대량유살 기술을 통한 총채벌레 방제 기술이 시설 고추재배지를 중심으로 개발되었다. 이 기술의 핵심 요인은 효과적 유인제 개발에 있다. 집합페로몬에 의존하였던 유인전략은 노지 재배지에서는 뚜렷한 효과를 보이지 않았다. 따라서 본 연구는 노지 고추재배지에서 총채벌레의 대량 유살을 위해 새로운 유인물질의 추가가 필요하였다. 또한 노지재배지에서 집합페로몬의 유인력 감소 원인을 규명할 필요가 있었다. 새로운 유인 물질로서 methyl isonicotinate (MIN)이 제시되었고, 이 물질이 실내 유인행동분석을 통해 총채벌레에 대한 자체 유인력은 물론이고 집합페로 몬과 협력효과를 보였다. 이를 바탕으로 집합페로몬과 혼합물 형태로 노지 고추재배지에서 분석한 결과 총채벌레의 포획밀도를 증가시켰다. 특 히 이러한 증가는 꽃노랑총채벌레(Frankliniella occidentalis)에서 뚜렷하게 나타났다. 유인트랩에 집합페로몬의 함량 증가는 노지 고추재배지에 서 꽃노랑총채벌레는 물론이고 다른 총채벌레류의 포획밀도를 뚜렷하게 증가시켰다. 본 연구는 집합페로몬 유인력이 시설재배지와 노지재배지 사이에서 차이가 있으며, 노지 재배지의 경우 효과적 유인력을 발휘하기 위해서는 더욱 많은 집합페로몬 함량을 요구한다는 것을 밝혔다. 또한 본 연구는 집합페로몬에 MIN을 추가하여 꽃노랑총채벌레에 대한 고효율 유인제를 개발할 수 있는 기술을 제시한다.

꽃노랑총채벌레(Frankliniella occidentalis)는 고추를 가해하는 주요 병해충 가운데 하나이다. 유충과 성충이 긁어빠는 구기로 잎과 열매에 가해하는 직접피해는 물론이고 일명 칼라병이라 일컬어지는 토마토반점위조바 이러스를 전파하는 간접피해를 주고 있다. 다양한 바이러스 내병성 품종이 농가에서 재배되고 있으나, 칼라병의 발병은 해를 거듭하며 증가하고 있다. 놀라운 사실은 일부 내병성 품종에 대해서 총채벌레의 유인력이 감수성 품종에 비해 높다는 사실이다. 본 연구는 꽃노랑총채벌레에 대한 고추의 항객성 기작을 분석하였다. 총채벌레에 이미 피해를 받은 고추는 다른 총채벌레의 접근을 억제하는 것은 물론이고 천적인 미끌애꽃노린재를 유인하였 다. 이 고추 내부에는 자스모닉산 생합성 관여 유전자의 발현이 증가하였다. 고추가 생산하는 향기성분을 SPME 방식으로 모아 분석한 결과 Green leaf volatile과 terpene류의 증가를 보였다. 시판되는 10개의 고추 품종을 대상으 로 항객성 생물 검정과 향기성분 분석을 실시한 결과 이상의 항객성 기작을 뒷받침하였다. 또한 근권세균 가운데 일부는 고추로 하여금 이러한 항객성을 유도하였다.

소형 곤충으로 좁은 틈새에 있는 총채벌레는 종종 살충제 살포에 노출되기 어렵다. 이에 접촉페로몬을 처리하여 은둔행동을 막으려는 행동 교란 방제 전략을 세웠다. 꽃노랑총채벌레(Frankliniella occidentalis)에서 밝혀진 접촉페로몬은 7-methyltricosane (7TM)으로 본 연구에서는 먹이에 이 물질을 처리하여 행동 교란 유무를 생물검정하였다. 이 접촉페로몬은 유충에게 영향을 주지 않았지만 수컷 성충으로 하여금 처리된 먹 이로부터 회피하려는 행동을 유발하였다. 반면에 암컷 성충에게는 오히려 7TM이 처리된 지역으로 이동하는 행동을 유발하였다. 동일한 접촉페 로몬에 대해서 대만총채벌레(Frankliniella intonsa)에서도 유사한 행동 변화가 관찰되었다. 이러한 7TM에 기인한 총채벌레의 행동 변화를 살충 제 처리와 연결하여 고추를 가해하는 총채벌레류를 대상으로 방제효과를 검정하였다. 스피네토람 살충제 단독 처리에 비해 7TM과 혼합하여 처 리하면 총채벌레류 방제효율이 증가하였다. 흥미로운 점은 7TM 단독 처리로도 대만총채벌레 밀도에 일부 감소 효과를 보여 이 물질이 총채벌레 의 행동교란을 주는 것을 뒤받침하였다. 본 연구는 접촉페로몬 처리로 총채벌레의 살충제 회피 행동을 줄여 방제효과를 높인 새로운 해충방제기 술을 제시한다.

시설재배지 고추를 가해하는 꽃노랑총채벌레(Frankliniella occidentalis)를 대상으로 미끌애꽃노린재(Orius laevigatus)를 이용한 생물적 방 제가 검토되고 있다. 그러나 대상 해충의 빠른 집단 성장은 화학 살충제의 투입이 때에 따라 요구된다. 본 연구는 화학 살충제와 천적의 이상적 종합 방제를 구현하기 위한 목적으로 선택성이 높은 살충제 선발 및 이들 살충제 처리 이후 미끌애꽃노린재의 안전한 재투입 시기를 결정하기 위해 수행 되었다. 첫째로 꽃노랑총채벌레에 방제 효과가 높은 상용 살충제가 선발되었다. 총 17종류의 상용 살충제 가운데 5종류(pyriproxyfen+ spinetoram, abamectin, spinosad, acetamiprid, chlorpyrifos) 주성분을 갖는 상용 살충제가 꽃노랑총채벌레에 우수한 방제효과를 주는 약제로 선발되었다. 이들 5종류의 살충제에 대해서 미끌애꽃노린재의 감수성 반응은 꽃노랑총채벌레와 상이하였다. 특별히 아바멕틴과 스피네토람이 유 기인계 또는 네오니코티노이드에 비해 상대적으로 낮은 독성을 보였다. 이들 5종류의 살충제 처리 이후 잔류 독성을 미끌애꽃노린재를 이용하여 생물검정한 결과 유기인계 및 네오니코티노이드 약제는 비교적 오랜 기간 독성을 유지하지만, 아바멕틴과 스피네토람 약제의 경우 3일 이후에는 대상 천적에 피해를 주지 않는 것으로 나타났다. 이러한 잔류독성결과는 LC-MS/MS를 이용한 농약 잔류량 화학분석을 통해 뒷받침되었다. 이상 의 결과는 높은 밀도로 증가한 꽃노랑총채벌레에 대해서 이 해충에 살충성이 높은 아바멕틴 또는 스피네토람의 약제를 살포하고 이후 3일 지나 미 끌애꽃노린재의 투입을 통해 대상 해충의 평균 밀도를 경제적피해수준 이하로 유지할 수 있다는 종합방제 기술을 제시하고 있다.

시설재배지 고추(Capsicum annuum)에 주요 총채벌레는 꽃노랑총채벌레(Frankliniella occidentalis)와 대만총채벌레(F. intonsa)이다. 본 연구는 이들 총 채벌레의 월동 생리를 분석하는 데 목적을 두었다. 두 총채벌레는 동결감수성 곤충으로 낮은 저온(-15~-25°C)에서 체내빙결점을 보였다. 그러나 이 체내빙결 점은 두 종 사이에 그리고 발육태에 따라 상이하였다. 꽃노랑총채벌레의 경우 성충 -25.7±0.5°C, 번데기 -17.2±0.3°C, 약충 -15.0±0.4°C였고 대만총채벌레 는 성충 -24.0±1.0°C, 번데기 -27.0±0.5°C, 약충 -17.2±0.8°C에서 체내빙결점을 기록하였다. 그러나 실제로 두 종의 저온 피해는 체내빙결점보다 높은 온도 에서 일어났으며, 처리온도가 내려갈수록 그리고 노출시간이 증가할수록 증가하였다. 대만총채벌레에 비해 꽃노랑총채벌레가 저온에 대해서 높은 내한성을 보였으며 발육태에 따라 약충보다는 성충이 높은 내한성을 나타냈다. 그러나 두 종 모두는 치사 저온조건(-10°C, 2시간)에 노출되기 전에 0°C에서 2시간 미리 노출되면 저온 피해가 현저하게 줄어드는 급속내한성유기를 보였다. 또한 단계적으로 감소하는 저온에 노출되면서 저온순화를 발현하였다. 이들 총채벌레의 월동처를 알아보기 위해 시설재배지 안팎에서 동계모니터링이 진행되었다. 동계기간(11월~2월) 두 종 성충은 야외에서 채집되지 않았지만, 시설재배지 내부 에서는 꽃노랑총채벌레가 황색점착트랩과 잡초에서 포획되었다. 동계기간 시설재배지 토양시료에서 꽃노랑총채벌레 성충이 지속적으로 우화되었으나, 대만 총채벌레는 11월과 12월 토양시료에서 나오지 않았지만, 1월 이후 채집된 시료에서 성충 우화가 관찰되었다. 휴면에 따른 우화율 차이인지를 분석하기 위해 상이한 일장을 이들 두 총채벌레 종에 처리하였다. 이 결과 꽃노랑총채벌레는 일장조건과 무관하게 우화한 반면 대만총채벌레는 단일조건에서는 우화하지 않 았다. 한편 이들 총채벌레가 전파하는 Tomato spotted wilt virus도 동계기간 총채벌레가 채집된 잡초에서 검출되었다. 이상의 결과는 꽃노랑총채벌레가 겨 울기간 시설재배지 내부에서 잡초를 먹이로 발육하는 반면, 대만총채벌레의 경우는 휴면상태로 토양 속에서 월동하는 것으로 추정되었다.

전국 최대 규모의 고추(Capsicum annuum L.) 재배지는 안동이다. 이 지역을 중심으로 본 연구는 시설재배지 고추를 가해하는 총채벌레의 연중(2021년 3월 31일~10월25일) 발생을 보고한다. 황색트랩을 이용하여 포획한 총채벌레를 유관으로 동정한 결과 꽃노랑총채벌레(Frankliniella occidentalis)와 대만총채벌레(F. intonsa)가 우점종으로 나타났다. 전체 포획충은 107,873마리였으며 이 가운데 꽃노랑총채벌레가 약 82%, 대만총채벌레가 약 17% 그리고 기타 총채벌레가 약 0.3% 를 차지하였다. 연중 전체적으로 2회 총채벌레 발생 피크를 보였다. 첫 번째 발생피크는 5-6월에 나타났고, 두 번째 발생 피크는 9월 이후에 일어났다. 발생규모는 첫 번째보다는 두 번째 발생 피크에서 높았으며 대부분은 꽃노랑총채벌레가 차지하였다. 흥미롭게 7-8월에 이들 총채벌레의 발생이 매우 낮았는데 이들 주요 총채벌레 가 고온에 대한 높은 감수성으로 기인되었다. 실내 고온 노출실험은 총채벌레들이 35°C 이상에서 고온 감수성을 보여 45°C에서는 1시간 노출을 견디지 못하였다. 실 제로 안동지역 7-8월 시설재배지는 최고온도가 45°C 이상을 기록하였다. 이 가운데 꽃노랑총채벌레가 대만총채벌레에 비해 낮은 고온 감수성을 보였다. 반면에 안동 에 비해 기온이 낮은 강원지역의 시설 고추 재배지에서는 7-8월에 오히려 최대 총채벌레 발생피크를 나타냈으며, 이 시기 최고온도는 45°C 이하를 기록하였다. 조사 한 안동지역 고추에서는 TSWV (tomato spotted wilt virus)에 의해 발병되는 바이러스병이 발생하였다. 다중 PCR 검정법으로 이 바이러스 보독 유무 및 대상 총 채벌레를 동시에 분석하였다. 이 결과 바이러스 보독충 비율은 최대 30%를 기록하며 연중 지속적으로 검출되었는데 이들 모두는 대만총채벌레로 판명되었다. 이상 의 결과는 시설 고추재배지에서 꽃노랑총채벌레는 고추 수확기에 최성기를 이루며 고추에 직접피해를 줄 가능성이 높으며, 대만총채벌레는 높은 바이러스 보독율로 고추의 간접피해를 유발할 위험성이 있다는 것을 각각 제시하고 있다.

시설재배지를 대상으로 고추 정식 이후 황색 끈끈이트랩으로 총채벌레 발생을 모니터링하였다. 아울러 토마토반점위조바이러스(Tomato spotted wilt virus: TSWV)가 유발하는 고추 칼라병을 유관으로 조사하였다. 고추 정식 직후(3월 말) 낮은 밀도로 대만총채벌레(Frankliniella intonsa)가 트랩에 포획되었으며 4월 중순부터는 꽃노랑총채벌레(Frankliniella occidentalis)도 발견되었다. 이후 5월부터는 두 종이 전체 총채 벌레의 98% 이상을 차지하였고, 이 가운데 대만총채벌레가 꽃노랑총채벌레보다 다소 많은 발생 밀도를 보였다. 전체 총채벌레의 발생 피크를 보면 5월 중순에 낮은 피크를 기점으로 6-7월에 발생 최성기를 보였다. 이후 총채벌레의 발생은 급격하게 감소하였다. 포획된 꽃노랑총채벌레의 암수 비율이 일정하지 않았는데 이는 이 곤충의 특이적 단성생식 가능성으로 이에 대한 실험적 증거를 제공하였다. 지역간 꽃노랑총채벌레의 유전적 거리를 COI 서열로 비교한 결과 원거리에서 채집한 꽃노랑총채벌레 집단과는 차이를 보였지만 안동지역 내에서 발생한 꽃노랑총채벌레는 COI 서열에서 높은 유사성을 보였다. 이들 주요 두 종의 총채벌레가 전파할 것으로 추정되는 고추 칼라병이 일부 시설재배지를 중심으로 발견되었으며 항혈청 및 분자진단을 통해 확인되었다. 더불어 감염 고추에서 채집된 꽃노랑총채벌레에서도 분자진단을 통해 TSWV를 검출하였다. 감 염 TSWV의 게놈 구조를 비교하기 위해 기능성 단백질을 갖는 NSS, N, NSM의 유전자 서열을 분석하였다. 서로 다른 지역별 이들 유전자는 다수의 점돌연변이가 존재하였고 이들 가운데는 아미노산 서열 차이를 초래하는 오류 돌연변이를 포함하였다. 추출된 TSWV를 비보독충 꽃노랑 총채벌레에 섭식 처리한 유충과 성충 모두에서 감염으로 일어났으나, 유충에게서만 바이러스 증식이 일어나는 것을 확인하였다.

꽃노랑총채벌레(Frankliniella occidentalis) 방제 전략 가운데 하나로 대량유살 기술이 제기되었다. 이를 위해 본 연구는 이 해충에 적용되는 상용유인제 의 효능을 시설 고추재배지를 중심으로 분석하였다. 총채벌레 모니터링에 사용되는 점착트랩의 경우 청색과 황색 색상에 따른 유인력 차이는 크지 않았다. 그러나 트랩의 위치는 큰 변수로서 기주에 가까이 위치할수록 포획 밀도가 높았다. 또한 상하 위치도 중요한 변수로서 기주 작물 수관 부위에서 가장 높은 포획 밀 도를 보였다. 이를 기준으로 황색 점착 트랩을 설치한 경우 전체 총채벌레 밀도의 약 1%를 유살하였다. 이러한 낮은 유살 능력을 높이기 위해 상용유인제를 황색트랩에 추가하였다. 집합페로몬 또는 식물 휘발성 유인제(4-methoxybenzaldehyde) 성분의 두 가지 상용유인제 추가 처리는 황색트랩 단독 처리에 비해 크게 유인력을 증가시키지 못하였다. 그러나 Y-튜브 실내 행동분석은 집합페로몬과 식물 휘발성 유인제(methyl isonicotinate)들이 각각 꽃노랑총채벌레에 대해서 높은 유인력을 가지고 있는 것을 확인하였다. 반면에 이들 유인물질은 기주 고추 꽃보다 꽃노랑총채벌레에 대해서 상대적으로 낮은 유인력을 나타냈다. 이는 꽃이 없는 시설 대파(Allium fistulosum) 재배지에서는 상용유인제 추가 처리가 황색트랩 단독 처리보다 꽃노랑총채벌레에 대하여 높은 유인력을 가지는 것을 미뤄 이 곤충의 꽃에 대한 높은 선호성을 뒷받침하였다. 본 연구는 꽃노랑총채벌레에 사용되는 상용유인제들의 한계성을 지적하며 추후 고추 꽃을 중심으로 새로운 유인물질의 탐색에 대한 기초자료를 제공한다.

동절기(1 ~ 2월) 시설재배지 대파에 파총채벌레(Thrips tabaci)가 발생하였다. 파총채벌레의 동정은 트랩에 포획된 개체의 DNA 바코드를 중심으로 확인하였다. 주별 파총채벌레 발생은 끈끈이판 하나당 약 240 ~ 700 마리의 포획 밀도를 나타냈다. 포획 효율은 트랩 색상에 따라 차이를 보여 황색이 청색 트랩에 보다 우수하였다. 또한 대부분(90% 이상) 대파는 이들 파총채벌레의 식흔을 보였다. 이러한 파총채벌레 발생은 특정 비닐하우스에 국한되었다. 이러한 국부적 파총채벌레의 발생 양상을 분석하고자 이들 행동을 실내외에서 관찰하였다. 실내 분석은 약 1.5 mm 정도 몸길이의 성충이 약 5 cm 까지 도약하였다. 야외에서는 이들 성충이 시설재배지 최대 높이인 2 m 까지 비행 행동을 보였다. 이러한 비행 행동은 인근(2 m 이내) 시설재배지까지 이동이 가능할 것으로 추정되었으나 실제로 전파되지 않은 것은 야외 저온 조건이 물리적 장벽을 제공하여 준 것으로 해석되었다. 따라서 겨울기간 파총채벌레의 대발생은 특정 소지역에 국한되었다.

이산화염소 훈증 처리는 저곡해충에 대한 방제 가능성을 가지고 있다. 특히 체내로 독성 가스의 침투력을 높이기 위해 기문의 개방화를 유 도하면 이 훈증 가스 처리 효과를 증가시킬 수 있다. 이 가설을 증명하기 위해 본 연구는 이산화염소 훈증 처리에 감수성을 보이는 화랑곡나방 (Plodia interpunctella)을 대상으로 기문 개방 활동을 분석하였다. 화랑곡나방 유충의 기문은 모두 9쌍으로 앞가슴에 1쌍 그리고 복부에 8쌍을 각 각 지니고 있다. 이들은 몸 내부에 가로 및 세로기관지와 연결된 구조를 지녔다. 기문 개방 유무는 염색액 침투 방법으로 판정하였으며 이를 토대 로 분석한 결과 주변 온도 증가에 따라 기문 개방화는 약 60% 까지 증가하였다. 특히 이산화탄소에 노출되면 기문개방화는 약 95%까지 증가하였 다. 반면에 이산화염소에 노출되면 화랑곡나방 유충의 기문은 대부분 닫혀 기문개방율이 약 25%로 줄었다. 이산화염소 처리에 이산화탄소를 추 가한 결과 기문개방율은 이산화탄소 단독 처리만큼 크게 증가하였다. 이를 토대로 두 혼합 가스를 처리하여 살충효과를 분석한 결과 이산화염소 단독 처리에 비해 혼합처리가 현격하게 높은 살충력을 나타냈다.