이중가닥 RNA (double-stranded RNA, dsRNA)는 표적 유전자의 발현을 억제하는 기능으로 해충방제에 응용되었다. 인테그린은 α와 β 단위체로 구성된 이량체 막 단백질이다. 진핵생명체에서 인테그린은 세포-세포 및 세포-세포외기질의 상호연결에 중요한 역할을 담당한다. 인 테그린 β 단위체 발현을 억제하는 특정한 dsRNA (= dsINT)는 해당 곤충에 뚜렷한 치사효과를 유발한다. 또한, dsINT를 발현시키는 형질전환 된 대장균도 해당 곤충에 뚜렷한 살충력을 가진다. 그러나 이 세균 살충제의 야외 적용을 위해서는 제형화 기술이 필요했다. 본 연구는 dsINT를 발현하는 재조합 세균을 동결 건조시켜 대상 곤충에 대해 살충효능을 검정하였다. 동결 건조된 세균은 파밤나방(Spodoptera exigua) 종령 유충에 높은 섭식독을 일으켰다. 파밤나방에 대해서 Bacillus thuringiensis 상용 살충제 처리는 불과 60%의 살충력을 보이는 반면, 동결 건조된 dsINT 발현 세균과 혼합 처리할 때 살충력은 크게 증가하였다. dsINT 발현 세균은 해당 인테그린 염기서열 유사성에 따라 차이를 보이는 해충 종에 선 택적 독성을 나타냈다. 이 결과는 인테그린에 특이적 dsRNA를 발현하는 세균이 동결 건조 제형화 조건하에서도 살충력을 유지한다는 것을 나타 냈다.

Double-stranded RNA (dsRNA) has been applied to control insect pests by its suppressive activity against specific target genes. Integrin is a heterodimer (α and β) transmembrane protein and plays a critical role in cell-to-cell or cell-to-extracellular matrix interactions in eukaryotes. Suppression of β subunit integrin gene expression by its specific dsRNA (= dsINT) induces significant mortality against target insects. Furthermore, a recombinant bacterium expressing dsINT is potent to kill target insects. However, it is necessary to develop a formulation technique of the dsRNA-expressing bacteria to apply the bacterial insecticide against field populations. This study formulated the recombinant bacteria by freeze-drying and tested its control efficacy against target insects. The formulation maintained significant insecticidal activity against last instar larvae of Spodoptera exigua. While a commercial Bacillus thuringiensis (Bt) insecticide exhibited only about 60% insecticidal activity against S. exigua last instar, an addition of the dsINTexpressing bacterial formulation significantly enhanced the Bt insecticidal activity. The dsINT-expressing bacterial formulation exhibited relative selectivity to target insects depending on sequence similarity. These results indicate that a freeze-dried form of dsRNA-expressing bacteria keeps its insecticidal activity.

• 김은성(안동대학교 생명자원과학과) | Eunseong Kim
• 김용균(안동대학교 생명자원과학과) | Yonggyun Kim Corresponding author