복숭아씨살이좀벌(Eurytoma maslovskii)은 전남지역 매실재배 전 지역에 발생하였고 평균 피해과율은 2013년 67%, 2014년 33.3%, 2015년 49.1%였다. 씨살이좀벌은 매실 씨방에서 노숙유충으로 월동을 하는데 7, 8월의 장마철을 지난 후 생존율이 30% 내외로 낮아졌다. 알은 길이 0.68mm, 폭 0.29mm의 유백색이며 장타원형으로 양 끝부분에 실모양의 돌기를 붙이고 있다. 다 자란 노숙유충은 길이 6.56mm, 폭 3.18mm이다. 번데기는 검정색 나용이고, 성충은 암 6.97mm, 수 4.90mm이고 암컷의 산란관 길이는 0.64mm였다. 성충 우화시기는 2014년에는 4월 상순(매실 직경 4mm) ~ 5월 상순(17mm)이고, 우화 최성기는 4월 중순이었으나 2015년에는 4월 중순 ~ 5월 중순이며, 4월 하순에 발생최성기를 보여 전년보다 약 10일정도 늦게 발생하였다. 성충의 평균수명은 13.5일이고, 암수 성비는 45.9 : 54.1이다. 과일당 평균 산란수는 1개 61.5%, 2개 30.8%이고 최대 4개까지 산란하였지만 동종포식에 의해 최종적으로 1마리의 유충만 서식한다. 성충의 매실에 산란시기는 4월 하순(직경 12~16mm)이며 그 후에는 씨방벽이 딱딱하게 경화되어 유충이 씨방으로 침투가 어려워진다. 따라서 성충의 산란을 예방하기 위한 방제적기는 4월 중순부터 5일 간격으로 2~3회 적용약제를 살포하는 것이다. 성충의 산란행동이 활발한 시간은 맑은날 햇빛이 강한 오전 11시부터 오후 5시 사이였다.

감자를 기주로 하는 진딧물은 복숭아혹진딧물(Myzus persicae), 감자수염진딧물(Macrosiphum euphorbiae), 싸리수염진딧물(Acyrthosiphon solani), 목화진딧물(Aphis gossypii), 무테두리진딧물(Lipahis erysimi), 조팝나무진딧물(Aphis citricola) 등이며, 특히 복숭아혹진딧물, 감자수염진딧물, 싸리수염진딧물은 감자의 잎말림바이러스(PLRV)를 영속적으로 옮기는 대표적인 매개충이다. 우리나라의 씨감자 재배단지인 강원도 평창 대관령지역(해발 800m)에서 유시성충의 비래는 4월말~5월초에 시작되며, 이 시기는 평난지 채소작물의 생육중기에 해당되고, 여기서 바이러스를 획득한 유시성충이 대관령지역으로 비래한다. 따라서 평난지 채소작물의 종류, 재배시기와 재배면적, 진딧물 방제여부 등에 따라 비래진딧물의 종류와 비래량 및 바이러스 보독률도 변동하게 된다. 최근 온난화에 따른 진딧물의 비래 동향을 5~10년 이동평균값을 분석한 결과 과거 대비 최근의 비래밀도가 유의적으로 증가하는 것으로 나타났다(R2=0.656 및 0.775). 유시 진딧물의 비래 최성기(4~6월)를 기준으로 날아오는 비래량은 과거 대비 확연한 증가 추세를 확인할 수 있었다. 진딧물 비래량이 평년 대비 폭증한 연도는 1985년, 1994년, 2001년, 2009년, 2014년이었다. 특히 2009년의 털진딧물(Chaitophorinae sp.)과 2014년 병진딧물(Rhopalosiphoninus sp.)의 대량발생이 특이하였는데, 이는 이상고온 현상과 밀접한 연관이 있는 것으로 추정된다.

2050년에는 세계 인구가 90억에 이를 것이라는 전망은 익히 알려져 있다. 따라서 미래 식량 수요에 대해서 우리가 먹고 있는 식품과 그 생산 방법을 재조명할 필요가 있으며, 최근 FAO에서는 미래 식량 대체 자원으로서 식용곤충의 필요성을 강조하고 있다. 국내에서도 갈색거저리, 흰점박이꽃무지, 장수풍뎅이, 뀌뚜라미 등 4종의 곤충에 대해서 식품 소재화를 위해서 안전성을 검토하여 한시적 식품으로 인정받았다. 또한, 애기뿔소똥구리로부터 항생제 후보 물질인 코프리신을 분리하여 기능을 검정한 결과, 인체 유해균인 구강균, 피부포도상균, 여드름 원인균에 대해 강한 항균활성을 나타낼 뿐 만 아니라 종래 항생제에 내성을 유발하는 내성균 방제에도 효과가 있는 것으로 확인되었다. 피부상처의 대표적인 그람양성 감염균인 황색포도상구균에 대해서도 항생효과가 우수하였다. 또한 코프리신 처치가 치명적인 감염성 질환인 Clostridium difficile (C.d)세균이 유발하는 급성-위막성 대장염(Pseudomembraneous colitis)을 효과적으로 억제하는 것으로 확인되었다. C.d균 감염을 통해 확립한 급성장염 동물모델의 경우 5일째 80%의 치사율을 보였으나 코프리신을 전 처리한 동물은 치사율이 30%로 감소했다. 특이하게도 이물질은 Bifidobacterium과 Lactobacillus와 같은 대장내 정상 세균총에 대해서는 항생효과가 나타나질 않고 C.d균에 대해서만 선별적 항균효과를 나타내었다. 또한 면역세포의 과도한 활성을 감소시키거나 다양한 혈액암, 위암 세포주들의 세포성장을 특이적으로 억제하는 것으로도 확인 되었다. 이 물질을 이용하여 기능성 화장품을 개발 하였다. 이외에도 왕지네로부터 스콜로펜드라신 1을 개발하여 아토피 치유 효능을 검정하였다.

우리나라 식탁에는 최근 한시적 식품원료로 등록된 흰점박이꽃무지, 갈색거저리, 장수풍뎅이, 쌍별귀뚜라미 4종을 포함하여 누에번데기, 메뚜기, 백강잠 총 7종이 합법적으로 오를 수 있다. 식용곤충(edible insect)은 인간의 먹거리로서 식품안전성 기준에 맞게 생산되어야 하므로 농가에서 활용할 수 있는 표준화된 사육기준이 필요하다. 한편 제한된 공간 내 사육시 발생하는 질병문제로 농가에서 많은 어려움을 겪고 있다. 이에 국내 식용곤충의 산업적 이용성을 배가하기 위해 한시적 식품원료로 등록된 곤충에 대한 사육, 생산조건 및 사육시설의 표준화된 기준을 제시하고, 곤충대량사육중 문제가 되고 있는 질병과 예방법을 소개하고자 한다. 곤충사육 시설은 일반적인 건축물과 유사하나 매우 전문화된 건물이다. 특히 식용으로 이용되는 곤충은 각종 유해물질로부터 분명하게 분리될 수 있는 여건을 갖추어야 하고, 보존 및 저장까지 품질과 안정성이 보장되어야 한다. 사육관리는 곤충의 종류, 크기, 특성 및 생육상태 등을 고려한 적정한 사육시설 또는 관리시설을 갖추고 그에 알맞은 환경을 조성, 제공하여야 한다. 사육실은 ①기본적으로 온도, 습도, 광조절이 필요하고 ②사육실로 유입되는 공기는 필터를 통할 수 있도록 설비하여야 하며 ③사육실마다 냉, 난방기, 가습기 및 광조절 장치를 설비하여야 한다. ④방의 넓이는 10~13㎡ 정도가 용이하며 ⑤작은 사육실을 여러 개 만들어 단계별로 사육하는 것이 좋다. 추가로 필요한 시설로는 사료조제, 채란, 유충, 번데기의 수거작업, 사육용기의 세척, 소독작업을 할 수 있는 작업실과 사료나 곤충을 저장할 수 있는 저장실이다. 모든 동물이 먹이를 통하여 영양분을 섭취하여 살아갈 수 있는 에너지를 공급받는 것처럼 곤충들도 균형 잡힌 양질의 먹이를 통해 정상적으로 발육하고 산란할 수 있다. 여러 세대를 사육함으로써 충질이 나빠졌을 때는 먹이, 밀도, 온도 및 습도 등 환경이 오염된 경우가 많기 때문에 사육방법을 재검토하여 개량함으로써 개선하도록 하여야 한다. 사육규모가 작으면 교배시에 근친교배가 되기 쉬운 동시에 충질의 약화도 일어나기 쉽다. 따라서 사육규모를 가급적 크게 하여 교배 임의로 계속되게 함으로써 충질이 나빠지는 것을 예방할 수 있다. 한편, 곤충의 대량 사육시 질병이 발생하면 최소 50%이상의 치사율을 나타내며 질병의 종류에 따라 전체가 전멸하는 경우가 많다. 따라서 사육과정 중 유충의 생육상태를 면밀하게 관찰하여 이상 징후가 느껴질 경우 신속히 조치하여 사육구의 전멸을 방지할 수 있도록 하는 것이 중요하다. 식용곤충 소비가 촉진되기 위해서는 해당제품에 대한 높은 소비자 신뢰가 요구된다. 곤충식품 안전성에는 미생물 안정성, 독소, 불쾌한 맛, 유해물질 오염, 불량사료의 사용 등으로 인한 문제점들이 발생할 수 있다. 곤충에는 식품 안정성에 영향을 미칠 수 있는 미생물이 포함될 수 있다. 일반적으로 곤충병원균은 척추동물 병원균과 분류학상으로 별개이며 인체에 무해하다. 따라서 곤충병원균의 위험성보다는 곤충사육시 이용되는 먹이원의 종류나 관리방법, 그리고 가공된 곤충의 오염 및 부패에 따른 미생물 위험에 주의하여야 한다. 한편 중금속 등에 오염된 유기물을 먹은 곤충은 지방 및 장기 등 여러 신체부위 세포에 축척될 수 있기 때문에 이에 따른 관리가 이루어져야 한다. 식용곤충의 소비를 본격적으로 확대하기 전에 국제적 차원의 식품안전성기준의 마련이 필요하며, 이것은 안전생산 및 소비자 신뢰 확보를 위해 향후 우리가 풀어나가야 할 숙제이다. 현재 국내사육 식용곤충 중 가장 문제가 되고 있는 질병은 장수풍뎅이는 누디바이러스병이고, 꽃벵이는 녹강병과 응애 피해이다. 이들은 숙주곤충에 물리적 손상이나 영양탈취, 독성물질 생산 등의 방법으로 결국엔 죽음으로 이르게 만든다. 이러한 질병을 예방하기 위해서는 병원체, 숙주, 환경 3대 질병요인을 잘 관리하여야 한다. (Pathogen)질병체가 발생하면 즉시 제거하고 철저한 소독을 통해 확산을 막아야하며, (Insect)영양분이 풍부한 사료와 건전한 환경으로 곤충을 건강하게 키우고, (Environment)병원체가 증식하기 좋은 환경은 피한다. 무엇보다도 곤충질병을 예방하기 위해서는 사육자의 사랑과 관심이 무엇보다 중요하다.

Despite of having excellent nutritional potential and ecological benefits edible insect has received minimal attention in many part of industrialized civilization. Recently since FAO reported edible insects as one of the best sustainable solution for future food and feed security, global attention has been focussed on the use of insects for food stuffs. In Korea, this phenomenon is accelerating with the help of registration of an Act known as insect industry law which came into effect in 2010. We presented status and trend of research on edible insect and implementation from the global perspectives. Edible insect studies are categorized as 1) status of edible insect resources and distribution, 2) anthropological aspects, 3) biodiversity conservation aspects, 4) edible insect development for diet supplement or food ingredients including some legal aspects, and 5) efforts to bring insects on the table. Lastly some examples of large scale implementation for the production and manufacture systems were presented.

지난 수세기 동안 진행된 인구증가 비율을 넘어서는 금세기 인구 증가 비율은 2050년 100억을 넘는 기록적 통계치를 보이고 있으며 이에 따른 식량문제, 수자원 부족, 환경오염 문제를 야기하고 있다. 증가하는 인구와 서구화에 따른 현대인의 육류소비 증가 요구에 맞춰 날로 거대화 되어 가는 축산물의 대량 밀집사육은 토지와 수자원의 오염, 황폐화를 가속화 시키고 있으며 자본주의 시장경제로 인해 식품의 빈익빈 부익부 현상이 심화되면서 식량안보 라는 새로운 국가 간 문제로 비화되고 있다. 량사육에 따른 생태계 파괴는 야생동물과 인간이 가진 최소한의 접점지역 조차 무너트리며 바이러스에 따른 전염병을 발생시키기 이르렀으며 이는 먹이 피라미드의 최상위 포식자인 인류에서 기아, 질병, 나아가 종의 존망 자체에 대한 위험성으로 고스란히 돌아오고 있다. 이러한 식량부족 현상, 특히 대체단백질원의 시급함은 2009년 UN 총회에서 알려지게 되며 2012년 FAO 총회에서 미래 대체 식량 이라는 주제로 세계의 주목을 받게된다. 10여년 간의 리써치 끝에 좁혀진 미래 단백질원으로 “식용곤충(Edible Insect)”이 발표되면서 전세계 식량연구자들 및 관련 업계 연구자들의 주목을 받기 시작한 식용곤충식 연구는 네덜란드, 미국, 영국, 프랑스, 노르웨이 등 선진국을 중심으로 확산되기 시작하였으며 대한민국 역시 농림축산식품부를 중심으로 연구 및 상업화에 박차를 가하는 추세이다. 본 발표자는 국내 식용곤충을 활용한 식품산업의 현 주소와 발전상황 그리고 앞으로의 식용곤충 산업의 전망을 현재 국내 유일하게 운영 중인 식용곤충 전문 레스토랑&디저트 카페 “빠삐용의 키친”을 Case 로 설명하고자 하였다.

병해충의 유입 및 정착 위험성을 확인하는 것은 생물안보의 위험분석과 위기대응계획의 중요한 요소이다. 식물검역대상물품을 검사하는 공항만에서 검출율이 높은 병해충들은 침입될 확률이 증가한다는 점에서 침입압력(propagule pressure)이 침입종의 국내 정착에 중요한 요인이라는 논리가 지지를 받고 있다. 이러한 침입압력 패러다임의 논리적인 구현은 침입 위험성을 정량화하는 수단으로서 공항만에서 외래종을 검출하는 빈도가 그 한 가지 수단으로 되고 있다. 즉, 성공적인 침입종은 공항만의 감시활동을 통해 검출되고 확인될 수 있으며, 또한 그들은 감시활동에서 일반적으로 높은 검출율을 가진다고 예상할 수 있다. 침입가능성의 척도로서 공항만에서 해충 검출율의 유용성을 살펴보기 위해 검출율이 높은 딱정벌레목 및 노린재목의 분류군을 대상으로 검출된 종의 비율과 이들 분류군 중 성공적으로 국내 침입된 종간의 상관관계를 비교하였다. 2000년대 이후 성공적으로 침입된 대부분의 종들은 동일기간 식물검역과정에서 검출된 기록이 거의 없었고, 이는 해충 검출율이 미래 침입가능 해충 종들을 예측하는데 유용한 도구가 된다는 예상과는 정반대로 나타났다. 이것은 공항만의 검사대상이 아닌 다른 경로로 유입되었거나 검사 민감도가 낮거나 발견된 종이 쉽게 동정되지 않고 정확하게 보고되지 않았을 가능성을 시사한다. 따라서, 침입외래해충을 예측할 수 있는 능력을 증진할 방법 및 정책들에 대한 논의가 필요한 시점이다.

An invasive pest is a non-native species which can cause damage to the economy, natural resources, or human health. The invasion of these non-native species is an escalating problem worldwide. In particular, it is estimated that ca. 50,000 nonindigenous species have been introduced into the United States, many of which have caused a total of > $100 billion losses in natural and agricultural ecosystems. Recently, two invasive pests, Halyomorpha halys (Hemiptera: Pentatomidae) and Drosophila suzukii (Diptera: Drosophilidae), have emerged as serious agricultural pests in the U.S. Both species are native to Asia, however the distributions of the pests have rapidly expanded across the U.S. causing significant economic losses especially in specialty crops, presumably due to similarities in host plant complex and climatic environments between the native and new regions. In this study, a series of research efforts to protect agriculture and the environment against H. halys and D. suzukii in the U.S. are summarized and reviewed.

농산물 수출입의 확대와 메틸브로마이드의 사용규제 등 수출입식물에 대한 검역이 강화되고 있는 요즘 새로운 방제기술의 개발 및 안전하고 효과적인 방제처리가 요구되고 있다. 일반적으로 식물검역에서 이용하는 약제방제로는 훈증제(Fumigant)가 쓰이는데 대표적인 것이 메틸브로마이드(Methyl bromide)이나 오존층 파괴물질로 지정되어 대체 물질의 개발이 시급한 실정이다. 훈증제는 여러상품군에 대하여 처리가 가능하여 널리 사용되고 있으나 각각의 훈증제마다 단점들을 가지고 있다. 특히나 알(Egg)과 번데기(Pupa)단계에서 내성을 보이는 경우가 많다. 이러한 단점을 극복하기 위하여 다양한 연구들이 진행되고 있는데 이들 방법(훈증제와 온도의 조절, 훈증제와 산소농도조절, 훈증제와 이온화에너지 등을 혼합하여 상승효과를 연구)들, 특히 포스핀(Phosphine)과의 관계를 살펴봄으로 해서 보다 효과적인 검역 방제기술을 탐색해보려한다. 본 연구는 여러 화학적 훈증제의 특성과 단점을 살펴보며 이들의 단점을 극복할 수 있는 방법을 탐색하여 해충의 유입을 차단하고 환경보호에 기여하고자 한다.

수출입식물의 검역 중 발견되는 병해충의 사멸을 위하여 소독처리를 실시하고, 이 때 주로 사용하는 약제가 1989년 몬트리올 의정서에 오존층파괴물질로 지정된 메틸브로마이드라는 고독성 훈증제이다. 농림축산검역본부에서는 2006년부터 메틸브로마이드 대체를 위하여 저독성이면서 친환경적인 소독기술 개발을 추진하여 2014년까지 바나나, 오렌지 등 5개 품목에 대한 에틸포메이트 훈증제 소독기술, 장미, 백합 등 4개 품목에 대한 포스핀 훈증제의 소독기술을 개발하였다. 그 결과 메틸브로마이드 사용량을 2011년 559톤에서 2014년 458톤으로 약 100톤 감축하고, 메틸브로마이드로만 소독되던 수입 바나나 소독물량의 85%를 에틸포메이트 훈증제로 대체하여 바나나 약해 피해 약 1,650억원(연간)을 경감하는 효과를 거두었다. 그러나 아직 메틸브로마이드만큼 광범위한 식물에 적용되는 약제가 개발되지 않았기에 앞으로 검역본부는 예산과 인력을 집중적으로 투자하여 기술개발을 촉진하고 소독기술을 발전시킬 계획이다. 우선 2018년까지 메틸브로마이드를 대체할 28개 주요품목을 설정하여 소독기술 개발을 완료할 계획이다. 이를 위하여 검역본부, 학계, 산업계가 공동으로 참여하는 연구 사업을 적극적으로 추진하여 시너지를 극대화할 계획이다. 다음으로 효율적이고 경제적인 소독방법을 개발할 계획이다. 에틸포메이트는 침투력이 약하고 비싸며 포스핀 훈증제는 소독시간이 긴 단점이 있기에 사용에 한계가 있다. 따라서 약제의 생산단가를 낮추면서 효율성과 실용성을 높이는 소독방법을 개발할 계획이다. 끝으로 외부에서 수행한 연구결과를 평가하고 설정할 수 있는 소독처리기준 평가시스템을 구축하고 운영하는 한편, 인력, 시설, 장비 등 소독 연구 인프라를 확충할 계획이다. 외래병해충 유입방지, 자연환경 보호, 안전사고 예방을 위하여 메틸브로마이드 대체 소독기술개발 사업을 시작한 지가 벌써 10년이 되었다. 이제 이를 가속화할 수 있도록 제도적인 뒷받침과 함께 우리 사회와 국민 모두의 지속적인 관심과 응원이 필요할 때이다.

분자생물학적 기술을 이용한 침입해충의 역학조사 방법은 2000년대 초 미국의 western corn root worm이 유럽전역에 발생하였을 때 전파 경로를 추정하기 위한 연구로부터 출발하였다. 이후, 분자마커의 활용을 통해 해충의 원산지를 추정하고, 분산경로 및 이주관계를 분석하는 연구가 상당수 이루어졌다. 분자역학조사는 집단유전학과 분자생태학에 이론 및 실험적 기반을 두고 있어 이들 학문에 대한 이해가 필요하다. 분자마커로는 일반적인 codominant DNA 마커(ex. mtCOI, mtCOII) 뿐만 아니라 초위성체(microsatellite)와 단일염기다형성(single nucleotide polymorphism, SNP) 마커가 주로 활용되어 왔다. 최근에는 시간적, 공간적으로 다르게 샘플링 된 집단을 가지고 유전적 상관관계를 분석하는 기법들이 활용되고 있고, Approximate Bayesian Computation처럼 유입과 확산 경로에 대한 통계적 검증 방법들이 발전하여 이용되고 있다. 본 심포지엄을 통해 분자생물학적 역학조사 방법을 국내외 사례와 함께 소개하고자 한다.

한국의 식물검역(Plant Quarantine)은 1912년 ｢수입과수 및 벚나무에 대한 검역규칙｣을 제정하면서 시작되었으며, 광복 후 1959년부터 세관 주재 식물방역관이 식물검역업무를 수행하였다. 1978년 국립식물검역소로 독립하고나서 1999년 농촌진흥청의 해외병해충과 연구인력이 식물검역소에 통합될 때까지를 제1기라고 할 수 있다. WTO/SPS 협정에 등 국제기준에서 요구하는 기술적으로 정당한 검역을 위하여 병해충 분류동정 전문가를 양성하고, 식물검역 관련 자료를 수집하여 DB화하는 등 검역관들의 검역해충 분류동정 능력을 향상시켰다. 하지만, 검역해충에 대한 연구는 실제 연구조직을 가지고 있는 농촌진흥청과 산림청에서 실시하였다. 제2기에 들어서며 해외병해충과의 연구기능을 받아들이며 자체적으로 연구사의 증원을 실시하였고, 검역병해충의 분류동정을 위한 본격적인 연구사업을 수행하였다. 주로 검출되는 검역해충의 분류동정 및 진단법, 이를 위한 매뉴얼 개발 등을 위한 과제를 주로 수행하였다. 또한, 검역해충 소독을 위한 메칠브로마이드(MB) 등의 훈증제 처리기준 연구에 중점을 두었다. 2008년 이후는 제3기로 구분하며, 검역연구의 선진화를 목표로 유전자분석기법을 활용한 검역, MB대체 소독방법 개발, 외래 침입해충의 역학조사와 같은 고도의 장비와 전문가를 필요로 하는 연구사업으로 발전하였다. 향후 식물검역 해충 연구의 방향은 국내 침입 가능성이 높은 주요 검역해충에 대한 선제적 유입방지기법 연구에 비중을 높이고자 한다. 아울러 기존 침입해충에 대한 과학적 역학조사를 통하여 취약한 침입경로를 분석·차단하며, 검역해충의 생리·생태연구를 통해 국내 침입 시 적시 적절한 대응기술 개발에 집중하고자 한다.

During the last century, the overuse of synthetic chemical insecticides led to problems associated with natural environment such as harmful effects on nontarget organisms and development of resistance. Therefore, the application of insect pathogenic microorganisms including Bacillus thuringiensis (Bt), baculoviruses, and entomopathogenic fungi has been an environmentally favorable methods for insect control. However, their use has been limited by several factors such as narrow host spectrum and slow speed of insecticidal activities. A number of approaches have been taken to overcome these defects of microbial insecticides. A novel recombinant baculovirus, NeuroBactrus, was constructed to develop an improved baculovirus insecticide with additional beneficial properties, such as a higher insecticidal activity and improved recovery, compared to wild-type baculovirus. For the construction of the NeuroBactrus, the Bt cry1-5 crystal protein gene was introduced into the Autographa californica nucleopolyhedrovirus (AcMNPV) genome by fusion of polyhedrin-cry1-5-polyhedrin under the control of the polyhedrin promoter. In the opposite direction, an insect-specific neurotoxin gene, AaIT, from Androctonus australis was introduced under the control of an early promoter from Cotesia plutellae bracovirus by fusion of a partial fragment of orf603. The Polyhedrin-Cry1-5-Polyhedrin fusion protein expressed by the NeuroBactrus was not only occluded into the polyhedra, but also activated by treatment with trypsin, resulting in an approximately 65-kDa active toxin. The NeuroBactrus showed a high level of insecticidal activity against Plutella xylostella larvae and a significant reduction in the median lethal time (LT50) against Spodoptera exigua larvae compared to those of wild-type AcMNPV. Expression of the foreign proteins (Bt toxin and AaIT) was continuously reduced during the serial passage of the NeuroBactrus. These results suggested that the NeuroBactrus could be recovered to wild-type AcMNPV through serial passaging. The cry gene from Bt, encoding the Cry protein, has been recently introduced into crops to generate transgenic plants that are resistant to pest insects. Through the 3D structure prediction and accompanying mutagenesis study for the Mod-Cry1Ac, 7 and 16 amino acid residues from domain I and II, respectively, responsible for its insecticidal activity against larvae of S. exigua and Ostrinia furnacalis were identified. We used site-directed mutagenesis to improve the insecticidal activity of Mod-Cry1Ac, resulted 34 mutant cry genes. These mutant cry genes were expressed, as a polyhedrin fusion form, using a baculovirus expression system. The expressed proteins were 95 kDa and SDS-PAGE analysis of the recombinant polyhedra revealed that expressed Cry proteins was occluded into polyhedra and activated stably to 65 kDa by trypsin. When the insecticidal activities of these mutant Cry proteins against to larvae of P. xylostella, S. exigua and O. furnacalis were assayed, they showed higher or similar insecticidal activity compared to those of Cry1Ac and Cry1C. Especially, Mutant-N16 is considered to have the potential for the efficacious biological insecticide since it showed the highest insecticidal activity.

곤충병원성선충은 천적곤충들처럼 자발적 이동이 가능한 병원미생물로서 특히 방제가 어려움 토양서식 해충에 대한 생물적 방제인자로서 활용성이 높다. 곤충병원성선충을 활용한 해충방제의 개념은 40여 년 전에 태동하여 역사가 오래지는 않지만 짧은 기간 동안60여 개국에서 다양한 연구들을 수행하여 10여 개국에서 상용화하고 있다. 우리나라에서 곤충병원성선충에 관한 연구는 1980년대 후반에 태동하여 1990년대부터 활발한 연구들이 이루어졌으나 연구자들은 매우 제한적인 실정이다. 우리나라에서 곤충병원성선충의 상용화는 2000년대부터 이루어져 시설재배지를 중심으로 시장이 형성되었으나 2010년대에 접어들면서 부진한 실정이다. 세계적인 연구추세도 근래에는 곤충병원성선충에 대한 연구가 과거에 비해 활발하지 못한 편이다. 곤충병원성선충 연구에 대한 전반적인 국내외 현황 논의를 통해 향후의 바람직한 접근방법을 모색해야 할 것이다.

Bacillus thuringiensis (Bt) is a gram-positive and spore-forming bacterium that produces parasporal inclusions containing Cry and Cyt proteins during sporulation. These inclusions or proteins are highly toxic to lepidopteran, dipteran, coleopteran larvae, and nematodes. Because of their selectable specificity and safety to non-target organisms and environment, Bt is considered as a valuable and safe alternative to chemical pesticides for eradication of insect pests. Bt biopesticide products has been commercialized and used very widely and successfully in agriculture, forestry and medical care markets since 1930s. In Korea, the screening for isolation of new Bt strains such as Bt Nt0423 (Tobbagi) and Bt GB-413 (Solbichae) have been performed and their commercial products were launched in agricultural markets. In terms of public health, mosquito larvicidal products made by Bt subsp. israelensis have been registered by Korean ministry of food and drug safety and used since 1995. Recently, a new mosquitocidal serovar (H3a3b3d), Bt subsp. mogi was isolated and its molecular characteristics were analyzed. In our opinion, Bt biopesticides might be still an effective and safe tool for insect pest control in agriculture and public health. Key words: Bacillus thuringiensis, biopesticide, Bt subsp. israelensis, mosqui

The present issue of insect resistance and environmental toxicity of pesticides is triggering deep discussion about the pest management tactics, in which pest monitoring and control activity are mainly involved. Novel control agents, hopefully overcoming the present issues and problems, should be researched and commercially applied to the farm fields. With the monitoring-based research, additionally we have to focus on the control-based, particularly control agent-based research and application. Entomo- pathogenic fungi can used as one of the possible novel control agents once considerations are given to the control of soil- or water-dwelling pests. In our research group, the entomopathogenic fungal library has been constructed using the mealworm-based isolation system, which showed a variety of opportunities of their use in pest control. Important key production technologies including granular formulation have been developed to increase their industrialization. Some entomopathogenic fungal isolates showed high biological performance in the control of rice weevils, western flower thrips and Japanese bettles in field stands. To elucidate the fungal mode of action, a fungal transformation system using AtMT and gene identification tools were established. Recently a more deep study about the relationship between insect and entomopathogenic fungi is be investigated using RNA seq. We suggest that to make the entomopathogenic fungal products be applied to agricultural farm field, R&D of down-stream process should be seriously considered as the key step.

OECD, FAO 등 국제기구의 농업전망 보고에 따르면 2050년 세계인구는 약 96억명에 이를 것이며 그에 따른 식품 수요가 약 60%이상 증가될 것으로 전망하고 있다. 그러나 지구온난화,에 따른 농업생산성의 불안정성, 농지의 개발에 의한 경작지 감소와 지역별 농산물 수요 공급의 불균형에 따른 가격 불안정 문제, 기아인구의 증가, 식품소비패턴의 변화 등으로 미래의 안정적인 식품 공급을 위해서는 농업분야에 있어 혁신적인 신기술 개발이 절실히 요구되고 있는 실정이다. 농업 생산성에 있어서 생물농약을 포함한 작물 보호제 사용에 따른 병해충 및 잡초 방제기술은 기본적으로 세계 주요 작물에 대한 수확량의 손실예방 효과가 무농약 재배에 비해 약 28% 이상인 것으로 보고되고 있어 비록 사용자 안전성과 환경부하에 대한 부정적인 우려에도 불구하고 인구 증가에 따라 급증하게 될 식량 수요 문제 해결에 없어서는 안 될 중요한 농업생산 필수자재이다. 그러나 작물보호제의 대부분을 차지하고 있는 유기합성 농약의 개발에는 단일 성분 기준으로 평균 약10여년의 오랜 시간과 약 2,600억원에 달하는 막대한 비용이 소요되고 있는 실정이며 최종적으로 개발된 신 물질의 제품화 성공률도 약 200,000분의1로서 점점 낮아짐으로써 글로벌 대형 농화학 회사들은 이미 종자 및 유전자변형 식물 등 생명공학 기술을 이용한 혁신적인 새로운 사업모델을 창출하고자 많은 노력을 기울여 오고 있다. 최근에는 매우 낮은 개발비용으로도 환경 안전성이 탁월하면서 유기합성농약에 버금가는 병해충 방제효과를 보이는 생물농약 개발에 대한 관심과 투자가 증가 추세에 있으며 특히 현재 세계 작물보호제 시장점유에 있어 상위에 있는 신젠타, 바이엘, 몬산토 등의 대형 회사들은 최근 3, 4년 동안 세계 주요 생물농약 회사들과 전략적, 기술적 공동개발 제휴를 맺거나 혹은 공격적인 인수-합병의 방식으로 생물농약 시장 진출과 점유율 확장 경쟁에 참여하고 있어 지난 5년간의 시장 성장율이 약 16%로써 비록 전체 작물보호제 시장에서 그 점유율이 아직 4%에 불과하나 유기합성 농약시장의 성장율 5.7%에 비해 매우 가파른 성장세를 보이고 있다. 또한 제품 등록 절차의 단순함으로 인해 제품개발에 따른 특허건수도 매년 매우 빠른 증가추세에 있는 것으로 보고되고 있다. 이러한 가파른 성장의 요인에는 유기합성농약과는 달리 농약잔류독성 면제품목으로 분류됨으로써 안전한 농산물에 대한 소비자의 근본적인 요구에 부합되면서 또한 효율적인 저항성 관리에 따른 긴 제품수명, 그리고 제품 등록에 있어 저렴한 비용과 신속성, 기존 유기합성 농약과 기술적으로 잘 조화된 작물보호 체계의 개발이 주요 동인으로 요약되며 그러한 다양한 장점을 극대화 하면서 대형 농화학 회사가 가진 오랜 연구개발 노하우와 우수한 연구인력, 막강한 마케팅 자원과 영업 네트웍의 활용에 따른 상승효과 등이 향후 생물 농약 시장의 점진적인 성장 가능성을 긍정적으로 전망할 수 있게 하고 있다.

Microorganism such as a bacterium, virus, fungus, or microscopic nematode worms can be used in agricultural practices to control of elimate pests that can inflict damage to a plant. Agents used as biopesticides include parasites, predators, fungi, bacteria and viruses. Each agent has a specific mode of operation used to control pests. They are being recommended and used as components of IPM programs in the production of high-value specialty crops such as fruit, nut, vegetable, vine, ornamental, and turf crops. The global pesticide market was valued in 2013 at approximately $54.2 billion. Of that total, nearly 30% is comprised of herbicides to control weed populations. This segment of the market is projected to expand through 2014 for both synthetic pesticides and biopesticides. The projected market percentage should reach nearly 6% by 2014. Biological control agents are termed as ‘Biological Pesticides’ by the Korean government. At present there are 33 registered products in Korea under this category, among these 19 are fungicidal, 13 are insecticidal and only 1 have herbicidal activity. The total number of domestically produced biological pesticides is 19 including Bts whereas rest of them are imported. Mostly these are originated from microorganisms. Organic agriculture materials are 1,300 registered products in Korea. Approximately 500 companies have registered your product is a very small company and the parent company, except for the more than 20 companies.

This study was conducted to investigate the community structure and species distribution of ground beetle assemblages in Yeongwol-gun (19 sites) and Donggang river basin area (6 sites). Ground beetles were collected by pitfall traps from 19 study sites from 2013 to 2014. A total of 67 species were identified from 9,710 collected ground beetles. Species richness in mountainous forests of Yeongwol-gun (55.8±1.90) estimated by rarefaction curves was higher than those in Donggang river areas (28.0±0.06). Four dominant species, Synuchus nitidus (3,974 individuals) and Synuchus cycloderus (2,595 individuals), Synuchus sp.1 (830 individuals), and Eucarabus cartereti cartereti (434 individuals) were occupied 80.7% of total, but their relative abundance were different according to geographical locations. Species richness of total carabid beetles was positively related to elevation (linear regression, F1, 23 = 22.41, adj. r2=0.47, P < 0.001) and it showed a U-shaped curve with longitudinal gradient (curvilinear regression, F2, 22 = 10.82, adj. r2=0.50, P < 0.001). And species richness maps that are focused on south-western areas of Gangwon-do including Yeongwol-gun, Jeongseon-gun, and Pyeongchang-gun were generated using ArcGIS 10.1. In species composition, longitude and elevation were best predictors to determine the distribution of carabid beetles by MRT analysis (Error = 0.517, CV Error = 1.04). These results indicated that habitat management regimes for biodiversity conservation should be conducted in considering geography and topography, although further studies are still necessary on the distributional pattern of other insect taxa and the relationship between biodiversity and more environmental variables.

변산반도국립공원 인공조림지 간벌예정지역의 대조구, 30% 및 50%의 조사지역에 20m X 20m 크기의 방형구를 각각 3개소씩, 총 9개소의 고정조사구를 정한 후 간벌직후, 간벌1개월 후에 지표성 곤충과 비행성 기생벌 채집 trap을 설치하여 채집하였다. 이를 토대로 간벌이 생태계에 미치는 영향 중 곤충의 다양성의 변화에 대하여 모니터링 하고 분석하여 간벌의 효과를 도출하고자 하였다. 조사결과 pit-fall trap 조사시 총 6목 24과 51종 1,165개체로 딱정벌레목과 벌목(개미)의 종 수와 개체수가 가장 많이 채집 되었으며, Malaise trap으로 채집된 기생벌의 경우 총 12아과 17종 35개체로 딱정벌레목과 나비목에 기생하는 종들이 골고루 채집되었다. 각 간벌지역의 조도에 따른 곤충상의 변화가 있을 것으로 판단되며, 이를 가장 잘 나타낼 수 있는 분류군은 벌목의 지표성 개미와 비행성 기생벌로 판단된다.