기후변화가 야기하는 농업생산성 변화시 해충발생상황이 중요한 바, 온도상승으로 인한 발육 촉진 및 작물 수량에 기인하는 밀도의 급격한 증가, 열대·아열대에 서식하는 외래종의 분포가 확대되고 토착화될 가능성이 높아지게 된다. 주작물인 벼 생산은 국가식량안보에 중요한 바, 특히 벼 비래해충에 대한 피해가 크게 대두될 것으로 예측되며, 이는 겨울철 고온으로 인한 비래해충의 월동 및 토착화 가능성 증가에 그 이유가 있다고 본다. 비래해충과 같은 외래 침입곤충의 새로운 서식지 점유 속도는 1년에 약 2km가 넘으며, 따라서 온도의 상승이 불가피한 미래 기후변화에 따라 월동가능성 및 토착화 가능성이 있는 비래해충의 예측 및 그 방제대책에 대한 연구를 위한 기후변화 영향·취약성 평가 및 실태에 관한 자료 확보를 기본으로 하여야 하나, 현재 자료의 확보가 미진한 실정이다. 본 발표는 호남지역 벼 재배지역에서 비래해충 조사 자료 확보 연구를 위한 포장 설정 및 2016년 비래해충 발생상황이며, 향후 연구를 위한 전문가의 의견을 수렴하고자 한다.
농촌진흥청 작물보호과에 1962년 이래로 보관되어 온 전국 159개 예찰답의 유아등 성적을 분석하여 그간 국내의 기후변화와 벼멸구, 흰등멸구, 혹명나방 등의 주요 벼 비래해충의 초기 비래일 변화를 살펴보았다. 토착해충과 달리 비래해충은 유아등에 유인되는 날짜의 변화가 기후변화와 반드시 일치하거나 연관성이 높음을 단정지을 수 있는 이론은 아직까지 없으나, 그럼에도 불구하고 국내에서 월동가능하며 중국에서의 비래량 또한 무시할 수 없는 애멸구의 경우에는 유아등에 유인되는 초기 개체수의 피크 밀도가 지구온난화에 따른 해충발생시기 변화의 중요한 단서를 제공할 수 있다. 우리나라 남한지역을 편의상 9등분하여 조사한 결과 경남 및 전남지역 등 남부지역의 경우 애멸구의 본답이동시기가 1960년대에 비해 2010년대에는 약 10일정도 더 빨라짐을 알 수 있었고, 경기, 강원 등 북부지역의 경우에는 3~5일 정도 이동시기가 빨라졌음을 알 수 있었다. 따라서 지구온난화에 따른 해충발생상 변화 속도는 남부지역이 북부지역보다 더 빠르게 진행되고 있음을 알 수 있었다.
한반도의 기온은 지난 80년간 꾸준히 상승해왔다. 온도의 상승이 불가피한 미래 기후변화에 따라 월동가능성 및 토착화 가능성이 있는 외래 침입 해충에 대한 연구가 필요하다. 그 중 벼(Oryza sativa)를 가해하는 주요 비래해충은 총 5가지로 벼멸구, 애멸구, 흰등멸구, 멸강나방, 혹명나방이 있다. 기후변화에 따른 벼 재배지대별 비래해충의 발생 특성조사를 위해 영남 지역에서 도별 각 2개의 시군을 선정하여 비래해충에 대한 실태조사를 진행하였다. 멸구류는 육안조사, 포충망조사, 동력흡충기를 이용하여 조사를 하였고, 나방류는 성페로몬 트랩을 추가하여 해충의 발생을 조사하였다. 영남 지역 내에서 북쪽으로는 멸구류의 발생이 조사 기간동안 지속적으로 발생하였으며, 남쪽으로 는 멸구류와 나방류 모두 지속적인 발생을 보였다. 이러한 결과는 향후 기후변화에 따른 외래 침입해충 발생에 대한 조기 경보시스템 확립의 기초자료가 될 것이다.
An insect is a ectothermal animal that is vulnerable to the temperature change. As climate change accelerated, the distribution of insects have been rapidly changed. Rice is the most important crop in Korea as it is a staple for Korean people. In the rice paddy, migratory pests from south-east Asia have seriously damaged on the crop. As climate changed, the spatial distribution of pest and their effects on rice paddy may be changed. Therefore, monitoring the pest populations is a basis for establishing further research for pest management strategy against these migratory insect pests. As the first year for this monitoring project, we set 20 rice paddies in Gyeonggi-do and Chungcheongnam-do as continuous monitoring sites for five major migratory pests and summarized the first year’s data. Based on it, we will develop better monitoring plan as well as analysis methods.
The soybean aphid, Aphis glycines Matsumura, was introduced from East Asia (EA) into North America (NA) and is now widely established in NA. To compare soybean aphid populations between the native and invasive regions, we examined 689 individuals obtained from 28 different collections in NA and EA. A total of 8 microsatellite loci were used for population genetics statistics. Gene diversity and mean number of alleles in NA populations averaged 0.40 and 2.70, respectively, whereas in EA they averaged 0.55 and 4.32, respectively. Structure analysis of all populations revealed two distinct structures in the invaded and in the native regions. Among EA populations, certain Korean populations were genetically closest to NA populations, especially those from Ohio and Delaware. An approximate Bayesian computation test also supports an introduction into NA from Korea.
Worldwide, increasing numbers insecticide resistant insect is one of the main problem in this agricultural era. To manage the insecticide resistance, IRAC suggest some tips for farmers : 1. Sequence or alteration of insecticide based on MOA 2. Choosing the effective insecticide. In this point raised following question : How to distinguish the effective or non-effective insecticide. Until now, bioassay is the right answer. However that is a very time-consuming, labor-intensive, and costly process, so we were hoping that molecular based diagnosis could be alternate. It can summarized following steps : 1. Identification of insecticide resistance mechanism 2. Marker development 3. Molecular diagnosis 4. Selection of non-effective insecticide. Here we focused on the development of insecticide resistance marker. Point mutation in target site of insecticide is a good example. Up or down-regulation of specific gene and/or existence of chimeric gene is another example from Helicoverpa armigera.
애멸구는 직접적인 흡즙과 식물병원성 바이러스 매개로 쌀 생산량 감소에 영향을 주는 주요 해충이다. 국내와 중국 집단의 유전자 구조를 미토콘드리아 마커를 기반으로 비교하였다. 국내 집단은 33개의 유전형으로 구성되어 있었고, 이 중에서 16개는 새롭게 밝혀졌다. 유전형과 뉴클로타이드의 변이는 각각 0.791-0.909와 0.0018-0.0029였으며, 지역 집단 간의 유전자 거리는 매우 낮았다(FST = -0.030~0.089). 국가 간 유전적 변이는 약 3.6%였으며, 덴드로그램 상에서는 3개의 그룹으로 구분이 되었다 (FCT = 0.201, P < 0.0001). 국내 집단은 7개 중국 집단과 그룹을 이루었는데, 해당 지역은 기존 문헌을 통해 밝혀진 비래 근원 지역을 포함하여 중국 내 이동 집단이 분포하는 지역인 것으로 밝혀졌다. 분자 생태학을 기반으로 한 집단 구조 연구는 비래 근원 추적 연구와 국내 집단에 미치는 영향을 이해하는데 중요한 정보를 제공해 줄 것이다.
우리나라 8개의 배추 생산지에서 배추좀나방을 채집하여 아세틸콜린에스테라제 유전자 AceI 의 SNP를 조사하여, 집단 간 유사도를 비교하였다. 또한 10개의 채집 지역 배추좀나방 계통에 대해 8종의 방제 약제로 생물 검정을 실시한 후 추천 농도에 대한 상대적 저항성 비로 군집 분석을 실시, SNP의 군집 분석 결과와 비교하였다. SNP 비율에 의한 군집 분석으로 배추좀나방은 크게 태백산맥 고지대에서 서식하는 배추좀나방과 태백산맥 서쪽 저지대에서 서식하 는 배추좀나방 군으로 분류되었는데, 이는 배추좀나방의 지역 정착, 발달 패턴이 두 지역 간 서로 달랐음을 암시한다. 그러나 약제반응에 의한 군집 분류는 지역 간 어떤 공통점을 보이지 않아 약제 저항성은 배추좀나방의 지역 정착 후 짧은 시간에 약제저항성이 발달한 것으로 추정된다.