진딧물은 감자에 다양한 바이러스병을 옮기는 대표적인 매개충이다. 따라서 감자밭으로 날아오는 진딧물을 방제하는 것은 매우 중요하다. 비래진딧물의 종류, 비래시기와 비래량, 바이러스 보독률 및 진딧물의 겨울철 월동기주를 구명하기 위하여 강원도 고랭지의 씨감자 생산지역 3곳 을 중심으로 진딧물 비래양상을 조사하였고, 비래초기부터 6월 하순까지 날아오는 진딧물의 잎말림바이러스(PLRV) 보독 여부를 조사하였다. 또한 진딧물의 이동방향을 따라 57종의 수목류 가지와 수피를 채집하여 월동중인 진딧물 알의 존재 여부를 조사하였다. 강릉 왕산 지역과 홍천 내 면 지역의 여름기주 비래최성기는 모두 6월 중순이었고 평창 횡계 지역은 5월 하순으로 나타났다. 겨울기주로 날아가는 비래최성기는 3개 지역 모두 10월 상순이었다. 비래진딧물의 2.8%가 PLRV를 갖고 있었으며, 진딧물 종류별 보독률은 복숭아혹진딧물 15.4%, 감자수염진딧물 9.1% 였다. 시기별로는 5월 하순부터 PLRV 보독 진딧물이 비래하였고 6월 중순에 비래한 진딧물의 바이러스 보독률이 10.4%로 가장 높게 나타났다. 고로쇠나무(Acer pictum subsp. mono (Maxim.)), 당단풍나무(Acer pseudosieboldianum (Pax)) 등 17종의 수목류에서 진딧물알이 월동하였다. 월동 진딧물은 복숭아혹진딧물(Myzus persicae), 홉사마귀진딧물(Phorodon humuli) 등 14종으로 동정되었다. 특히 자작나무진딧물(Betula platyphylla var. japonica), 단풍알락진딧물(Yamatocallis hirayamae) 등은 아직까지 감자에서 바이러스를 옮기는지 여부는 알려진 바 없지만, 넓 은 지역에 걸쳐 분포하는 기주식물에서 월동하기 때문에 앞으로 바이러스 매개 능력에 대한 연구가 필요하다.

아카시아진딧물은 다양한 기주식물을 먹이로 하는 곤충으로 전 세계적으로 분포하고 있다. 본 연구는 아카시아진딧물 약충의 발육기간, 무시성충의 수명과 번식능력을 조사하기 위하여 10.0, 15.0, 20.0, 25.0, 30.0, 32.5℃ 정온조건에서 실험을 실시하였다. 조사된 모든 항온조건에서 아카시아진딧물은 성공적으로 성충으로 발육하였고 발육율은 온도가 상승할수록 증가하였다. 아카시아진딧물 약충시기별 발육영점온도와 유효적산일은 선형회귀분석 방법을 이용하여 계산하였다. SSI모델을 이용하여 발육최저, 최고한계를 추정하였다. 아카시아진딧물 전체약충기간의 발육영점온도와 유효적산일은 각각 5.3℃과 128.4DD였다. SSI모델을 이용한 아카시아진딧물의 발육최저, 최고온도는 17.0℃ 과 34.6℃였으며 이들간의 차이는 17.5℃였다. 전체약충기간의 발육완료분포모형은 3-매개변수 Weibull함수를 이용하여 나타내었다. 온도와 관련된 아카시아진딧물의 생물적 특성을 생명표분석을 통해 나타내었다. 내적자연증가율은 25℃에서, 개체군순증가율은 20℃에서 가장 높았다. 다른 지역에 서식하는 아카시아진딧물의 생물적 특성을 비교 분석하였다.

본 연구에서는 최근 확인된 Neophyllaphis podocarpi Takahashi, 1920를 기반으로 Neophyllaphidinae Takahashi, 1921 아과를 국내 최초로 보고한다. 무시형과 유시형 처녀생식세대의 암컷 사진 및 유시형 산란모, 수컷 형태 정보를 수록하였다.

본 연구에서는 Kaochiaoja arthraxonis (Takahashi, 1921) 종을 기반으로 Kaochiaoja Tao, 1963 속을 국내 최초로 보고한다. 무시형 처녀생 식세대의 암컷 사진 형태 정보를 제시하였다.

주요 농업해충인 복숭아혹진딧물 약충과 성충을 대상으로 포스핀 및 에틸포메이트 훈증제에 대한 감수성 평가를수행하였다. 포스핀은 6개 농도(0.025, 0.051, 0.099, 0.501, 0.999 및 2.001 mg/L)를 처리하였으며, 그 결과 0.099 mg/L에서약충과 성충은 각각 39.3%, 44.9%의 살충률을 보였으며, 두 태 모두 0.501 mg/L 이상 처리구에서는 100% 사망하여포스핀을 대상으로 한 약충과 성충의 LCT50 값은 각각 1.983, 1.845 mg h/L임을 확인하였다. 에틸포메이트 처리는약충은 7개 농도(0.45, 2.55, 3.98, 5.03, 9.77, 15.03 및 20.29 mg/L), 성충은 6개 농도(1.05, 2.03, 3.01, 4.06, 5.03 및9.77 mg/L)를 처리하였으며, 그 결과 5.03 mg/L에서 약충과 성충은 각각 95.6, 96.7%의 살충률을 보였으며, 9.77mg/L 이상 처리시 100% 사망하여 에틸포메이트를 대상으로 한 LCT50 값은 각각 1.593, 2.295 mg h/L임을 확인하였다.

고랭지 감자 재배지에서 진딧물 등 흡즙성 해충에 의한 피해가 약 50% 이상을 차지하고 있으며, 최근 기온이높아지면서 대관령 인근 감자 재배지로 날아오는 진딧물 발생이 늘고 있는 상황이다. 진딧물의 조기 방제를 위해유시충의 동정이 필요하나 유시충의 적절한 분류동정법이 존재하지 않아 분류동정법의 기초자료로써 진딧물의앞날개의 형태계측학을 통한 분석을 하고자 한다. 현재 우리나라에 알려진 감자비래 진딧물 10종 중, Aphis craccivora,Aphis fabae, Aphis gossypii, Rhopalosiphum rufiabdominale의 총 4종의 유시충의 표본에서 앞날개의 사진을 찍어 tpsDig2를이용하여 앞날개 시맥의 Landmarks를 표시하고 PASTsoftware로 각 진딧물의 Landmarks에 대한 주성분분석(PCA,principle component analysis)을 수행하여 분석하였다. 총 4종에 대한 PCA 결과 Rhopalosiphum rufiabdominale은 Aphis속인 3종과 분리되어 차이가 있음을 보였고, Aphis속의 3종간의 PCA 결과 Aphis fabae와 Aphis gossypii는 분리되어구별할 수 있는 것으로 확인되었다. 또한, Aphis craccivora는 위 두 종 사이에 분포되어 있음을 확인할 수 있었다.

최근 기온이 높아지면서 강원도 대관령 감자 재배지로 날아오는 진딧물 발생이 늘어나고 있다. 진딧물은 감자바이러스의 주요 매개체로 감자잎말림바이러스(PLRV)와 감자Y바이러스(PVY)등을 감자에 전염시킨다. 본 연구는 진딧물중 감자에서 가장 발생량이 많은 복숭아혹진딧물(Myzus persicae)의 발생원인 규명과 집단유전학적 군집구조 분석을위한 초위성체마커(microsatellite)를 탐색하고 개발하였다. 집단유전학 분석과 관련된 11편의 논문에서 사용된 총26개의 마커가 탐색되었다. 이중 가장 사용빈도가 높은 총 9개의 마커(M37, M40, M49, M63, myz2, myz9, myz25,S17b, S23)를 최종 선정하였고 증폭 조건을 수립하였다. 이들은 3개의 multiplex PCR set로 집단유전학 분석에 활용할수 있도록 개발하여 향후 집단유전학 연구에 활용하고자 한다

감자에 바이러스를 매개하는 진딧물은 여름기주와 겨울기주 사이를 이동하는 기주전환을 한다. 해발 600~800m에 위치한 고랭지에서 바이러스 매개 진딧물의 월동 여부는 씨감자 재배 측면에서 매우 중요한 정보가 된다.여름기주(감자, 배추 등)에서 겨울기주(주로 장미과 수목류)로 이동하여 월동하는 진딧물 종류를 알아보기 위하여1~3월에 걸쳐 강원 고랭지(평창군, 횡성군) 감자밭 주변의 수목류 55종의 가지를 채취하여 실험실에서 수피와눈 주변에 월동중인 진딧물 알을 조사하였다. 그 결과 벚나무, 사과나무, 복숭아나무, 아로니아 등 11종의 수목류에서진딧물 월동알을 확인하였다. 진딧물은 BLASTN으로 종동정하였는데, 복숭아혹진딧물(Myzus persicae), 홉사마귀진딧물(Phorodon humuli), 붉은테두리진딧물(Rhopalosiphum rufiabdominalis), 자작나무진딧물(Euceraphis betulae) 등 9종을 확인하였다. 최근 강원 고랭지의 겨울철 기온상승으로 매개진딧물의 발생량이 증가하는 만큼 앞으로 지역별진딧물 확산 예측과 바이러스 매개율 변화에 대한 연구를 진행할 예정이다.

기생벌은 전세계적으로 10만종이상 존재하며 중요한 천적자원으로 간주된다. 진딧물과 기생벌의 상호관계를이해하기 위하여 유전자 분석을 통한 종 동정 및 유연관계를 비교했다. 학교에 서식하는 음나무 및 참쑥에서 진딧물및 머미를 채집했다. 머미는 플라스틱 상자에 넣은 뒤에 우화하는 기생벌을 확보했다. 현미경으로 세부형태를관찰했다. 또한, DNA를 추출하여 PCR법으로서 cytochrome oxidase subunit I의 염기서열을 결정하였다. 음나무에서채집한 것은 목화진딧물(Aphis gossypii)이었고 기생벌은 Lysiphlebia japonica와 97% 유사했다. 참쑥에서 채집한 것은쑥꼬마수염진딧물(Macrosiphoniella yomogifoliae)이었고 기생벌은 Alloxysta sp.와 96% 유사했다. 기생벌 두 종이 모두3-4% 염기서열 차이를 나타내어서 정확한 종동정을 위하여 형태진단이 필요하다. 또한, Alloxysta 속의 기생벌은중기생(hyperparasitoid) 특징이 있어서 복잡한 상호관계를 이룬다고 판단된다.

꼬마남생이무당벌레(Propylea japonica)는 딱정벌레목(Coleoptera) 무당벌레과(Coccindllidae)에 속하고, 여러 진딧물 에 대한 국내 토착 포식성 천적으로 알려져 있어 진딧물에 대한 생물적 방제 방법에 이용하기 위해 진딧물의 1일 포식량을 조사하였다. 온도 25℃, 습도 60±10, 16L:8D의 조건에서 피망에 접종한 복숭아혹진딧물을 1령, 2령, 3령, 4령 유충이 각각 4.6, 12.3, 18.1, 33.4마리를 포식하였다. 20, 25, 30℃에서 꼬마남생이무당벌레의 복숭아혹진딧물 1일 포식량은 암컷이 각각 65.7, 64.5, 82.0마리이었고, 수컷은 각각 39.0, 52.9, 62.3마리로 온도가 높아질수록 1일 포식량이 증가하는 것으로 나타났다.

목화진딧물은 전 세계적으로 분포하며, 기주 범위 또한 매우 넓은 해충 중 하나이다. 기주식물의 즙액을 흡즙하여 식물의 생육을 억제하고, 바이러스를 매개하여 피해를 준다. 본 연구에서는 목화진딧물 방제를 위해 활용되고 있는 뱅커플랜트의 효과적인 활용을 위해 백일홍의 콜레마니진디벌 보호효과를 평가하고자 실내와 비닐하우스내에 서 실험이 수행되었다. 실내평가는 암실조건에서 Y- tube olfactometer를 이용하여 백일홍에 대한 선호성을 조사하였다. 그 결과, 목화진딧물이 접종된 오이와 백일홍 혼합 처리구에서 목화진딧물이 접종된 오이 처리구 보다 유의한 수준의 선호성을 보였다. 망사케이지내에서 오이를 백일홍을 포함한 동반식물과 재식한 후 목화진딧물과 콜레마니진 디벌을 방사하여 기생된 머미수를 조사한 결과는 백일홍 처리구와 보리 처리구에서 머미 밀도가 가장 높았다. 비닐하우스 실험에서는 봄 / 가을작기 2회에 걸쳐 조사하였으며, 오이재배 포장에 백일홍을 가장자리에 재식하여 콜레마니진디벌의 목화진딧물 밀도억제 효과를 평가하였다. 그 결과, 봄작기 때 뱅커플랜트 단독처리구보다 백일홍 처리구에서 목화진딧물의 밀도가 낮았고, 가을 작기에는 대조구인 유기농업자재 처리구에서와 비슷한 수준의 목화진 딧물 밀도를 나타냈다. 위의 실험들을 통하여 백일홍을 뱅커플랜트와 함께 처리하였을 때 콜레마니진디벌 활성을 높여준다는 사실을 알 수 있었다. 향후 백일홍처리에 따른 콜레마니진디벌 성충의 산란수 및 수명 변화 등 실내실험 및 포장에서의 콜레마니진디벌에 의한 목화진딧물 기생율 조사 등 추가 시험이 필요할 것으로 판단된다.

경북지역 시설과 노지 채소 재배지에서 매년 목화진딧물, 복숭아혹진딧물 등 여러 종류 진딧물이 발생하여 직접 가해하거나 바이러스 등을 유발하여 품질과 수량 등에 많은 피해를 주고 있다. 이러한 피해를 줄이기 위해서는 진딧물 월동생태를 파악하여 발생 초기에 방제하는 것이 중요하다. 경북 칠곡군 등 3개 지역에서 2017년 2월부터 노지배추, 복숭아나무 등에서 진딧물 알, 약충, 무시성충, 유시성충의 월동생태를 조사하였다. 노지배추는 작년 재배이후 방치된 것을 조사하였으며 복숭아나무는 가지에 있는 겨울눈 주변을 조사하였다. 조사결과 칠곡, 청도, 의성 3지역 모두 복숭아나무에서는 복숭아혹진딧물 알이 노지배추에서는 복숭아혹진딧물과 무테두리진딧물 무시성 충이 월동하였다. 복숭아나무에서 알의 첫 부화는 2월 27일이었고 노지배추에서 첫 유시성충 발생은 3월 6일이었다. 이상의 결과로 보아 월동 무시성충이 채소 재배지로의 이동이 가장 빠를 것으로 여겨지며 재배 전 주변 월동처를 없애거나 월동충을 방제하는 것이 피해를 줄이기 위한 주요한 수단으로 판단된다.

목화진딧물(Aphis gossypii)은 고추 재배 초기, 감로 배출을 통하여 잎 표면의 그을음병을 발생시켜 광합성 유발과 작물의 상품성을 저하시킨다. 본 연구에서는 8개의 초위성체 마커(Vanlerberghe-Masutti et al., 1999)를 활용하여 국내 18지역 및 인도네시아 5지역의 고추에서 채집한 목화진딧물의 단편분석을 통해 지역 간의 유전적 유연관계 및 다양성을 분석하였다. 그 결과, 23지역에서 나타난 평균 대립유전자 수 (NA)는 2.750~6.375, 평균 이형접합도 관측치(HO)는 0.425~0.878, 평균 이형접합도 기대치(HE)는 0.354~0.719, 그리고 평균 근친교배(FIS)는 –0.810~0.166의 범위로 나타났다. 근친교배(FIS) 값이 negative으로 나왔다는 것은 근친교배율이 매우 낮은 것을 의미한다. 23지역의 유전적 클러스터 분석 결과, △K의 값은 2로 확인 되었다. 이러한 결과는 조사 지역 개체군간 유전적 구조의 차이가 존재함을 나타내며 개발된 목화진딧물 초위성체 마커가 국내 목화진딧물 개체군의 유전적 구조를 분석하는 데 있어 하나의 좋은 기준이 될 수 있음을 시사한다.

국내 농작물의 중요 해충인 목화진딧물, 복숭아혹진딧물, 기장테두리진딧물, 무테두리진딧물, 콩진딧물 등 5종에 대하여 향후 RCP 8.5 기상시나리오에 따른 포괄적 적합도를 평가하였다. 진딧물 내적자연증가율(r)과 온도와의 관계는 곤충발육율 모형의 하나인 Lactin-모형을 적용하여 매개변수를 추정하였다. 내적자연증가율은 기존 보고된 자료와 국내 개체군 실험자료를 종합하여 이용하였다. 서식처 온도와 각 진딧물 최적온도와의 차이를 포괄적 적합도로 취급하였는데, 이를 TSM(thermal safety margin)으로 정의 하였다. TSM이 ‘0’에 가까울수록 포괄적 적합도가 높은 것으로 판단하였다. 또한 내적자연증가율이 최고가 되는 온도를 추정하여 해당 진딧물의 최적온도로 이용하였다. 추정된 최적온도는 상기 5종에 대하여 각각 28.1, 25.1, 27.9, 28.9, 26.3℃ 이었다. 기상청에서 제공하는 1km 공간해상도를 가지는 RCP 8.5 기상시나리오에 따라 10년 단위 계절별 TSM 값을 계산하였다. 각 TSM 값을 10등급으로 세분화하여 포괄적 적합도의 변화를 GIS 지도에 표출시켰으며, 년도 및 계절별 포괄적 적합도의 변화를 제시하였다.

갈고리뱀잠자리붙이(Micromus angulatus)는 풀잠자리목(Neuroptera) 뱀잠자리붙이과( Hemerobiidae)로 싸리수염진 딧물 및 복숭아혹진딧물에 대한 포식성 천적으로 알려져 있다. 하지만 복숭아혹진딧물에 대한 갈고리뱀잠자리붙이의 1일 포식량은 알려져 있지 않다. 본 연구에서는 (15, 20, 25, 30℃), 습도(70 ± 10%), 광주기(16L:8D)에서 갈고리뱀잠자리 붙이의 복숭아혹진딧물 포식량 및 발육일수를 조사하였다. 15, 20, 25℃에서 갈고리뱀잠자리붙이 유충의 포식량은 1, 2령충 때에는 약 5마리로 다소 낮으나 3령충 및 성충 시기에는 약 15, 20마리로 증가하였다. 30℃에서는 1령 1일 포식량은 4마리였으나 2령충 및 3령충 때에는 약 12마리로 증가하였고 성충이 된 후에는 1일 평균 포식량은 22마리로 조사되었다. 15, 20, 25℃에서의 갈고리뱀잠자리붙이 1, 2, 3령충의 발육 속도는 약 1.5일, 2일, 2.5로 조사되었고 30℃에서는 1.3, 1.5, 2.1일로 다소 빨라졌다. 앞으로 갈고리뱀잠자리와 같은 포식성 천적을 이용하여 침입해충의 생물적 방제를 검토할 예정이다.

목화진딧물의 방제에 RNA interference(RNAi)를 이용하여 새로운 시각으로 새로운 방제를 시도하고자 한다. RNAi를 이용하여 목화진딧물의 방제에 이용할 target유전자들을 선발하기 위하여 gateway system을 이용한 목화진딧물 cDNA library를 제작하였다. 그 결과 RNAi에 적합한 약 100~400bp의 insert를 확인하였으며, blast search 및 EST database 비교분석 결과, 목화진딧물 관련 유전자임을 확인하였고, 최종적으로 8.4x105 titer의 목화진딧물 cDNA library를 완성하였다. 이러한 cDNA library는 att site를 가지는 TRV(Tobacco rattle virus) RNA2 vector에 LR recombination한 다음 Agrobacterium tumefacience(GV2260)에 transformation하였다. Agro-infiltration을 통하여 RNAi기작이 진단된 오이 에 목화진딧물을 접종하여 섭식시켰다. 섭식을 통한 살충 또는 기피효과를 bio-assay함으로써 target유전자를 선발하는 데 이용될 수 있을 것으로 사료된다.

현재 온실 내에서 진딧물류 등의 미소해충들의 피해가 늘어나고 있는 실정이다. 그러나 진딧물을 방제하기 위해 주로 화학적 방제제들이 이용되고 있어 약제 잔류독성 및 저항성 개체발생 등의 부작용이 발생하고 있다. 이러한 문제점을 극복하기 위해 최근 음파를 활용한 방제법이 연구된 바 있다. 과거 연구에서 100, 5,000, 10,000Hz 음파에 따라 진딧물의 섭식 행동의 유효한 차이가 나타난다는 결과를 바탕으로 이 중 100Hz 저주파로 진딧물에 음향 스트레스를 주어 번식률을 확인하였다. 고추에 발생하는 복숭아혹진딧물을 대상으로 하여 2015년 10월 9일부터 2015년 12월 18일까지 총 9회 반복실험을 진행하였다. 본 연구에서는 처리군과 대조군의 개체수를 분산분석(ANOVA) 통하여 통계적 유의미한 차이를 분석하여 그 결과를 제시하고자 한다.

충북 진천군 배추밭(A)과 대전 유성구 노은동 배추밭(B)에서 채집한 복숭아혹진딧물 개체군과 실험실에서 장기간 누대사육중인 개체군(C) 사이의 약제별 감수성 정도를 확인하였다. 복숭아혹진딧물에 등록된 5종의 살충제를 선별하 여 3 종류의 개체군에 대한 살충효과를 각각 검정하였고, EPG를 이용한 섭식행동을 관찰하였다. 그 결과 A, B, C 개체군에 대한 살충활성이 가장 좋은 것은 Acetamiprid 95%(48h), Pyrifluquinazon이 97%(120h)였고, C 개체군에서 Cyantraniliprole는 45%(144h)로 가장 낮았다. 섭식행동의 EPG 패턴분석과 살충활성을 비교하여 보면, 살충활성이 높은 살충제에 대하여 체관부 섭식시간이 가장 적었으며, 탐침행동 시간이 적었다. 반면에 살충활성이 낮은 Cyantraniliprole의 경우 체관부에서 섭식 전 타액분비활동(E1)이 가장 많았다. 결과적으로 감수성 정도는 Pyrifluquinazon 의 경우 A> B> C개체 순으로 나타났고, Pymetrozine의 경우 A> B, C 순으로 감수성을 보이며, 지역 간 살충제의 감수성 차이를 참고하여 약제 선택에 기초자료로 활용할 수 있을 것으로 사료된다.

Tinocallis Matsumura 속은 전세계 19종이 포함되는 비교적 큰 속이다. 본 연구에서는 최근 라오스에서 바나바 (부채꽃과: 배롱나무속)에 심각한 피해를 주는 알락진딧물 일종, Tinocallis himalayensis Ghosh, Ghosh & Raychaudhuri, 1971를 처음으로 발견하여 보고한다. 유시형 처 녀생식세대의 암컷 형태, 생태 및 피해 사진을 함께 제시하였다.

기장테두리진딧물의 온도의존적 발육과 산자(산란) 특성을 구명하기 위하여 6개의 항온조건(10, 15, 20, 25, 30, 35±1.0℃, RH 50~70%, 16L:8D)에서 실험을 실시하였다. 약충의 발육기간은 10℃에서 42.9일과 30℃에서 4.7일로 온도가 증가할수록 발육기간이 감소하였 다. 약충은 35℃에서 2영기 이후 성충까지 발육하지 못하였다. 선형모형 결과 약충의 발육영점온도는 8.3℃, 발육 유효적산온도는 101.6DD 이 었다. 약충 발육율과 온도와의 관계는 비선형 Lactin 2으로 잘 설명되었다. 약충 발육기간의 분포는 Weibull 함수를 이용하여 분석하였다. 성충 수명은 온도가 증가함에 따라 감소하였는데, 15℃에서 24.0일, 30℃에서 4.3일의 범위에 있었고, 10℃에서 비정상적으로 수명이 짧았다 (11.1 일). 총산자수는 20℃에서 38.2마리로 최대값을 보였고, 10℃에서 3.4마리로 최소값을 나타냈다. 본 실험의 결과를 통하여 무시 성충의 산자모 형을 작성할 수 있는 온도별 총산자수 모형, 연령별 누적생존율 모형, 연령별 누적 산자율 모형 및 생리적 연령 계산을 위한 성충 노화율 모형을 제 시하였다.