자연과 생명 현상을 기록하고 읽어내는데 필요한 것(형태)이 무엇이며, 그 것을 통하여 어떻게 자연현상과 생명현상을 저장하고 재현하는가? 는 생명현상을 연구하는 생물학자에게는 자연의 이해와 지식확대를 위한 근본적 질문이다. 우리는 자연과 자연 현상을 기록하고 재현하는 매개체로서 일정 형태의 자료를 이용하며, 자료를 다시 분석과 종합을 바탕으로 자연과 자연현상으로 환원한다. 이 과정을 통해 자연에 대한 새로운 시각과 이해, 그리고 지식의 확대가 이루어진다. 이때 자료를 가공하고 생명을 불어 넣는 매개체(Interface)가 필요하며, 우리의 지식과 경험이 이 역할을 담당한다. 즉 자연과 자연 현상을 기록한 자료는 지식과 경험에 의한 해석을 바탕으로 자료가 다시 자연과 자연 현상으로 복구, 재구성되는데 이는 창조적이 과정으로 매우 다양하게 이루어진다. 자료는 상징성이 강한 숫자의 형태가 가장 많이 쓰이며, 자연과 자연현상은 이들 숫자 자료들의 상호 관계 속에 내재한다. 이러한 관계 속에서 나타나는 일정한 패턴은 통계적 방법에 기반을 둔 군집, 상관 분석을 통하여 찾아낼 수 있으며, 찾아낸 패턴을 바탕으로 자연과 자연현상에 대한 새로운 이해와 해석이 가능하게 된다.

경상남도 밀양에서 옥수수 나방류 해충인 조명나방(Ostrinia furnacalis)과, 왕담배나방(Helicoverpa armigera)의 발생양상을 조사하였다. 밀양에서 조명나방의 1차 성충은 5월 하순에 16.8마리로 최고발생밀도를 보였고, 2차 성충은 8월 하순에 4.8마리로 최고발생밀도를 보였다. 2012-2014년 호남지역인 익산, 고창, 부안에서 조명나방 1차 성충의 최고발생밀도를 보인 시기가 5월말에서 6월 상순이었다는 것과 비슷하였으나 밀양이 3-5일 정도 빠른 것으로 보인다. 2차 성충은 익산, 고창, 익산에서 8월 하순에서 9월 상순사이 최고발생밀도를 보인 것과 비슷한 발생양상을 보였다. 밀양에서 왕담배나방의 1차 성충은 5월 상순에 12.7마리로 최고발생밀도를 보였으며, 2차 성충은 6월 하순에 16.7마리로 최고발생밀도를 보였고, 3차 성충은 8월 상순에 23.3마리로 최고발생밀도를 보였다. 2012-2014년 부안에서 왕담배나방의 1차 성충 최고발생밀도는 5월 중순으로 밀양보다 약 10일정도 늦었으며, 2차성충과 3차 성충의 최고발생 시기는 6월 하순과 8월 상순으로 비슷한 양상을 보였다. 밀양에서 왕담배나방의 1차 성충의 최고발생 시기는 부안에 비해 약 7-10일 정도 빠른 것으로 보이며, 2차 성충과 3차성충의 최고발생시기는 비슷한 양상을 보였다.

애멸구(Laodelphax striatellus Fallén)는 벼(Oryza sativa L.)의 주요 해충이며 벼줄무늬잎마름병을 매개하는 해충이다. 본 연구에서는 애멸구 전사체 NGS 분석 결과 얻어진 contig 정보들로부터 유기인계와 카바메이트계 살충제의 작용점인 아세틸콜린에스터레이즈(AChE) 유전자 후보들을 찾아 그 종류와 발육시기별 발현 양상을 비교하였다. Gene annotation 분석결과 Carboxylic ester hydrolases (EC 3.1.1.-)로 검출되는 contig 정보들을 미국 국립생물정보센터(NCBI)에 등록된 애멸구와 다른 곤충 종의 AChE 유전자의 단백질 서열들과 유연관계를 비교하여 2 가지, Drosophila형 그룹과 Non-Drosophila형 그룹을 찾았다. 그런데 본 연구에서 찾은 Drosophila형 그룹에 속하는 contig들은 partial이지만 기존의 NCBI에 등록된 애멸구 AChE 유전자와 달리 AChE C-terminal에 상보적으로 나타나는 cystein과 Acyl pocket, Catalytic triads 부분을 포함하고 있어 애멸구의 Drosophila형 AChE 유전자로 제안되었다. 한편, 본 연구에서 새롭게 찾은 Drosophila형 AChE 그룹과 Non-Drosophila형 AChE 그룹의 알, 1-3령, 4-5령, 암컷, 수컷, 침샘에서의 RNA 상대적 발현양을 비교하였는데 Drosophila형 AChE 유전자의 RNA 발현량이 5배 이상 높았다. 앞으로 애멸구의 Drosophila형 AChE 그룹 mRNA의 full-length 정보를 확보하고 조직별 발현 양상 및 효소활성 특성 등을 검토할 예정이다.

식물보호는 전통적으로 약제에 기반을 둔 방제로 이루어져 왔다. 그러나 최근 들어 농약의 부작용이 부각되면서 부작용이 적은 여러 가지 새로운 해충 방제법이 제안되었고 일부는 적극적으로 도입되어 사용되고 있다. 해충 방제 방법은 과거 농약 사용을 기반으로 한 엄격하고 무자비한 방법에서 여러 가지 친환경 농약 개발로 자연과 조화로운 좀 더 부드럽고 환경 친화적인 방법으로 바뀌어 가고 있다. 이러한 식물보호 관리 기술은 해충에 직접 영향을 주는 방제제의 투입을 기반으로 이루어지고 있다. 친환경적인 자원 투입에 의한 농업 해충의 방제는 자연친화적인 방법일수록 낮은 방제율과 고 비용으로 농업 환경이 바뀌면 언제든지 다시 옛날의 방법으로 되돌아 갈 가능성이 높다. 따라서 식물 보호는 농업의 환경이나 농산물의 생산 가치와 관계가 적고 해충 밀도 관리 효율이 지속적으로 유지될 수 있는 방법이 되어야 할 것이다. 따라서 앞으로의 식물 보호 방법은 자원 투입에 기반을 둔 하드웨어적인 방제법이 아닌 해충의 생태와 생리 등 지식에 기반을 둔 소프트웨어적이 방법이 적극적으로 도입되어야 한다. 이를 위해 어떤 농업환경 개선이 필요한지를 고찰해 본다.

국내 벼과와 콩과 작물들 나비목 해충들 성페로몬 연구는 과수와 원예 분야의 해충들에 비해 상대적으로 연구 폭이 좁았다. 여기에 이들에 대해 그간 국내에서 연구되었던 내용을 정리하였다. 이화명나방과 벼밤나방, 벼애나방은 보고되거나 연구된 성페로몬 조성에 의해 종특이성을 갖고 유인될 수 있었다. 비래해충인 혹명나방 성페로몬은 국내에서 동정되었으나, 트랩 효율에 문제가 있었다. 같은 비래해충인 멸강나방 성페로몬은 무인예찰 수단의 가능성을 보였다. 기주범위가 넓은 왕담배나방은 성페로몬 트랩으로 중부지방에서의 세대 경과수가 추정되었다. 옥수수 해충인 조명나방 성페로몬은 예찰 역할을 충분히 담당하였고, 향후 이용성 확장도 고려할 수 있었다. 그러나 같은 속으로 콩과 작물 해충인 콩줄기명나방은 조명나방 성페로몬과 이중결합 위치가 다른데, 보고된 조성에 의해 유인력이 관찰되지 않았다. 콩과작물 해충으로 동속종인 팥나방과 어리팥나방은 같은 화합물과 다른 조성의 성페로몬을 갖는데, 각 종이 동속종을 유인하는 현상을 보였다. Vigna속 식물들 해충인 콩명나방은 보고된 성페로몬으로 유인력이 없었다. 이상의 정리를 통해 식량작물 해충들의 성페로몬 동정과 종특이성, 생합성경로, 트랩 효율성, 예찰수단과 직접 방제수단으로서의 조건과 이용성, 획득 정보를 통한 해충 생활사 구명과 방제 등에 관해 고찰하였다.

야외 사육과 성페로몬트랩 조사를 통해 왕담배나방 휴면 유도시기와 연중 발생 세대가 연구되었다. 2013년과 2014년에 갓부화 유충을 수 원 야외에서 사육하였을 때, 8월 하순~10월 상순에 사육을 시작한 집단들에서 휴면용이 생성되었고, 9월 중순 이후 사육 집단에서는 휴면용들만 생성되었다. 2013년 집단의 경우 휴면용들은 이듬해 5월 하순~6월 상순에 우화하였고 2014년 집단의 경우 5월 하순~6월 하순에 우화하였다. 휴면용들만 생성된 집단들에서, 사육을 시작한 날의 일장은 11시간 49분~12시간 24분이었고, 이들이 번데기가 될 때까지 평균온도는 14.8~20.7℃ 이었다. 야외 사육에서 하면은 관찰되지 않았다. 수원과 화성에서 2010년부터 2014년까지 조사한 페로몬 트랩의 성충 발생 시기는 연중 4회(1화기: 4월 하순~6월 중순, 2화기: 6월 중순~7월 하순, 3화기: 7월 중순~8월 하순, 4화기: 8월 하순~10월 중순)으로 조사되었다. 여기에 Mironidis and Savopoulou-Soultani (2008)의 선형발육모델을 적용하였을 때 4세대 출현이 가능한 것으로 분석되었다. 가을철 3세대와 월동세대는 일부 중첩되는 것으로 조사되었다. 왕담배나방은 연중 월동세대 이후 온전한 3세대를 거치고, 휴면용은 3화기와 4화기 성충들의 자손들에서 출현하는 것으로 조사되었다. 마지막으로 4월 말 파종되는 옥수수 포장에서 출사기에서 수확기 사이의 이삭 피해는 1세대와 2세대의 왕담배나방 유충이 피 해를 주는 것으로 고찰되었다.

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.

왕담배나방(Helicoverpa armigera)(나비목: 밤나방과)은 먹이식물 범위가 넓은 곤충으로, 국내에서는 옥수수와 참깨, 토마토 등에 피해를 준다. 본 연구에서는 국내에서 아직 불확실한 왕담배나방의 생활사를 밝힐 기초자료를 마련하기 위해, 항온조건(10~34℃, 3℃ 간격 9개 온도)에서 왕담배나방 알과 유충, 번데기를 인공사육 하면서 발육특성을 조사하였다. 세 발육태의 평균 발육기간은 온도가 높아질수록 발육기간이 짧아지는 경향이었다. 알은 10℃에서 부화하지 못했고, 그 이상의 온도에서는 약 15~2일 사이의 평균 발육기간을 보였다. 유충은 10℃에서 3령까지 발육하지 못했고, 13℃에서는 7령으로 탈피하는 개체들이 관찰되었으나 번데기까지 발육하지 못했다. 유충은 16℃ 이상에서 약 47~13일의 발육기간을 보였다. 유충 영기의 수는 같은 온도에서도 일정하지 않았는데, 16, 22, 25, 34℃에서는 최종 영기로 5와 6령이, 다른 온도에서는 5~7령이 관찰되었다. 번데기는 16℃ 이상에서 약 164~9일의 발육기간을 나타냈다. 한편 16~22℃ 사이에서는 번데기 발육기간이 유충 발육기간보다 더 길었고, 기간 폭이 컸다. 번데기 무게는 온도가 높을수록 가벼워지는 경향이었다. 유충 사망률은 34℃에서 70% 이상으로 가장 높았고, 다른 온도에서는 40% 이하를 보였다. 번데기 사망률은 19℃에서 약 80%로 가장 높았고, 이어 16과 34℃에서 50% 이상을 나타냈다. 각 발육태의 온도별 발육속도를 온도의존 선형발육모델에 적용하여, 각 발육태별 최저발육온도와 발육완성을 위한 유효적산온일도(DD)를 구했는데, 야외에서 시기별로 인공사육한 유충 집단들의 50% 누적발육 시점을 해당 기간의 DD값과 비교하였다.

콩에 발생하는 노린재류에 대한 알기생천적 조사를 목적으로 콩 포장별 벌목 곤 충의 종류를 황색수반(Yellow Pan Trap)을 설치하여 채집·조사하였다. 채집 장소 와 시기는 경기 수원, 전북 김제, 익산, 완주, 전남 화순, 대구 등 콩 포장 10개소에서 2013년 7월부터 10월까지 총 13회에 걸쳐 곤충을 채집을 수행하였다. 채집된 표본 은 플라스틱 백을 이용하여 실험실로 가져온 다음 현미경을 이용하여 벌목곤충 중 Parasitica를 과 수준으로 동정하면서 추출하였다. 채집 결과, 수원 서둔동의 경우 8 월에 9월보다 트랩당 채집된 벌목 곤충도 많았고 과도 다양하였으며, 수원 탑동의 경우에는 비슷한 경향을 보였다. 또한 톱다리개미허리노린재 알을 채집하여 기생 여부를 조사하였는데, 수원 서둔동 작물환경과 포장에서 9월 12일에 톱다리개미 허리노린재의 알 30개를 채집하여 기생 여부를 조사한 결과, 기생률은 66.7%로 조 사되었다. 30개의 알 중 20개에서 기생벌이 우화했는데, 검정알벌과의 Gryon japonicum (Ashmead)과 깡충좀벌과의 Ooencyrtus nezarae Ishii가 섞여 있었으며, 기생봉의 성비는 Gryon japonicum (Ashmead)의 경우 37.5, Ooencyrtus nezarae Ishii의 경우 25.0으로 두 종 모두 암컷의 비율이 높은 것으로 조사되었다.

억새를 가해하는 이화명나방에 대한 천적조사를 목적으로 억새 식재지별 벌목 곤충의 종류를 황색수반(Yellow Pan Trap)을 설치하여 채집·조사하였다. 채집 장 소와 시기는 전남 화순, 무안, 전북 익산 등 억새밭 3개소에서 2013년 7월부터 10월 까지 총 7회에 걸쳐 곤충을 채집을 수행하였다. 채집된 표본은 플라스틱 백을 이용 하여 실험실로 가져온 다음 현미경을 이용하여 벌목곤충 중 Parasitica를 과 수준으 로 동정하면서 추출하였다. 채집 결과, 전남 화순과 전북 익산에서 조사된 科 수는 16개로 동일하며, 무안은 14개로 낮지만 1회 채집 결과임을 감안하면 科 다양도는 비슷할 것으로 추정되었다. 채집 개체수는 총 508마리가 채집되었는데, 익산에서 총 324마리, 화순에서 97마리, 무안에서 87마리였으며, 상과로 보면 좀벌상과 291 마리, 납작먹좀벌상과 83마리, 맵시벌상과 72마리의 순으로 많았다. 과로 보면 총 채벌과 104마리, 알벌과 95마리, 고치벌과 55마리, 검정알벌과 54마리 등이 많이 채집되었다.

왕담배나방(Helicoverpa armigera)(밤나방과)은 옥수수, 토마토, 참깨 등 주요 작물에 심각한 피해를 주는 해충이나, 국내에서 야외 발생 생태에 관해 알려진 정보 가 많지 않다. 특히 연중 발생 세대수와 월동태의 월동 시작과 성충의 처음 출현 시 기에 대해 의문점이 많았다. 따라서 이를 해소할 목적으로 수원 지방에서 옥수수 밭 근처에서 4년 동안 성페로몬 트랩으로 왕담배나방 성충 발생 시기를 조사하였다. 발생 곡선 분석으로 성충은 연중 4번 발생하는 것으로 판단되었는데, 1화기는 5월 초중순 ~ 6월 초중순, 2화기는 6월 중하순 ~ 7월 하순, 3화기는 7월 중하순 ~ 8월 중 하순, 4화기는 8월 하순 ~ 10월 하순에 발생하는 것으로 나타났다. 한편 월동하는 발육단계와 월동 진입 시기, 월동태의 우화시기를 알기 위해 8월부터 10월 중순까 지 15일 간격으로 야외에서 갓부화한 유충을 인공사육 하였다. 번데기 형태로 월동 하였고, 9월 초에서 10월 초에 유충 사육이 시작된 3개 집단에서 월동 번데기가 나 타났다. 이들 번데기는 이듬해 5월 초순 ~ 6월 초순 사이에 성충으로 우화하였다. 당시 성페로몬트랩 조사 결과에서도 수원에서 5월 초부터 6월 초순까지 성충 발생 곡선이 형성되어, 1화기 성충 발생시기가 월동 번데기에서 우화한 것임을 나타내 었다. 따라서 왕담배나방은 수원 지방에서는 연중 3세대를 거칠 수 있고, 3화기(2 세대)와 4화기(3세대) 성충이 낳은 다음 세대 유충들이 월동에 들어갈 수 있다고 추 정되었다.

전라북도 부안군의 옥수수 시험포장에서 약제처리 시기에 따른 옥수수 조명나 방의 방제효과를 시험하였다. 부안지역 조명나방의 성충 최성기는 5월말이었으며 유충의 최고밀도는 6월 중순이었다. 약제처리 시점은 유충 발생시점인 6월 5일과 유충 최고밀도 시점인 6월 12일로 하였고 두 시점 모두 1차 약제처리 일주일 후에 2차 약제처리를 하였다. 약제는 etopenprox, phenthoate를 단제와 혼합제로 사용하 였으며, 각 시점의 방제가는 약제 처리 3일 후 구당 20주씩 3반복으로 옥수수의 지 상부를 절취해 유충수를 조사하여 평균하였다. 6월 5일 처리한 구에서는 처리 3일 후인 6월 9일 무처리 대비 26%의 방제가를 보였으며, 2차 처리 후 66%의 방제가를 보였다. 6월 12일 처리한 구에서는 처리 3일 후인 6월 15일에 무처리 대비 54%의 방제가를 보였으며 2차 처리 후에는 48%의 방제가를 보여 방제가가 조금 하락하 였다. 약제처리 초기는 6월 9일 처리했을 때 방제가가 6월 16일 처리 했을 때보다 10%정도 더 높았지만 6월 중순 이후에는 큰 차이가 없었다. 후기로 갈수록 방제가 격차는 줄어들었지만 조명나방 발생초기 옥수수 피해를 생각해 보았을 때 유충 발 생시점인 6월 5일 약제처리가 옥수수의 수량을 더 높일 것으로 생각된다.

애멸구는 벼를 가해하면서 벼줄무늬잎마름병(RSV)을 매개하여 큰 피해를 주는 노린재목 멸구과(Delphacidae)에 속하는 벼의 주요 해충이다. 본 연구에서는 차세 대염기서열분석법(NGS)을 이용하여 이배체 양성생식을 하는 애멸구(상동염색 체: 14쌍, 성염색체: XX(♀), XO(♂))(Noda and Tatewaki, 1990)의 전장 게놈 유전 체 해독을 위한 준비단계로 해독 라인을 선발하고자 하였다. Paired-end sequencing 방법으로 얻어진 실내 누대 사육 애멸구 집단들(Y, S, NA, NB)의 게놈 염기서열을 k-mer distribution analysis를 통해 애멸구의 예상 게놈 사이즈와 Heterozygosity를 검토하였다. 그 결과 sequencing coverage 1 이후 좁고 높은 피크 가 형성된 집단은 찾지 못하였으나 그중 넓지만 상대적으로 높게 피크가 형성된 NB 집단을 통해 애멸구의 예상 게놈 사이즈는 약 528~559Mb로 추정되었다. NB 집단의 read sequence를 de novo contig assembly를 진행한 결과 total size 671Mb 로 나와 예상 게놈 사이즈와 100Mb 이상 차이를 보였다. NB 집단으로부터 Inbreeding 라인을 3세대 이상 만들어 애멸구 게놈 유전체 해독 라인으로 활용할 예 정이다.

팥나방 (Matsumuraeses phaseoli) (나비목: 잎말이나방과)은 한국에서 팥 (Vigna angularis)과 녹두 (Vigna radiata)의 꽃과 꼬투리를 가해하는 주요 해충의 하나인데, 수원지방에서 이 곤충의 발육 특성과 월동태를 추정할 목적으로 야외 (37°16′N 126°59′E 35ASL) 조건에서 인공사육을 통해 발육과정이 관찰되었다. 갓 부화한 유충 집단들은 약 14일 간격으로 인공사료를 이용하여 1년 이상 야외에서 사육되었는데, 봄에서 고온인 여름철로 감에 따라 발육기간이 짧아지고, 가을철로 감에 따라 다시 길어지는 경향이었다. 유충 혹은 번데기 발육에서 여름철 하면 현상은 발견되지 않았다. 2008년 10월 8일 사육이 시작된 집단은 번데기 상태로 월동하였는데, 6%의 생존율을 보이며 이듬해 4월말 우화하였다. 10월 23일에 사육이 시작된 집단은 노숙유충태로 월동하였는데, 이듬해 4월말 용화하여, 5월 초중순에 2%의 최종 생존율을 보이며 우화하였다. 한편 실내에서 사육되어 5령까지 발육된 유충들을 11월과 2월 사이에 야외로 옮겨 사육하였을 때, 생존하는 개체들은 발견하지 못하였다. 항온조건 (25℃, 15L:9D)에서 갓 산란된 알을 11월과 12월 중에 야외로 옮겨 유지하였을 때, 월동하여 부화하는 알은 발견되지 않았다. 또 항온조건에서 갓 우화한 성충들을 11월과 12월 중 야외로 옮겨 사육하였을 때, 모두 사망하였다. 이 결과로 팥나방은 한국의 수원지방에서 10월 중 부화한 유충들이 유충과 번데기로 월동할 수 있는 것으로 추정되었다.

옥수수 포장에서 발생하는 Trichogramma속 조명나방 알기생벌의 종 분포를 조사하기 위해 채집된 알기생벌로부터 핵내 ITS2 DNA 전체 염기서열 정보를 해독하였다. 그리고 종 구별을 위한 참고정보로 NCBI GenBank에 등록된 Trichogramma속 60종의 ITS2 전체 염기서열을 확보하여 비교하였다. 국내 채집 알기생벌은 ITS2 DNA 길이와 3′ 말단 염기서열 패턴에 따라 3개 그룹(K-1, -2, -3)으로 구분되었다. 국내 채집 그룹 내 염기서열 차이 추정값(Evolutionary distance, d)은 0.005 이하로 그룹 간 비교 시 d 값(≥0.080)보다 낮았다. 그룹 및 GenBank 등록 종 간 비교 시 K-1은 T. ostriniae, K-2는 T. dendrolimi, K-3은 T. confusum과 d 값이 각각 0.016, 0.001, 0.002로 가장 작았다. 추론된 분자계통수에서 K-1은T. ostriniae, K-2는 T. dendrolimi와 각각 분지되었으나 K-3는 T. confusum, T. chilonis, T. bilingensis와 함께 분지되었다. NCBI BLAST 결과에서도 K-1은 T. ostriniae와 K-2는 T. dendrolimi와 99% identity를 보였다. 그러나 K-3의 홍천 채집 기생벌들은 T. confusum, T. chilonis와 99-100% identity를 보였지만, 고창 채집 기생벌은 T. bilingensis, T. confusum, T. chilonis와 98% identity를 보였다. 이상의 분석 결과 본 연구에서 채집된 알기생벌 K-1과 K-2는 각각 T. ostriniae와 T. dendrolimi, 단일한 종으로 추정되었으나 K-3는 ITS2 정보만으로 종을 추정하기 어려웠다.

벼멸구(Nilaparvata lugens Stål)는 한국, 일본, 중국 등 동아시아 여러 국가에서 벼 생산에 막대한 지장을 주는 해충이며, 이를 방제하기 위한 대책의 하나로 저항성 벼 품종을 육성·이용해 오고 있다. 본 연구에서는 벼멸구 개체군의 생존율을 이용하여 저항성 벼 품종에 대한 벼멸구의 가해능력 변화를 알아보고자 하였다. 벼멸구에 감수성인 일품벼와 저항성 유전자를 가진 삼강벼(Bph1), Mudgo(Bph1), M63(Bph2), ASD7(Bph2), 가야벼(Bph1+α) 등 6개 품종을 대상으로 국립식량과학원에서 유지하고 있는 벼멸구 5개 개체군(1980년대, 2005년, 2007년, 2012년, 2013년 채집)에서 각각 10개체씩 접종한 뒤 벼멸구의 생존율을 조사하였다. 조사 결과, 1980년대에 비래한 벼멸구 개체군의 생존율이 가장 낮았고, 대체적으로 최근 비래한 개체군일수록 생존율이 높아지는 경향을 나타냈다. 1980년대 개체군과 2013년 개체군을 비교했을 때, 생존율의 차이는 최소 6%(Mudgo)에서 최대 70%(삼강벼)에 이르렀다. 이러한 결과로 볼 때, 최근 비래하는 벼멸구 개체군은 저항성 품종에 적응하여 과거의 벼멸구 개체군에 비해 기존의 저항성 벼 품종들을 가해할 수 있는 능력이 높아진 것으로 판단되므로 앞으로 대발생에 대한 주의가 필요할 것으로 생각된다.

새만금간척지에서 옥수수 나방류 해충인 조명나방(Ostrinia furnacalis), 왕담배나방(Helicoverpa armigera), 멸강나방(Pseudaletia separata)의 발생 양상을 2012년과 2013년에 걸쳐 조사하였다. 2012년 조명나방 1차 성충은 5월 하순 11.11마리로 최고발생밀도를 보였고, 2차 성충은 9월 상순 6.68마리의 밀도를 보여 의외로 1차 성충보다 2차 성충이 낮은 밀도를 보였다. 왕담배나방은 1차 성충이 8월 상순 28.33마리로 최고발생밀도를 보였으며, 5월 중순에 17.19마리로 두 번째로 밀도가 높았다. 또한 9월 하순까지 6차례나 발생했다. 멸강나방은 5월과 9월에 발생하였으나 밀도는 0.21마리, 0.19마리로 매우 낮았다. 2013년 조명나방은 1차 성충이 8월 하순부터 9월 중순까지 4.04마리에서 2.46마리로 최고발생밀도를 보였고, 2차 성충은 6월 상순 2.00마리의 밀도를 보였다. 왕담배나방은 1차 성충이 5월 중순에서 하순까지 15.76마리에서 13.62마리로 최고발생밀도를 보였으며, 이후에 발생 밀도는 낮았다. 멸강나방은 5월과 9월까지 간헐적으로 발생하였으나 0.06마리, 0.05마리로 밀도가 현저히 낮았다. 2012년에 비해 2013년 조명나방은 그 발생 밀도가 전년에 비해 30% 정도로 크게 낮았으며, 1차 성충 발생밀도에 비해 2차 성충 발생밀도가 더 높았다. 왕담배나방 역시 전년에 비해 그 밀도가 현저히 낮았으며, 5월 중순에서 하순에 한차례 밀도가 높았고 이후 낮은 밀도를 유지했다. 멸강나방은 두 해 모두 매우 낮은 밀도 보였다.

Electrical Penetration Graph(EPG)는 기주식물과 곤충을 전기적 회로에 연결하여 곤충의 섭식활동으로 나타나는 전기적 신호를 실시간 기록하고 특정 섭식관련 파형에 대해 정량적 분석이 가능한 시스템이다. 미국선녀벌레는 기주범위가 넓고 군서하기 때문에 농작물에 섭식을 통한 직접 피해와 왁스물질과 감로분비를 통한 2차 피해를 줄 가능성이 큰 흡즙성 외래 해충이다. 본 연구에서는 미국선녀벌레의 섭식 특성을 이해하고 피해작물을 예측하기 위한 기초연구로서 EPG를 이용하여 기주식물로 알려진 무궁화를 섭식하는 동안 나타나는 전형적인 섭식파형을 분리하였다(np, Mp1, Mp2, Mp4 Mp4-H, Mp5, Mp5-1, Mp7). np는 구침을 찌르지 않는 상태로 전압수준이 “0”에 가까우며, Mp1은 구침을 식물에 찌름과 동시에 전압이 급격하게 상승되어 섭식활동을 시작하는 파형으로 분리하였다. Mp2는 Mp1 이후 3∼5.8V의 전압수준에서 나타나는 불규칙성의 wave 모양의 파형으로 분리하였다. Mp4는 전압수준이 “0”이하로 가장 낮고 진폭이 0.1V 이하의 반복적인 peak가 약 4∼5Hz 주기적으로 나오는 특징을 보였다. 특히 Mp4가 진행 중인 가운데 감로를 분비하기위해 배 끝을 빠르게 여러 번 움직이는 행동을 보이는데 이때 약 0.6V 진폭의 peak 파형을 Mp4-H로 분리하였다. Mp5와 Mp5-1은 전압수준이 약 3V로 높고 아래로 뾰족한 peak가 약 4∼6Hz 주기적으로 나타나는데 각각을 진폭의 상대적 크기로 구분하였다. Mp7은 전압수준이 2.5∼5V로 높으면서 Mp2와 유사하지만 진폭이 더 낮고 약 0.03Hz 주기로 반복되는 특징을 보였다. 한편, Mp5와 구침의 식물조직 내 위치 관계를 추적한 결과 물관부 섭식활동과 관련이 있을 것으로 추정되었다.

ITS2(Internal Transcribed Sequence 2) DNA 영역은 핵내 5.8S와 28S 리보솜 RNA 사이에 존재하는데 종간 변이가 크고 적은 양으로도 PCR 증폭이 잘 되기 때문에 곰팡이나 벌목 분류에 자주 사용되고 있다. 본 연구에서는 공중포충망과 유아등에 포획된 벼 멸구류들로부터 간편하게 DNA를 추출하고, 형태적 구별이 어려운 유사 벼 멸구류들을 구별하는데 ITS2 DNA 영역을 활용할 수 있는지 검토하였다. 그 결과 벼 멸구류의 ITS2영역은 전체길이가 551∼700bp였으며 그중 벼멸구, 애멸구, 흰등멸구가 각각 694bp, 601bp, 551bp로 종간 DNA 염기서열 길이 차이가 있었다. 또한 DNA 염기서열을 배열하여 비교 후, 유전적 거리 추정방법과 추론된 분자계통도를 통해 종간 차이를 구별할 수 있었다.