Recently, phosphine resistance of Sitophilus oryzae has been reported from China, India, Brazil and Australia. In this study, susceptibility of three fumigants were assesses on phosphine resistant and susceptible S. oryzae to investigate domestic phosphine resistance level and to use base data for resistance control. On susceptible insects, LCT50 of phosphine was 0.440mg h/L for egg, 0.602mg h/L for early larvae, 3.901mg h/L for late larvae, 6.171mg h/L for pupae and 0.295mg h/L for adult stage, respectively. LCT50 of methyl bromide was 9.997mg h/ L for egg, 12.113mg h/L for early larvae, 18.952mg h/L for late larvae, 21.104mg h/L for pupae and 17.824mg h/L for adult stage, respectively. LCT50 of ethyl formate was 75.795mg h/L for egg, 60.110mg h/L for early larvae, 160.491mg h/L for late larvae, 255.797mg h/L for pupae and 77.711mg h/L for adult stage, respectively. On resistant insects, LCT50 of phosphine was 6.959mg h/L for egg, 28.456mg h/L for early larvae, 48.170mg h/L for late larvae, 29.106mg h/L for pupae and 16.550mg h/L for adult stage, respectively. LCT50 product of methyl bromide was 17.842mg h/L for egg, 14.900mg h/L for early larvae, 25.840mg h/L for late larvae, 43.520mg h/L for pupae and 16.397mg h/ L for adult stage, respectively. LCT50 of ethyl formate was 60.034mg h/L for egg, 64.450mg h/L for early larvae, 149.028mg h/L for late larvae, 140.408mg h/L for pupae and 66.043mg h/L for adult stage, respectively. Domestic resistant S. oryzae showed 4 to 56 times higher resistance rate than susceptible insects.

Phosphine (PH3) resistance in the stored-products insect pests has been reported throughout the world in various insect species, including Rhyzopertha dominica, Tribolium castaneum, and Cryptolestes ferrugineus, leading farmers and fumigators to identify new fumigation tools to control PH3-resistant insect pests in storage facilities. Understanding PH3-resistance mechanisms in insects might contribute to providing clues for the development of new chemicals, including fumigants, to control various PH3-resistant insects. A proteomic study has shown 15 decreased proteins in the PH3-resistant R. dominica (CRD343 strain) in comparison to the PH3-susceptible R. dominica, and among those 15 proteins, dihydrolipoamide dehydrogenase (DLD), a protein involved in the Krebs cycle, was identified (Park et al., 2008). The DLD polymorphisms responsible for genetic resistance have disulfide active sites for PH3 binding and are highly sensitive to arsenic exposure after mutagenesis in insects (R. dominica and T. castaneum) and Caenorhabditis elegans (Schlipalius et al., 2012). Here, two PH3- resistant S. oryzae strains were used to understand the development of PH3 resistance in these insects. Acute toxicity test by PH3 on the two PH3-resistant strains was undertaken followed by ethyl formate inhibition study on cytochrome c oxidase activity. The Lineweaver-Burk plots after inhibition studies showed there were significantly difference in inhibition mode between the resistant strains and the control. The RT-qPCR analysis and the next-generation sequencing of the mitochondrial DNA revealed significant changes in metabolism and energy production. Taken together, the PH3 resistance in S. oryzae was definitely acquired by the overall transformation of biochemical reactions to overcome PH3 toxicity.

쌀바구미류(Sitophilus spp.)에 대한 분류학적 정립의 모호함과 쌀바구미(S. oryzae; rice weevil)와 어리쌀바구미(S. zeamais; maize weevil)를 외부형태적 특징으로 구별하기 어려워 2000년 이전까지 국내 저장 쌀에 발생하는 바구미와 관련하여 보고된 거의 대부분의 문헌들은 쌀바구미(S. oryzae)로 다루어졌다. 그 후, 분류학적 재정립과 쌀바구미와 어리쌀바구미의 생식기 구조상 차이로 확실하게 구별이 가능하여 국내 여러 기관들이 소장하고 있던 쌀바구미류 표본들을 검경한 결과, 모두 어리쌀바구미(S. zeamais)로 동정되었고, 쌀바구미(S. oryzae) 표본은 확인되지 않았다(홍 등, 2001). 그러나 2015~2016년 전국의 미곡처리장(RPC) 및 저장창고에 발생하고 있는 저곡해충을 조사하는 과정에서 충북 청주와 보은, 전북 군산, 전남 장성 소재의 창고에 저장된 쌀에서 쌀바구미(S. oryzae)의 발생을 확인함으로써, 앞으로 쌀바구미류를 정확하게 구별할 수 있도록 성충의 생식기 및 유충의 아랫입술수염 형질을 비교하는 한편, 종 특이프라이 머를 이용한 구별방법을 제공한다.

쌀바구미(Sitophilus oryzae)는 어리쌀바구미(Sitophilus zeamais)와 형태학적으로 아주 유사한 바구미과로 수컷의 생식기로 종의 구별이 가능하며, 최근에 기술이 발달하여 분자유전학적으로도 동정이 가능해졌다. 국내에는 어리쌀바 구미가 주로 분포하고 있다고 보고되어져 있으나, 쌀바구미의 분포에 대해서는 명확한 보고가 없었다. 국내 A 미곡처리장(126.8674, 35.9524056)에서 채집한 바구미의 수컷 생식기를 이용한 형태학적 및 species-specific primer를 이용한 분자유전학적 동정 결과 쌀바구미로 확인되었다. 또한 채집된 바구미에 대해 포스핀 저항성 수준(FAO 기준: 0.039 mg/L) 확인 결과, LCT99 값이 0.475 mg/L로 약 10배 이상의 포스핀 저항성으로 판정되었다.

We evaluated insecticidal activity of 11 Apiaceae plant essential oils and their constituents against rice weevil, Sitophilus oryzae.. Of 11 Apiaceae plant essential oils tested, dill (Anethum graveolens), carvi (Carum carvi), caraway seed (Carum carvi) and cumin (Cuminum cyminum) essential oils demonstrated strong fumigant toxicity against adults of rice weevil. Components of 4 active compounds were analyzed by GC and GC-MS, and fumigant toxicity of individual compound was also tested. Among test compounds, carvone, dihydrocarvone, carveol, linalool oxide, neral, cuminaldehyde, and anethole demonstrated the strong insecticidal activity. The toxicity of blends of constituents identified in 4 active oils indicated that carvone, and cuminaldehyde were major contributors to the fumigant toxicity of the artificial blend.

5-Hydroxy-1,4-naphthoquinone and its derivatives were evaluated for insecticidal effect against Sitophilus oryzae and S. zaemais adults. This study was examined using fumigant method. Mortality was determined after 72 h of treatment. 5-Hydroxy-1,4-naphthoquinone showed strong (+++) activity at 5 mg and the 1,4-naphthoquinone showed strong (+++) and moderate (++) activity at 5 mg, against S. oryzae and S. zaemais, respectively. However, 5-hydroxy-2-methyl-1,4-naphthoquinone, 2-methyl-1,4-naphthoquinone, 2-hydroxy-1,4-naphthoquinone, and 2-methoxy-1,4-naphthoquinone had non-activity (-) at 5 mg. Based on the LD50 values, the compound most highly effect to S. oryzae was 1,4-naphthoquinone (0.012 mg/cm2), followed by 5-hydroxy-1,4-naphthoquinone (0.013 mg/cm2). However, against S. zeamais, 5-hydroxy-1,4-naphthoquinone (0.044 mg/cm2) was the most toxic compound, followed by 1,4-naphthoquinone (0.155 mg/cm2). These results suggest that the introduction of various functional group (hydroxy, methyl and methoxy) into the 1,4-naphthoquinone skeleton contributes to insecticidal activity. Accordingly, 5-hydroxy-1,4-naphthoquinone and 1,4-naphthoquinone could be used highly effective rice weevil control agents.

The rice weevil, Sitophilus oryzae, is the most serious storage pests worldwide of grocery shops, flour mills, and warehouses. The phototactic response of the rice weevil, S. oryzae, to light emitting diodes (LEDs) at five different wavelengths and various light intensities was tested within an LED-equipped Y-maze chamber, and compared with its response to a luring lamp, which is used in commercial traps. Various wavelengths in this study were UV (365 nm), blue (450 nm), green (520 nm), red (660 nm), and infrared (IR) (730 nm). Based on attraction rate (%), blue (84.3%) was the most attractive to S. oryzae, followed by green (74.3%), red (64.3%), UV (63.3%), and IR (48.7%). Moreover, blue and green wavelengths were 1.5 and 1.3 times more attractive than luring lamp (56.7%), whereas the UV wavelength was slightly less attractive to the weevils than luring lamp. These results suggested that blue and green wavelengths could be more useful than those currently used for monitoring and mass trapping of S. oryzae.

The rice weevil, Sitophilus oryzae, is one of the most common storage pests worldwide of grocery shops, flour mills and warehouses. This study investigated to assess the contact and fumigant toxicities of Juglnas regia and its active component against the S. oryzae adults. Using the two different bioassays against S. oryzae adults, the methanol extract of J. regia at 20 mg had the moderate (++) activity and weak (+) activity using direct contact and fumigant method, respectively. The methanol extract was partitioned with hexane, chloroform, ethyl acetate, butanol and water fraction. Ethyl acetate fraction obtained from the methanol extract showed strong (+++) and weak (+) activity at 10 mg using direct contact and fumigant method, respectively. Ethyl acetate fraction was purified by silica gel column chromatography and high performance liquid chromatography (prep-HPLC). The structure of active component was analyzed by EI-MS, 1H-NMR and 13C-NMR spectra, and was identified as C-21233. Purified C-21233 from ethyl acetate fraction had strong (+++) and moderate (++) activity using direct contact and fumigant method against S. oryzae adults. These results indicate that active component in J. reiga derived materials could be potential candidates as a contact and fumigant for managing S. oryzae adults. Further studies should be performed to the structure activity relationship of C-21233 and compared with its derivatives.

쌀바구미좀벌은 쌀바구미의 3영유충과 4영유충에 생난, 기생하였으며, 4영유충에 대해 현저한 선호성을 보였다. 기주가 4영유충일 때의 성비가 3영유충일 때에 비해 유의하게 높아서 생난시 암컷에 의해 인식되는 기주의 크기에 따라 좀벌의 성비가 조걸됨을 암시하였다.

쌀바구미 생명표 통계량을 정온 조건과 실온 조건에서 산출하였다. 온일도를 단위로 하였을 때 ~ 범위내 정온 조건에서의 통계량은 실온 조건에서의 통계량과 유사한 차이를 보이지 않았으며 온도간의 변이는 실온에서의 간 변이와 유사하였다. 이 결과는 온일도를 시간단위로 할 때 쌀바구미의 생화사가 표준화 될 수 있음을 시사하는 것이었다. 쌀바구미는 41.2DD에서 산란을 시작하여 38.7DD에서 멈추는 것으로 추정되었다. 외적 자연회가졸 밀도 음가 기간과 평균세대 기간은 각각0.0006/DD, 15.0 DD 그리고 53.6 DD인 것으로 산출되었다.

1. 쌀바구미류는 성충>유충>용의 순으로 체내에 곰팡이를 많이 갖고 있었다. 2. 무균소맥에서 사육하면서 체내 균류의 잔존상황을 조사한 바 10일후에는 완전히 제거할 수 있었고, 가장 오래 잔류하는 것은 A. candidus였다. 3. 곰팡이류의 산난수에 미치는 영향은 A. candidus 구가 가장 많았고 A. ruber 그리고 대조구의 순이고 A. niger구가 가장 적었다. 4. 유충의 생육은 A. candidus>A. ruber>대조구의 순으로 양호하였고 A. niger구에서는 2-3령까지 밖에 발육을 하지 못하였다. 5. 생육이 가장 빠른 것은 A. candidus구로 제3주에용화개체를 볼 수 있었고 제4편에 성충 우화를 볼 수 있었다. 대조구에서도 동일한 경향을 볼 수 있었으나 생육은 약간 늦었다. 6. A. niger구에서 생육이 불량한 것은 왕성한 균생장으로 쌀바구미의 활동이 저해되는 것과 동시에 불명의 원인이 있는 듯 하였다. 7. 저곡중의 쌀바구미와 곰팡이류간에는 진화과정을 통하여 원시적 협동작용이 있었다.

본 실험은 Hempa 처리가 쌀바구미 (Sitophilus oryzae L.)에 미치는 생물학적 영향과 부분불임성의 유전성에 미치는 영향을 조사하기 위하여 우화후 1-3일된 숫컷을 및 의 Hempa로 처리된 소맥에서 2일간 섭식처리하여 당대의 치사율, 수명 및 산란수에 미치는 영향을 조사하고 세대에 미치는 처리효과를 조사하여 다음과 같은 결과를 얻었다. (1) 처리웅충의 평균수명은 대조구에 비하여 차가 없었으며 당대 치사율도 처리시 보정 치사율은 로 유의차가 없었다. (2) 처리웅충과 교배된 정상 자충의 3일간 평균 산란수는 무처리구 3.60에 비하며 구에서 각각 3.78, 4.05, 3.75 및 3.61개로 유의차가 없었으며 비교배자충 구에서는 1.91로 현저한 산란수의 감소를 보였다. (3) 처리웅충과 무처리자충의 교배에서 얻은 대의 처리후 27일간 총평균 부화율은 대조구 에 대하여 구에서 각각 로 처리농도의 증가에 따라 부화율이 감소되었다. (4) 처리후 산란 시기별로 산하된 란의 부화율은 모든 처리구에서 처리후 10-12일까지는 부화율이 감소하다가 그후 다시 증가하는 회복현상을 보였다. (5) 고농도 처리구인 구에서는 처리후 1-3일에 산하된 란의 부화율이 낮았고 10-12일 이후에도 회복의 속도가 느렸다. 이와같은 현상은 배우자 형성 과정에서 영향을 받는 시기의 범위가 넓기 때문이라고 생각되었다. (6) 유충기 치사율은 대조구 에 비하여 구에서 각각 로 처리농도의 증가에 따라 치사율의 증가를 보였다. (7) 난기 치사율과 유충기 치사율의 관계는 처리구에서 상관계수가 각각 r=+0.89, +0.83 및 +0.85로 난기 치사와 유충기 치사는 동일형의 영향임을 알 수 있었다. (8) 치사인자 발현에 대한 난기와 유충기의 감수성은 각각 및 초 난기가 유충기보다 감수성이 쳤다. 또한 미우화에 미치는 영향은 이들 둘의 공동작용의 결과임으로 로 더욱 감수성이 컸다. (9) 대의 우화 성충은 처리구에서 암컷대 숫컷의 비율이 100 : 125, 100 : 108 및 100 : 124로 숫컷의 출현빈도가 높은 듯 하였으나 우화 개체수가 적은 관계로 통계적인 유의성은 없었다. (10) 이 처리후 16-18일에 산하한 난에서 우화한 웅충을 무처리 자충과 교배하였을 때 구에서는 구에서는 의 난기 치사율을 나타내었고 도 각각 와 의 치사율을 나타내고 있어 염색체 이상의 결과라고 생각되었다. (11) 세대의 유충기 치사율은 자충 퇴교배구가 웅충 퇴교배구 보다 높았고 형매교배에서 가장 높았다. (12) 및 세대의 유충발육은 산난후 제17일에 1-2영충이 대조구 에 비해 자충 퇴교배구, 웅충 퇴교배구 및 구에서 각각 및 로 분화의 지연작용을 나타내는 듯하였다. (13) 세대에서도 난기 및 유충기 치사율이 형매교배구가 퇴교배구 보다 높았다. 이는 열성치사인자가 영향한 때문이라고 생각한다. (14) Hempa 처리에 의하여 유기된 불임은 주로 전좌나 결실과 같은 염색체 이상로 유기되는 우성치사돌연변이에 기인된 것이라고 생각되었으며 이들 인자의 영향은 처리 후 제3세대에까지 전달됨을 알 수 있었다.

쌀바구미의 유충을 3기로 구분하여 각종 농도의 Apholate를 처리하여 그의 치사율발육속도산란수불임률 및 그의 지속성 여부를 조사하여 다음과 같은 결과를 얻었다. (1) 당대 치사율은 농도가 높아짐에 따라 높아 켰으며, 유령기 처리시의 치사율은 노령기 처리시보다 높았다. (2) 차대 치사율은 처리된 성에 따라 차가 있었고 전체적으로 자충 처리시가 자충 처리시보다 높아 치사돌연변이 유기율이 웅충 처리시에 높아짐을 알 수 있었다. (3) 이상의 처리구에서는 우화 성충 중에 각종 기형이 출현하였으며, 그 수는 농도가 높아짐에 따라 컸다. (4) 산란수의 감소는 자충 처리시가 웅충 처리시보다 심하였으며, 이것은 Apholate의 난자형성에 미치는 직접적인 영향이라고 생각된다. (5) 발육속도는 노령기 처리시가 유령기 처리시보다 늦어지며, 그 효과는 농도의 증가에 따라 높아진다. 차대의 생육기간은 자충 처리시가 웅충 처리시보다 길어졌다. (6) 화학적 불임제는 당대의 영향뿐 아니라 차대에도 그 영향력이 지속된다.

저장중의 과맥, 소맥에 미치는 쌀바구미의 영향을 R.H. 하에서 조사하여 다음과 같은 결과를 얻었다. 1. 무곤충구에 있어서는 4주간에 함수량은 연차 감소되어 과맥은 , 소맥은 의 감소를 보였다. 2. 100-200두구에서는 4주간에 과맥은 감, 증, 소맥에서는감, 감을 나타내었다. 3. 함수량의 증감은 곡물의 종류여하를 막론하고 동일한 경향을 나타내며 시간이나 집단의 크기에 다라 밀접한 관계가 있었다. 4. 100두구에 있어서는 제3주까지 감소하였다. 제4주에 증가하였으며 200두구에 있어서는 제2주까지 감소하고 제3-4주에 증가하였고 제5주에 우화성충을 제거하는 데 따라 감소하였다. 5. 제2주의 함수량의 감소는 1-2령유충의 생리적활동이 적은데 인한 것이며 100두구에 있어서 제3주까지 함수량이 감소하는 것은 2-3령유충까지도 밀도가 g당 3두 이사일때는 탈수량을 보상하지 못하기 때문이라고 생각된다. 6. 미생물의 수는 제4주까지 지수함수적증가를 나타내며 집단의 크기에 따라 증가율에 큰 차가 있었다. 7. 미생물의 종류는 곡물에 따라 별무차였으며, A. restrictus, A. versicolor가 가장 많았고, A. candidus가 다음으로 많았다.