곤충의 온도발육모형은 해충의 발생예찰모형을 비롯한 개체군모형에서 기본이 되는 요소이다. 본고에서는 곤충의 온도의존적 비선형 발육 모형에 대하여 고찰하였다. 모형의 종류를 크게 경험모형과 생물리적 모형으로 구분하였으며, 수식의 유사성 내지 기원에 대한 유연관계에 따라 세분하였다. 발육률 곡선의 형태적 묘사에 적합한 수식을 적용하는 경험모형은 Stinner-계열, Logan-계열, 수행모형, 그리고 베타 분포모형으로 세분화하여 고찰하였다. 촉매반응을 바탕으로 하고 있는 생물리적 모형은 Eyring-모형, SM-모형, SS-모형, SSI-모형으로 이어지는 단계통으로 분류하였다. 본 연구에 포함된 각 모형의 개발과정과 형태적합 특성에 대하여 기술하였다.
폴리드나바이러스(polydnavirus: PDV)는 일부 내부기생봉에 공생하는 이중나선형 DNA 바이러스 분류군이다. Cotesia plutellae bracovirus (CpBV)는 프루텔고치벌(C. plutellae)에 공생하는 일종의 PDV이다. 프루텔고치벌은 어린 배추좀나방(Plutella xylostella) 유충에 기 생한다. 기생 초기에 발현하는 CpBV-ELP1 유전자는 혈구세포에 세포독성을 발휘하면서 기주의 세포성 면역을 억제하여 기생에 중요한 역할을 담당하고 있다. 본 연구는 이 유전자를 담배 식물에서 발현하여 해충에 대한 경구독성을 분석하는 데 목적을 두었다. 재조합 CpBV-ELP1 단백질 이 배큘로바이러스 발현시스템을 통해 합성되어 세포배양액에 분비되었다. 수거된 세포배양액은 일련의 단백질 분리과정(ammonium sulfate 단백질 분획, size exclusion 크로마토그래피, 이온교환 크로마토그래피)을 통해 CpBV-ELP1 단백질을 분리하는 데 이용되었다. 분리된 rCpBV-ELP1 단백질은 파밤나방(Spodoptera exigua) 혈구에 대한 뚜렷한 세포독성을 보였다. CpBV-ELP1은 파밤나방 5령충에 대해서 혈강 주입하여 살충력을 나타냈고, 엽침지법을 이용하여 경구독성을 갖고 있는 것을 확인하였다. CpBV-ELP1 유전자를 CaMV 35S 유전자 프로모터 와 opaline synthase 유전자 전사종결신호를 갖는 pBI121 벡터에 클로닝하여 Agrobacterium tumefaciens LBA4404 세균에 형질전환을 유도하였 다. 형질전환된 세균은 담배(Nicotiana tabacum Xanthi)잎에 감염하여 캘러스를 유도하게 하였고 이후 차세대(T1)를 확보하였다. T1 세대 담배 는 파밤나방에 대한 해충저항성을 갖고 있음을 확인하였다. 이러한 결과는 CpBV-ELP1 유전자가 형질전환작물을 통해 해충방제에 응용될 수 있 다는 것을 제시하고 있다.
농업생태계에 따른 지표배회성 무척추동물의 군집 특성을 비교하기 위하여 한반도 동부의 3개 행정권역내에 분포하는 논, 밭, 과수원을 대 상으로 선정하였다. 2013년부터 2015년까지 매년 2회에 걸쳐 pit-fall trap법을 사용하여 채집된 무척추동물을 통해 군집분석을 하고 기상자료를 포함하는 환경요인의 영향을 분석하였다. 전체 채집된 무척추동물은 13목 58과 172종 6,420개체이며, 분류군 중에서 벌목(38.26%), 메뚜기목 (16.28%)이 우점하였다. 경상남도 출현 개체수가 2,983개체(46.46%)로 가장 많았으며, 경상북도가 풍부도(1.96), 다양도(1.51) 모두 높게 나타 났다. 농업생태계 유형 중 논에서 69종 3,299개체(51.39%)가 조사되었으며, 종다양성 지수도 높게 확인되었다. 특히 우점종인 개미과의 포함유 무가 종 다양성지수 분석에 미치는 영향은 미미한 것으로 보여진다. 곤충 분류군과 환경요인과의 정준상관분석 결과, 토양 pH, 토양온도와 토양 함수율의 영향에 의해 매미목, 바퀴목, 흰개미목, 딱정벌레목과는 양의 상관관계로 구분되었고, 기온, 강수량, 전기전도도, 상대습도, 최저초상온 도와는 음의 상관관계를 나타냈다. 무척추동물 군집은 계층적 군집화를 통해 생태계 유형별로 패턴화가 일어나는 것으로 확인되었다. 이러한 결 과는 공간과 환경요인과의 상관관계가 무척추동물의 분포에 다소 영향을 주는 것으로 사료된다.
2007년에 잣나무림에서 하늘소과, 바구미과, 나무좀아과에 속하는 천공성 딱정벌레 군집을 말레이즈 트랩을 활용하여 조사하였다. 하늘소류 15종 184 개체, 바구미류 17종 185개체, 6종 1,246개체의 총 1,615개체 천공성 딱정벌레가 채집되었고 우점종은 왕녹나무좀이었다. 개체수에 따 라 순위를 매겼을 때, 잣나무림에서 천공성 해충과 나무좀류 군집은 나무좀아과의 한 종에 의해 우점되어 생물다양성이 낮은 것으로 나타났다. 잣나 무림에서 간벌은 나무좀과 암브로시아좀류의 풍부도에 영향을 미쳐 특정 임분에서의 개체군들은 간벌 1년 후 밀도가 증가했으나 그 후 감소하였다.
호박꽃과실파리(Bactrocera scutellata)는 호박꽃을 가해하는 해충이다. 이들 수컷은 식물체 유래물질인 raspberry ketone (RK)에 유인되 어 섭식하는 습성을 지니고 있다. 본 연구는 이 해충의 방제를 위해 수컷박멸기술(male annihilation technique: MAT)을 개발하는 데 목표를 두고 이를 위한 기반 기술을 탐색하였다. 효과적 유인 물질이 실내 및 실외 실험을 통해 비교되었다. 일반적으로 과실파리류에 유인효과가 높은 methyl eugenol에 호박꽃과실파리 암수는 모두 반응하였으나 야외에서는 전혀 유인효과가 나타나지 않았다. RK의 합성 유도체인 cuelure (CL)에 호박꽃과실파리 수컷은 실내 및 야외조건에서 모두 높은 유인효과를 나타냈다. 그러나 본 연구에서 지향하는 왁스형 방출기 조건에서 RK가 CL에 비해 동등하거나 우수한 유인효과를 보였다. MAT를 구성하는 데 유인 물질과 함께 포함될 살충제를 피레스로이드 살충제로 선발 하였다. 또한 MAT 처리 후 치사된 개체의 확인과 계수를 위해 깔때기형 트랩을 선발하였다. 이러한 결과를 종합하여 본 연구는 호박꽃과실파리 의 MAT 기술은 RK과 비펜스린을 담은 왁스형 방출기로 결정하고 이를 깔때기트랩에 설치하도록 구성하였다. 이러한 기본 조건은 추후 현장 적 용할 MAT 기술 개발에 기반 정보로 이용될 수 있다.
복숭아순나방(Grapholita molesta)은 두 가지 주요 성페로몬 성분(Z-8-dodecenyl acetate and E-8-dodecenyl acetate)을 갖고 있다. 이 성 페로몬 성분의 생합성 과정 분석은 포화지방산의 10번 탄소에 이중결합을 합성하는 불포화효소(Δ10 DES)가 종 특이적 광학이성체 형성에 필수 적이라고 제시하였다. 그러나 이 효소의 분자적 특징에 대해서 분석되지 않았다. 본 연구는 복숭아순나방 성페로몬 샘의 전사체에서 Δ10 DES로 추정된 불포화효소(Gm-comp1575)의 단백질 기능 영역을 분석하였다. Gm-comp1575 유전자는 370개의 아미노산 서열 정보를 암호하고 있으며 분자량은 약 43.2 kDa 그리고 등전위점(pI)은 8.77로 추정되었다. 이 불포화효소는 4개의 막투과영역을 지니고 있으며, 6개의 탄수화물 결합 위 치가 아미노 말단과 세포내 영역에서 갖는 것으로 추정되었다. 분자계통분석은 Gm-comp1575가 다른 종에서 알려진 Δ10 DES와 유사성이 높은 것으로 밝혀졌다. Gm-comp1575 전사체는 암컷 성페로몬 샘 및 다른 복부 조직에서 발현되었다. 이 유전자 발현에 대한 RNA 간섭 처리는 처녀 암컷으로 하여금 사과원에서 수컷을 유인하는 능력을 크게 감소시켰다. 이러한 결과는 Gm-comp1575가 복숭아순나방의 성페로몬 생합성과 관련 이 있는 유전자라고 제시하고 있다.
지금까지 한국산 다듬이벌레는 3개 아목(Trogiomorpha, Troctomorpha, Psocomorpha)의 7개 과에서 14종이 알려져 있다. 채집된 재료 를 바탕으로 동정을 실시한 결과, 2개 아목에 속하는 다음과 같은 10종을 추가한다: [Troctomorpha] Amphientomidae: Ancylentomus macrourus (Li, 1997); [Psocomorpha] Amphipsocidae: Amphipsocus japonicus (Enderlein, 1906), Caeciliusidae: Valenzuela oyamai (Enderlein, 1906), Paracaecilius japonicus (Enderlein, 1906), Stenopsocidae: Cubipilis aphidiformis (Enderlein, 1906), Stenopsocus immaculatus (Stephens, 1836), Peripsocidae: Peripsocus didymus Roesler, 1939, Psocidae: Amphigerontia anchorae Li, 2002, Psococerastis tokyoensis (Enderlein, 1906), Trichadenopsocus alternatus Li, 2002. 이 미기록종들에 대한 성충 및 진단형질의 사진을 제공하였다.
환경오염원으로부터 지역별 솔잎혹파리 피해도의 차이를 조사하기 위하여 실시한 결과, 솔잎혹파리 충영형성율은 석유화학공단에 의한 환 경오염이 심각한 상황에 있는 공단지역은 충영형성률 47.94%이었고, 대조지역은 9.94%였다. 솔잎혹파리 피해엽은 공단지역 피해엽의 길이는 평균 4.5 cm 였으며, 대조지역은 평균 4.9 cm 이었다. 솔잎혹파리 피해엽의 충영내 유충의 수는 공단지역은 평균 3.4개체이었고, 대조지역은 2.4개체 이 었다. 성숙유충의 크기는 공단지역이 유충체장은 2.40 mm, 체폭은 0.7 mm 이었으며, 대조지역의 유충체장은 2.45 mm, 체폭은 0.71 mm 이었다.
납작먹좀벌과(Platygasteridae)의 큰검정알벌속(Trissolcus)에 속하는 T. japonicus (Ashmead) (썩덩큰검정알벌, 신칭)이 과수원에서 과일 에 심한 피해를 일으키는 해충인 썩덩나무노린재의 알에 기생하는 것으로 확인되었고, 생물적 방제인자로써 가능성이 기대된다. 또한 천마큰검정 알벌(T. itoi Ryu)이 북쪽비단노린재 알을, 검은다리큰검정알벌(T. nigripedius Nakagawa)이 알락수염노린재 알을 숙주로 각각 기생하는 것이 확 인되었다. 동정을 위한 진단형질 및 영상자료와 한국에 분포하는 큰검정알벌속(Trissolcus)의 종들에 관한 숙주목록을 제공하였다.
제주도의 뿔나방과 곤충상 조사결과, 12종이 제주지역에서는 처음으로 기록되었다. 그 중 Anarsia euphorodes Meyrick, A. protensa Park, 그리고 Toronodoxa leptopalta Meyrick는 한반도에서 처음 기록되는 종으로 이들 종 동정에 필요한 성충과 생식기 사진을 함께 제공한다.