담배거세미나방과 파밤나방의 유충이 식중독 세균의 일종인 살모넬라균(Salmonella enterica subsp. enterica)에 오염된 먹이를 섭취하였을 때, 살모넬라균을 매개할 수 있는 능력을 지니게 되는 지 평가해 보았다. 먼저 살모넬라균을 108 CFU/mL 이상의 농도로 펩톤수에 현탁하여 토마토 잎맥에 주입한 다음, 살모넬라균에 오염된 토마토 잎을 직경 2cm 크기의 원형으로 잘라서 담배거세미나방 (n=40)과 파밤나방 (n=30)의 2~3령 유충 개체별로 24시간 동안 먹이로 제공하였다. 이후에는 하루에 한 번씩 오염되지 않은 토마토 잎으로 먹이를 교체하면서 개체사육 하였으며, 1일 간격으로 담배거세미나방 (9일간)과 파밤나방 (7일간)의 분변을 채취하여 살모넬라균의 농도변화를 조사하였다. 10개체를 한 반복으로 하여 분변을 분석한 결과, 처음 3일간은 담배거세미나방과 파밤나방 모두 104~108 CFU•총분변량-1•개체-1•일-1에 해당하는 살모넬라균을 분변을 통하여 배출하는 것으로 조사되었다. 이후에 다소 감소하는 경향을 보였지만 살모넬라균이 실험기간 동안 지속적으로 검출되었다. 실험종료 후에 담배거세미나방 노숙유충을 분쇄하여 분석한 결과, 낮은 농도(평균 100.7CFU•개체-1)로 살모넬라균이 검출되었다.

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.

한국과 미국간의 파프리카 생과실 수출 시 문제가 되는 담배나방 (Helicoverpa assulta)의 검역기준설정을 위한 현장 적용 시험을 수행하였다. 검역현장에서 발생 가능성이 있으며 감마선 내성이 강한 종령 유충 및 번데기를 파프리카 내부에 각 태별 1,000개체 이상을 2반복으로 접종한 후 정상 성충 우화 제어선량인 200 Gy 및 300 Gy를 조사하였다. 조사 후 파프리카 상자의 흡수 선량 균등성 비율은 1.14 ~ 1.17로 상자내 위치에 따른 흡수선량은 크게 차이가 나지 않았다. 대량 실증 연구의 수행결과 유충의 경우 200 Gy 조사시 유충 사망률이 89.16%, 기형 용화율이 7.57% 그리고 정상 용화율3.27%로 나타났으며, 교미 가능한 정상 성충의 우화는 발생하지 않았다. 번데기의 경우 400 Gy를 조사한 경우 88.36%가 번데기 상태에서 사망하였고 11.65%가 기형 우화 하였으나 정상 성충 우화개체는 나타나지 않아 번데기는 400 Gy 이상 처리시 정상 성충의 발생을 제어할 수 있을 것으로 판단하였다.

본 연구는 X선 조사가 담배나방의 태별 발육 및 생식에 미치는 영향을 조사하였다. 선량 결정을 위한 예비조사 결과, 담배나방 6령유충, 번데기 및 성충은 500 Gray (Gy) 이상 처리시 모두 사망함을 확인하여 본 실험에서는 그 이하 5개 조사선량(100, 200, 300, 400 및 500 Gy)을 설정하였다. 알에 대한 조사결과, 300 Gy 이상 처리시 알의 부화율은 대조구 대비 약 50% 이상 감소하였으며 200 Gy 이상 처리시 유충사망률은 100%에 그리고 100 Gy 처리시 유충 사망률(85.36%)과 번데기 사망률(14.65%)을 합하여 100%에 달하였다. 6령 유충에 대한 조사결과, 400 및 500 Gy 처리시 100% 사망하였으며, 100 ~ 300 Gy는 일부 유충이 생존하였으나 기형 용화, 용화중 사망, 기형 우화 등으로 100% 정상우화가 억제되었다. 번데기에 대한 조사결과, 500 Gy 처리시 번데기사망 및 기형 우화로 100% 정상우화가 억제된 반면 200, 300 및 400 Gy 처리시 정상 우화 개체가 존재하였으며, 100 Gy 처리시 암컷 1개체당 10.39개의 알을 산란하였으며 이들 중 7.17%는 부화하여 번데기는 200 Gy 이상 처리시 F1 발생이 완전히 억제되었다. 이상의 결과를 종합해보면, 알 및 6령 유충은 100 Gy 이상 처리시, 번데기는 200 Gy 이상 처리시 F1 세대의 발생을 억제할 수 있었다. 성충의 경우 100 Gy 이상의 모든 처리구가 산란하였다. 그러나 200 ~ 500 Gy 처리구는 부화하기 않았으나 100 Gy의 경우 9.37%가 부화하였다. 성충 암수중 한쪽만 X-선 처리 후 교미토록 하였을 때 암수모두 500 Gy 처리구에서만 산란된 알이 부화하지 않아 암수 중 한쪽만을 처리한 경우 양쪽을 처리한 경우에 비해 훨씬 X-선의 생식 제어율이 낮은 것으로 나타났다. 이상의 결과를 바탕으로 파프리카 수출시 문제가 될 수 있는 번데기를 파프리카 내부에 500 개체 2 반복 접종한 후 X-선 300 Gy를 처리하였다. 그 결과 정상 우화 개체는 각 2% 및 1.58%에 이르렀으나 소수의 알만이 산란되었고 이들은 부화하지 않아 파프리카 수출시 관리방안으로 활용할 수 있을 것으로 보인다.

이온화에너지(ionizing radiation)는 미생물 및 해충 소독기술로 최근 들어 조명을 받는 기술이며 감마선, 엑스선 전자빔 등이 있다. 그 중 전자빔은 짧은 처리시간 및 사용자의 조사선량의 조절이 용이한 이점이 있으며 현재 의료, 반도체, 식품 분야에서 널리 사용되고 있다. 본 연구에서는 담배거세미나방을 대상으로 전자빔 조사 후 나타나는 불임과 형태기형을 보고자 하였다. 담배거세미나방의 성충에 전자빔 조사 후 산란수는 차이가 없었으며 부화율은 선량이 증가할수록 억제되었다. 번데기에 전자빔을 조사한 후 우화한 성충의 산란수는 선량이 증가할수록 감소하였으며 부화율 또한 감소하였다. 이러한 불임의 원인을 규명하기 위해 comet assay, real time-PCR, 및 SDS-PAGE 등을 통해 실험한 결과, 전자빔 조사에 의해 세포내 DNA가 손상이 되었으며 vitellogenine의 발현정도에 변화가 나타났다. 유충의 경우에는 전자빔 조사 후 발육 지연 및 형태 변화가 보였으며 번데기로 용화 후 무처리에 대비하여 기형율이 매우 높게 나타났다. 또한 번데기에 전자빔을 처리 했을 경우 우화한 성충의 날개부분에서 기형이 높게 나타났으며 이와 관련된 유전자 발현수준을 조사하였다.

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.

It is well known that smoking generates harmful air pollutants. With smoking in buildings as well as in the streets prohibited, the need for smoking rooms has emerged. In this study, particle and CO contamination in a 63.6 m3 smoking room was experimentally investigated using Korean tobacco. Tobacco smoking was artificially simulated using a smoking machine. The number and size distribution of particles ranging from 10-420 nm and 0.25-32 μm were measured using a Nanoscan (TSI model 3910) and a portable aerosol spectrometer (Grimm model 1.109), respectively. CO concentration was also monitored using an IAQ monitor (Graywolf IAQ-Xtra 610). Four tobaccos were simultaneously smoked in each experiment, and the experiment was repeated four times. Maximum CO concentrations of 7-10 ppm were observed and high concentrations of particles (176,000-1,115,000 particles/cm3 for 10-420 nm, 3,700-5,200 particles/cm3 for 0.25-32 μm) were also monitored. The dominant size of tobacco particles was about 100 nm in diameter.

작물재배에 있어서 관행 스프레이 처리에 의한 병해충방제는 노동집약적, 농약중독 그리고 작업 기피성 등으로 문제가 되어 왔다. 이러한 작업 개선을 위하여 수도작 방제용으로 도입된 농업용 무인헬기의 활용도가 낮아 경제성 확보를 위해 방제 대상 작물의 다양화와 더불어 다양한 농작업에 그 활용성을 확대할 필요가 있다. 따라서 본 연구는 무인헬기의 활용성에 대한 다양화를 위하여 무인헬기를 이용한 콩재배포장에서의 해충방제 연구를 통하여 해충방제용으로 농업용 무인헬기의 활용가능성에 대한 효과를 검증하고자 수행하였다. 담배거세미나방의 방제를 위하여 에토펜프록스를 두 시기에 걸쳐 고농도저약량(8배 희석)으로 농업용 무인헬기로 방제하였고, 관행방제는 경운기 부착용 동력분무기로 약제를 1,000배로 희석하여 처리하였다. 그 결과 농업용 무인헬기방제는 관행방제와 같은 방제효과를 보였고 고농도 저약량처리의 무인헬기방제에서도 약해의 증상은 나타나지 않았으며 방제비용을 37% 절감하고 노동시간도 90%를 줄일 수 있었다.

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.

담배가루이는 시설작물에 있어 경제적으로 중요한 해충이다. 이들의 방제를 위하여 농가에서는 화학약제를 지속적으로 사용하고 있으나, 계속적으로 발생과 피해는 증가하고 있어 높은 방제비용을 야기한다. 이들을 친환경적으로 방제할 수 있는 방제방법으로는 천적, 식물추출물, 끈끈이트랩 등이 있으나 방제효율이 그리 높지 않은 단점이 있다. 따라서, 본 실험에서는 화학약제를 최소화 하고 방제효율을 높이는 종합적인 해충관리를 위한 유인용 트랩식물을 선발하고 수행하였다. 담배가루이 후각계 반응에서 기주 선호도가 높은 식물들에 대한 이전 연구에서 선발한 가지, 오이, 토마토, 망초를 대상으로 암실과 광실에서의 시각반응을 조사한 결과, 암실과 광실에서 가지와 오이의 유인률은 각각 35.8%, 29.8% 와 35.6%, 44.3%로 가지와 오이가 가장 높았다. 토마토에 대한 가지와 오이 각각에 대한 시각반응에서는 가지가 82.3%, 오이가 82.5%의 유사한 유인효과를 보였다. 토마토의 초장을 150mm로 고정하고 가지의 초장을 50mm, 150mm, 250mm로 하여 담배가루이 유인률을 비교한 결과, 가지의 유인률이 각각 71%, 88%, 90%의 유인률을 보여 가지의 초장과 정의 상관관계를 이루었다. 또한 곡선 회귀분석을 실시한 결과 최대의 유인효과를 보이는 것은 토마토의 초장과 동일한 가지의 초장에서였다. 이렇게 가지로 유인된 담배가루이 성충 방제를 위하여 가지에 침투이행성 약제인 Dinotefuran SG 50%를 100ppm, 200ppm, 400ppm, 1,000ppm으로 희석하여 가지에 관주처리하였고 1일 후 담배가루이 성충의 방사하여 사충수를 조사하였다. 성충 방사 24시간 후 담배가루이 성충은 100ppm, 200ppm, 400ppm에서 각각 81.1%, 80.3%, 81.4%의 사충률을 보였고, 48시간 후 각각 89.6%, 90.6%, 88.4%의 사충률을 보인 반면, 1,000ppm에서는 24시간과 48시간에서 각각 52.6%와 61.4% 낮은 사충률을 보였다.

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.

최근 기후가 온난화됨에 따라 전북지역에서도 콜라비의 재배면적이 증가하고 있다. 콜라비는 십자화과 식물로 해충의 발생과 피해는 많으나 방제정보가 부족하여 농가에 어려움이 많다. 본시험은 콜라비에 발생하는 담배거세미나방의 경제적 피해허용수준을 설정하여 농가에 방제 기준을 마련하고자 수행하였다. 콜라비를 주간20cm, 조간 30cm로 2014년 5월 8일 정식하고, 가로100cm, 세로 100cm, 높이 100cm의 방충망을 설치한 후 정식 19일 후(5. 27.) 1~2령충 담배거세미나방을 10주당 0, 10, 20, 50, 100마리를 접종하였다. 정식 25일(6.2.), 32일(6.9.), 39일(6.16.), 46일후(6.23.) 자를 이용하여 초장을 조사하였고, 엽수와 피해엽률, 엽당마리를 육안으로 계수하였다. 정식 53일후(6.30) 처리별 뿌리수량을 조사한 결과 담배거세미나방의 접종밀도가 증가할수록 콜라비 뿌리의 수량이 감소하였다. 뿌리수량 감소율에 따른 회귀식을 산출한 결과 y=0.2113x+2.5325이었다. 이를 근거로 5%의 경제적 피해수준은 10주당 11.7마리가 산출되었고, 여기에 20%의 경제적 피해허용수준을 적용한 결과 9.3마리였다. 따라서 농가에서 콜라비 재배시 10주당 9.3마리, 주당 0.9마리의 담배거세미나방 유충이 발생할 경우 방제를 하는 것이 좋을 것으로 생각되었다.

담배가루이(Bemisia tabaci)는 난방제 해충으로 살충제를 이용한 화학적 방제를 포함한 여러 가지 방법으로 방제를 수행하고 있다. 이러한 다양한 방법 가운데 하나로 담배가루이를 방제하기 위하여 RNA interference(RNAi)를 이용하려고 한다. 이를 위하여 본 연구에서는 RNAi에 이용하기 위한 target유전자를 선발하기 위해 담배가루이 cDNA library를 제작하였고, 완성한 cDNA library는 Tobacco rattle virus(TRV) RNA2 vector에 LR recombination한 다음, Agrobacterium tumefaciens(GV2260)에 transformation하였다. A. tumefaciens(GV2260)에 transformation된 cell은 토마토에 Agro-infiltration시킨 후, TRV RNA2 vector의 CP detection을 통해 접종되었는지 확인하였다. 그 결과, unknown유전자가 삽입된 TRV RNA2 vector 27개 대부분과 control로 사용된 TRV original vector가 접종된 것으로 확인되었다. 접종이 확인된 유전자는 토마토에 Agro-infiltration시킨 후 담배가루이가 섭식하였을 때, RT-qPCR을 통해 담배가루이 체내에서의 유전자발현량의 감소를 측정하고, 유전자 감소에 의한 살충 또는 기피효과가 나타나는지 행동학적 변화로 확인하고자 한다. 이는 RNAi적용에 적합한 target유전자를 선발할 수 있을 것으로 사료된다.

담배거세미나방(Spodoptera litura) 유충의 섭식 행동을 분석하기 위해 컴퓨터와 카메라를 이용하여 동영상을 촬영하고 이를 통해 연속적인 잎 면적 측정을 시도하였다. 잎 면적 측정은 담배거세미나방 2령충 유충을 이용하여 피망 잎 섭식흔을 1분 간격으로 일주일 동안 조사하였다. 유충의 먹이인 피망은 매일 교체하였고 잎 건조를 방지하기 위해 한천 배지위에 부착하여 제공하였다. 관찰 결과, 담배거세미나방 유충의 피망 잎 섭식 행동은 계단형의 불연속적인 섭식 형태를 보였다. 또한 섭식기와 비 섭식기가 뚜렷하게 구분되었으며 비 섭식기 이후 탈피를 하고 다시 섭식기에 들어서는 것을 확인할 수 있었다. 비교 실험을 위해 BT(Bacillus thuringiensis)제를 권장사용량의 절반 농도(500 ppm)로 처리한 결과, 대조구에 비해 섭식량이 감소하였으나 탈피 시기는 빨라진 것을 확인할 수 있었다.

대기 중 이산화탄소(이하 CO2)농도 증가가 왕담배나방의 산란과 발육에 미치는 영향을 400, 600, 1000 ppm CO2 환경에서 왕담배나방 2개 개체군(A, B)을 이용하여 인공 사육 조건에서 각각 조사하였다. A개체군의 총 발육기간은 400 ppm, 600 ppm, 1000 ppm에서 각기 36.5일, 34.8일, 36.8일, B개체군에서 각기 37.8일, 34.5일, 37.4일로 두 개체군 모두 600 ppm에서 유의하게 짧게 나타났다(P < 0.01). 총 산란수는 A개체군의 경우 400 ppm, 600 ppm, 1000 ppm에서 각각 787.0개, 1225.6개, 926.2개로 400 ppm에서 유의하게 적었고 (P < 0.05) B개체군에서는 각각 843.6개, 1315.2개, 1307.6개였으나 통계적인 차이는 없었다. 성충의 수명은 CO2 환경에 따른 차이가 없었다. 왕담배나방의 내적자연증가율은 400 ppm, 600 ppm, 1000 ppm 농도에서 각각 A개체군은 0.093, 0.125, 0.107, B 개체군은 0.073, 0.113, 0.099로 모두 600 ppm에서 유의하게 높았다(P < 0.01). CO2농도 변화에 따라 왕담배나방의 발육률 및 내적자연증가율은 유의하게 변하였다. 각 CO2 환경에서 얻은 결과값을 이용하여 추정한 이차회귀식에서 발육률은 701.0 ppm, 내적자연증가율은 744.5 ppm에서 피크를 보였다. 향후 예상되는 대기 중 CO2 농도의 변화는 왕담배나방의 개체군 증식에 직접적인 영향을 미치는 하나의 요소가 될 수 있는 것으로 보인다.

폴리드나바이러스의 일종인 CpBV (Cotesia plutellae bracovirus) 바이러스 게놈에 포함된 시스타틴(CpBV-CST1) 유전자의 과발현이 곤 충의 면역 및 발육을 교란한다. 이 연구는 바이러스 유래 시스타틴의 생물적 기능의 심화 연구와 해충저항성 작물 개발을 위해 담배형질전환체를 구축하는 데 목적을 두었다. 이를 위해 형질전환체를 대상으로 목표유전자의 발현분석과 곤충에 대한 발육억제에 대한 생물검정을 수행했다. 시 스타틴 유전자를 pBI121 운반체에 재조합한 pBI121-CST를 제작하고, 이를 아그로박테리움(Agrobacterium tumefasciens) 세균 매개에 의한 담 배 형질전환 및 재분화를 유도하여 약 92%의 높은 신초 재분화율을 나타냈다. 이들 재분화된 개체 가운데 담배 genomic DNA에 시스타틴 유전 자가 삽입된 형질전환 추정 개체를 PCR 분석법으로 선발하였다. 다시 quantitative real-time PCR (qRT-PCR) 분석을 통해 이들 목표유전자 의 발현을 분석하였다. qRT-PCR 결과는 형질전환 추정 개체가 비형질전환체에 비해 유전자 발현이 약 17 배 높게 나타나 형질전환계통에서 목 표유전자가 안정적으로 발현되고 있음을 확인했다. 선발된 형질전환담배를 대상으로 갓 부화한 담배나방(Helicoverpa assulta) 1령 유충에 대한 살충효과를 확인하였다. 살충력에 있어서 형질전환계통간의 차이가 있었다. 특히 T9와 T12계통은 섭식 후 7 일차 조사에서 95% 이상의 살충효 과를 보였다. 이상의 결과들은 CpBV-CST1이 해충저항성 작물 개발에 필요한 유용 유전자 자원으로서 활용될 수 있음을 제시하고 있다.

담배가루이(Bemisia tabaci)는 바이러스 매개 역할과 함께 참외에 심각한 경제적 피해를 주고 있다. 담배가루이는 기주 작물과 농약 감수성 정도에 따라 다양한 생태형으로 분류되고 있다. 본 연구는 안동시 풍천면에 소재한 참외밭에서 성충을 채집하여 PCR 분자진단기법으로 동정하 였다. 전체 11 곳의 채집 장소에서 Q 생태형 담배가루이를 진단하였고, 이 가운데 4 곳의 채집 장소에서 B 생태형도 검출되었다. 이러한 결과는 경북지역 참외 재배지에서 담배가루이가 발생한다는 최초의 보고이며, 특히 두 생태형이 동일한 재배지에 혼재한다는 것을 나타낸다.