미국선녀벌레(Metcalfa pruinosa)는 외래 침입해충으로 조사가 시작된 2009년 이후 발생지역과 발생면적이 계속 증가하여 2018년에는 123개 시군구의 21,154ha에서 발생이 보고되고 있다. 미국선녀벌레는 농경지와 그 주변 산림지에서 활동하기 때문에 정부와 지자체간 협업을 통해 농림지 동시방제를 5월하순경(부화약충 대상)과 7월 중순경(성충 대상) 2회 실시하고 있다. 농촌진흥청에서는 미국선녀벌레의 기생천적인 선녀벌레집게벌(Neodryinus typhlocybae)의 안정적인 도입과 미국선녀벌레에 대한 생물적 방제원으로서 국내 정착을 위해 이탈리아 파도바대학과 국제협력사업을 2017년부터 수행하고 있다. 선녀벌레집게벌은 완주에서 월동이 가능하였으며 6월 초에 50%이상 우화를 하였다. 2018년도에 온실(완주)과 야외(수원, 태안)에서 증식하여 1,000여 개체 이상을 확보하였으며 도입천적의 안정적인 국내 정착과 확산 및 활용 방안에 대해 논의하고자 한다.

The original focus of this study was to investigate the immediate effects of lumbar rotational mobilization on the one-legged standing ability. Fifteen subjects (6 men and 9 women, mean age = 22.77 (SD = 1.21), mean height = 165.46cm (SD = 11.65), mean weight = 61.46kg (SD = 8.29) volunteers from healthy individuals were recruited and randomized to a lumbar rotational mobilization (LRM) group and a trunk rotational exercise (TRE) group. Mobilization (grade 3 or 4) was applied to the LRM group on the lumbar spine (L1 to L5) in a side-lying, and trunk twist exercise (left and right side) was applied the to the TRE group with lunge position. Center of pressure (COP) and the velocity of the center of pressure (VCOP) of each participant were measured as a balance ability through one leg standing position. Results are as follows. In within-group difference, the COP of the LRM group reduced during standing with the right foot, but the VCOP change of the LRM was not statistically significant. In between-groups difference, COP of TRE group was decreased compared with LRM group only during left leg standing in the eyes (p <.05). The results of this study suggest that LRM is more effective than TRE in improving balance ability.

Development and fecundity of the foxglove aphid, Aulacorthum solani (Hemiptera: Aphididae) were investigated at ten constant temperatures (photoperiod: 15L:9D) from 2.5 to 30℃ on soybean (Glycine max) leaves. The nymphs couldn’t emerge to adults at 2.5 and 30℃. The lower development temperature threshold and thermal constant of development completion estimated with a linear development model in nymph were 5.02℃ and 131.2 degree-days. The lethal temperatures were estimated as 33.9 and 32.5℃ with Lactin 2 and Logan 6 non-linear models, respectively. Mean generation time (from 78.4 to 11.8 d) decreased with increasing temperatures (from 7.5 to 27.5℃). The highest net reproductive rate (77.4) was observed at 20℃. The highest intrinsic rates of population increase (0.282) and shortest population doubling times (2.07 d) were recorded at 25℃.

One of the leading pests of rice, small brown planthopper (Laodelphax striatellus) can grow up to have either short or long wings, depending on conditions. However, under the same breeding conditions, the phenotypes of the long- and short-winged small brown planthopper observed to keep the first collected phenotype. To investigate the mechanism involved in wing dimorphism, metabolomic researches have been conducted. In this study, we observed several metabolites change, and the difference of metabolites could provide clues to the relationship between physiological changes in the small brown planthopper and ecological transport.

약제 처리에 따른 담배거세미나방(Spodoptera litura) 유충의 섭식 행동 및 반응을 조사하기 위해 1분 간격으로 잎면적을 자동 측정하였다. 담배거세미나방 유충의 섭식 행동은 섭식기와 비섭식기가 뚜렷하게 구분되었으며, 섭식기가 끝나면 비섭식기를 거쳐 탈피를 하고 다시 섭식기에 들어갔다. 1회 섭식 지속 시간은 약 15분으로 조사되었고, 영기 내 평균 섭식 회수는 약 27.5회로 섭식 지속 시간과 마찬가지로 영기에 따른 차이는 없었다. 약제 처리는 피망 잎을 Buprofezin methoxyfenozyd과 BT (Bacillus thuringiensis) 500ppm 약액에 10초간 침지 처리하였다. Buprofezin methoxyfenozyd를 처리 하였을 경우 섭식 시간은 평균 8~9분으로 감소하였고, 치사 전까지 섭식량은 각각 176mg으로 조사되었다. 하지만 BT제를 처리 시에는 담배거세미나방 유충은 치사하지 않았다.

Thrips setosus Moulton, 1928 (Thysanoptera: Thripidae), one of the Tospovirus vectors, was found at a commercial greenhouse in Korea. It damaged to leaves of hydrangea (Hydrangea macrophylla). The thrips widely distributes in Japan, being regarded as its origin. Recently, it invaded in Europe such as the Netherlands, France, and Germany. Unlike Japan, it was found on Hydrangea plants in European countries. In Korea, the thrips was recorded in 1974 by Woo. However, examination of voucher specimens reveals that the record is not true. According to the collection data since 2000, its distribution in Korea is rarely limited in Jeonbuk and Jeju. For identification, representative morphological characteristics and COI barcoding results are provided with possibility of introduction from Europe.

The spined soldier bug, Podisus maculiventris (Hemiptera: Pentatomidae), can feed on more than 70 species of insects including immature stages of Lepidoptera and Coleoptera. P. maculiventris is native to North America and there was an attempt and failure to import P. maculiventris to South Korea in 1970s. Recently, P. maculiventris was successfully re-introduced to South Korea and is being contained and reared in a quarantined facility at the National Institute of Agricultural Sciences, Rural Development Administration, South Korea. In this presentation, we will introduce this new biological control agent targeting major lepidopteran and coleopteran pests in agriculture and forest. In addition, current research on mass rearing and aerial release of P. maculiventris using drones will be presented.

The bean bug is one of major hemipteran pests against the soybean, Glycine max in Korea. Gene expression regulation technologies such as RNA interference and gene editing have emerged as a next generation pest control strategy in agriculture. To search genes effective to feeding inhibition with exogenous dsRNA, a total of 26,761 transcripts were obtained from salivary glands of the bean bug and several target gene candidates such as GPCR, OBP, and CSP were profiled in this study. On the other hand, 1st instar nymphs of the bean bug after hatching were highly attracted to water and absorbed about 701.5 ± 137.72 ㎍/individual/day, suggesting that it could be a practical way for RNA interference by feeding exogenous dsRNA dissolved in water. These preliminary results are expected to be helpful to investigate novel pest control strategy of R. pedestris in the future.

벼에 반점미를 유발하는 흑다리긴노린재 [Paromius exiguus (Distant)]의 온도에 따른 산란 특성을 17.5~35°C 8개 항온조건 광주기 14L:10D에서 조사하고 산란모델 구축을 위한 단위 함수 개발 및 생명표 분석을 수행하였다. 성충 수명은 17.5°C에서 123.8일로 가장 길었고, 32.5°C에서 23.6일로 가장 짧았으며 온도가 올라감에 따라 수명도 짧아졌다. 암컷 한 마리당 총산란수는 30°C에서 585.2개로 가장 많았으며, 17.5°C에서 21.5개로 가장 적었다. 온도에 기반한 산란 모델 개발을 위해 성충노화율, 총산란수, 성충생존율 및 누적산란율 단위모델을 추정하였 다. 총 산란수(r2 = 0.83~0.85)를 제외한 3개의 단위모델 모두에서 높은 수준의 모델 적합성을 보였다(r2 = 0.92~0.98). 온도에 따른 흑다리긴노 린재 생명표 매개변수들을 추정하였다. 순증가율(R0)은 30°C에서 118.21로 가장 높았다. 평균 세대기간(T)은 32.5°C에서 32.99일로 가장 짧았 으며, 개체군 배수기간(Dt)은 30°C에서 5.69일로 가장 짧았다. 내적자연증가율(rm)과 기간증가율(λ)은 30°C에서 가장 커 각각 0.122, 1.129였다.

멸구과(Delphacidae) 8종의 internal transcribed spacer 2 (ITS2) DNA 염기서열로 종간 차이 추정값을 비교하고 분자계통수를 추론하였다. ITS2 DNA 염기서열 길이는 종(species)마다 550 bp (흰등멸구)에서 699 bp (겨풀멸구)까지 차이를 보였다. 같은 Nilaparvata 속의 겨풀멸구와 벼멸구붙이 사이 의 염기서열 차이 추정값(d ± S.E.)은 0.001 ± 0.001로 가장 낮았으며, 사슴멸구와 일본멸구 사이는 0.579 ± 0.021로 가장 높았다. 벼멸구와 다른 멸구류들 과의 종간 염기서열 차이 추정값은 0.056 ± 0.008 (겨풀멸구)에서부터 0.548 ± 0.021 (일본멸구)로 구분되었다. 반면, Neighbor-joining 방법으로 추론된 분자계통수에서는 겨풀멸구와 벼멸구붙이를 제외하고 나머지 멸구류들은 독립된 다른 그룹으로 분지되었다. 벼멸구의 ITS2 염기서열을 참고하여 벼멸구 특이 고리매개등온증폭(loop-mediated isothermal amplification, LAMP) 프라이머 4 세트(BPH-38, BPH-38-1, BPH-207 및 BPH-92)를 제작하였다. 이들 각각을 벼멸구, 흰등멸구 및 애멸구의 게놈 DNA와 65°C에서 60분간 반응시켰을 때, 벼멸구 시료에서만 증폭 산물들이 관찰되었다. BPH-92 LAMP 프라이머 세트로 65°C에서 벼멸구 DNA의 양(0.1 ng, 1 ng, 10 ng, 100 ng)과 반응시간(20분, 30분, 40분, 60분)을 달리하여 형광반응을 관찰하였을 때, 20분과 30분 반응에서는 100 ng 까지에서도 발광여부 구별이 어려웠다. 그러나 40분 반응에서는 10 ng 이상에서, 60분 반응에서는 0.1 ng 이상에서 발광여 부가 명확히 구별되었다.

관주처리에 의한 벼멸구 흡즙 섭식 독성, 잎 침지처리에 의한 접촉독성과 식물체내 침투에 의한 섭식독성, 미량국소처리에 의한 표피 접촉 독성 등, 처리 방법에 따른 카보퓨란의 벼멸구에 대한 살충 작용 특성을 분석하였다. 카보퓨란 관주처리는 시간에 따른 벼멸구의 살충력 변화가 2 가지 패턴으로 나타났다. 상대적으로 높은 농도(8~30 ppm)의 처리에서는 급격히 사충율이 올라가다가 시간이 지남에 따라 증가율이 낮아지는 로그곡선의 형태와 낮은 농도(1~4 ppm)의 처리에서는 사충율 증가 패턴이 S 자 모양의 곡선 형태를 보였다. 관주처리 시 높은 농도에서는 처리 효과가 즉시 나타나 하루 만에 치사율이 40% 이상 도달하였으나 상대적으로 낮은 1~2 ppm의 농도에서는 처리 5일 후에야 80~100%에 달하는 사충율을 얻을 수 있었다. 침지처리는 사충율이 처리 1일 후 약효가 급격히 증가하고 이 후 증가율이 낮아졌다. 국소처리도 침지처리와 비슷한 경 향을 보이나 침지처리와는 달리 처리 후 3일 이후에는 사충율이 거의 증가하지 않았다. 약효 최적 조사 시간은 관주처리에서 처리 후 2일 (42시 간)이었으며 침지처리와 국소처리에서는 처리 후 1~2일이 약효 조사 적기였다.

Maruca vitrata larvae feed on flowers and pods of several leguminous crops, and can severely reduce seed yield. Adult emergence, mating and oviposition behaviors were observed in a 15h/9h=light/dark and 25℃ condition as a base study for monitoring. Emergence occurred mainly during the first five hours of scotophase. Mating occurred from the two days after emergence, and the mated females started to lay eggs from the next day. A maximal mating rate was observed in the night of five days. Mating occurred significantly more often during the time from 2 hours before to 3 hours after lights-off, but older females mated more frequently during the photophase. Electroanntennographic responses of males to some chemicals, and body extracts and volatile collections of females were measured

DC-EPG 시스템을 활용하여 애멸구(Laodelphax striatellus) 암컷 성충이 벼를 섭식하는 동안 발생되는 전기적 신호를 기록하고 분석하여, 벼멸구에서 보고된 것(Seo et al., 2009)과 같은 방식으로, np, L1, L2, L3, L4-a, L4-b, L5의 7 개 EPG 파형으로 구별하였다. 파형들의 모양과 발 생 패턴은 벼멸구(Nilaparvata lugens)와 매우 유사하였고, L4-b의 직전에는 반드시 L3와 L4-a가 연속된 순서로 나타났다. 감로는 L4-b에서 주기 적으로 분비되었다. 레이저 stylectomy 후 섭식부분의 미세절편을 관찰한 결과, 애멸구 구침의 끝이 L3와 L4-a, L4-b에서는 벼의 체관부 근처 또 는 체관부에서 관찰된 반면, L5에서는 물관부에서 관찰되었다. 레이저 stylectomy로 L4-b에서 잘려진 애멸구 구침의 절단부로부터 유일하게 벼 수액이 용출되었고, HPLC로 분석된 수액 안의 당 성분으로 식물의 체관부 탄수화물 이동태인 설탕(sucrose)만이 검출되었다. 이상의 관찰 결과 와 애멸구의 EPG 파형 전개 과정 분석을 통해, L1과 L2는 관다발 도달 전에 발생하는 구침을 찌르고 타액 분비가 동반된 구침의 이동 행동으로, L3와 L4-a는 체관부에서 섭식을 위해 사전에 준비하는 과정으로, L4-b는 체관부 수액을 흡즙하는 행동으로, 마지막으로 L5는 물관부에서 형성되 는 섭식행동으로 벼멸구와 유사하게 결론지었다.

The brown marmorated stink bug (BMSB), Halyomorpha halys (Hemiptera: Pentatomidae), is an invasive insect pest from Eastern Asia. Since its invasion into North America during the late 1990s, frequent outbreaks of BMSB have caused considerable economic damage to orchards, field crops, and vegetables. Currently, management practices in the United States rely on insecticides to control BMSB. Therefore, identification of potential natural enemies of BMSB is crucial to justify integrated pest management (IPM). We investigated the viability of using the spined soldier bug, Podisus maculiventris (Hemiptera: Pentatomidae), as a potential biological control agent for BMSB. In this study, we used choice and non-choice tests to determine which life stages of the spined soldier bug can effectively kill specific stages of BMSB using videography. Prey searching and feeding behavior of the spined soldier bug and defensive behavior of BMSB were analyzed. Our study showed that BMSB eggs and nymphs attacked by the spined soldier bug had a mortality rate of 100%. We also observed that all first instar BMSB remained on the egg cluster allowing the spined soldier bug to attack and kill many BMSB during one feeding session. The results indicate that the spined soldier bug has the potential for killing BMSB

The spined soldier bug, Podisus maculiventris (Hemiptera: Pentatomidae), is a generalist predator commonly found in North America. The spined soldier bug can feed on more than 70 species of insects including immature stages of Lepidoptera and Coleoptera. The spined soldier bug can inhabit various agricultural ecosystems (i.e. crop fields, forests, and grasslands) and plays a key role in the control of major insect pests. The spined solider bug has high the potential for augmentative biological control because it has a high reproduction rate. In 2016, 500 eggs of the spined soldier bug were introduced to South Korea from U.S.A. under the cooperative research project between West Virginia University and the National Institute of Agricultural Science (NIAS), Rural Development Administration. Currently the spined soldier bug is being reared in a quarantined facility at NIAS. In this presentation, we will describe the natural history of the spined soldier bug in North America including its feeding ability as a generalist predator, its potential for biological control of various agricultural and forest pests, and its response to aggregation pheromone. In addition, current research at West Virginia University including mass rearing and aerial release using unmanned aerial vehicles (a.k.a. drones) of the spined soldier bug will be presented.

Although expression of foreign genes in a crop species has been target techniques for powerful protection against insect pests, classical breeding programs using varietal resistance of a crop are still being processed. It is, however, frequently difficult to find key products expressed from resistance-related genes in the variety, and those action mechanism. Here, an unterminated story about seed of a mungbean (Vigna radiata) variety with high resistance against the adzuki bean weevil and the bean bug is introduced. The two insects cannot survive on seeds of the variety, although they well develop on susceptible ones. Molecular markers linked to the resistance were selected through BAC library screening and near isogenic lines, and finally a bruchid resistance gene was suggested after map-based cloning approaches. Starvation and chemicals were suggested for a resistant mechanism and a related factor through feeding and behavior experiments, respectively. The seed flour was extracted with organic solvents, and isolated into several fractions on chromatography. Several peaks on HPLC in a fraction were related with the high mortality of the bean bug. A partial structure in an isolated chemical was observed before full identification.

채집 시기에 따른 미국선녀벌레(Metcalfa pruinosa) 월동난 발육을 다양한 항온조건에서 조사하였다. 2012년의 경우 4월 13일 이전에 채집 된 월동난은 부화에 실패하였으나, 2013년 4월 11일 채집한 개체들이 일부 온도 조건에서 성공적으로 부화하였다. 온도에 따른 월동난의 발육 조 사 결과 12.5℃와 35℃를 제외한 모든 온도 조건에서 발육이 가능하였다. 2013년 4월 26일 채집하여 가온한 결과 15℃에서 49.6일로 발육기간 이 가장 길었고 30℃에서 13.3일로 가장 짧았다. 온도가 증가함에 따라 발육기간이 짧아지는 경향을 보였으나 32.5℃에서는 30℃에서 보다 발 육기간이 길어 고온에서 발육이 지연되는 현상을 보였다. 온도와 발육율과의 관계를 설명한 선형 모형을 이용하여 추정된 미국선녀벌레의 발육 영점온도는 10.1℃, 유효적산온도는 252.5DD였다. 온도 의존적인 발육율을 설명하기 위하여 사용된 선형 및 비선형 5개 모델 중 Lactin 2 모델 이 가장 높은 해석력을 보여주었다. 월동난 개체군의 발육 완료를 설명하기 위해 사용된 Two-parameter Weibull 함수는 발육기간을 기반으로 하였을 경우 결정계수 0.92로 높은 결정력을 보였다. 개발된 발육율, 발육완료 모델들을 이용하여 추정된 50% 누적 우화일과 실측된 우화일의 차 이를 보면 Poikilotherm rate 모델을 이용하여 추정한 결과가 세 지역 편차일의 평균이 1.7일로 상대적으로 다른 모델들 보다 가장 정확하게 50% 누적 부화일을 예측할 수 있었다.

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.

The small brown planthopper (SBPH), Laodelphax striatellus Fallén (Hemiptera: Delphacidae) is one of the major insect pest against rice, Oryza sativa L. in Korea. High density of SBPH could cause severe damage on rice plant by directly sucking and indirectly transmitting viral pathogens, Rice stripe virus and Rice streaked dwarf virus. As a preliminary study for de novo whole-genome sequencing of SBPH, we investigated 6 transcriptomes isolated from different developmental stages, sex, and tissue (egg, 1st ~ 3rd nymphs, 4th ~ 5th nymphs, female and male adults, salivary gland). Clean-sequence data of 19.3 Gb were obtained from total 47.8 Gb raw data after adaptor and quality trimming (Q30) and overlapped reads joining. As a suitable assembler, Bridger was selected based on the results of reference mapping (93.45%) and CEGMA completeness (95.97%). Finally, we obtained 158,207 reads (size range: 201 ~ 22,162 bp; Mean size: 1,048.04 bp; N50: 2,417 bp) after clustering the assembly results by CD-HIT-EST (similarity threshold: 99%). Based on these results, we are conducting further studies such as transcript expression pattern among different developmental stages and gene annotation.

The insecticidal activity of cinnamon essential oils, cinnamon bark, cinnamon technical, cinnamon green leaf oils and their constituents and structurally related compounds against citrus flatid planthopper, Metcalfa pruinosa, was examined using a direct contact application. At 500 mg litre-1 very strong mortality (100%) was observed in cinnamon technical, cinnamon bark, cinnamon green leaf, mortality against flatid planthopper M. pruinosa. The cinnamon oils constituents were identified by GC-MS. The active principles were determined to be hydrocinnamic acid (24 h LC50, 30.66 mg/L), geranic acid (24 h LC50, 31.23 mg/L), cinnamaldehyde (24 h LC50, 32.65 mg/L), hydrocinnamaldehyde (24 h LC50, 39.11 mg/L) and trans-cinnamaldehyede (24 h LC50, 39.54 mg/L) were the most toxic against both nymph and adult of citrus flatid planthopper, M. pruinosa. The moderate activity was observed with cinnamyl acetate, dibutyl pthalate, anethole, α -cyano cinnamic acid, cinnamyl alcohol, methyl cinnamaldehyde, eugenol, 2.4-dihydrocyl cinnamic acid, bornyl acetate (24 h LC50, 53.35- 97.17 mg/L) respectively. The other constituents were showed less or no activity against adult of M. pruinosa. Global efforts to reduce the level of highly toxic synthetic insecticides in the agricultural environment justify further studies on the active cinnamon oils active principles act as potential insecticides for the control of M. pruinosa populations as direct spray with contact action.