최근 기온이 높아지면서 강원도 대관령 감자 재배지로 날아오는 진딧물 발생이 늘어나고 있다. 그 중 복숭아혹진딧물(Myzus persicae)은 전 세계적으로 분포하고 경제적으로 중요한 해충으로, 감자, 고추 등 노지작물에 흡즙을 통한 바이러스 매개하고 생육저하를 일으키는 피해를 주고 있다. 본 연구는 복숭아혹진딧물의 지리적 차이에 따른 집단의 유전적 관계 규명을 통해 기주식물, 메타집단 등의 군집구조 및 발생패턴을 분석하고, 이러한 요인으로 인한 진딧물 집단의 분산 및 이주 관계를 추정하였다. 최종적으로 개체들 간의 집단유전학적 관계규명을 통해 이들의 확산과 비래 양상을 규명하고자 한다.

Carbonyl sulfide(COS) is a naturally generated gas from fermentation process of microbes and from plant root and stem. COS was firstly registered as a fumigant at 1993 to control stored product pests. To supplement environmental problems and toxicity of commercial fumigants and develop new fumigant, we have processed the susceptibility assessment of carbonyl sulfide on important agricultural pests, Myzus persicae and Tetranychus urticae. Every growth stages of two insect species were tested, and five dosages of carbonyl sulfide were treated for 4 hours, and the mortality was investigated after 24 hours of treatment. Nymphal stage of M. persicae was completely controlled at more than 20 mg/L dosage, and adult stage showed 95.8% mortality at 80 mg/L dosage. The LC50 of M. persicae was 7.314mg/L for nymph and 26.117mg/L for adult stage. Egg stage of T. urticae showed 91.2% mortality when treated with 100mg/L carbonyl sulfide, and nymph and adult stage showed 100% and 94.1% mortality at 8mg/L and 80mg/L, respectively. The LC50 of T. urticae was 73.110mg/L for egg, 2.818mg/L for nymph and 12.054mg/L for adult stage.

Biological control has emerged due to the side effects of chemical control such as residual and toxicity. One of the biological controls is entomopathogenic fungi. The entomopathogenic fungus used in this study was first detected in the insectary. The fungus was identified as Lecanicillium sp. based on the sequences of the ITS1 and 2 regions. Lecanicillium sp. infects aphids, scale insects and whiteflies, especially Myzus persicae and Aphis gossypii. In this study, we characterized the fungal phenotype, growth condition, and pathogenicity against green peach aphid. Mycelial growth of Lecanicillium sp. was 12.79±0.46 mm diameter during 7days on potato dextrose agar at 25℃. In addition, the fungus was able to annihilate 100% green peach aphids, after 8days of inoculation. Ultimately, this study would be provide new information on Lecanicillium sp. and suggest the potential utilization of this fungus as a biological control agent.

The green peach aphid, Myzus persicae Sülzer, is an important sap-sucking pest of many plants, including Chinese cabbage. The objective of this study was therefore (1) to determine the effects of sublethal concentrations of afidopyropen, sulfoxaflor, and spirotetramat on adult longevity and the fecundity of M. persicae, and (2) to study the feeding behavior of M. persicae on Chinese cabbage leaves treated with various concentrations of these three insecticides. Longevity and total fecundity of M. persicae adults were decreased at concentrations higher than LC30. Feeding behavior analyses using an electrical penetration graph showed that sublethal concentrations of afidopyropen, sulfoxaflor, and spirotetramat had significant effects on the duration of phloem ingestion.

Ethyl formate has been used for the control of insect pests by fumigation. However, there were not many reports toshow its target site of fumigant toxicity on insect pests since its first use in the agricultural industry. In the present study,we showed the presumable target sites of ethyl formate fumigation in insect pests using Myzus persicae nymphs. Afterethyl formate fumigation, the nymphs of this species were collected and the changes at the biochemical and molecularlevel were determined. The activity of cytochrome c oxidase (COX) was approximately two-fold higher after ethyl formatefumigation. In addition, the expression levels of acetylcholinesterase (AChE) decreased gradually with increasing ethylformate concentration. These two findings suggested that COX and AChE might be the major target sites of ethyl formatefumigation. In addition to these results, the analysis of lipid content using MALDI-TOF MS/MS identified 9 phospholipidsdifferently generated 2-fold higher in the ethyl formate-treated nymphs than that in the control nymphs, thereby leadingto changes in cell membrane composition in M. persicae nymphs. Therefore, the ethyl formate fumigation caused lethaleffects on M. persicae nymphs by changing COX activity, AChE gene expression, and phospholipid production.

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

The green peach aphid, Myzus persicae, is one of the most important pests of vegetable crops worldwide. This species cause direct damage by feeding on plant nutrients and indirect damage as transmits many virus vectors. The control of aphid has relied on the use of chemical insecticides and their intensive use over many years has led to the development of resistance. To surmount or avoid these problems, we screened the entomopathogenic fungi against green peach aphid and evaluated their virulences. Several entomopathogenic fungal isolates were selected with high virulence to green peach aphid. Additionally, the antimicrobial activity of the selected fungal isolates was tested and analyzed to phytopathogens. Consequently, these entomopathogenic fungi would be used effectively for dual control agents for the green peach aphid and phytopathogen.

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.

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.

복숭아혹진딧물(Myzus persicae)은 전 세계적으로 분포하며, 경제적으로 매우 중요한 작물을 포함한 약 400여종 이상의 작물에서 해충이다. 이러한 이유로 살충제를 과용하였으며 따라서 여러 살충제 종류에 저항성을 가진 M. persicae개체군을 야기했다. 본 연구에서는 저항성 개체군의 섭식행동을 연구하기에 앞서 감수성 개체에서 접촉 및 섭식독성, 침투성 살충제 처리에 따른 섭식행동의 차이를 확인하고자 하였다. 본 실험에 사용된 M. persicae감수성 개체군은 살충제에 노출되지 않고 누대 사육한 것이며 무시형 성충을 사용하였다. 접촉 및 식독 작용을 하는 Deltamethrin계, 침투이행성의 Imidacloprid계 살충제를 각각 선발하여 처리하였으며, 처리 후 24h, 48h, 72h에 살충률을 비교하였다. EPG기록은 4시간 동안 지속되었으며, 살충제 처리 후 1시간부터 진행하였고 물을 처리한 대조구와 비교하여 분석하였다. 그 결과는 두 처리구의 섭식행동 차이를 확인하기 위해 첫 번째로 potential drop이 일어난 시간, 총 탐침시간, 총 섭식시간 및 섭식행동을 하지 않고 구침을 식물체에 접촉하지 않은 총 시간을 측정하여 비교하였다.

Global warming can seriously influence on the interaction between pest and natural enemy in the agroecosystem due to the differences in optimal temperature ranges. Two aphid-ladybug systems, Myzus persicae-Coccinella septempunctata (M-C) and Aphis gossypii-Coccinella septempunctata (A-C) in the pepper crop were simulated, respectively under four different temperature scenarios including crop development over 244 days with the assumption that the average temperature is higher by 1, 3, and 5 °C than that in Seoul in 2000. Temperature-dependent functions for each aphid-ladybug system were embedded in Rosenzweig-Macathur predator-prey model to explore their population dynamics, and then Dynamic Index was used to quantify the strengths of species interactions. The result shows that the predator-prey population cycles as well as species interactions are getting shorter and stronger in both systems as temperature increased. Especially, the excessively high temperature scenario in Aphis gossypii-Coccinella septempunctata system could result in the extreme species interaction. Therefore, the increasing temperature can facilitate the effectiveness of biological control because of growing crop plant development and much stronger species interaction, although there are increases of the frequency of pest occurrences.

This study was conducted to determine the toxicity to adult Myzus persicae (Sulzer) and Aphis gossypii Glover of 88 plant essential oils and six experimental spray formulations containing bitter orange or marjoram oil was examined using the vapor-phase mortality and spray bioassays. Results were compared with those of two conventional insecticides deltamethrin and dichlorvos. As judged by 24 h LC50 values, bitter orange oil (0.0212 and 0.0192 mg/cm3) was the most active material, followed by marjoram, celeryseed, and cypress oils (0.0239-0.0508 and 0.0209-0.0542 mg/cm3). These essential oils were significantly less toxic than dichlorvos, respectively. These essential oils were consistently more toxic to adult M. persicae in closed versus open containers, indicating that toxicity was achieved mainly through the action of vapor. Bitter orange oil and marjoram oil applied as 1% spray provided complete mortality toward two aphid species adults. Reasonable aphid control in greenhouses can be achieved by a spray formulation containing the 1% oil as potential contact-action fumigant.

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.

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.