해충저항성 유전자변형 작물은 대상 해충에 대한 방제 효과를 증진시킬 수 있는 효과적인 수단이 될 수 있지만, 생태계 내의 다른 비표적 생물에 부정적인 영향을 줄 가능성 또한 있기 때문에 상업적인 재배에 앞서 이에 대한 충분한 연구가 이루어져야 한다. 본 연구에서는 배추좀나방 내성 유전자변형 Bt (Cry1Ac1)양배추가 비표적 곤충인 복숭아혹진딧물에 미치는 영향을 알아보기 위한 기초적인 실험으로서 기주선택실험 및 성장실험을 실시하였다. 기주선택실험에서, 두 개체씩의 Bt 양배추와 모본 양배추에 각각 10마리의 유시 성충(alate virginoparae)을 접종하고, 사흘간 생식(reproduction) 기회를 제공한 후 생산한 약충의 마리수를 측정한 결과, Bt 양배추와 모본 양배추에 낳은 약충의 수가 각각 21.9±1.8와 22.5±2.2로 비슷하였다. 성장실험에서, 갓 태어난 무시 약충(apterous virginoparae)을 Bt 양배추 및 모본 양배추를 기주로 하여 키웠을 때, 성충이 될 때까지 걸린 시간은 Bt 양배추와 모본 양배추에서 각각 5.8±0.2, 5.9±0.1 일(day)로 통계적으로 유의한 차이가 없었고, 개체군 생장률(rm) 또한 0.7±0.1, 0.8±0.1로 유사하였다. 이상의 결과들로 볼때 Bt 양배추가 복숭아혹진딧물에 미치는 영향이 없거나 미미함을 알 수 있으나, 다양한 관점에서의 보완 연구가 더 필요하다.

2009~2011년 동안 국내 주요 배추 재배지 5개 지역(평창, 홍천, 봉화, 무주, 제주)에서 살충제에 대한 복숭아혹진딧물의 저항성 발달 정도를 조사하고, 야외 개체군에 적용 가능한 살충제 저항성 마커를 개발하기 위해 본 연구를 수행하였다. 조사된 5개 지역 개체군 모두 여러 살충제 종류에 대하여 다양한 저항성을 보였다. 다양한 저항성을 보인 5개 지역 야외 개체군으로부터 여라 살충제에 대하여 복합적으로 저항성을 보이는 복합저항성 계통(MR)을 선발하였고, 이 MR과 모든 지역 채집 개체군에 대해 등전점전기영동과 정량염기서열분석(quantitative sequencing, QS)을 통하여 에스터레이즈 과발현과 살충제 작용점 내 돌연변이를 확인하였다. MR을 포함한 모든 야외 개체군에서 에스터레이즈의 과발현과 아세틸콜린에스터레이즈 1 유전자(ace1)의 StoF 돌연변이를 확인할 수 있었다. 넉다운 저항성 돌연변이로 잘 알려진 파라 타입 나트륨 채널 유전자(para)의 LtoF 돌연변이는 모든 지역 채집 개체군은 물론 비펜스린에 대해 3,461배 저항성을 보이는 MR에서도 발견되지 않았다. 그 외에 MtoL 돌연변이를 발견하였는데, 생물검정 결과 저항성 수준과 돌연변이 발생 빈도가 일치하였다. 따라서 생물검정 대신, 이러한 분자 마커를 활용 한다면 더 효율적으로 살충제 저항성 평가가 가능할 것이다. 이러한 분자 마커들(ace1의 StoF, para의 MtoL)은 정량염기서열분석, PCR amplification of specific alleles (PASA) 등의 진단 방법에 쉽게 응용이 가능 하고, 이러한 방법은 야외 복숭아혹진딧물 저항성 관리에 적용이 가능 할 것이다.

수염진딧물류 기생성 천적으로 국내에서 선발한 목화검정진디벌과 외국에서 판매되고 있는 진디벌의 발육, 산란, 수명 등에 대한 우열성을 싸리수염진딧물과 완두수염진딧물을 대상으로 온도 15, 20, 25, 30℃와 광주기 16(L) : 8(D)의 조건에서 비교하였다. 싸리수염진딧물에서 알부터 번데기까지의 발육기간은 진디벌이 최하 1.8일에서 최대 6.0일로 목화검정진디벌에 비해 빠른 것으로 나타났다. 성충 우화율 20, 25℃에서 목화검정진디벌이 각각 87.8, 73.9%로 진디벌 보다 각각 4.9, 15.6% 높게 나타났다. 그러나 30℃에서 목화검정진디벌이 발육하지 못하는 약점이 나타났다. 완두수염진딧물에서 알부터 번데기까지 발육기간도 진디벌이 목화검정진디벌에 비해 최소 3.3일에서 최대 8.7일 짧았고, 우화율은 진디벌이 최소 13.1%에서 최대 36.8%로 모든 온도에서 높게 나타났다. 싸리수염진딧물에서 목화검정진디벌과 진디벌의 산란수는 목화검정진디벌이 15, 20, 25, 30℃에서 각각 71.5, 41.0, 15.7, 7.7개로 진디벌에 비해 최소 7.3개에서 최대 49.4개 많이 산란하는 것으로 나타났다. 성충수명은 15℃에서 목화검정진디벌이 5.9일로 진디벌 3.6일에 비해 2.3일 길었다. 완두수염진딧물에서 목화검정진디벌과 진디벌의 산란수는 진디벌이 15, 20, 25, 30℃에서 각각 93.4, 71.2, 34.8, 14.5개로 목화검정진디벌에 비해 최소 0.5개에서 최대 23.1개 많이 산란하는 것으로 나타났고, 성충수명은 두종이 유사하였다. 두종의 비교결과, 싸리수염진딧물에서는 목화검정진디벌이, 완두수염진딧물에서는 진디벌이 우수한 것으로 조사되었다.

본 연구에서는 목화진딧물(Aphis gossypii)을 접종한 착색단고추(Capsicum annuum L.)에서 방출된 휘발성물질 및 칠성풀잠자리(Chrysopa cognata) 암컷이 분비한 휘발성물질에 대한 칠성풀잠자리 수컷의 반응이 조사되었다. Y-tube olfactometer에서 칠성풀잠자리 수컷 성충은 목화진딧물이 감염되어 있는 착색단고추에 더 많이 이끌렸고, 수 개의 뚜렷한 GC-EAD 반응을 보였다. 이들 GC-EAD 반응을 보인 피크에 대해 GC-MS 및 GC coupled NMR spectroscopy로 분석한 결과, 목화진딧물이 감염된 착색단고추로부터 4-ethylacetophenone, 3-ethylbenzaldehyde, 3-ethylacetophenone 및 4-ethylbenzaldehyde 그리고 칠성풀잠자리 암컷 성충으로부터 (Z,Z)-4,7-tridecadiene, (Z)-4-tridecene 및 (Z)-4-undecene 등이 동정되었다. 야외 포장시험에서 이들 물질 단독으로는 칠성풀잠자리에 대해 유인효과가 없었다. 암컷 성충에서 기원한 (Z)-4-tridecene와 (Z)-4-undecene은 칠성풀잠자리를 유인하지 못하였고, (Z,Z)-4,7-tridecadiene은 nepetalactol의 유인성을 감소시켰다. 하지만 3-ethylbenzaldehyde와 4-ethylacetophenone는 nepetalactol과 함께 혼합하면 칠성풀잠자리에 대한 유인성은 현저하게 증가하였다.

오이에서 가장 피해가 심한 해충인 목화진딧물과 꽃노랑총채벌레에 방제를 위하여 사용하고 있는 천적인 콜레마니진디벌과 미끌애꽃노린재에 대하여 노균병과 흰가루병 약제의 저독성을 평가하여 살균제와 동시에 활용한 목화진딧물과 꽃노랑총채벌레에 대한 천적의 방제효과를 조사하였다. 47종 살균제 중 DBEDC, hexaconazole, pyraclostrobin, tribasic copper sulfate, triflumizole, chlorothalonil, flusilazole, folpet, carbendazim+diethofencarb, cymoxanil+fenamidone, trifloxystrobin은 콜레마니진디벌 머미에 50% 이상의 독성을 보였고 저독성 살균제 중 azoxystrobin이 노균병과 흰가루병을 동시에 방제할 수 있어 천적과의 동시활용 약제로 선발하였다. 꽃노랑총채벌레와 목화진딧물은 천안과 공주에서 4월 상순 동시에 급격히 밀도가 증가하였고, azoxystrobin 50% 액상수화제를 10일간격으로 계속 방제 하면서 콜레마니진디벌을 진딧물 발생초기 1주간격 3회, 미끌애꽃노린재를 발생초기 1주간격 3회 방사 후 천적 밀도를 조사한 결과 목화진딧물과 꽃노랑총채벌레의 밀도를 억제하면서 콜레마니진디벌 머미는 하엽당 최대 18마리, 미끌애꽃노린재는 꽃당 0.5마리를 나타내어 azoxystrobin이 콜레마니진디벌과 미끌애꽃노린재의 밀도형성에 악영향을 주지 않았다. 시설오이에서 콜레마니진디벌과 미끌애꽃노린재에 안전한 선택약제와 천적을 동시 이용할 경우 효과적인 진딧물과 총채벌레 방제가 가능할 것이다.

시설 내에서 연중 장․단기 재배하는 오이에서 목화진딧물은 상시적 해충이고 개 체군의 밀도를 예측할 수 있는 적절한 표본조사법의 개발이 필요하였다. 3연동 비 닐하우스(25 x 25(m) 내에 낙동청장오이를 2013년 4월 9일 파종하여 0.4m x 1.8m 간격으로 4월 30일에 총 9이랑에 재식하였다. 온실은 총 18개 구획으로 나누고, 구 획 당 오이 4주를 기준으로 1 반복으로 설정하고, 총 5반복으로 수행하였다. 목화진 딧물의 성충과 약충의 계수는 반복 내에서 첫 번째 오이 주를 대상으로 신초부터 가 장 아래 엽위에 위치한 잎까지 정식 후 1주일 경과 싯점부터 매주 간격으로 조사하 였다. 조사결과는 정식초기 비래밀도와 후기 밀도와의 관계, 엽위 별 밀도와 주 전 체 밀도와 관계를 선형회귀분석법으로 분석하였다. 분석결과 정식 후 1주일 후 오 이 잎이 2매 정도 전개된 주 전체에서 계수한 성충밀도와 추가적으로 1주일 경과 시 점의 성충밀도, 2주째 경과 시점의 전체밀도와 약충밀도가 높은 상관관계가 있었 다. 엽위와 전체밀도와의 관계는 정식 첫1,2주에 오이가 충분히 자라지 못한 시기 를 제외하고, 하위 노화엽의 적엽, 목화진딧물 방제 등 극심한 밀도변동 과정에서 도 중위엽에서 계수한 목화진딧물의 밀도는 주 내 전체밀도와 비교적 높은 결정계 수를 보였다. 또한 실질적인 측면에서 중위엽을 정하는 데 중위엽에서 1엽 정도 상 하엽과의 관계도 높은 결정계수를 나타내었다. 이상의 결과는 온실 내 밀도나 오이의 상태관리에 대한 지표를 개발하는 기초자료로 활용될 수 있을 것으로 생각되었다.

진딧물 방제를 위하여 갓끈동부를 아카시아진딧물의 뱅커플랜트로 이용할 수 있는 가능성을 검토하였다. 아카시아진딧물은 주요 시설채소작물인 고추, 가지, 수 박, 오이, 수박, 토마토, 시금치, 및 상추 등에서 살지 못하였다. 콩, 잠두, 완두콩, 및 갓끈동부에 접종한 후 밀도를 조사한 결과, 20마리씩 접종한 4일 후 콩은 11마리, 강낭콩 24마리, 완두콩 19마리, 갓끈동부 69마리로 증식되었고, 접종 7일 후에는 갓끈동부는 120마리로 증식하였으나 나머지 콩과식물은 증식이 잘 되지 않았다. 갓끈동부를 토양에 30일간 재배한 후 아카시아진딧물을 200마리 접종한 결과, 10~15일(9월 16일~26일, 9월 16일~28일, 9월 26일~10월 1일)만에 9,000마리까지 증식하였고, 자연 발생지점에서 밀도 조사한 결과 9월 25일 18마리에서 9일이 경 과한 10월 4일 530마리로 증식되었다. 한편 포트재배 보리에서 3월 12일 기장테두 리진딧물 100마리를 접종한 결과 경당 밀도는 4월 9일 3.7마리, 4월 30일 50.1마리, 5월 13일 232.1마리로 증식되었다. 보리에서 기장테두리진딧물의 이용과 비교하 면 보리에서 기장테두리진딧물의 증식 소요기간은 약 2개월이 소요되나 갓끈동부 에서 아카시아진딧물의 증식 소요기간은 10~15일이었다. 갓끈동부에서 아카시아 진딧물은 시설채소작물을 가해하지 않으면서 유난히 잘 증식되어 갓끈동부에서 아카시아진딧물을 뱅커플랜트로 이용 가능성이 높은 것으로 판단되었다.

진딧물 기생봉인 목화검정진디벌은 벌목 고치벌과 진디고치벌아과에 속하며 주로 아시아, 유럽 미국 등에 분포하는 것으로 알려져 있다. 목화검정진디벌의 기 주곤충으로 복숭아혹진딧물, 목화진딧물, 보리수염진딧물 등 다양한 진딧물이 보 고된 바 있으며, 본 연구에서는 목화검정진디벌의 싸리수염진딧물에 대한 기생능 력 등 생물학적 특성을 구명하기 위한 조사를 실시하였다. 15, 20, 25, 30℃의 온도 와 광주기 16L:8D조건에서 우화 후 1일, 2일 이 경과한 목화검정진디벌의 산란수, 우화율, 발육기간을 조사한 결과, 우화 후 1일된 목화검정진디벌의 산란수는 15, 20, 25℃에서 각각 31.5, 38.3, 11.3마리로 우화 후 2일된 목화검정진디벌의 산란수 (88.2, 35.5, 23.7마리)가 대체로 많음을 알 수 있었다. 우화 후 1일, 2일된 목화검정 진디벌이 산란한 알의 발육기간은 25℃에서 우화까지 각각 14.1일, 15.1일이 소요 되어 큰 차이가 없었으며, 두 조건에서 모두 사육온도가 높아질수록 발육기간이 짧 아짐을 알 수 있었다. 목화검정진디벌이 싸리수염진딧물에서 발육이 완료됨에 따 라 수염진딧물류의 천적으로서의 이용가능성을 확인할 수 있었으며, 저온에서의 이용이 유리할 것으로 판단된다.

진딧물 기생봉인 목화면충좀벌과 목화검정진디벌의 싸리수염진딧물에 대한 기 능반응을 조사하였다. 산자 후 24시간 이내의 싸리수염진딧물 1령 약충을 각각 1, 3 ,6, 12, 24, 48, 72개체씩 콩에 접종한 후 곤충사육용기(직경×높이=10×4cm, SPL Life Science)에 넣고 교미시킨 목화면충좀벌과 목화검정진디벌의 암컷 성충 1마 리씩을 접종하였다. 24시간 후 암컷 성충을 제거하고 진딧물 접종밀도별 기생수를 조사하였다. 목화면충좀벌의 처리시간(Th)과 탐색율(a)은 각각 0.0902, 0.0171로 나타났으며 목화검정진디벌의 처리시간과 탐색율은 각각 0.0311, 2.3533으로 나 타나 목화면충좀벌보다 목화검정진디벌의 처리시간이 짧고 탐색율이 높은 것을 알 수 있었다. 또한 목화면충좀벌은 제 Ⅲ형에 가까운 기능반응을 보였으며 목화검 정진디벌은 제 Ⅱ형과 일치하는 경향을 보였다. 향후 2종 천적의 내적자연증가율, 산란력, 포장에서의 진딧물 밀도억제시험 등을 통하여 진딧물 방제용 천적으로서 의 잠재성을 종합적으로 평가해야할 것이다.

고추에서 발생하는 진딧물류는 육묘기부터 발생하여 생육 초․중기에 걸쳐 피해 를 준다. 일부 재배농가에서는 육묘기에 발생한 진딧물류를 적기에 방제 하지 않아 정식 후 포장에서 진딧물에 의한 피해가 나타나고 있다. 본 시험에서는 정식 전 고 추 묘상에서 발생한 진딧물류 미방제 시 본포 정식 후 피해정도를 조사하기 위해 수 행하였다. 공시품종은 ‘PR상록’으로 파종은 2월 14일, 고추재배지는 해발 250m에 위치한 영양지역의 논토양에서 실시하였고재배방법은 2열 터널재배로 진딧물류 의 밀도에 따라 묘상방제구와 미방제구 등 3처리를 두고 5월 8일에 고추를 정식하 였다. 포장에서 진딧물류 방제는 6월 2일, 6월 13일, 6월 18일로 3회에 걸쳐 이미다 클로프리드수화제와 티아메톡삼수화제를 교호, 살포하였다. 방제방법에 따른 진 딧물류 밀도는 묘상에서 진딧물류 약제방제구는 6월 2일까지 진딧물의 발생이 없 었으나, 무방제구는 정식 초기부터 진딧물 발생이 증가하여 6월 2일에 42.1마리/주 로 발생밀도가 높게 나타났으며, 본포에서 3차례의 약제살포 후에도 진딧물의 밀 도가 6월 하순까지 유지되었다. 6월 25일 처리별 생육을 보면, 묘상 방제구에서 무 방제구에 비해 초장이 평균 16.3cm 컸으며, 분지수와 착과수도 각각 1.7개, 2.6개 많게 조사되었다. 바이러스 발병도(1~9)는 방제구의 평균값이 5를 나타내었으나 무방제구는 평균값이 8로써 높았으며, 고추의 수량은 방제구에 비해 무방제구가 진딧물류 피해정도에 따라 12.8~25.1% 감소하였다.

무당벌레 성충은 복숭아혹진딧물이 가해한 배추에 유인이 되었으며 배추와 복숭아혹진딧물 단독에는 유인되지 않았다. 복숭아혹진딧물의 접종 밀도별 유인검정 결과, 60마리의 복숭아혹진딧물을 배추에 접종 시 무당벌레 성충의 유인율은 70.3%로 가장 높았다. 또한 인위적인 상처를 입힌 배추에는 성충과 유충 모두 유인되지 않았다. 배추에 복숭아혹진딧물 접종 후, 시간에 따른 무당벌레 성충의 유인검정결과, 60마리를 접종 시 24, 48시간 때에 유인되었고, 90마리를 접종 시 12시간 때에 유인되었다. 배추좀나방 유충에 의해 가해당한 배추에 대해 무당벌레 성충은 유인되지 않았다. 이러한 결과는 해충 가해에 의해 식물에서 방출되는 휘발성물질이 특정 해충에 대한 천적을 유인하는 것으로 설명될 수 있다. 따라서 복숭아혹진딧물에 의해 배추에서 방출되는 휘발성성분을 분석하고자 시도하였으나 실패하였다. 복숭아혹진딧물과 배추좀나방에 의한 배추에서의 단백질발현 변화를 보기위해 2D-gel electrophoresis를 수행하였으며 160개 정도의 유의성 있게 변화를 보이는 spot을 detection하였다. 또한 복숭아혹진딧물과 배추좀나방이 가해한 배추에서의 chitinase, β-1,3-glucanase, peroxidase, PR1, 그리고 PR4 등의 방어관련 유전자발현 변화를 분석하였다.

복숭아혹진딧물(Myzus persicae)의 온도에 따른 발육시험을 실내 15, 18, 21, 24, 27, 30℃의 6개 항온, 광주기 14L:10D, 상대습도 50~60% 조건과 고추 비닐하우스에서 3월 23일부터 8월 20일까지 6회 접종하여 수행하였다. 실내사망률은 저온에서는 1~2령충의 사망률이 높았고 온도가 증가할수록 3~4령충의 사망률이 높았으며 고온에서는 66.7%까지 높아졌다. 실내와 포장조건 모두 온도가 증가할수록 발육기간이 짧아지는 경향을 보였으며 포장조건 8월 접종에서 6.03일로 가장 짧았다. 온도와 발육률과의 관계를 보기 위해 선형 및 3개의 비선형 모형(Briere1, Lactin 2, Logan 6)을 이용하여 분석한 결과, 선형모형을 이용하여 전체약충의 발육영점온도는 3.0℃였으며 발육유효적산온도는 111.1DD였다. 3가지 비선형 모형중 Logan-6 모형이 전약충, 후약충 전체약충 단계에서 AIC와 BIC 값이 가장 적어 온도와 발육율과의 관계를 잘 설명하였으며, 발육단계별 발육완료분포는 3-parameter Weibull 함수를 사용하였으며 전약충, 후약충, 전체약충에서 r2 값이 0.95~0.97로 높은 값을 보여 양호한 모형 적합성을 보였으며 정식시기별 성충 발생 예측치와 포장 조사치가 일치하여 방제적기 추정에 유용하게 사용할 수 있을 것이다.

목화진딧물 (Aphis gossypii)의 온도에 따른 발육시험을 실내 15, 18, 21, 24, 27, 30℃의 6개 항온, 광주기 14L:10D, 상대습도 50∼60% 조건과 오이 비닐하우스에서 3월 23일부터 8월 20일까지 6회 접종하여 수행하였다. 실내사망률은 저온에서는 2~3령충의 사망률이 높았고 온도가 증가할수록 3~4령충의 사망률이 높았으며 고온에서 전체 사망률이 높았다. 전체 약충의 발육기간은 실내에서 15℃에서 12.2일로 가장 짧았으며 변온의 28.5℃에서 4.09일로 가장 짧았다. 온도와 발육율과의 관계를 보기위해 선형 및 3개의 비선형 모형(Briere 1, Lactin 2, Logan 6)을 이용하여 분석한 결과, 선형모형을 이용하여 전체약충의 발육영점온도는 6.8℃였으며 발육유효적산온도는 각각 111.1DD였다. 3가지 비선형 모형중 Logan-6 모형이 전약충, 후약충 전체약충 단계에서 AIC와 BIC 값이 가장 적어 온도와 발육율과의 관계를 잘 설명하였으며, 발육단계별 발육완료분포는 3-parameter Weibull 함수를 사용하였으며 전약충, 후약충, 전체약충에서 r2 값이 0.88~0.91로 높은 값을 보여 양호한 모형 적합성을 보였으며 정식시기별 성충 발생 예측치와 포장 조사치가 일치하여 방제적기 추정에 유용하게 사용할 수 있을 것이다.

진딧물 기생봉인 목화면충좀벌과 진디면충좀벌의 기주를 목화진딧물과 복숭아혹진딧물로 하여 15, 20, 25, 30℃에서 사육하면서 기주섭식수, 기생수, 우화율, 성비, 발육기간을 조사하였다. 목화진딧물이 기주일 때 15℃, 25℃에서 목화면충좀벌의 기주섭식수(5.4, 9.7마리)가 진디면충좀벌(2.0, 2.9마리)보다 많았으며 복숭아혹진딧물이 기주일 때 2종 기생봉 간 기주섭식수의 차이는 없었다. 목화진딧물에 기생한 목화면충벌의 기생수가 15℃에서 11.1마리, 30℃에서 21마리로 진디면충좀벌의 기생수(7, 12.3마리)보다 많았으며 복숭아혹진딧물에 기생시켰을 때는 20℃와 25℃에서 목화면충좀벌의 기생수(12.1, 17.1마리)가 진디면충좀벌(6.1, 10마리)보다 더 많았다. 목화진딧물을 기주로 했을 때 30℃에서 목화면충좀벌의 우화율(83.3%)이 진디면충좀벌(69.4%)보다 높았으며 복숭아혹진딧물에서는 우화율 차이가 없었다. 목화진딧물에서 사육했을 때 진디면충좀벌의 암컷비율이 15℃에서 75.2%, 30℃에서 73.9%로 목화면충좀벌의 암컷비율(19.5, 48.6%)보다 높았으며 복숭아혹진딧물에서 사육했을 때는 목화면충좀벌의 암컷비율이 15℃에서 65.3%, 25℃에서 90.0%여서 진디면충좀벌의 암컷비율(34.4, 78.8%)보다 높은 것을 알 수 있었다. 목화진딧물에서 2종 기생봉간 산란에서 우화까지의 발육기간의 차이는 없었고 복숭아혹진딧물에서는 20℃에서 목화면충좀벌의 발육기간(19.9일)이 진디면충좀벌(16.5일)보다 길었다.

복숭아혹진딧물에 기생하는 목화면충좀벌의 발육기간, 머미율, 번데기 사망률, 성비를 20, 25, 30, 25℃ 인큐베이터에서 수행하였다. 실험을 위하여 피망잎이 놓인 콤팩트샤레를 사용하였다. 각각의 4개 온도에서 발육단계별로 복숭아혹진딧물을 사육하였고 기생을 유도하기 위하여 12시간 동안 목화면충좀벌에 제공하였다. 목화면충좀벌의 알에서 성충까지 발육기간은 20℃ 18.3일, 25℃ 14.7일, 30℃ 10.4일, 35℃ 9.3일 이었다. 복숭아혹진딧물에 기생한 목화면충좀벌의 머미율은 20℃와 25℃, 1령과 2령에서 가장 높았으나 30℃와 25℃에서는 3령충에서 84.4~85.0%로 가장 높았다. 목화면충좀벌의 기주섭식률은 20~35℃까지 각각 12.5%, 17.3%, 16.0%, 10.9%였다. 목화면충좀벌 암컷의 성비는 온도별로 각각 49%, 46%, 69%, 60% 였다.

풀잠자리과(Chrysopidae)는 전세계적으로 1,300~2,000종이 분포하며 미소해충에 대한 포식력이 뛰어나 생물적 방제 수단으로 폭넓게 이용되고 있다. 천적으로서의 가치평가는 먹이해충에 대한 포식능력, 먹이해충과 관련된 생활사, 포식자의 환경 저항능력 등에 기초하고 있다. 이중 천적의 잠재력 평가 및 천적간의 상대적 능력비교 등에 많이 이용되고 있는 Holling(1959)의 기능반응과 실험실에서 2가지 이상의 먹이가 존재할 때 포식자가 섭식한 포식량을 측정하였다. Chrysoperla nipponensis (Okamoto)의 유충 발육기간은 16.8일이 소요되었으며, 유충기간동안 약 669마리의 가루깍지벌레(2령 초)를 포식하는 것으로 조사되었다. C. nipponensis는 가루깍지벌레의 밀도가 낮을때에는 밀도 증가에 따라 포식량이 서서히 증가, 가루깍지벌레의 밀도가 높을때에는 밀도 증가에 따라 포식량이 점차 증가하나, 그 증가율은 차차 감소하는 Holling의 type III과 유사한 포식반응을 나타내었다. C. nipponensis 2령 유충에 대한 먹이종류별(2~3령) 일일포식량은 가루깍지벌레, 복숭아혹진딧물, 담배가루이를 공급하였을 때 24시간동안 각각 4.7마리, 13.3마리, 0.9마리를 포식하였다(25±2℃, 75±5%, 16L:8D). 본 연구는 깍지벌레의 생물적 방제를 위한 토착 천적으로서의 C. nipponensis 의 이용가치를 평가하기위하여 수행하였다.

국내 친환경 유기농자재 목록공시에 등재되어 있는 249 종의 작물충해관리용 자재 중 식물성 추출물이 원료로 등록되어 있는 자재는 109 종으로 약 43 % 이상을 차지한다. 곤충병원성곰팡이는 가장 대표적인 Beauveria spp, Lecanicillium spp, Metarhizium spp, Paecilomyces spp 등 800여종이 보고되어 있으며 수년간 꾸준히 연구되고 있으나, 상업적 이용이 활발하지 않은 실정이다. 본 연구에서는 식물추출물과 미생물이 가지는 장단점을 상호보완하기 위하여 식물추출물과 곤충병원성곰팡이 합제의 제형화 연구와 더불어 살충 효과를 검정한 결과, 식물추출물 또는 곤충병원성곰팡이 단독 처리구 보다 합제의 처리구에서 높은 살충률을 보였으며 약효도 오랫동안 지속됨을 알 수 있었다. 식물추출물과 곤충병원성곰팡이 합제의 제형화는 장기간 미생물 밀도 안정성이 낮은 것으로 판단되어 식물추출물과 곤충병원성곰팡이가 생산하는 2차 대사산물을 합제하는 연구를 진행 중에 있다.

온실 내 토마토 재배를 할 때는 다양한 해충이 발생한다. 특히 유기재배를 하는 포장에서는 해충의 피해의 피해가 더욱 크게 나타난다. 이중 진딧물은 한번 발생하면 방제가 어려워 농가의 커다란 골칫거리인 해충이다. 오래전부터 민간에서는 담배훈증을 통해 진딧물을 방제하였는데, 본 실험에서 담배훈증의 효과를 검증하였다. 50*50*60cm의 아크릴케이지에 싸리수염진딧물을 접종한 토마토를 넣고 말린 담뱃잎을 훈증한 뒤 생충수를 조사였다. 무처리에서 성충 16.8마리였으며 10mg, 50mg, 25mg에서 각각 13.0, 3.8, 0마리를 나타냈다. 100m2 크기의 온실에 싸리수염진딧물이 접종된 토마토를 넣어두고 2종(황색종, 버어리종)의 말린 담뱃잎을 3개의 깡통에 담아 태워 훈증한 후 진딧물의 생충수를 확인하였다. 황색종은 100g을 훈증했을 때 두 시간 훈증한 온실에서는 진딧물 성충이 10.3마리였으나 밤새(약 14시간) 훈증했을 때는 2.2마리로 낮게 나타났다. 버어리종을 200g 훈증 처리했을 때 시간별로 0(2시간), 0.(14시간)으로, 황색종보다 더 높은 살충효과를 확인할 수 있었다. 담뱃잎을 알코올에 추출하여 진딧물에 살포했을 때 무처리에서 9.67마리일 때 10배 희석액은 1.67마리, 30배 희석액은 2.33마리의 생충수를 보여주었다. 재배 방법과 환경에 따라 진딧물을 방제하는데 훈증과 추출로 담배를 이용할 수 있을 것이다.

진딧물 기생봉인 목화면충좀벌과 진디면충좀벌의 싸리수염진딧물에 대한 기주섭식, 기생능력 등 생물학적 특성을 구명하기 위하여 15, 20, 25, 30℃의 온도와 광주기 16L:8D 조건에서 진딧물 섭식수, 기생수, 우화율, 발육기간을 조사하였다. 싸리수염진딧물이 기주일 때 20℃, 25℃, 30℃에서 진디면충좀벌의 기주섭식수는 각각 8.0, 8.2, 9.3마리로 목화면충좀벌의 기주섭식수 5.0, 4.2, 6.8마리보다 많았으나 목화면충좀벌의 기생수는 11.3, 14.6, 10.8마리로 진디면충좀벌의 기생수(7.8, 11.3, 8.0마리)보다 더 많았으며 두 종 모두 25℃에서 기생수가 가장 많았다. 20, 25℃에서 목화면충좀벌의 우화율은 100%, 98.5%로 진디면충좀벌의 우화율(94.1%, 93.4%)보다 높았으며, 온도가 높아질수록 두 종의 우화율은 낮아짐을 알 수 있었다. 진디면충좀벌과 목화면충좀벌의 25℃에서 산란에서 우화까지 소요 일수는 각각 13.6일, 13.9일이었으며, 산란에서 우화까지의 발육기간은 온도가 높아질수록 짧아짐을 알 수 있었다. 목화면충좀벌과 진디면충좀벌은 싸리수염진딧물에서 산란에서 우화까지 발육을 성공적으로 완료하여 싸리수염진딧물은 목화면충좀벌과 진디면충좀벌의 기주곤충으로서의 가능성을 확인할 수 있었으며, 높은 온도조건(30℃)에서 이용이 가능할 것으로 판단된다.

세계적으로 발생하는 복숭아혹진딧물은 직접적으로 작물을 흡즙가해하여 영양분 고갈로 작물을 고사시키고 간접적으로 많은 식물바이러스도 매개하여 경제적으로 큰 피해를 주는 해충이다. 게다가, 농약의 오남용으로 인해 복숭아혹진딧물 개체의 저항성이 높아지고 환경오염을 초래하는 부적절한 결과로, 새로운 생물학적방제제로서 곤충병원성 곰팡이의 활용이 각광받고 있다. 그리하여 이번 연구에서는, 우리나라 토양에서 분리된 다양한 347개 곤충병원성 곰팡이를 사용하여 복숭아혹진딧물에 병원성을 가지는 20균주를 분리하였고 분리된 균주들을 형태학적, 분자생물학적 동정한 결과, 3 strain의 Lecanicillium attenuatum, 9 strain의 Beauveria bassiana, 1 strain의 Metarhizium anisopliae, 1 strain의 Metarhizium flavoviride, 5 strain의 Paecilomyces lilacinus, 1 strain의 Aspergillus sp. 로 동정되었다. 분리된 20개 균주의 포자에 대한 고온안정성, 저온발아력, UV안정성과 복숭아혹진딧물에 대한 병원력을 조사한 결과, Lecanicillium attenuatum SDMp1, Beauveria bassiana 4-2, Paecilomyces lilacinus 4-4 균주가 최종 선발되었다. 선발된 3균주는 복숭아혹진딧물에 대한 생물학적 방제제로서 유용할 것으로 생각된다.