Behavioral modulation by genetic changes garners a special attention nowadays as an effective means of revealing genetic function on the one hand and broadening the scope of in situ monitoring on the other hand. The cGMP-dependent protein kinase was treated to the western flower thrips, Frankliniella occidentalis. Automatic recognition techniques and computational methods were utilized to investigate behavioral changes across photo- and scoto-phases. Movement behaviors are objectively expressed according to parameter extraction and data structure visualization in different light phases. By comapring with the individuals without treatment, activities of treated thrips were changed including decrease in circadian rhythm. Usefulness of automatic monitoring of insect movement in different genetic strains is further discussed for providing useful information on monitoring and diagnosing natural and unntatural genetic disturbances.

RNA interference (RNAi) has been applied to control insect pests using gene silencing machinery in which small interfering RNA derived from dsRNA specifically degrades target mRNA. This study optimized dsRNA insecticide specific to thrips infecting hot peppers. Among potent candidate target genes, vATPase B was chosen because its RNAi was highly efficient as much as Snf7, a well-known RNAi target gene. Although RNAi specific vATPase B is lethal to Frankliniella occidentalis, it was not much effective to control other thrips species such as F. intonsa and Thrips tabaci. To expand its target spectrum, we devised a mixture treatment of dsRNA specific to individual species. As expected, each dsRNA was highly efficient in a species-specific manner. This supported the hypothesis of 21mer identity for the efficient RNAi. However, the dsRNA mixture efficiently killed the three thrips species in a crop field. To further expand its spectrum to the whitefly, Bemisia tabaci, we applied virus-induced gene silencing (VIGS) to produce dsRNA in the hot peppers using Tobacco Rattle Virus. VIGS successfully suppressed control gene. dsRNA produced by VIGS gave significnat mortality to B. tabaci in addition to the thrips. These results suggest a technique to expand dsRNA insecticide spectrum using a mixture treatment and VIGS in insect pest control_.

Yellow flower thrips (WFT), Frankliniella occidentalis is mainly controlled using chemical control methods. But the continuous use of chemical pesticides in greenhouse may contribute to development of insecticide resistance. Therefore, in this study, we evaluated the insecticidal activity of eleven insecticides against the WFT occurring in greenhouse pepper cultivation in the Gyeonggi province. The results showed no resistance in treatments with emamectin benzoate, fluxametamide, and flometoquin while high levels of resistance were recorded in treatments with acrinathrin, acetamiprid, and dinotefuran. The Anseong and Yeoju population was more resistant against spinetoram and chlorfluazuron, respectively, than populations from other regions.

노지에서 재배되는 고추(Capsicum annuum)에 총채벌레가 발생하여 심각한 경제적 피해를 주고 있다. 본 연구는 고추 주산지인 안동을 중 심으로 상이한 세 지역의 재배지에서 고추 정식에서 수확 시기까지 총채벌레의 연중 발생을 보고한다. 총채벌레의 최대 발생기는 6월과 9월을 중 심으로 나타났다. 이 가운데 두 주요 총채벌레는 꽃노랑총채벌레(Frankliniella occidentalis)와 대만총채벌레(F. intonsa)였으며, 전체 총채벌레 발 생의 87% 이상을 차지하였다. 기타 총채벌레는 이상의 두 우점종의 발생 패턴과는 상이하였다. 토마토반점위조바이러스(Tomato spotted wilt virus: TSWV)가 이들 우점종 개체들에서 검출되었으며, 바이러스 보독율은 대만총체벌레에서 높았다. 이들 지역에서 재배되는 고추가 TSWV 에 내병성 품종들이지만, 일부 고추 개체들에서는 이 바이러스 감염에 따른 전형적인 병징을 보였다. 이에 보독충에서 TSWV를 분리하여 이 바 이러스 S RNA 게놈에 존재하는 비구조단백질 일종을 암호화하는 NSs 유전자의 염기서열을 분석하였다. 기존에 알려진 저항성붕괴(resistance breaking: RB) 계통의 서열에 비해 안동에서 발생한 보독충에서 분리된 TSWV의 서열과는 상이하여, 이 지역에서는 RB 돌연변이체가 존재하 지 않는 것으로 판명되었다.

꽃노랑총채벌레(Frankliniella occidentalis)와 오이총채벌레(Thrips palmi)는 경제적으로 오이의 중요한 해충이며 이들의 방제를 위해 사용 되는 화학약제는 효과적일 수 있으나 생식용으로 소비되는 오이에서 자주 사용하는 것은 바람직하지 않다. 따라서, 이들의 방제를 위해 화학농약 을 대체할 수 있는 천적인 미끌애꽃노린재(Orius laevigatus)의 방제효율을 증대시킬 수 있는 방법으로 미끌애꽃노린재의 천적유지식물을 선발하 였다. 실험실 조건에서 4가지 식물종에 대한 미끌애꽃노린재 부화율, 출현율, 생존률, 생식력을 조사하였고 오이 재배시설 내에서 선발된 2종의 천적유지식물에 대하여 미끌애꽃노린재 밀도를 조사하였다. 미끌애꽃노린재 알 부화율은 채송화가 92%로 가장 높았고 출현율은 바질이 81.4% 로 가장 높았으며, 생존률은 채송화와 바질이 각각 70.8%와 69.1%로 통계적 차이를 보이지 않았다. 미끌애꽃노린재 생식력과 산란기간은 모두 채송화가 각각 209.8개와 20.2일로 가장 좋았고 바질은 각각 160.2개와 15.8일이었다. 식물체 꽃의 개화시기는 화밀을 대체먹이로 하는 미끌애 꽃노린재의 생존에 중요한 요소이기 때문에 채송화와 바질의 개화시기를 조사한 결과 채송화는 7월에서 10월 개화하는 반면 바질은 4월부터 9월 까지 개화하였다. 시설 오이에 미끌애꽃노린재의 천적유지식물로 바질과 채송화를 투입하고 미끌애꽃노린재 밀도를 조사한 결과 바질이 투입된 곳에서 밀도가 높게 조사된 반면 채송화를 투입한 곳에서는 거의 보이지 않았다. 따라서, 바질은 미끌애꽃노린재의 천적유지식물로서 잠재적 가 치가 가장 높았으며 총채벌레 방제를 위해 미끌애꽃노린재를 이용할 경우 바질을 천적유지식물로 동시에 사용한다면 미끌애꽃노린재의 생물적 방제효과에 대한 효력을 증대시킬 수 있을 것으로 기대된다.

총채벌레는 우리나라에 60여 종이 알려져 있으며 다양한 시설작물에서 직접적인 섭식 피해 이외에 토마토반점위조바이러스(TSWV)를 매 개하는 간접적인 피해도 유발한다. 그동안 총채벌레 방제는 살충제에 의존해 왔는데, 이는 농업환경에 많은 부작용을 유발하고 해충의 저항성을 유발시켜 더욱 방제를 어렵게 하고 있다. 이러한 문제를 해결할 수 있는 대안으로 내성 회피를 위한 물질을 탐색하였다. 실내검정으로 약용작물 67종의 추출물을 꽃노랑총채벌레 성충에 처리하여 가장 효과가 우수한 목단피를 선발하였다. 목단피 추출물을 처리 후 1일차에 100%의 살충효 과를 보였다. 또한, 목화진딧물은 3일차 83%, 복숭아혹진딧물 3일차 97%, 점박이응애 1일차 100%의 살충효과를 보였다. 고추 포트 검정에서 꽃노랑총채벌레 방제가는 1일차 77.6%, 2일차 40%의 효과가 나타났다. 현재 추가적으로 효과를 증대시킬 수 있는 물질을 탐색하고 있으며, 총 채벌레 방제에 본 추출물을 활용한다면 효과적일 것으로 기대된다.

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.

토마토반점위조바이러스(TSWV)는 총채벌레가 매개하는 대표적인 바이러스로 고추 등 여러작물에서 심각 한 피해를 준다. 노지고추에서 토마토반점위조바이러스 발생 경감을 위한 총채벌레 방제시기를 설정하고자 시기별 총채벌레 발생량과 토마토반점위조바이러스병 발생량을 조사하였다. 2023년 전북 익산 노지 고추포장 에서 청색끈끈이트랩을 이용하여 총채벌레 발생량을 조사한 결과 4월 상순부터 채집되기 시작하여 5월 하순과 6월 하순에 발생최성기를 보였다. 반면 고추 꽃에서는 정식 2주후부터 꽃당 10마리 이상 관찰되었다. 토마토반점 위조바이러스병은 정식 30일 이후 증상이 발생하기 시작하여 빠르게 확산되는 경향이었다. 따라서 노지고추에 서 토마토반점위조바이러스병 경감을 위하여 총채벌레 방제를 활착 이후부터 시작하는 것이 좋을 것으로 판단 되었다.

2022년 국내 노지 마늘, 대파, 양파, 부추 작물재배지에서 채집한 파총채벌레 지역집단들에 대하여 살충제 저항성을 조사하였다. 제조사 추천약량에서의 살충력은 acrinathrin SC를 제외한 6종 약제들이 안성 등 8개 집단 에서 모두 90%이상을 보였으며, Spinetoram SC와 fluxametamide EC는 추천농도의 100배 희석농도에서도 전 지역 집단에 걸쳐 높은 살충력을 보여주었다. 미리 저항성 진단농도로 코팅한 바이알을 이용한 지역집단의 저항성 검정을 실시한 결과, emamectin benzoate의 저항성이 신안 등 9개 지역집단에서 매우 높았으며, chrantraniliprole은 부산 등 4개 , spinetoram은 의성 등 3개, actamiprid와 chlorfenapyr는 각각 1개의 지역집단에서 저항성이 높게 발달 하고 있는 것을 확인할 수 있었으며, 지역별로는 주요 대파 및 양파 재배지인 안성, 서산, 진도, 신안 지역의 저항성 이 모든 약제에 대하여 전반적으로 높게 나타났다.

최근 주요 절화 수입량이 증가하면서 외래 병해충 유입률 또한 증가하고 있다. 농림축산검역본부 병해충정보 시스템(PIS)에 따르면 최근 10년간(2011-2020년) 수입된 절화류에서 검출된 총채벌레목은 총 43종 6,734건이다. 그중 가장 많이 검출된 총채벌레는 Frankliniella occidentalis (2,526건), Thrips tabaci (1,470건)로 전체 검출건수의 59% 이상 차지한다. 본 연구에서는 수입 절화류에서 검출률이 가장 높은 총채벌레 두 종의 미토콘드리아 DNA CO I 유전자를 이용하여 염기변이에 의한 국가별 다양성과 유전적 다양도 분석을 실시하였다. 네덜란드, 중국 등 7개국에서 검출한 Frankliniella occidentalis 184개 개체에서 9가지의 단상형(haplotype)이 관찰되었다. 또한 페루, 네덜란드 등 6개 국가에서 검출된 Thrips tabaci 80개 개체에서는 7가지 단상형이 보였다. 본 연구에서 검출 한 mtDNA내 염기서열 다형성은 총채벌레 집단의 국가적 변이성 추정 및 연관성 분석에 기초자료로 활용할 것으 로 기대한다.

The onion thrips, Thrips tabaci, is a serious global pest attacking many agricultural crops such as onion and Welsh onion. The thrips, assumed to originate in the Mediterranean region, has been reported for a long time in South Korea. According to worldwide molecular works, the species composes of three genetic lineages (LI, L2 and T) which related to reproductive mode (arrhenotoky vs. thelotoky). To understand the genetic diversity of T. tabaci in South Korea, we investigated genetic lineage and haplotype composition, using about 80 mitochondrial COI gene sequences (369bp) along with foreign sequences from GenBank and BOLD. The COI gene analysis shows that both of thelotokous L1 and arrhenotokous L2 population distribute in South Korea. Among 97 COI-haplotypes worldwide, only six haplotypes are found and thelotokous H1 dominantly distributes.

The onion thrips, Thrips tabaci (Thysanoptera: Thripidae), is a worldwide pest that causes serious damage to Allium crop species and acts as a vector for iris yellow spot virus (IYSV). In a previous study, we established an emamectin benzoate (EB) resistant strain (EB-R) with a 490-fold higher resistance ratio than the susceptible strain (SUS). The EB-R exhibited significantly increased transcript levels of glycine receptor alpha, glutamate-gated chloride channel (GluCl) b, and cytochrome P450 (CYP450) 6EB2 compared to SUS. To identify EB resistance-related genes that are differentially expressed genes between SUS and EB-R, we established an isogenic backcrossing strain and conducted transcriptome analysis after the 4th cycle of isogenic backcrossing. Among the 85 up-regulated genes in the transcriptome data, six cuticular protein genes showed up-regulation. Additionally, CYP450 4g15, which catalyzes the synthesis of cuticular hydrocarbons, exhibited a 6 log2-fold higher expression level in EB-R compared to SUS. Therefore, the elevated expression of genes associated with cuticle protein modification may be significantly is involved in the development of EB resistance.

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.

The western flower thrips, Frankliniella occidentalis, is a significant economic pest among thysanopterans because of its massive feeding damage and ability to spread tospovirus to hundreds of plant species worldwide. To control this pest, chemical insecticides have been used but become unsatisfactory in the control efficacy due to the rapid resistance development of F. occidentalis. The cost-effective chitosan-based nanoparticle (NP) formulations as dsRNA insecticide gave > 80% mortalities in 7 days in the field condition. Nevertheless, the usage of NP-based dsRNA is hindered by the conflict between the excessive expense of producing dsRNA and the massive quantity of materials required for field application. Many research reports have demonstrated microbial-based dsRNA production using the L4440 vector and HT115 (DE3) Escherichia coli for application to vertebrate and invertebrate systems. In this study, we aimed to compare chitosan NP and bacterial formulation-based dsRNA control tactics against F. occidentalis using RNAi against the vacuolartype ATPase (vATPase) gene.