To accommodate growth, insects must periodically replace their exoskeletons. The cuticle or exoskeleton consists of multiple functional layers including the waterproof envelope (cuticulin layer), the protein-rich epicuticle (exocuticle) and the chitinous procuticle (endocuticle). After shedding the old cuticle, the newly formed soft and transparent cuticle must harden and tan. During tanning, cross-links form between adjacent polypeptide chains, causing progressive hardening, dehydration, and close packing of the polymers. This cross-linking occurs as a result of oxidative and nucleophilic reactions between highly reactive tanning agents derived from catechols and nucleophilic side chain groups of cuticular proteins (CPs). The initial steps of tanning in most cuticles involve formation of quinones and quinone methides derived from N-acylcatecholamines, followed by their oxidative conjugation with CPs, leading to changes in mechanical properties and pigmentation. This vital physiological step occurs during each stage of development and is required to stabilize and harden the exoskeleton. The mechanism of the insect sclerotization, however, is poorly understood, and the factors that lead to synthesis of cuticular structures with differing physical properties that are unique to each type of cuticle (e.g. elytron, hindwing, pronotum, dorsal and ventral body wall) are not well defined. In this study, we investigated development and differentiation of rigid cuticle using the red flour beetle, Tribolium castaneum adult, as a model insect. Tribolium as a beetle is superior model for studying rigid cuticle formation because they have a highly modified (sclerotized and pigment) forewing (elytron) which can be separated from other tissues easily and cleanly. We analyzed ultrastructure of elytral cuticle during development (from 3 d-old pupae to 3 d-old adults) by transmission electron microscopy (TEM). In 3 d-old pupae, pupal cuticle separated from the epidermal cells (apolysis), and the outermost envelop of adult cuticle was being formed. Protein-rich epicuticle and procuticle composed numbers of horizontal laminae and vertical canals were formed at 4 and 5 d-old pupal stages. After adult eclosion, additional thick horizontal laminae were evident and apical membrane of the epidermal cells became undulae like-structure at 1 d-old adult, and then final three layers with no horizontal laminae were formed by 3days after adult molting. Furthermore, protein localization of several high abundant adult CPs is also discussed. These results will contribute understanding cuticle formation and differentiation in insect during post-embryonic development.

Olfactory sensitivity exhibits daily fluctuations. Several studies have suggested that the olfactory system in insects is modulated by both biogenic amines and neuropeptides. However, molecular and neural mechanisms underlying olfactory modulation in the periphery remain unclear since neuronal circuits regulating olfactory sensitivity have not been identified. Here, we investigated the structure and function of these signaling pathways in the peripheral olfactory system of the American cockroach, Periplaneta americana, utilizing in situ hybridization, qRT-PCR, and electrophysiological approaches. We showed that tachykinin was co-localized with the octopamine receptor in antennal neurons located near the antennal nerves. In addition, the tachykinin receptor was found to be expressed in most of the olfactory receptor neurons in antennae. Functionally, the effects direct injection of tachykinin peptides, dsRNAs of tachykinin, tachykinin receptors, and octopamine receptors provided further support for the view that both octopamine and tachykinin modulate olfactory sensitivity. Taken together, these findings demonstrated that octopamine and tachykinin in antennal neurons are olfactory regulators in the periphery. We propose here the hypothesis that octopamine released from neurons in the brain regulates the release of tachykinin from the octopamine receptor neurons in antennae, which in turn modulates the olfactory sensitivity of olfactory receptor neurons, which house tachykinin receptors.

The scientific questions arising from the ability of certain species, but not others, to massively regenerate their bodies are among the most fascinating and challenging confronting modern cell and developmental biologists today. The tremendous implications of this research area for human medicine and tissue engineering are obvious. Yet many other animals exhibit robust regenerative capabilities, including “lower” vertebrates such as amphibians, and invertebrates such as echinoderms, flatworms and annelids. In the extreme case, some species can reproduce vegetatively indefinitely. Such animals must contain the operational equivalent of immortal, totipotent somatic stem cells. From invertebrates to the higher vertebrates, their metabolic pathway, developmental regulatory genes, and intercellular signaling pathways are evolutionary conserved. With these, study on regeneration is an ingenious, powerful model system for studying the post-embryonic development and innate immunity mechanisms. Here, I will discuss the processes of immunemediated gut injury and regeneration using annelid regeneration model system.

Insects have a highly efficient innate immunity consisting of cellular and humoral responses. Upon microbial pathogen infection, pattern recognition receptors specifically recognize pathogen types and trigger the programmed immune responses via immune mediators, such as cytokine, biogenic monoamines, and eicosanoids. In addition to these canonical immune mediators, two insect developmental hormones of juvenile hormone (JH) and 20-hydroxyecdysone (20E) also modulate immune responses. JH suppresses a cellular immune response, while 20E antagonizes the JH action. In Tribolium castaneum, JH mediates cellular immune responses via non-nuclear receptor(s). When Met (the JH nuclear receptor) expression was silenced by its specific double-stranded RNA, T. castaneum underwent precocious metamorphosis. Under these RNA interference (RNAi) conditions, JH still mediates the cellular immune responses. The addition of calphostin C (a PKC inhibitor) or ouabain (a Na + -K + ATPase inhibitor) significantly suppressed the JH mediation on the cellular immune responses, suggesting the presence of a novel JH receptor(s) at nonnuclear regions. Eicosanoids are a group of oxygenated C20 polyunsaturated fatty acids. They mediate various insect physiological processes including reproduction, excretion, and immunity. Arachidonic acid (AA) is a main precursor of eicosanoid biosynthesis. Phospholipase A2 (PLA2) catalyzes AA release from phospholipids. Subsequent oxygenases of cyclooxygenase (COX) or lipoxygenase (LOX) transform AA to prostaglandins (PGs) or leukotrienes (LTs). In a model insect, Spodoptera exigua, both PGs and LTs mediate both cellular and humoral immune responses. In addition to the physiological significance of the secretory PLA2 (sPLA2), a recent genome analysis identified a novel cellular PLA2 (cPLA2) in S. exigua, which mediates the immune responses. Especially, eicosanoids mediate prophenoloxidase (PPO) activation by stimulating release of PPO from oenocytoid hemocytes. A G protein-coupled receptor is identified in oenocytoids and highly specific to PGE2. Subsequent calcium and PKC pathways mediate PG signal to activate a specific ion channel, Na + -K + -Cl - -cotransporter (NKCC), which generates an osmotic shock to induce cell lysis of oenocytoids to release internal PPO. The released PPO would be activated by a cascade of serine proteases and involved in various immune responses. Eicosanoids also mediate antimicrobial peptide gene expression in response to the bacterial infection. Lack of eicosanid biosynthesis results in a significant immunosuppression. This kind of immunosuppression is exploited by an entomopathogenic bacterium, Xenorhabdus nematophila, to proliferate in the infected larvae without adverse attack to the bacteria by host immune defense. Eight PLA2 inhibitors have been chemically identified and used to develop novel biopesticides. Even though several chemical analyses using various insect systems indicate PG and LT eicosanoids, COX and LOX genes are not identified. Furthermore, little information is available in PG receptors in insects. Thus, signal transduction of eicosanoids in insects remains unresolved. Eicosanoid biosynthesis and signal transduction need to be explored to understand the significant roles of eicosanoids in insect physiological processes.

Acquisition of plant viruses has various effects on physiological mechanisms in vector insects. Bemisia tabaci is the only known vector of Tomato yellow leaf curl virus (TYLCV), which is a serious virus affecting tomato cultivars. In this study, the lifespan of Q1 biotype was compared between non-viruliferous (NV) and TYLCV-viruliferous (V) whiteflies. Total lifespan from egg to adult death of NV whiteflies was 62.54 days but 10.64 days shorter in V whiteflies. We investigated the temperature susceptibility of B. tabaciby comparing mortalities as well as heat shock protein (hsp) mRNA levels between NV and V whiteflies. For this, NV and V whiteflies were exposed for either 1 or 3 h at 4, 25, and 35 °C. The mortality of V whiteflies was higher than NV ones following exposure at either 4 or 35 °C, but there was no significant difference at 25 °C. Analysis of the expression level of heat shock protein (hsp) genes using quantitative real-time PCR showed that both cold and heat shock treatments stimulated higher expression of hsps (hsp40, hsp70, and hsp90) at various rates in V whiteflies than NV ones, but there was no difference at 25 °C. All together, our results show that TYLCV acquisition accelerated the developmental rate and increased susceptibility to thermal stress in B. tabaci. Therefore, this modification may result in reduced vector longevity due to increased metabolic energy utilization. Our results provide insights into the complex interaction between vector fitness and thermal stress in relation to the acquisition and transmission of plant viruses.

Glycerol is a polyol that is responsible for the cold hardiness of insects. Glycerol kinase gene, which is an important key enzyme for glycerol biosynthesis, was predicted from whole genome sequencing data from the diamondback moth, Plutella xylostella. Four of P. xylostella glycerol kinase genes (PxGKs) were determined as a functional glycerol kinase through in silico study. Pre-exposure of P. xylostella larvae to 4°C for 7 h significantly enhanced survival (rapid cold hardiness: RCH) under a freezing temperature (-10°C) and increased glycerol titers. To determination of functional GK gene, expressions of all GK genes were measured by RT-PCR analysis. All GK genes were expressed in all larval stage and tissues (gut, hemocyte, and fat body). Expressions of all GK genes were suppressed by its specific dsRNA treatment into 4 th instar larva. Each 150 ng of dsRNA PxGK2 treatment significantly decreased glycerol amount in hemolymph by HPLC analysis. Larval treated by dsRNA PxGK2 also significantly lost the RCH under -10°C exposure. These results indicate that glycerol is a crucial RCH agent and its synthesis is regulated by a specific PxGK2 gene among GK gene isoforms in P. xylostella. In addition, the beet armyworm, Spodpotera exigua, encodes RCHassociated SeGK1, which has been functionally identified by RNA interference.

Vector mosquitoes are related with various diseases on human, such as malaria (Anopheles sinensis (L.), An. sinensis), Japanese encephalitis (Culex tritaeniorhynchus (L.), Cx. tritaeniorhynchus), yellow fever (Aedes albopictus (L.)), dengue hemorrhagic fever (Ae. albopictus) and filariasis (Ae. albopictus), as well as nuisance insect pests (Culex pipiens pallens Foskal, Cx. p. pallens). Continued and repeated use of conventional insecticides such as organophosphorus and carbamates, pyrethroids has often resulted in the widespread development of resistance and has undesirable effects on non-target organisms and environment. Particularly, widespread insecticide resistance has been a major obstacle in the cost-effective integrated vector management program. In theRepublic of Korea (ROK), studies on mass vector mosquito control using insecticides were mainly carried out until 1970’s such as a fuselage-mounted ULV spray system to C-46 aircraft, effectiveness of ground aerosols ULV premiumsumihtion, a helicopter application of ULV Dibrom and residual toxicity of organophosphates in animal shelters for Japanese Encephalitis (JE) and Plasmodium vivax malaria vector mosquito control. Regional insecticide resistance of vector mosquitoes has been annually evaluated since ,early 1980’s, the first detailed study on susceptibility of seven mosquito species to 13 organophosphorus insecticides revealed the DDT and lindane resistance of Cx. tritaeniorhyunchus. Marked annual and regional variations of insecticide resistance have been observed. In comparative resistance, the resistance ratios of various insecticides were compared among each other using two strains of vector mosquitoes that were collected from same locality. An. sinensis from Koyang-si in 1992 and 1981 demonstrated >100 folds and >3000 folds of higher resistance to DDT and to bio-resmethrin. An. sinensis from Paju-si in 2008 demonstrated 30 folds of higher susceptibility to fenthion than those collected in seven years ago. Cx. tritaeniorhynchus from Gwanju in 2010 and in 1992 showed >100 folds of higher resistance to pyrethroids. In comparative regional resistance monitoring, Cx. p. pallens from six localities in the ROK in 2008 and six geospatially-distant field Cx. tritaeniorhynchus strains in 2011 showed marked regional resistance variations. Field populations of Cx. tritaeniorhynchus from agricultural areas demonstrated extremely higher insecticide resistance to pyrethroids than those from non-agricultural areas. Cx. tritaeniorhynchus populations from rice paddies had been under heavy selection pressure due to pyrethroids, which were used for a long time to control agricultural pests in the localities. These results indicate that careful selection and rotational use of these insecticides may results in continued satisfactory control against field populations of vector mosquitoes

Emergence of resistant two-spotted spider mite (TSSM) can induce the over usage of standard amount of acaricides and result in various side effects. Rapid resistance monitoring is essential step for the efficient management of resistant populations by enabling the selection of appropriate acaricides. Here, we evaluated the 19 acaricides to determine its suitability for residual contact vial bioassay (RCV) by using PyriF strain as a reference. Twelve acaricides (Amitraz Abamectin, Bifenthrin, Bifenazate, Chlorfenapyr, Cyenopyrafen, Cyflumetofen, Endosulfan, Fenothiocarb, Monocrotophos, Omethoate and Tebufenpyrad) revealed the dose-dependent mortality within 8 h, whereas other remaining acaricides (Dicofol, Etoxazole, Fenbutatin oxide, Fenpyroxymate, Flufenoxuron, Spiromesifen and Pyridaben) did not. This finding suggests that the application of RCV method is limited depending on the mode of action and physicochemical properties of each acaricide. Resistance levels to 12 acaricides were determined for four field populations of TSSM by using RCV diagnostic kit. All TSSM populations showed the highest sensitivity to cyflumetofen, indicating that it would be most effective in controling field populations. RCV diagnostic kit would enable to provide crucial information for choosing the most appropriate acaricides in the field.

The melon and cotton aphid Aphis gossypii Glover (Hemiptera; Aphididae) is one of the most serious pests worldwide. We surveyed insecticide susceptibility in A. gossypii field populations to 12 insecticides (6 neonicotinoids, 3 pyrethroids and 3 others) to examine resistance ratios. The levels of insecticide resistance were extremely high, especially to neonicotinoids, such as acetamiprid, clothianidin, thiacloprid and imidacloprid. To identify the neonicotinoid resistance mechanisms, we used an imidacloprid-resistant (IMI-R) strain as a model strain. IMI-R showed an extremely high resistance ratio and also cross-resistance to all the test neonicotinoids. However, there was little or no cross-resistance to the other insecticides, including sulfoxaflor. Synergist tests and enzyme activity assays suggested the absence of resistance mechanisms based on enhanced detoxification enzymes, such as cytochrome P450, esterase and glutathione S-transferase. One point mutation was found in the beta1 subunit loop D region of the nicotinic acetylcholine receptor (nAChR) of the IMI-R strain. This R81T point mutation was also found in field populations collected from 5 regions. Therefore, the R81T point mutation was identified as an important mechanism of imidacloprid resistance in A. gossypii.

Highland agriculture is a kind of specified agricultural term based on altitude and meteorological characteristics and their main crops are seed potato and vegetables. These crops are only cultivated in summer season when insect pests are most dynamically attacking such as diamondback moth (DBM, Plutella xylostella) and aphids son on. Aphids, insect virus vector, are really annoying factor, particularly in seed potato. Furthermore, these insect pests formed small sub-population or colony based on small field area. For instance, green peach aphid (GPA, Myzus persicae) populations’ genetic backgrounds and insecticide susceptibilities were different even in the same Pyeongchang area. Therefore, we suggested that highland agriculture should adopted IRM strategy for the control of insecticide-resistant aphids. First. Monitoring of annual fluctuation of insect population using traps for more effective monitoring. Second. Performing the insecticide resistant monitoring patch by patch or field using high throughput molecular diagnosis for more accurate monitoring. Third. Establishing the insect pest management program based on these results. We will deeply discussed practical monitoring results and IRM strategy in highland agriculture.

전세계적으로살충제에 대한 곤충의 저항성발현을 막을수 있는 단일방법은 없 다. 그 원인으로는 각 지역에서의 살충제, 작물 과 해충의 복잡다양한 상호관계에 의한 것으로 보아야 할것이다. 최근에 개발되고있는 환경 및 인축독성에 보다 안전하고 활성이 높은 살충제에 대하여 농민의 효과적인 방제를 위해서는 기본적으로 살충제저항성 관리원칙을 만들어 관리하여야 할 것으로 판단된다. 해충종합관리(IPM) 및 살충제저항성관리 (IRM)의 골격내에서 여러가지 방제수단 (화학적방제, 경종적방제,생물적방제등) 에 의하여 저항성발현을 최소화 시키는 노력이 필요하며 제품출시전후의 저항성 발현에 대한 Risk를 평가하고 저항성이 발현되기전에 관계기관, 학계, 관련업계, 판매상, 농민등의 적극적인 저항성관리를 위한 노력을 하여야 할 것으로 판단된다. 제품이 출시되면 잠재적인 저항성발현에 대한 질문에 직면하게 될것이다. 이러 한 리스크를 쉽게 예측하기는 어렵지만 그것은 상황에 따라 매우 다양하고 이는 여 러가지 특징들 때문에 좌우되어진다고 생각되어진다. 약제의 지효성, 기존에 사용된 약제와의 연관성, 작용기작, 교차저항성등이 관 련되며 일반적으로 잔효력이 긴 약제는 잔효력이 짧은 약제보다 저항성이 발현될 가능성이 높고 또한 혼합제 선택시에도 각단제의 추천약량 및 잔효력이 고려되야 함은 물론이다. 그리고 각약제의 추천약량, 시즌중사용횟수, 처리된면적, 처리시 기등을 판단하여 적절한 방제를 할수 있도록 하여야한다. 해충의 생식율, 해충의 운동성, 먹이의 다양성, 해충의 크기 및 서식범위, 개체내 저항성인자의 분포범위, 유전적요인등도 해당되고 또한 년간 세대수가 많은 해충은 저항성의 발현이 다른 해충들에 비하여 빠르게 나타난다는 것이 사실이다. 이러한 기술적인 사실을 바탕으로 국내에서의 최근 개발된 Diamide계통약제에 의한 나방류의 저항성관리의 원칙을 제시하고자한다.

다음 2가지의 논제로 토론하고자 한다. 1. 배과원에는 가루깍지벌레(Pseudococcus comstocki)만 서식하는가? 배과원에는 가루깍지벌레, 버들가루깍지벌레, 귤가루깍지벌레, 온실가루깍지 벌레 등 여러 종의 깍지벌레가 서식하지만 방제를 위한 작물보호제 지침서에는 종 의 구별이 되지 않은 깍지벌레류로 5품목 약제가 등록되어 있고, 가루깍지벌레에 는 35품목 약제가 등록되어 있다(2012 작물보호제 지침서). 그러나 배과원에는 가 루깍지벌레보다 버들가루깍지벌레가 우점종으로 분포하는 경우가 있다. 따라서 가루깍지벌레류의 정확한 동정과 살충효과 검정을 통한 적절한 약제 등록이 필요 하다고 생각된다. 2. 우수한 살충효과를 나타내는 약제의 조건은? 3종의 가루깍지벌레류에 대해 buprofezin과 조합된 합제와 buprofezin이 포함되 지 않은 단제를 사용하여 살충제 감수성을 조사하였다. 그 결과, buprofezin과 조합 된 합제가 단제 보다 전반적으로 살충률이 높았고, buprofezin 함량이 많을수록 살 충활성이 높았다. 또한 성충보다 약충에서 살충활성이 높았기 때문에 약충기에 방 제하는 것이 훨씬 효과적일 것으로 판단된다.

벼에 치명적인 피해를 주는 벼멸구는 매년 중국으로부터 비래해오는 벼의 중요 한 해충으로 2013년에는 2005년 이래로 가장 많은 발생을 보였다. 농촌진흥청 벼 해충 중앙예찰단이 2013년 7월 29~31일까지 충남 청양 등 4개 도 19개 시․ 군에서 논 342필지를 대상으로 벼멸구의 발생현황을 조사한 결과 192필지에서 발생하여 56.1%의 평균 발생필지율을 보였으며, 이중 방제가 필요한 필지율은 14.3%(49필 지)로 나타났다. 이는 2012년 평균 발생필지율 1.9%보다 약 30배 정도 높고 요방제 필지율 1.0% 보다 14배 이상 높았다. 2013년 8월 30일 현재 전국적으로 벼 고사 피 해(Hopper burn)를 받은 지역은 전북, 전남, 경북, 경남 등 4개도 17개 시군이였으 며, 경북 상주, 성주, 칠곡, 예천, 전북 남원, 순창 등 내륙지역에서도 피해가 많이 발 생하였다. 2013년도에 발생한 벼멸구를 대상으로 주요 약제의 방제효과를 조사하 기 위하여 전남 해남지역에서 벼멸구 성충을 채집하여 페노브카브 유제(50%) 등 10약제를 가지고 추천농도로 살포하여 24∼72시간 후 감수성계통 벼멸구와 살충 효과를 비교 조사한 결과 페노뷰카브유제, 에토펜프록스유제, 디노테퓨란수화제 등이 살충효과가 높았으며 중국에서 사용중인 약제는 살충효과가 낮았는데 이는 중국에서 사용하는 약제에 대해서 저항성이 발달한 벼멸구가 우리나라로 비래해 왔기 때문인 것으로 추정된다.

배에서 발생하여 피해가 우려되는 돌발해충에 대응을 위한 국가예찰망 구축을 위해 2010~‘12년까지 예찰요원을 위한 교육과 예찰요원들에 의해 나주, 안성 등 약 150여개 농가를 대상으로 주요해충의 발생량과 피해량 조사와 함께 갈색여치 및 매미충류에 대한 조사가 추가로 진행되었다. 예찰요원 교육은 3월과 8월에 수행 하였다. 예찰요원이 조사한 주요해충 발생 조사결과, 2010년 복숭아순나방 (Grapholita molesta)은 나주지역에서 최고 5.3%로 높은 피해과율을 보였고, 잎말 이나방류에 대해서는 남원지역이 30%의 농가에서 약 1.2%의 피해과율을 보였다. 2011년의 경우, 울산지역이 복숭아순나방 피해과가 많았고, 진주지역이 8월 하순, 9월 상순에 각각 2.6, 3.2%의 깍지벌레류 피해과율을 보였다. 2012년은 남원지역 에서 복숭아순나방이 4월 하순 38.3마리로 가장 많은 수가 성페로몬 트랩에 포획되 었다. 한편, 돌발해충으로 미국선녀벌레(Metcalfa pruinosa)가 2010년 음성지역에 서 발생이 되었는데, 미국선녀벌레에 대한 피해여부는 확인이 필요하다. 갈색여치 (Paratlanticus ussuriensis)는 2011년 영동지역에서 극히 일부 발생하였고, 2012 년에 영동, 상주지역에서 갈색여치가 발생하였고, 피해율은 적은 편이었는데, 발생 조사시 복숭아주스와 복숭아주스+막걸리=1:1 혼합 먹이 트랩 비교시 지역간 서로 다르게 포획되어 어느 것이 더 적합한지 판단하기 어려웠다. 갈색날개매미충 (Ricania sp.)은 2012년 충남지역에서 발생하였는데, 황색끈끈이트랩에 성충이 더 많이 유인되었고, 1년생 가지에 산란비율도 수세에 따라 달랐다.

금년도 경기지역 주요 작물에 피해를 주거나 피해가 우려되는 해충 발생을 조사 하였다. 벼 주요 해충으로 멸구류(애멸구, 흰등멸구, 벼멸구)는 7월 상순 중국으로 부터 기류를 타고 날아와 파주, 연천 등 북부지역을 중심으로 발생이 증가하였으나 요방제 밀도 수준 이하였다. 나방류 해충으로 혹명나방 피해가 전년대비 4.7배 증 가하였으며, 이화명나방, 멸강나방, 잎굴파리류의 피해는 미미하였다. 돌발해충으 로 꽃매미는 경기남부 일부 포도농가에서 낮은 밀도로 발생하였으며, 경기북부에 서의 발생은 발견되지 않아 결론적으로 밀도가 급격히 감소한 것으로 보인다. 반면 미국선녀벌레와 갈색날개매미충의 발생은 증가하였다. 전년도에 남부지역인 안 성 인삼에 발생하던 미국선녀벌레는 금년도에는 북부지역인 연천지역 인삼에 처 음으로 발생하여 피해를 주는 등 발생지역이 확대되고 있다. 갈색날개매미충의 발 생지역은 전년도(고양, 양주)와 같지만 발생량이 증가하였으며 블루베리나 배와 같은 과수나 화훼(장미)에도 피해가 확인되었다. 최근 문제시 되지 않았던 귀뚜라 미가 지난여름 내린 많은 비와 고온으로 인삼에 다량 발생해 연천, 파주, 포천, 안성 지역 30개소 가운데 조사 농가의 20%가 피해를 입은 상황이다. 귀뚜라미는 인삼 지제부를 갉아먹어 줄기가 넘어지고 결국 지하부로의 양분이동이 차단되는 결과 를 초래하게 된다. 향후 해충의 지속적이며 돌발적인 발생에 대비하여 첨단장비를 이용해 실시간으로 현장과 소통할 수 있는 예찰시스템에 대한 몇 가지 안을 제시하 였다.

강원지역 돌발 및 주요해충 광역단위 예찰망 구축을 위하여 2011년부터 2년간 시설고추, 콩, 감자, 포도 등 4개 작목에서 꽃노랑총채벌레, 담배가루이, 톱다리개 미허리노린재, 콩꼬투리혹파리, 진딧물, 감자뿔나방, 꽃매미를 조사하였다. 꽃노 랑총채벌레는 고추를 정식한 직후부터 수확 후기까지 지속적으로 발생하였으며, 특히 고온기인 7∼8월에 발생이 급증하였고, 담배가루이는 6월 하순부터 밀도가 증가하여 수확기까지 지속되었으나 지역 및 조사포장에 따라 밀도의 차이가 크게 나타났다. 월동한 톱다리개미허리노린재는 2011년에는 4월 상순부터, 2012년에 는 4월 중순부터 비래가 시작되어 20여일 후에 비래 최성기를 나타냈으며, 콩 수확 기인 10월 중순까지 발생이 지속되었다. 콩꼬투리혹파리는 관찰되지 않았다. 감자 포장에 4월 중순부터 진딧물이 비래하여 5월 하순에 비래 최성기를 나타냈으며, 감 자 수확기가 지난 7월 중순까지 비래가 지속되었다. 감자뿔나방은 춘천지역 1개소 에서 비래가 확인되었으나 감자에 대한 피해는 없었다. 꽃매미 난괴 부화는 2012년 에 춘천 28.7%, 동해 74.1%의 부화율을 나타낸 반면, 2011년에는 춘천과 원주지역 모두 부화가 되지 않았으며, 과원의 피해도 매우 적었다.

자유무역협정 등에 의한 세계 농산물 시장의 개방과 지구 온난화 문제로 발생하 는 생물상의 변화가 심화되면서 충남지역에서도 돌발해충의 밀도가 급증하고 있 으며 주요해충의 발생양상도 변하고 있다. 과수의 돌발해충으로 갈색날개매미충 의 발생량은 급증하여 지난 3년간 발생량을 비교한 결과 발생밀도와 발생면적이 급격히 증가하였다. 꽃매미의 발생은 2009년 이후 밀도가 급격히 낮아졌으나 2013 년부터 다시 증가추세에 있으며 미국선녀벌레의 밀도가 태안군과 예산군 중심으 로 군집되어 있다. 갈색여치의 경우 충북의 영동지역과 인접한 금산군에서 포도와 인삼을 가해하는 것이 확인되었고 금산과 인접한 논산 벌곡에서도 발생이 확인되 었다. 블루베리 재배면적이 급속히 증가하면서 다양한 해충의 발생이 확인되었다. 특히 충남지역의 경우 국내에 존재하지 않는 과실파리 일종이 확인되었으며 심식 나방으로 추정되는 나방류의 발생도 확인되었다. 이들 해충들에 대한 정확한 동정 과 발생에 대한 보고 그리고 화학약제의 등록 또한 시급한 실정이다.

돌발 및 주요해충의 최근 3년간 전남지역 발생현황과 친환경 방제방법에 관한 연구결과는 다음과 같다. 최근에 월동 애멸구는 극소량 발생하였고, 비래량이 적어 본답에서 밀도도 낮았다. 벼멸구는 전혀 비래하지 않았으나 ‘13년에 비래하여 서 남해안지대에 많은 Hopperburn 피해가 발생하였다. 멸강나방은 전혀 발생하지 않 았는데 2012년 8월 하순 태풍 볼라벤과 함께 서해안 지역에 다량 비래하였으나 피 해는 발생하지 않았으나, ’13년 7월경 유충피해가 국지적으로 발생하였다. 꽃매미 발생량은 현저하게 감소하는 경향이고, 미국선녀벌레는 전남지역에 현재까지 발 생하지 않았다. 친환경 벼 재배지역을 중심으로 먹노린재 발생과 피해가 점차 증가 하는 경향이었다. ‘11년 전남 구례의 산수유에 갈색날개매미충이 발생하기 시작하 여 ’13년에는 인근의 순천, 곡성지역까지 범위가 확대되었다. 갈색날개매미충 기 주식물은 목본류 32종, 초본류 19종을 포함한 51종이였으며, 산란 선호식물은 산 수유, 감나무, 밤나무, 두충나무, 때죽나무다. 연 1세대 발생하며 알로 월동하여 부 화시기는 5월 중순~6월 상순, 약충시기는 5월 중순 ~ 8월 중순, 성충은 7월 중순~11 월 중순이며 알은 8월 중순부터 산란한다. 큰멋쟁이나비는 유충이 모싯잎을 가해 하는 새로운 해충으로 이를 방제하는데 효과적인 친환경 방제자재로 고삼추출물 등 7종을 선발하였다. ‘13년 6월 상순에 매실의 새로운 해충 복숭아씨살이좀벌의 피해를 확인하였으며, 순천, 광양, 보성 등 매실주산지의 29농가의 피해실태 조사 결과 20농가에서 피해가 발생하여 70%의 발생필지율을 보였고, 낙과율은 20~90%로 매우 심각한 피해를 주고 있었다.

LED를 이용한 해충의 유인효과를 알아보기 위하여, LED파장대별 곤충의 유인 효과를 조사한 결과 LED파장대별 해충유인은 365nm와 405nm에서 유인수와 종 류가 가장 많았다. 목별로는 딱정벌레목, 노린재목, 집게벌레목, 나비목 곤충은 365nm와 405nm에서 유인이 잘되었고, 파리목는 525nm, 벌목은 625nm에서 유인 이 잘되는 경향을 보였다. 파밤나방의 유충의 LED광원에 의한 유인효과는 365nm 에서 41%로 유인률이 가장 높았고, 성충의 유인은 405nm 85%, 465nm 37%, 517nm 20%, 590nm 19%, 625nm 9%를 나타내어 파장이 짧은 영역에서 유인율인 높은 경향이었다. 또한 LED를 이용한 파밤나방의 피해 억제효과를 조사하기 위하 여, LED 유아등 파장대별 차광망과 방충망을 설치하고, 비트 생육과 수량, 파밤나 방 유충에 의한 피해엽률을 조사한 결과, 초장, 엽수, 뿌리 무게 등 생육은 처리간에 큰 차이가 없었으나 피해엽률은 무처리 67%일 때 405nm는 12%를 나타내어 82% 의 피해억제효과가 있었으며, 10a당 수량은 무처리는 754kg일 때, 405nm는 1,653kg 으로 119%의 증수효과가 있었다.

본 연구는 경북지역에서 최근 몇 년동안 발생하여 피해를 준 돌발해충에 대하여 발생실태 및 생태적 특성 등을 조사하여 방제대책을 수립하고자 실시하였다. 꽃매 미는 2009년부터 경산, 영천 등 5개 시군의 포도 주산지에서 발생하기 시작하여 2010년에는 11개 시군 4,628ha로 확대된 이후 감소하여 2012년 발생면적은 2008ha 정도였다. 꽃매미 발생면적이 크게 감소한 원인은 월동기간의 저온과 공동 방제의 결과인 것으로 판단되었다. 경북 성주지역의 참외 주산지에서는 꼬마담색 밤나방에 의한 피해가 처음으로 발생되었는데 발생면적은 10ha 정도였고 피해가 심한 포장은 80% 이상의 수량감소 피해를 주었다. 부산우단풍뎅이에 의한 피해는 복숭아 과원에서 발생하였는데 피해증상은 개화전인 꽃눈을 가해해서 꽃눈의 중 앙 및 상단부가 칼로 절단한 것처럼 보이고 꽃잎을 둘러싸고 있는 인편과 꽃잎이 같 이 잘려 있는 것이 특징이었다. 2013년 미국선녀벌레가 칠곡 등 3개 시군에서 처음 으로 발생되었고 발생경로를 추적해 본 결과 고속도로를 중심으로 확산된 것으로 판단되었다.