돼지 페르몬성 냄새 물질을 탐색하기 위하여 tetrahydrofuran-2-yl 계 화합물들과 관측된 결합 친화력상수(Obs.p[Od]50) 사이의 정량적인 구조-활성관계(QSAR)로부터 4개 형태의 모델(2D-QSAR, HQSR, CoMFA 및 CoMSIA)들이 유도되었다. Ligand based approache로부터 최적화된 CoMFA 모델(예측성; r2cv.(q2)=0.886 및 상관성 r2RCV 0.984)이 가장 좋은 모델이었다. CoMFA 모델로부터 돼지 페르몬성 냄새 물질로 예측된 N1-allyl-N2 -(tetrahydrofuran-2-yl)methyl) oxalamide (P1), 2- (4-trimethylammoniummethylcyclohexyloxy)tetrahydrofurane (P5) 및 2- (3-trimethylammonium-methylcyclohexyloxy)tetrahydrofurane (P6) 분자들은 비교적 높은 결합 친화력 상수값(Pred.p[Od]50) =8~10)과 몇 가지 독성에 대하여 낮은 독성간을 나타내었다.

Male adults of bean bug, Riptortus clavatus Thunberg (Heteroptera: Alydidae), release aggregation pheromone (AP) attracting both sexes of adult and nymphs, which its egg parasite, Ooencyrtus nezarae (Hymenoptera: Encyrtidae) exploits the pheromone to find host. The AP consists of three components, (E)-2-hexenyl (Z)-3-hexenoate (E2HZ3H), (E)-2-hexenyl (E)-2-hexenoate (E2HE2H), and tetradecyl isobutyrate (TI). We analyzed composition of the pheromone components of bean bugs from different geographical locations of Korea and Japan. The attractiveness of different blends of AP components to R. clavatus was also tested in the fields in Jinju, Korea and in Kumamoto, Japan. Composition ratios (E2HZ3H: E2HE2H:TI) of the AP of Jinju and Iksan populations were 1:1.4:0.2 and 1:0.8:0.2, and those of Tsukuba and Kumamoto populations were 1:2.8:0.2 and 1:1.5:0.1, respectively. In field tests, traps baited with ratio of 1:1:1 (E2HZ3H:E2HE2H:TI = 16.7:16.7:16.7 ㎎/rubber septum) and 1:1:0.5 (E2HZ3H:E2HE2H:TI = 20:20:10 ㎎/rubber septum) attracted significantly greater number of adult bugs than that of 1:5:1 (E2HZ3H:E2HE2H:TI = 7.1:35.7:7.1 ㎎/rubber septum).

성페로몬은 동종 사이 교미에 이용되는 통신물질이다. 합성 성페로몬을 이용한 특정 해충의 야외 모니터링은 특별히 사과 나비목 해충의 IPM에 있어서 필수적 도구로 자리 잡고 있다. 성페로몬을 이용한 야외 모니터링은 매우 고감도이고, 특이적이어서 해충에 대한 지식이 적은 종사자라 하더라도 쉽게 이용할 수 있다. 그러나, 광범위한 지역에서 지속적으로 해충 모니터링을 해야 하는 경우 모니터링 자체의 노동력 및 이에 따라 부대비용이 제한 요인이 되고 있다. 이러한 어려움을 극복할 수 있는 방향은 무인 모니터링 기술의 개발이 될 수 있다. 본 연구 기술은 성페로몬이라는 바이오기술(BT)과 바이오센서 및 통신이라는 정보기술(IT)을 융합하여 해충의 무인 모니터링 기술을 개발한 것이다. IT-페로몬 트랩은 아래와 같은 기기적 모형 및 실용적 개념을 포함한다.

Three active components (Z8-12:Ac, E8-12:Ac, and Z8-12:OH) are known in sex pheromone of the oriental fruit moth, Grapholita molesta, and have been commercially available to apply for population monitoring and mating disruption. However, there have been variation among commercial products in pheromone composition and amount impregnated in each pheromone releaser. This study was performed to optimize factors influencing on pheromone monitoring of G. molesta by analyzing pheromone composition/amount, effective period of releaser, and trap type/placement in apple trees. High purity of Z8-12:Ac component was effective to attract males, in which 96% or more of cis acetate isomer component appeared to be optimal composition. Pheromone amounts (0.01-1 ㎍) impregnated in each rubber dispenser did not give significant effect on monitoring during 90 days from June to August. "Delta" trap was much more efficient than "cone" trap to collect males. Trap installation was another factor, in which placing traps at canopy level was much efficient than at trunk or ground levels. Pheromone trap monitoring with these optimal factors indicated three to four adult peaks from June to September in addition to high overwintering population from April to May in pesticide-applied orchards in Andong, Korea.

가축의 번식과 수요를 조절할 수 있는 생물학적 자극 통제 수단으로 새로운 돼지 페르몬성 냄새 물질를 탐색하고자, 기질 분자로서 2-cyclohexyloxytetrahydrofurane (A), 2-phenoxytetrahydrofurane (B) 유도체들의 설명인자인 물리화학 파라미터와 돼지 페로몬의 수용체 (pOBP)에 대한 결합 친화력 상수(p[Od.]50) 간의 2D-QSAR 모델을 유도하고 검토하였다. 2D-QSAR 모델은 결합 친화력 상수를 약 96.4% 설명하는 매우 양호한 모델(r2=0.964)로서 분자내 치환기의 소수성(SL) 상수에 관한 적정값이 (SL)opt.=1.418일 때 가장 높은 결합 친화력을 나타냄을 알았다. 그러므로 분자내 치환기의 소수성 인자가 결합 친화력 상수에 가장 큰 영향을 미치는 중요한 요소이었다.

Three sex pheromone components (cis-8-dodecenyl acetate (Z12Ac), trans-8-dodecenyl acetate (E12Ac), cis-8-dodecenol (Z12OH)) of the Oriental fruit moth, Grapholita molesta, were chemically synthesized. Especially to increase the composition of cis-stereoisomer, a triple bond intermediate was hydrogenated at -20℃ with catalytic Pd/BaSO₄. The resulting product consisted of the acetates with a stereoisomer ratio in 92:8 (Z:E). The biological activity of the synthesized pheromone compounds was analyzed both in male responses and orientation disruption. The indoor pheromone effect was determined by male flight behavior showing wing movement in response to lure. Different mixtures of the synthetic pheromone components were prepared by mixing acetate and alcohol components in 100:0, 99:1, and 90:10 (g/g) and tested with a comparison of a standard commercial pheromone lure. The highest pheromone effect was observed in only acetate mixture (100:0) and the effect was reduced with the addition of the alcohol component. This indoor pheromone effect could be observed in field monitoring trial, in which 100:0 mixture showed the highest trap catches. Orientation disruption assay was conducted indoor by using a cage, in which the center had a commercial lure on sticky plate and the four candidates were placed at 6 ㎝ away from the central lure on each of four directions. Test males were released to the arena during overnight (12 h) and then the caught males on the sticky plate were counted. The synthesized pheromone as well as the commercial pheromone showed 100% orientation disruption. However, the orientation disruption effect was reduced with decrease in the number of the surrounding disrupting pheromone baits. These results clearly suggest that the synthesized sex pheromone of G. molesta is biologically active and can be used for field mating disruption.

돼지 페르몬성 분자를 탐색하기 위하여 일련의 green odorant로서 기질 분자인 2-(cyclohexyloxy)tetrahydrofurane 유도체들의 정량적인 구조와 수용체인 porcine odorant binding protein (pOBP) 사이의 결합 친화력 상수(p(Od)50)에 대한 비교 분자 유사성 지수 분석(CoMSIA)을 실행하였다. 가장 양호한 CoMSIA 모델(I-AI)은 기질 분자내 입체 중심의 절대 배열이 I: C1'(R),C2(S)인 분자를 atom based fit 정렬하였을 경우의 입체장 조건에서 유도되었으며 PLS 분석 결과, 예측성이 r2cv.(q2)=0.856 그리고 적합성이 r2ncv.=0.964이었다. 모델의 CoMSIA 등고도 상, pOBP와 냄새 분자 사이의 상호작용으로부터 가장 높은 결합 친화력을 나타내는 분자의 구조적 특징들을 이해할 수 있었다.

Sex pheromone blends of large black chafer, Holotrichia parallela (Motschulasky), which consist of a major component L-isoleucine methyl ester (LIME) and a minor component (R)-(-)-linalool, showed different attractiveness depending on the mixing ratios of the two components in potato fields in South Korea. The best ratio for H. parallela attraction was 2.5:1 of LIME and (R)-(-)-linalool. The attraction ability of pheromone traps bated with 2.5:1 ratio did not drop up to 14m, but significantly decreased at 21m from H. parallela release point. Korean population of H. parallela showed almost same periodical activity to sex pheromone with that reported in Japan, which showing a circabidian periodicity of 48h cycle.

The citrus leafminer (CLM), Phyllocnistis citrella Stainton, is an oligophagous pest of Rutaceae family, especially Citrus spp. occurring in most worldwide citrus-growing areas. This study was conducted to evaluate a sex pheromone chemical of CLM, (Z,Z)-7,1l-hexadecadienal (7Z,11Z-16:AI) in monitoring CLM by trap types, the diel activity and the influence of some weather factors on trap catch. CLM was well attracted on a trap baited 7Z,11Z-16:AI 1㎎. Sticky wing trap was more effective than bucket trap. Most caught CLM were attracted at 2~6 a.m. regardless of season, and activity time of CLM was affected by sunrise time as well as sunset time. The trap catch of CLM was more influenced by wind velocity than temperature for activity time of CLM. The number of caught CLM was fallen at below 13℃, but there was little effect for trap catch at over that temperature. The average wind velocity at over 2.0 m/sec made the number of caught CLM drop down. The precipitation did not affect the number of caught CLM when the average wind velocity was lower than at 2.0 m/sec.

The effect of food source in aggregation pheromone trap of bean bug, Riptortus clavatus, was evaluated in terms of the trap attractiveness using water-pan and cylinder-type traps. Water-pan trap baited with pheromone+food (dried soybean+dried peanut+water) attracted significantly more number of females and males than those with pheromone or control trap. Although cylinder-type trap baited with pheromone+food did not show significantly higher attractiveness, it attracted more adults and nymphs than the pheromone and control traps. Further research on the effect of trap types on attractiveness is needed.

The female sex pheromone of the peach leafminer, Lyonetia clerkella Linne (Lepidoptera:Lyonetiidae), was analyzed by coupled gas chromatographic-electroantennographic detector (GC-EAD). GC-EAD analyses of pheromone gland extract revealed a single compound that elicited responses from male antennae. Retention time on DB-l column of EAD-active compound was identical to that of syn-thetic (14S)-14-Methyl-1-octadecene (14Sme-1-18Hy). In field tests, sticky traps baited with synthetic l4Sme-1-18Hy alone were highly attractive to male. Traps with 0.1 ㎎ dose showed the lowest catches, but there were no significant difference in the numbers of moth caught in traps baited with doses of 0.5 and 1.0 ㎎. The results of the field assays for longevity of pheromone traps showed that effectiveness of lures maintained for at least 8 weeks under field condition. The attractiveness of 14Sme-1-18Hy was not affected by the addition of butylated hydroxytoluene (BHT) in lures as an antioxidant. Traps baited with 0.5 ㎎ 14Sme-l-18Hy were successfully used to monitor L. clerkella male flights. Analysis of seasonal trap catches over two years showed that moth flight activity in peach orchards occurred over a period of seven months with six generations in Suwon.

생물학적 자극통제 수단으로 활용하기 위한 돼지 웅성 페르몬성 분자를 탐색하고자 일련의 냄새 분자로서 2-(cyclo-hexyloxy) tetrahydrofurane 유도체들의 정량적인 구조와 수용체인 porcine odorant binding protein (pOBP)간의 결합 친화력 상수(p(Od)50)에 대한 비교 분자장 분석(CoMFA)을 실행하였다. 가장 양호한 CoMFA 모델 AIV (r2 cv.(q2)=0.886 및 r2 ncv.=0.984)은 기질 분자 내 입체 중심(chiral center)의 절대 배열이 C1(R),C2(S)인 분자를 atom based fit 방법으로 배열하였을 경우의 standard field와 indicator field가 조합된 CoMFA장의 조건에서 유도되었다. 이 CoMFA 모델은 입체장 40.8% 정전기장 14.6%및 소수성장 44.6%가 결합 친화력 상수에 영향을 미치는 요소임을 나타내었다. 등고도의 분석 결과로부터 효과적인 결합 친화력 냄새 분자를 수식하는 데 몇 가지 가치 있는 정보를 얻을 수 있었다.

톱다리개미허리노린계의 집합페로몬을 이용하여 적절한 기주가 없는 경상대학교 캠퍼스(경남 진주시)와 기주인 콩이 재배되고 있는 포장에서 가로줄노린재의 발생양상을 비교하였다. 콩포장에서는 개화기 이전(6월 28일)부터 꾸준히 유인되었으며, 10월 11일 이후에 유인수가 급증하였다. 그러나 대학 캠퍼스에서는 3월 21일부터 10월 5일까지 전혀 유인되지 않다가 10월 11일 이후부터 유인수가 급증하였다. 가로줄노린재의 암수가 비슷한 시기에 비슷한 밀도로 콩 포장에서 유인된다는 것은 이 해충이 기주인 콩을 찾아 적극적으로 이동한 결과로 생각된다. 콩 포장과 대학 캠퍼스에서 10월 이후에 유인되는 성충은 월동처를 찾아 이동하는 성충으로 판단되었다. 콩 포장과 대학 캠퍼스에서 총 유인된 암수의 수는 차이가 없었다. 가로줄노린재는 콩 포장에서 6월부터 11월 하순까지 트랩에 유인되었기 때문에, 톱다리개미허리노린재의 집합페로몬은 가로줄노린재의 비휴면성충과 휴면성충 모두에 유인력이 있다고 생각된다. 톱다리개미허리노린재 집합페로몬의 세 성분인 (E)-2-hexenyl (Z)-3-hexenoate, (E)-2-hexenyl (E)-2-hexenoate, 및 myristyl isobutyrate를 16.7+16.7+16.7 mg 또는 7+36+7 mg으로 배합했을 때, 가로줄노린재의 유인수는 무처리나 생충트랩보다 많았고, 두 배합성분 간에는 차이가 없었다.

경남진주의 콩포장과 대학 캠퍼스에서 톱다리개미허리노린재의 집합페로몬을 사용하여 난기 생봉인 Ooencyrtus nerarae(Hymenoptera: Encyrtidae)의 발생소장을 조사하였다. 2003년과 2004년에 대학 캠퍼스에 설치된 트랩에 유살된 암컷의 수는 수컷 유살수의 317.5배와 103.4배이었고, 2004년 콩포장에서는 12.6배이었다. 콩포장에서 O. nezarae의 암컷은 8월 하순부터 유살되기 시작하여 9월 20일 전후에 가장 많이 유살되었다. 2003년과 2004년에 대학 캠퍼스에서는 8월 중하순부터 밀도가 증가하여 9월 상중순에 최성기를 나타내었다. 두 조사지역에서 모두 10월 이후에는 거의 발생하지 않았다. 톱다리개미허리노린재의 집합페로몬 세 성분, 즉 (E)-2-hexenyl (Z)-3-hexenoate(E2HZ3H)와 (E)-2-hexenyl (E)-2-hexenoate(E2HE2H) 및 myristyl isobutyrate(MI) 중에서 E2HZ3H 만이 O. nerarae에 대해 유인력을 나타내었다. E2HZ3H:E2HE2H:MI를 7:36:7로 배합한 것보다는 20:20:10이나 16.7:16.7:16.7으로 배합한 트랩에 더 많은 수가 유인되었는데, 이는 배합된 E2HZ3H의 량 때문인 것으로 추정된다.

돼지 웅성 페르몬인 5a-androst-16-en-3-one을 대체할 수 있는 활성 분자를 탐색하여 가축의 생산과 수요를 조절하기 위한 생물학적 자극 통제 수단으로 활용하고자 냄새 분자로서 2-cyclohexyloxytetrahydrofurane (A) 및 2-phenoxytetrahydrofurane (B) 유도체들의 구조 변화와 수용체인 porcine odorant binding protein (pOBP)에 대한 결합친화력 상수(p[Od.]/sub 50/) 사이의 정량적인 구조-활성관계에 관한 분자 HQSAR 모델XI을 유도하였다. 냄새 분자 중에서 cyclohexyl-치환체(A)가 phenyl-치환체(B)보다 높은 결합 친화력을 나타내었으며(A>B) 모델XI은 분자 조각크기(5∼8), 홀로그램 길이(97 bin)의 키랄성(chirality)조건에서 예측성(q²=0.916)과 상관성(r²=0.988)이 매우 양호하였다. 기여도(contribution map)로부터 냄새 분자의 결합 친화력 상수에 기여하는 부분은 2-oxyfuryl group의 C3 및 C5 원자인 반면에 cyclohexyl 고리상 tert-butyl group의 중심 탄소 원자와 furyl group의 C4 원자 부분은 기여하지 않았다.

애모무늬잎말이나방은 배의 주요 해충으로서 유충이 잎과 과실을 가해한다. Adoxophyes 속의 성페로몬은 4가지 성분(Z9-14:Ac, Z11-14:Ac, E11-14:Ac, 10me-12:Ac)이 보고되어 있다. 본 연구는 3개 지역(천안, 상주, 나주)의 배 과원에서 발생하고 있는 개체군들 간에 성페로몬 조성의 차이를 구명하기 위해 실시하였다. 처녀 암컷의 성페로몬 샘에서 추출한 물질을 GC로 분석한 결과, 천안과 상주개체군에서는 2가지 성분(Z9-14:Ac와 Z11-14:Ac)이 검출된 반면, 나주 개체군의 경우에는 4가지 성분이 모두 검출되었다. 천안 개체군에서는 Z9-14:Ac와 Z11-14:Ac가 80 : 20의 비율로 검출되었으나 상주개체군에서는 3 :97의 비율로 검출되었다. 한편 나주 개체군의 경우에는 Z9-14:Ac, Z11-14:Ac, E11-14:Ac, 10me-12:Ac가 31:62:6:1의 비율로 검출되었다. 야외에서 Z9-14:Ac와 Z11-14:Ac의 혼합비율을 달리한 트랩에 유인된 수컷 수를 조사한 결과, 천안, 상주, 나주 지역의 배 과원에서 가장 효과적인 성분조성은 각각 80:20, 10:90, 30:70이었다. 이러한 결과들은 배 과원에서 발생하고 있는 애모무늬잎말이나방의 성페로몬 조성이 지역에 따라 상당한 변이가 존재하는 것으로 보아 이들 개체군간의 분류학적 위치에 대한 면밀한 검토가 필요함을 보여주고 있다.

복숭아순나방 성페로몬(Z8-12AC : E8-12AC : Z8-12OH = 95 : 5 : 1) 처리량에 따른 수컷 성충 유인수 및 페로몬 총량 1.0mg-미끼의 유인력 지속기간을 포장조건에서 평가하였다. 또한 수원지역 복숭아과원에서 연간 복숭아순나방 페로몬 유살량 및 계절초기 알 발생밀도 등 기초 생태자료를 이용하여 주요 발생시기별 적산온도를 산출하였다. 복숭아순나방은 실험을 실시한 페로몬 처리량 0.1-4.0mg 범위에서 처리량이 증가할수록 유인수가 감소하였다. 0.1 mg-미끼에 가장 많은 수컷성충이 유인되었고, 0.5-4.0mg 범위에서는 통계적으로 유인수의 차이가 없었다. 1.0mg-미끼를 이용하여 20일 간격으로 미끼를 교체한 트랩과 교체하지 않은 트랩 간 수컷 유인수를 조사한 결과 약 50일까지 서로 차이가 없었으나, 그 후에는 미끼를 교체하지 않은 트랩에 더 많은 수컷 성충이 유인되는 경향을 보였다. 복숭아순나방 초발생일까지 적산온도는 1월 1일부터 이상 평균 대기온도를 누적했을 때 약 39DD 이었다. 또한 초발일 기준 각 발생최성기까지 누적된 적산온도는 1세대 98 DD, 2세대 620DD, 3세대 1233DD, 4세대 1916DD 이었다. 1세대 성충 발생최성기에서 알 밀도 최성기까지는 약 130DD 차이가 있었고, 2세대 성충 발생최성기와 알 발생최성기는 비슷한 시기에 나타났다. 기타 복숭아과원에서 복숭아순나방 방제 전략에 대하여 고찰하였다.