토마토 온실에서 담배가루이 (Bemisia tabaci) 유인을 위한 작물에 따른 선호도를 조사하였다. 피망, 토마토, 오이, 가지의 4 종류의 작물을 아크릴케이지에 같이 넣어두고 담배가루이 성충 30쌍을 방사하여 선호도 및 산란수를 조사하였다. 담배가루이 성충은 오이(약 40%)와 가지(약 40%)에서 가장 선호하였으며, 토마토(10%)와 피망(10%)의 선호도는 낮았다. 기주에 따른 담배가루이의 성충 30쌍의 산란수는 오이에서 485개로 가장 높았으며 가지(250), 토마토(131), 피망(126)의 순으로 조사되었다. 토마토 온실에 가지묘를 정식하였을 경우에는 토마토에서는 주당 약 20마리의 담배가루이가 조사되었으나 가지에서는 주당 400∼500마리의 담배가루이가 조사되어 토마토 온실에서 가지를 이용한 담배가루이 유인이 가능함을 알 수 있었다.

토마토 작물에 발생하는 B. tabaci에 대한 예찰을 위해 시설재배지뿐만 아니라 노지 재배에서도 노란색 점착 카드트랩이 주로 사용되고 있다. 그러나, 예찰트랩의 색상과 굴절되는 빛의 강도 및 환경 변화에 따라 B. tabaci 유인력은 차이를 나타내고 있다. 따라서, 온실에 발생하는 B. tabaci 성충에 대한 light 트랩의 시설 재배 지내의 이용 가능성을 평가하기 위해 white light (450- 625nm) 및 yellow light (590nm) 트랩과 광원이 장착되지 않은 트랩을 이용하여 유인 활성을 비교하였다. 본 시험결과 광원별 B. tabaci 포획밀도는 yellow light 트 랩(525 nm)에서 168±7.6(마리/트랩)로 가장 높은 유인 활성을 나타내었으며, white light 트랩에서는 106±4.6( 마리/트랩)으로 다소 낮은 개체수가 포획되었다. 그러나 대조구로 사용된 광원이 설치되지 않은 트랩의 경우 광원이 설치된 트랩보다 적은 60±4.8(마리/트랩)의 개체수가 포획되었다. 따라서, yellow light trap과 white light 트랩에서 높은 B. tabaci 성충의 유인력을 나타내었다. 이러한 결과를 바탕으로 yellow light 및 white light 트 랩이 토마토 시설 재배지에서의 B. tabaci 성충에 대한 친환경적 해충 방제법의 일환으로 적용 될 수 있을 것으로 판단되었다.

토마토 재배는 적당히 높은 온습도가 유리하기 때문에 주로 비닐하우스에서 재배되어왔다. 하지만 최근에는정보통신기술(ICT)의 발달로 인해 온도, 습도, 일조량, CO₂등을 원격으로 조절하여 힘과 시간을 덜 소모하고도작물의 생육환경을 편리하게 관리할 수 있는 스마트팜(Smart farm)이 늘어나고 있다. 본 연구에서는 토마토의 기존재배방식인 비닐하우스와 그와 다른 새로운 방식인 스마트팜에서의 위치 및 높이별 온습도와 토마토의 주요 해충인담배가루이와 작은뿌리파리의 발생량 및 시설 내에서의 발생분포에 대하여 조사하였다. 조사된 비닐하우스는 논산,평택, 세종에서 각각 한 동씩이었으며, 스마트팜은 논산의 한 동이 조사되었다. 조사결과 비닐하우스와 달리 스마트팜은 온습도가 더 일정하게 유지되었으며, 해충의 유입으로부터 조금 더 폐쇄적이기 때문에 상대적으로 주요 해충의발생량이 적었다. 또한 작은뿌리파리는 시설의 가장자리에서, 담배가루이는 중앙부에서 밀도가 높게 나타나는경향을 보였다.

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.

담배가루이(Bemisia tabaci)는 600여 종 이상의 넓은 기주 범위를 가지며, 특히 토마토에는 토마토황화잎말림바이러 스(TYLCV: Tomato yellow leaf curl virus)를 매개하여 심각한 피해를 입히는 흡즙성 해충이다. 본 연구에서는 지역에 따른 담배가루이의 유전적 유연관계를 확인하기 위해 기 개발된 8개의 microsatellite marker(Dalmon et al., 2008)를 사용하여 국내 17개 지역 및 인도네시아 2개 지역의 토마토에서 채집한 담배가루이 암컷 성충의 단편분석을 통해 지역 간의 유전적 다양성을 비교하였다. 그 결과 19개 지역에서 평균 allele는 1.875~9.000, 평균 Observed heterozygosity(HO)는 0.134~0.734, 평균 Expected heterozygosity(HE)는 0.184~0.751, 평균 Inbreeding coefficient(FIS)는 0.023~0.880의 범위로 나타났으며, 이러한 유전자형 데이터를 이용하여 유전적 클러스터를 분석한 결과 총 2개의 클러스터로 나눌 수 있었다. 본 연구를 통해 지역 별 다양한 환경 조건에 따라 유전적 구조의 차이가 다르게 나타나는 것을 확인하였으며, 유전적 유연관계 분석을 통해 국·내외 담배가루이 개체군의 유전적 특성을 밝힐 수 있을 것으로 생각된다.

자외선 투과 및 차단 농업용 비닐로 피복된 미니온실 내에 노란색 점착트랩을 설치한 후 충남 부여군 장암면 소재 무농약 토마토 온실에서 담배가루이를 채집하여 방사한 다음날 자외선에 대한 담배가루이의 광 반응 행동을 조사하였다. 전체 포획량 비교 결과 자외선 차단보다 투과비닐 내에서 훨씬 많은 담배가루이가 포획되었다. 방사지점으 로부터 두 종류 거리(50 및 80 ㎝, 높이 1.5 M)에 설치된 점착트랩의 방위별 전체 포획량 비교에서는 모두 동>북>남>서쪽 의 유사한 경향을 보였다. 하지만 점착트랩의 앞면과 뒷면에 포획된 개체수는 자외선 투과 및 차단비닐에서 반대의 결과가 나타났다. 투과비닐 내 50 ㎝ 거리의 점착트랩 앞면에서는 동쪽>남쪽이었고 80 ㎝ 거리에서는 동쪽> 북쪽이었던 반면 차단비닐에서는 각각 동쪽>북쪽과 동쪽>남쪽 순이었다. 이러한 결과는 해질 무렵보다는 이른 아침의 자외선 광에 대한 높은 선호도와 함께 담배가루이의 비행에 자외선이 중요한 역할을 하고 있음을 보여주고 있다.

담배가루이(Bemisia tabaci)는 전 세계적으로 600여 종 이상의 기주에 피해를 주며 특히 토마토에 토마토황화잎말림 바이러스(TYLCV: Tomato yellow leaf curl virus)를 매개하여 농가에 심각한 피해를 입히는 주요 해충이다. 국내에는 CO1 marker를 이용한 3개의 putative species가 보고되어 있으나 microsatellite marker를 이용한 이들의 분석은 수행된 바 없다. 본 연구에 사용된 담배가루이 성충은 시설토마토 주산지인 강원(춘천시), 충남(부여군), 경북(안동시), 경남(밀양시), 전북(정읍시), 전남(보성군), 제주(제주시)와 경기 고양시 시설하우스 꽃기린(Euphorbia milii var. splendens)에서 채집하였으며 현미경 하에 암컷 성충만을 분류하여 분석에 사용하였다. 암컷 성충의 gDNA 추출은 Qiagen Gentra Puregen Tissue Kit (Qiagen, USA)를 활용하였으며, 10개의 microsatellite marker를 2개의 multiplex group으로 나누어 PCR분석을 실시하였다. 유전자형 확인을 위한 단편분석을 통해 전국 시설토마토 주산지에서 채집된 담배가루 이의 지역 간 유전적 다양성을 확인하였다.

님(Azadirachta indica) 추출물은 곤충의 식욕, 발달 및 산란 억제 효과가 있다. 이러한 효과는 접촉보다 주로 섭식에 의해서 높게 나타난다. 주요 원예해충인 담배가루이에 대하여 님제제(5,000 ppm azadirachtin)의 경구독성을 분석하였다. Double-parafilm chamber에 0, 5, 10, 50 ppm의 azadirachtin을 함유한 20% 설탕액을 72시간 섭식시켜본 결과 살충율이 12.5, 77.5, 97.5, 100%로 나타났다. 담배가루이 약충이 붙어있는 오이잎을 이용한 single leaf assay 결과 우화율이 87.0, 16.6, 16.1, 6.6%로 감소하였다. 또한, 토마토 시설재배지에 azadirachtin 50ppm 농도로 관주처리를 해 본 결과 잎당 약충 수가 평균 60.3% 감소하였다. 그리고 약 2개월간 육안조사에서 작물의 성장에는 무처리구와 차이가 없었다. 본 시험결과, 님액상제제를 관주처리함으로서 가루이 뿐만 아니라 시설재배지의 다른 흡즙성 해충의 경구독성을 유발함으로서 친환경적 해충방제에 효과적인 방법이라고 판단된다.

우리는 시설토마토에서 4가지 침투이행성약제가 사용된 가지를 트랩식물로 활용하여 담배가루이 성충의 방제효과를 조사하였다. 침투이 행성약제가 추천된 농도로 사용되었을 때, 담배가루이 성충에 대한 dinotefuran SG 50% 방제효과는 80%로 방제효과가 각각 51.0%, 12.4%, 11.0%인 cyantraniliprole, pyridaben, clothianidin 보다 높았다. 살충효과가 뛰어난 dinotefuran을 농도별로 처리하였을 때, 200 ppm에서 살충률이 88.4%로 가장 효과적이었다. Dinotefuran의 방제효과는 가지에 적용된 약 9일까지 지속되었고 그 이후 담배가루이 밀도는 증가하였 다. 포장실험에서 가지 트랩식물로부터 0, 15, 20 m 떨어진 토마토 신초에서의 담배가루이 밀도가 가장 높았고 5 m와 10 m에서 가장 낮았다. 담배가루이의 밀도가 낮고 dinotefuran SG 50%가 처리된 가지를 10 m 간격으로 투입했을 때, 담배가루이 성충의 밀도가 전체적으로 낮았으며, 또한 담배가루이의 밀도는 하우스 내부보다는 측면에서 밀도가 더 높았고 가지로부터 멀리 떨어진 곳에서 밀도가 높았다. 담배가루이 밀도가 높 고 dinotefuran SG 50%가 처리된 가지를 5 m간격으로 투입했을 때, 담배가루이 밀도가 낮아졌다. 이러한 결과로 볼 때 가지는 시설토마토 재배 시 담배가루이 성충을 유인하는데 효과적인 트랩식물이며 dinotefuran SG 50% 과 함께 사용한다면 담배가루이 밀도를 효과적으로 감소시킬 수 있을 것이다.

본 연구는 토마토에 대하여 가지가 트랩식물로써 담배가루이를 효과적으로 유인할 수 있을지에 대한 잠재성을 평가하였다. 큰망초, 가지, 오이, 토마토에 대한 담배가루이의 선호성을 비교하기 위하여 선택성 조사가 수행되었다. 담배가루이 성충은 후각적인 자극보다는 시각적인 자 극에 더 민감함을 보여주었고 큰망초보다는 오이와 가지를 더 선호하였다. 가지와 오이의 담배가루이 유인률은 각각 82.3%와 82.5% 였다. 가지 는 오이보다 관리측면에서 더 쉽기 때문에 우리는 본 실험에서 오이를 제외하였다. 담배가루이 성충에 대한 가지의 유인률은 토마토의 초장과 같 거나 더 클 때 90% 이상 이었다.

수박은 포복재배를 하고, 담배가루이는 수박 뒷면에 발생하기 때문에 초기 발생예찰에 어려움이 많은 반면 증식속도가 빨라 방제시기를 놓칠 경우가 많다. 그러나 수박 담배가루이 조기 예찰방법에 대한 연구가 없어, 황색끈끈이트랩을 이용한 조기 예찰방법을 개발하고자 생육시기별, 포장 위치별 담배가루이 공간분포를 조사하였다. 2014년 5월에 단동형 하우스 좌우 양쪽으로 이랑을 만들고, 50cm간격으로 수박을 정식하고, 출입문을 중심으로 좌우 6줄, 하우스 길이방향으로 5열로 황색끈끈이트랩을 설치한 후 10일 간격으로 끈끈이트랩을 교체하면서 담배가루이 성충포획수를 조사한 결과 담배가루이 성충은 출입문에서 발생이 시작되어 가운데 통로를 타고 확산되는 경향을 보였다. 또한 2015년에는 3연동 하우스에서 동일한 방법으로 담배가루이 성충포획수를 조사한 결과 담배가루이 성충이 출입문에서 발생이 시작되어 통로를 타고 전 포장으로 확산되는 경향을 보였다. 따라서 수박재배시 담배가루이 조기 예찰방법은 단동형, 연동형 하우스 모두 양쪽 출입문 쪽으로 황색끈끈이트랩을 설치하고, 10일 간격으로 트랩을 교체하면서 담배가루이 성충을 예찰할 경우 피해 확산 전 초기방제가 가능 할 것으로 생각되었다.

본 연구는 참외 담배가루이의 발생에 대한 신속한 예찰과 효율적인 예찰방법을 확립하기 위하여 참외 주산지인 경북 성주군 소재 참외 비닐하우스에서 실시하였다. 참외는 대부분의 농가에서 12월 ~ 1월 사이에 정식하여 무가온으로 재배한다. 담배가루이는 비닐하우스에서 3월 중순부터 발생하기 시작하고 시설내부의 온도가 올라갈수록 발생밀도는 크게 증가하여 7월 중순에는 조사지점별로 58 ~ 3,163마리/트랩으로 나타났다. 비닐하우스 내부에서 담배가루이의 초기 발생양상은 주 출입구나 측창에 가까운 곳에서 발생되어 내부로 확산되는 경향을 보였고 주 출입구로부터 5m 내외에서 유인정도가 가장 높았다. 담배가루이의 효율적인 예찰을 위해서 끈끈이트랩 색상별로 유인효과를 검정해 본 결과 진한 노랑 트랩이 연노랑보다 2.6배 더 높았다. 담배가루이를 예찰하기 위한 유인트랩의 설치높이는 16 ~ 30cm 정도가 가장 효과적인 것으로 조사되었다.

담배가루이(Bemisia tabaci)는 시설작물에 심각한 피해를 주는 해충으로 기주식물의 범위가 넓으며 작물에 직접적인 흡즙에 의한 피해뿐만 아니라 바이러스의 매개를 통하여 작물의 수량을 감소시킨다. 세대가 짧고 발생횟수가 많은 담배가루이는 살충제에 대한 저항성 발달 가능성이 높으며 지속적인 화학방제에도 불구하고 방제가 쉽지 않은 해충이다. 이러한 해충의 효율적인 관리를 위한 근본적인 대책마련이 시급한 실정이다. 따라서, 토마토 시설재배지에서 발생하는 담배가루이를 트랩식물을 이용하여 효율적으로 관리할 수 있는 방법을 탐색하고자 본 실험을 수행하였다. 담배가루이에 유인력이 높은 식물인 가지에 침투이행성 화학약제인 cyantraniliprole, dinotefuran, pyridaben, clothianidin 를 추천농도로 사용했을 때 dinotefuran이 80.0%로 가장 높았고 dinotefuran을 농도별로 조사했을 때 100ppm에서는 61.4%로 낮은 효과를 보였으나 250~1000 ppm 농도에서 유의한 차이 없이 88.4%~90.6%의 효과를 보였다. 가지에 dinotefuran을 침투이행시킨 후 생충수를 조사한 결과 담배가루이 성충의 밀도는 무처리에 비해 낮은 수준으로 유지하다가 9일째부터 담배가루이 성충의 생충수가 증가하였다. 가지에 4가지 침투이행성 약제를 처리한 후 토마토와 함께 아크릴케이지 내에 넣고 담배가루이 500마리를 방사하였을 때 dinotefuran의 생충수가 가장 낮았지만, 토마토 잎에서의 밀도는 pyridaben과 clothianidin을 처리한 구보다 높았다. 포장에서 트랩식물인 가지를 투입 했을 때 담배가루이 밀도가 낮은 것으로 나타났으며 15m부터는 무처리구와 밀도가 유사하여 트랩효과는 떨어졌다. 담배가루이 밀도가 낮은 포장에서는 트랩식물인 가지에 dinotefuran 2000배 액을 처리한 것을 하우스 측면에 20m간격으로 투입하였을 때 담배가루이는 하우스 측면에서 밀도가 높았고 가지 인근이 밀도가 높았으며 8m 거리에서 담배가루이 밀도가 가장 낮았다. 담배가루이 밀도가 높은 포장의 경우도 동일한 결과를 보였으나 소발생 포장보다 다소 밀도가 높게 유지되었다.

비닐하우스나 자연광식물공장(스마트온실)등에서 문제가 되고 있는 담배가루이와 꽃노랑총채벌레를 대상으로 방충망의 눈 크기(0.2, 0.3, 0.4, 0.6 및 0.8㎜) 및 색상(백색, 흑색 및 적색)별로 통과률을 조사하였다. 백색에 대한 담배가루이 반응의 경우 0.2㎜에서는 전혀 통과하지 못했으나 0.3㎜부터 통과하기 시작하여 0.6㎜에서부터 급격히 증가하였다. 0.6㎜ 및 0.8㎜의 적색과 백색 방충망간 비교에서는 색상별 통과율의 차이를 나타내지 않았다. 백색에 대한 꽃노랑총채벌레의 반응은 0.2㎜부터 통과하기 시작하여 0.4㎜까지 증가하였다가 이후부터 감소하는 경향을 나타냈다. 0.2㎜의 흑색과 백색간의 색상별 반응에 있어 흑색에서는 전혀 통과하지 못했다. 0.6㎜에서는 백색>흑색>적색 순으로 통과율이 감소하였고 0.8㎜의 백색과 적색간의 비교에서는 백색보다는 적색에서 통과율이 다소 낮은 것으로 조사되었다. 백색보다는 적색이 통과억제에 다소 효과가 있는 것으로 조사되었다. 공기 순환과 경제적 방제 측면에서 보면 담배가루이는 0.4㎜ 백색 방충망을 사용하는 것이 유리한 것으로 판단된다. 하지만 꽃노랑총채벌레는 0.2㎜의 백색 방충망도 통과하는 것으로 조사되어 추가적인 연구가 필요한 것으로 판단된다.

작물 재비시에 가장 중요한 것은 병해충관리이다. 최근 기후변화로 인하여 병해충 발생이 증가하고 있을 뿐만 아니라 외래병해충이 유입되어 농작물 재배에 심각한 피해를 끼치고 있다. 그 중에서 다양한 식물바이러스가 창궐하여 농작물을 황폐화하고 있는데 이러한 바이러스들이 확산하는 중요한 방법으로서 곤충을 매개체로 이용한다. 본 연구에서는 퇴근 토마토농가에 심각한 피해를 끼친 토마토황화잎말림바이러스(Tomato yellow leaf curl virus; TYLCV)를 옮기는 유일한 매개충인 담배가루이(Bemisia tabaci)를 대상으로 바이러스 매개작용을 연구하였다. 분자생물학적 방법인 PCR방법으로 담배가루이의 TYLCV보독 여부를 진단하였다. 그리고 바이러스 보독에 의한 담배가루이의 습식패턴 및 행동변화를 바이러스 보독충 및 비보독충간에 비교분석하였다. 담배가루이는 TYLCV에 보독이 됨으로서 날개짓, 다리 떨기 등 몸의 움직임이 3-4배 증가했으며 또한 구침을 식물조직에 찔러 습식하는 기간이 짧고 비행빈도가 증가했다. 즉, 바이러스 보독충은 비보독충에 비해 훨씬 활동이 증가했으며 이러한 현상은 매개충에 의하여 바이러스가 전파되는데 유리한 조건이라고 판단된다.

담배가루이(Bemisia tabaci)는 토마토에 토마토황화잎말림바이러스병 (TYLCV)을 매개하는 중요해충이다. 본 연구에서는 담배가루이의 RNAi를 토마토 식물에 발현시키고, RNAi 발현토마토를 담배가루이 기주식물로 제공하여 EPG(Electrical Penetration Graph)를 사용하여 섭식행동을 분석하였다. EPG는 파종 후 4주째 되는 토마토에 담배가루이 RNAi를 접종삽입한 후 10일째 되는 RNAi 발현토마토를 이용하였으며, 담배가루이는 성충으로 우화 후 2-3일 되는 것을 사용하였다. 비교구 토마토는 무처리와 TRV RNA2, att site가 포함된 TRV RNA2가 삽입접종된 것으로, 3시간 동안 기록하였다. RNAi 발현토마토는 wh0001, wh0002, wh0030를 사용하였으며, 기록된 EPG 파형 분석을 통해 총 탐침횟수와 기간, 기주의 물관부, 체관부 섭식행동 등을 비교분석하였다. 그 결과, 비교구 대비 모든 RNAi 발현토마토에서 체관부 섭식은 낮게 나타났다. RNAi 발현토마토 wh0001은 첫 탐침까지 약 10배정도 빨랐지만, 기주에 구침을 넣지 않은 시간이 약 1.5배 증가하였다. RNAi 발현토마토 wh0002의 경우에는 첫 탐침까지 약 5배정도 오래 걸렸고, 총 탐침횟수도 가장 적었다. RNAi 발현토마토 wh0030은 물관부를 거의 섭식하지 않았으며, 구침을 기주에 접촉하지 않은 시간 또한 길었다. 따라서 모든 RNAi 발현토마토에서 비교구 토마토보다 섭식시간이 짧아지는 경향을 보여주고 있어, 현재 선발된 3종류의 RNAi는 섭식에 관련된 유전자를 방해하는 것으로 추정된다.

담배가루이(Bemisia tabaci)는 600여 종의 기주에 피해를 주는 해충으로 살충제를 이용한 화학적 방제가 일반적이지만 저항성 문제로 인해 다양한 방제 방법이 시도되고 있다. 본 연구에서는 담배가루이를 방제하기 위한 방편으로 RNA interference(RNAi)를 이용한 방법을 시도하였다. 이를 위해 먼저 target 유전자 선발을 위한 담배가루이 cDNA library를 제작하였다. 완성된 cDNA library는 담배가루이 제어, 산란 억제 및 기피효과가 있는 유전자를 선별하기 위해 토마토에 접종한 후, 담배가루이를 섭식시켜 6주 동안 성충과 알, 약충의 생충수를 조사하였다. 그 결과, 55개의 cDNA library 중 방제가가 높은 3개의 유전자가 선별되었다. 선별된 유전자는 TRV RNA2 vector에 cloning하여 담배(Nicotiana benthamiana, N. tabaccum)에 반복적으로 재접종한 뒤, TRV RNA2 vector의 CP와 insert를 detection을 통해 접종한 유전자가 식물체내에서 발현하는 것을 확인하였다. 식물체내에서의 유전자 발현을 확인한 후에는 RNAi 기작 및 담배가루이 제어 효과를 확인하기 위해 담배가루이 개체 실험을 하여 선별된 유전자를 접종한 토마토에 4주 동안 담배가루이를 섭식시킨 뒤, qRT-PCR을 통해 담배가루이 개체 내 유전자 발현량을 분석하고자 한다. 이를 통해 RNAi를 이용한 담배가루이 방제에 효과가 우수한 target 유전자를 선발할 수 있을 것으로 사료된다.

식물검역 및 저장 농작물의 병해충 방제하기 위하여 감마선, 엑스선 및 전자빔과 같은 이온화에너지를 활용할 수 있다. 이러한 방법은 기존의 훈증제인 methyl bromide에 의한 오존층 파괴 및 인체 건강의 유해성을 줄일 수 있는 대체방법으로서 선진국에서 시행이 되고 있다. 이온화에너지의 사용은 해충을 직접 죽이는 것이 아니라 차세대 해충의 발생을 억제함으로서 그 효과를 극대화 할 수 있다. 즉, 불임을 유도하든가 곤충의 산란, 발달 및 변태를 억제할 수 있는 조사량을 처리하여 그 효과를 나타낸다. 이러한 수준의 조사량은 농작물의 물리화학적 특성에 영향을 최소화하는 아주 낮은 수치로서 안전하게 처리할 수 있다. 각 농작물에 대한 조사량은 2003년 International Plant Protection Convention (IPCC)의 국제기준에 의하여 실시된다. 일반적으로 곤충의 발달을 억제하는 수준인 150-250 Gy에서 이루어진다. 본 연구에서 사과의 검역해충인 복숭이심식나방(Carposina sasaki) 유충에 감마선 조사한 결과 191Gy에서 성충이 나타나지 않았으며 벚나무응애(Amphitetranychus viennensis)는 감마선 200Gy이상에서 차세대 개체가 나타나지 않았다. 식물검역 및 저장 농산물 해충방제를 위하여 이온화에너지의 현장적용이 효율적으로 활용될 것으로 판단된다.

파프리카(Capsicum annuum var. angulosum)의 주요해충인 담배가루이(Bemisia tabaci)의 고정 정확도 수준에서 표본조사법(Fixedprecision sampling plan)을 개발하였다. 개발된 표본 조사법은 파프리카 온실의 담배가루이 방제체계 확립을 위해 공간분포분석, 표본추출 정시선 그리고 의사결정법으로 이루어 졌다. 자료 수집은 식물체를 상단(지상으로부터 180-220 cm), 중단(지상으로부터 80-120 cm), 하단(지상으로부터 30-70 cm)로 나누어 각 위치별 3개의 파프리카 잎에서 담배가루이 성충, 번데기를 관찰하고 그 총 수를 기록하였다. 담배가루이 성충은 식물체의 상부에서 움직이고 신초에 주로 산란하며 일정부분이 하단으로 내려오기 때문에 상단과 하단에 많이 분포하였으며, 번데기의 경우 상부에 알을 낳았지만 식물체가 크면서 알을 낳은 잎이 아랫부분이 되고 부화한 유충은 잎 뒤에 고착 상태로 우화까지 움직임이 거의 없기 때문에 중단과 하단에서 많이 분포하였다. 공간분포분석은 Taylor’s power law (TPL)를 이용하였으며, TPL계수의 차이를 공분산분석(ANCOVA)하여 차이가 없는 경우 자료를 통합하여 계산된 새 TPL 상수값을 이용하여 표본추출 정시선을 구하였다. 그리고 담배가루이 성충과 번데기의 방제밀도수준을 2.0마리와 10.0마리로 설정하여 방제의사를 결정하였다. 마지막으로 분석에 사용하지 않은 독립된 자료를 이용하여 개발된 표본추출법의 유효성을 Resampling Validation for Sampling Plan (RVSP) 프로그램으로 평가한 결과 적합한 정확도를 보였다.

담배가루이(Bemisia tabaci)는 외래해충으로 바이러스벡터로 작용하여, 토마토의 토마토황하잎말림병바이러스(TYLCV)를 비롯한 약 100여종의 바이러스를 매개하는 중요한 해충이다. 본 연구에서는 VIGS vector를 이용하여 담배가루이 방제를 위한 target 유전자들을 선발하기 위 해 gateway system을 이용한 담배가루이 cDNA library 제작을 시도하였다. 첫 번째 방법으로 oligo d(T) primer를 사용하였을 때, 평균 약 1 kb의 insert와 1.4×10 4 cfu의 titer를 확인하였다. 그러나 insert size가 너무 커서 적절하지 않았다. 두 번째 방법으로 attB-N25 random primer를 이 용하고, sonication을 6초 실시하여 다시 진행하였다. 그러나 확인되는 insert size는 다소 컸고, 몇몇은 insert가 너무 작아서 밴드가 확인 되지 않았으며, 1.04×10 5 cfu의 titer를 확인할 수 있었다. 세 번째 방법으로는 oligo d(T) primer를 이용하였고, sonication을 2초 실시하였다. 그 결 과 300 bp~600 bp size의 insert가 확인되었으나, electro transformation을 사용한 첫번째, 두번째 방법에 비해 heat shock transformation을 사용하여 titer가 5.2×10 2 cfu로 매우 낮은 것을 확인 할 수 있었다. 결과적으로 cDNA library를 만들 때 먼저 random primer를 사용하여 First strand를 합성하여 poly A를 제거하고, 다음으로 sonication을 1초 실시하여 300~700 bp정도의 적절한 size의 insert를 생성하고, 마지막으로 electro-transformation을 실시하여 transformation 효율을 높인다면 VIGS vector에 적합한 cDNA library를 만들 수 있을 것으로 사료된다.