가루이 종복합군이 잠재적인 신종(Java)을 포함한 43개 종들로 구성되어 있고, 이 가운데 9종(Australia, Asia II 1, Asia II 6, Asia II 7, Asia II 10, Mediterranean, New world, New world 2, Sub Saharan Africa 1)의 종내 유전적 변이는 기존의 종구분 한계인 4.0%가 담배가루이 종복합군의 종들을 구분하는데 적합하며, 높은 종내 유전변이를 보이 는 종들은 은밀종과 관련이 있을 것으로 판단된다.

멸강나방 (Mythimna separata) 유충 및 번데기로부터 채집한 긴등기생파리의 알부터 성충우화까지 발육 기간을 담배거세미나방 (Spodoptera litura) 5∼6령 유충을 숙주 곤충으로 하여 7개 항온조건 (16, 19, 22, 25, 28, 31, 34±1℃)에서 조사하였다. 알부터 번데기까지 발육 기간을 보면 16℃ (23.4일)에서 가장 길었고 34℃ (8.3일)에서 가장 짧았으나, 번데기부터 성충까지 발육기간은 28℃ (7.3일)에서 가장 짧았다. 선형 발육율 모델을 이용하여 추정한 알부터 성충우화 까지 발육영점온도와 유효적산온도는 각각 7.8℃, 370.4DD였다. 4개 비선형 발육율 모델 (Briere 1, Lactin 2, Logan 6, Performance) 중에서는 Briere 1 모델 ( = 0.96)이 가장 높은 해석력을 보여주었다. 동일 연령 집단의 발육완료 분포를 설명하기 위해 사용된 3개 모델 (2-parameter Weibull, 3-parameter-Weibull, Sigmoid)은 모두 같은 결정력 ( = 0.90)을 보였다.

농촌진흥청 작물보호과에 1962년 이래로 보관되어 온 전국 159개 예찰답의 유아등 성적을 분석하여 그간 국내의 기후변화와 벼멸구, 흰등멸구, 혹명나방 등의 주요 벼 비래해충의 초기 비래일 변화를 살펴보았다. 토착해충과 달리 비래해충은 유아등에 유인되는 날짜의 변화가 기후변화와 반드시 일치하거나 연관성이 높음을 단정지을 수 있는 이론은 아직까지 없으나, 그럼에도 불구하고 국내에서 월동가능하며 중국에서의 비래량 또한 무시할 수 없는 애멸구의 경우에는 유아등에 유인되는 초기 개체수의 피크 밀도가 지구온난화에 따른 해충발생시기 변화의 중요한 단서를 제공할 수 있다. 우리나라 남한지역을 편의상 9등분하여 조사한 결과 경남 및 전남지역 등 남부지역의 경우 애멸구의 본답이동시기가 1960년대에 비해 2010년대에는 약 10일정도 더 빨라짐을 알 수 있었고, 경기, 강원 등 북부지역의 경우에는 3~5일 정도 이동시기가 빨라졌음을 알 수 있었다. 따라서 지구온난화에 따른 해충발생상 변화 속도는 남부지역이 북부지역보다 더 빠르게 진행되고 있음을 알 수 있었다.

전라남도 해남(34º37´N 126º28´E)과 무안(34°59'N 126°23'E)에서 채집한 풀무치를 수원(37º16´N 126º59´E)으로 옮겨 실내외에서 사육하면서 발육 경과와 월동 상황을 조사하였다. 월동 알은 5월말에서 6월 중순 사이에 부화하였고, 7월 중순부터 8월 말 사이에 성충으로 우화하였다. 성충은 9~10월 중 산란하였으나 산란 알에서는 다음 세대 성충이 우화하지 않아, 수원 지방에서는 1세대를 경과하는 것으로 추정되었다. 실내 사육(환경 조건: 15h/9h=명/암, 60% RH)에서 20℃ 이하의 온도에서는 알 기간은 5달 이상이었고, 25~30℃에서는 13~21일 이었다. 약충은 25℃에서 약 63일, 30℃에서는 약 30을 경과하여 우화하였다. 성충은 25℃에서 수명이 약 59일이었는데, 산란하지 않았고, 30℃에서는 수명이 약 45일, 산란전 기간은 약 30일로 관찰되었다. 암컷은 산란기간 동안 알주머니를 평균 5회 산란하였고, 산란 간격은 약 7일 이었다. 산란 수는 약 250개였는데, 부화율은 45% 정도였다.

벼 반점미를 유발하는 흑다리긴노린재 [Paromius exiguus (Distant)] 성충의 산란 및 수명을 다양한 항온조건 (17.5, 20, 22.5, 25, 27.5, 30, 32.5, 37.5±1℃, RH = 20-30%, L:D = 14:10)에서 조사, 분석하고 산란 관련 모델들의 매개변수들을 추정하였다. 흑다리긴노린재 성충의 평균 수명은 17.5℃에서 82.0일로 가장 길었고, 온도가 올라감에 따라 짧아져 35℃에서는 평균 24.4일 생존하였다. 조사된 모든 온도 조건에서 산란 가능하였으며 평균 산란수는 25℃에서 455.1개로 가장 많았고 17.5℃에서 150.6개로 가장 적었다. 추정된 성충발육율 함수, 생존율 함수, 누적산란완료 함수는 비교적 높은 모형 적합성과 통계적 유의성을 보여주었다.

The purpose of this study was investigated heat flow and heat transfer coefficient characteristics of around tube when changing the tube arrangement type and heat transfer area. When  ≒1∼4, convective heat transfer coefficient of staggered and aligned arrangement was increased. Growth rate of the heat transfer coefficient becomes smaller in case of ≒5∼8 because a change in the turbulence was very small. At the staggered arrangement, all tubes were always arranged in front of the open passage between the back of the tube. Then, the entire surface area of the tube was exposed to the main flow. Thus growth rate of heat transfer coefficient appear larger than aligned arrangement.

한국산 금좀벌아과의 4종 Diglochis sylvicola (Walker), Lariophagus obtusus Kamijo, Mokrzeckia lazoensis Tselikh, Paracarotomus cephalotes Ashmead과 가시금좀벌아과 아과의 4종 Lamprotatus duplicatus (Kamijo), L. hikosanus (Kamijo), Stictomischus momoii Kamijo, S. scaposus Thomson을 처음 보고한다. 이 중 3속 Diglochis Förster, Paracarotomus Ashmead, Stictomischus Thomson 은 한국에 처음 보고되는 속이다. 본 논문에서는 한국산 금좀벌아과와 가시금좀벌아과의 속 검색표와 진단 형질의 사진을 제공하였다.

멸강나방(Pseudaletia separata)은 국내에서 월동하지 못하나 해에 따라 다량으로 비래하여 목초지, 옥수수 등에서 큰 피해를 야기 시키는 비래 해충이다. 나방류의 경우 장기간 누대 사육하기가 쉽지 않으며 멸강나방도 예외는 아니다. 본 연구에서는 이러한 현상의 원인이 사육 개체군의 유전적 변화로 인한 결과일 것이라는 가정 하에 6개의 microsatellite 마커를 이용하여 2012년 2개 지역에서 채집하여 누대 사육한 4개의 집단과 2015년 채집된 3개 집단 총 224개체의 유전자 구조 분석을 수행하였다. AMOVA 검정 결과 집단간 전체 유전적 변이의 10%는 개체 간에, 7%는 집단 간에 그리고 83%는 개체 내에서부터 유래되었다. 집단 간 유전적 거리 차이를 보면 태안 2세대 개체군과 안성 개체군 간 차이가 가장 적었으며 (Fst=0.010), 태안 6세대 개체군과 수원 6세대 개체군 간 차이가 가장 컷다 (Fst=0.094). PCoA 분석결과 첫 두 주요인에 의한 분산이 전체 분산의 74.60%를 차지하였다. Structure 프로그램을 이용하여 집단 내 개체들이 가지는 유전자 구조 변화를 분석한 결과 누대 사육 초기에는 여러 유전자 cluster가 일정한 비율로 존재하였으나 6세대 누대 사육 개체군에서는 하나의 cluster가 비율이 급격하게 높은 개체들이 많아지는 방향으로 강력한 선택압이 진행되었음을 알 수 있었다.

2015년 시즌에 제주특별자치도 남원읍 지역의 노지 재배 온주밀감에서 장님노린재과(Miridae)에 속하는 무늬털장님노린재 (Tinginotum perlatum Linnavuori)에 의한 피해가 발생하였다. 피해 증상은 껍질의 유포 주변 조직이 붕괴되어 약간 함몰되며 이후 수상에서 이 부위가 갈변되거나 선과장에서 선과 후 피해 부위가 갈변되며 부패되었다. 이런 피해 증상들은 초록애매미충, 귤응애 또는 꽃노랑총채벌레에 의한 피해 증상과 유사하였지만 유포 주변 조직이 주로 가해되어 함몰된다는 것과 착색 후기 또는 완숙기에 주로 피해가 발생하는 특징이 있었다. 2015년의 경우 가을철 온도가 높고 후기에 강우가 많아 발생이 된 것으로 추측되었다.

톱다리개미허리노린재(Riptortus pedestris (Fabricius))는 한국, 일본, 중국 등을 포함한 아시아 지역에서 콩에 심각한 피해를 야기 시키는 해충이다. 본 연구에서는 NGS를 이용하여 얻은 톱다리개미허리노린재 유전자 정보를 바탕으로 4개의 microsatellite 마커를 선발하였다. 선발된 유전자 마커를 이용하여 국내 15개 지역 톱다리개미허리노린재 지역 집단들 간의 유전적 차이를 분석하였다. 총 384 개체를 이용하여 분석한 결과 초위성체 마커에 따라 대립유전자의 수는 7-21개 였다. AMOVA 검정 결과 전체 유전적 변이의 92%는 개체 간에, 7%는 집단 간에 그리고 1%는 개체 내에서부터 유래되었다. 집단 간 유전적 거리 차이를 보면 군산과 구례 개체군간 차이가 가장 적었으며 (Fst =0.005), 칠곡과 구례 개체군 간 차이가 가장 컸다 (Fst = 0.067). PCoA 분석결과 첫 두 주요인에 의한 분산이 전체 분산의 75.58%를 차지하였다. Bayesian clustering 결과 의 최대값은 K=3일 때 6.77로 가장 컸으며 이는 우리나라에 분포하는 톱다리개미허리노린재 개체군은 최소 3개의 공통 조상으로부터 유래되었다는 것을 의미한다.

그물총채벌레아과의 중국 남부에서만 알려졌던 고들빼기총채벌레(신칭, Caliothrips tongi Mound et al.)를 한국에서 처음 보고한다. 이 종은 우리나라 전국에 걸쳐 널리 분포하고 있으며, 아시아 원산인 왕고들빼기(Lactuca indica, 국화과)가 주요 기주이고 잎에 심각한 피해를 준다.

중부지방 시설오이에서 온실가루이의 발생이 점차 빨라져 피해를 주고 있으므로 최초발생일과 시기별 발생밀도, 오이에서 분포 위치 등 관련 정보를 확보하고자 본 시험을 수행하였다. 조사지역은 경기도 용인시 남사면 오이시설재배 단지로 농가 3곳을 선정하여, 농가당 황색 끈끈이(10x15cm)를 시설외부에는 3장씩 양측에 설치하고 시설내부에는 반복당 5장씩 120cm 높이로 3반복으로 설치하였다. 조사시기는 1월부터 7월까지 7-10일 간격으로 끈끈이트랩을 교체하고 실내에서 부착된 해충밀도를 조사하였다. 육안조사는 주당 상위 1-4엽의 성충 밀도를 조사하고 반복당 20주를 조사하였다. 시설연동 오이에서의 온실가루이의 최초발생일은 3월 하순으로 외부에서 유입보다 내부에서 월동하거나, 오염된 묘에서 발생하여 점차 시설내로 확산되었으며, 단동에서는 3월 초순에 최초 발생되었으며, 내부에 있는 잡초에서 월동한 성충이 오염원인 것으로 추정되었다. 시설 외부에서 최초 발생일은 4월 중순으로 이후 유입된 성충의 밀도가 급속하게 증가하여 방제적기로 추정되었다. 온실가루이 성충은 오이의 상위 1-4엽까지 주로 분포하고 있어, 시설내 예찰시 상위엽 뒷면을 육안조사 하여도 효과적으로 예찰이 가능하였다.

풀무치(Locusta migratoria)는 단독형과 군집형을 보여주는 해충으로, 밀도가 높아지면 군집형으로 변하여 작물에 막대한 피해를 입힌다고 알려져 있음. 다양한 생태학적인 생리학적인 연구가 진행이 되어져 왔지만, 아직까지 국내에서 채집된 종에 대한 정확한 생리학적인 연구는 이루어지지 않았음. 국내 해남군 산이면에서 채집된 단독형과 군집형을 실험실에서 사육을 하여 전체 발현 유전체의 발현 변화 및 miRNA의 발현변화를 성별에 따라서 연구를 하였음. 동시에 무안군의 포장에서 채집된 야외 단독형과 중간형에 대한 전체 유전체 및 miRNA분석연구를 진행하고 있음. 이러한 연구는 현재까지 알려지지 않았던 풀무치의 군집형 형성기전 및 전이 기전에 대한 이해를 도울 것임.

2014년 가을 전라남도 해남군 산이면 덕호리 일대(34º37´N 126º28´E)에서 대량 발생한 풀무치(처음 발견 8월 28일)가 말령 약충과 성충으로 채집되었고, 이들을 9월 5일 경기도 수원시 서둔동(37º16´N 126º59´E)으로 옮겨 야외에서 사육하였다. 수원에서 우화한 성충들은 10월 4일 교미하는 것이, 10월 7일 산란하는 것이 처음 관찰되었다. 알들은 이듬 해 여름까지 대부분 사망하였고, 2015년 6월 12일 알주머니 한 개에서 약충이 부화하였다. 약충들은 야외에서 발육하여 7월 12일 4령들이 관찰되었고, 7월 19일 첫 성충이, 이어 7월 31일 까지 우화하였다. 9월 5일 성충이 처음 산란하였으나, 이후 산란은 현재(9월 22일)까지 관찰되지 않았다. 산란된 알은 현재 부화하지 않았다. 한편, 농업과학원에서 사육중인 해남 개체군을 수원에 옮겨 실내에서 사육하였을 때, 30±2℃에서 알기간은 15일 전후, 약충 기간은 약 30일이었다. 짝짓기 행동은 수컷이 암컷 등에 올라타 복부 끝을 아래에서 위로 구부려 암컷 생식기에 삽입하는 형태로 진행되었다. 암컷은 복부를 길게 늘려 땅 속에 산란하고 알들 위에 거품 물질을 내면서 마무리하고, 산란이 끝난 후에는 뒷다리를 이용해 지면을 다지는 행동을 보였다. 알은 대체적으로 일시에 부화하는 경향을 보였고, 부화한 약충은 땅속에서 기어 지면으로 올라와 다시 얇은 껍질을 벗었다.