캄보디아는 북동쪽으로 라오스, 동쪽과 남쪽으로 베트남, 북쪽과 서쪽으로 태국과 접해있는 국가입니다. 육지면적 181,035km2으로 국가의 53%가 산림으로 뒤덮여 있으며, 인도차이나 반도 남동부 캄보디아평원을 차지하며 메콩강이 중앙을 관류하는 평원국가입니다. 산지는 가장 높은 남서부의 Cardamom 산맥도 해발고도 1,000∼1,500m에 불과하며, 기후는 전형적인 열대몬순기후로 10월 중순∼5월 초의 건기와 5월 중순∼10월 초의 우기로 나누어집니다. 캄보디아는 독립(1945년) 때까지 간헐적인 생물상 조사가 이루어졌으나, 이후 내전이 발발하여 약 45년 동안 생물다양성 연구가 거의 진행되지 못하였습니다. 특히 곤충 다양성연구는 더더욱 미비하여, 많은 신종 및 미기록종의 발굴이 되고 있습니다. 여기서는 송정곤충학상 수상에 대한 감사의 인사로 지금까지 동남아시아의 나비목 원정조사 중심으로 소개드립니다. 한국응용곤충학회에서 저에게 넘치는 송정곤충학상을 주신 것에 대하여 진심으로 감사의 뜻을 표합니다. 아울러 이 상을 제정하신 송정 현재선 교수님에게 경의를 표하며, 우수학자발굴을 위해서 아낌없이 재정지원을 하신 박규택교수님에게 존경하는 뜻을 표합니다. 제가 이만큼이라도 연구성과를 얻기까지는 여러 스승님, 곤충학을 연구하시는 선배, 동료, 후배, 학생 여러분들의 도움이 있었기 때문이라고 생각합니다. 특히, 제 실험실에서 같이 고생한 대학원 학생들과, 제가 소속된 인천대학교 동료 교수님들께 감사드립니다. 석박사 학위과정 지도교수이신 일본 오사카부립대학 Tosiro Yasuda명예교수님, 한결같은 큐슈대학 Toshiya Hirowatari교수님에게 감사드립니다. 그리고 1997년부터 시작되는 대만, 중국, 베트남, 캄보디아 등 해외원정조사를 함께해온 분류학의 세계적 석학이신 박규택교수님과 모든 고난을 함께한 경북대학교 박종균교수님과 한남대 변봉규교수님에게 감사드립니다. 곤충학자에게는 선망의 대상인 이 상을 수상하게 되어 매우 기쁘게 생각하지만, 한편으로는 제가 이 상을 받을 만한 자격이 있는가에 대하여 자신을 돌이켜 보고 부끄럽기도 합니다. 그러나 앞으로 더 잘하는 뜻도 있다고 생각하여, 더 열심히 노력하여 곤충학 발전에 기여하고자 다짐합니다.

국립생물자원관은 2007년 개관 이래 한반도 자생생물 목록 4.2만 여종을 구축하고 표본 242만 여점을 확보·수장하는 등 국가생물자원의 관리 기틀을 확립하기 위해 지속적으로 노력하여 왔습니다. 또한 유전자원, 천연물, 종자, 배양체 등 4개 은행을 만들어 생물자원 활용을 위한 기반을 구축하여 왔습니다. 국제적으로는 2014년 10월 12일에 '나고야의정서'가 발효됨에 따라 54개 당사국을 포함한 159개 정부대표, 국제기구, 비정부기구(NGO) 등 4,000여 명이 참석한 가운데 생물다양성협약의 세 번째 목적인 '유전자원으로부터 발생하는 이익의 공평하고 공정한 이익 공유 달성'을 위한 국제적인 기본 틀을 확립하였습니다. 또한, 강원도 평창에서 개최된 '제12차 생물다양성협약 당사국총회(CBD COP12)'가 '평창 로드맵'과 '강원 선언문'을 채택하고 3주간의 대장정을 마감했습니다. '평창 로드맵'은 2020년까지 세계생물다양성 목표달성을 위한 전략과 과학기술협력, 재원동원, 개도국 역량강화 등 핵심수단별 추진사항을 망라하는 단계별 이행 방안을 마련하여 향후 생물다양성 목표 강화와 효과적 이행을 위한 이정표적 역할을 할 것으로 기대하고 있습니다. 이에 발맞춰 국립생물자원관은 생물자원 주권확보를 위한 사업을 지속적으로 추진하여 생물자원 조사·발굴사업을 바탕으로 신종·미기록종 9,144종('14)을 발굴하였습니다. 더불어, 생물자원 관리는 우리 환경부 소속의 우리 자원관과 환경부뿐만 아니라, 미래창조과학부, 농림축산식품부, 해양수산부 등에서 각자 관리로 수요자들의 불편함이 있어, 효율적인 생물자원 관리를 위해「국가생물자원종합관리시스템」을 구축하였습니다. 또한 생물자원 부국인 라오스, 베트남, 몽골 등 14개 나라와 MOU를 체결하여 해외사업 및 생물자원의 공동 연구 협력체계를 구축하였습니다. 나고야의정서 발효에 따른 대응을 위해 생물산업체들이 쉽게 이를 이해하고 심층 기술개발을 할 수 있도록 찾아가는 기업 컨설팅을 운영하고, ABS 정보서비스 센터를 운영하여 산업계 의견을 반영하는 정보시스템을 구축하였습니다. 국립생물자원관이 그동안 이뤄낸 국내 최고의 생물자원 기반연구 바탕에 새롭게 유용성 연구를 추가 하였습니다. 특히, 2014년부터는 자원관의 중요한 설립목적중 하나인 국내 생명공학(BT)산업의 본격적인 지원을 위해「생물자원 산업화 로드맵」을 수립하고 생물자원활용부에 유용자원활용과와 유용자원분석과를 신설하여 산업화 지원을 위한 조직의 정비도 완료하였습니다. 2015년 생물자원관의 주요 업무 추진방향은 '생물자원 산업화'를 위해 생물자원 유용성 탐색 및 생물자원 상용화 기술 개발 등을 추진하고, '나고야의정서 대응 강화'를 위해 생물주권 확립 기반 구축 및 국제협력을 강화하고, '생물자원 가치 확산'을 위해 맞춤형 교육 및 생물자원 가치를 홍보하고, '생물자원 관리 역량 강화'를 위해 생물자원 정보 빅 데이터 및 생물자원 협력 연구체계를 구축하고 추진하고 있습니다. 국립생물자원관은 앞으로도 국가생물자원 총괄기관으로서의 기능을 충실히 수행할 수 있도록 최선을 다하겠습니다.

Yellow sticky traps are a key component of IPM programs for several greenhouse and vegetable pests. Yellow sticky traps have been used intensively for early detection, identification of hotspots as well as for estimating relative abundance and dispersals of adult insects occurring either in greenhouses or fields. In addition, the traps have the potential of suppressing adult populations alone or in combination with other control strategies such as biological and chemical controls. In spite of the fact that the traps have been widely used with several advantages for growers such as low cost and low training demands, the understanding of insect flight and dispersal behaviors based on sticky traps have been limited. Since the trap catches are highly associated with flight behaviors of insects, the catch data should be carefully interpreted and analyzed in conjunction with the flight behaviors of target insects to develop ecologically sound IPM programs. Thus, a control decision-making based on mean trap catches without knowledge in the flight behaviors may produce biased or wrong conclusion. In this study, flight and migration behaviors of insect pests such as thrips, whiteflies and leafminers are studied based on sticky trap catch data obtained from greenhouses and fields. Also I summarize the knowledge gaps that need to be addressed to develop yellow sticky traps into a more effective decision-making tool for pest management.

Insect growth includes a mixture of continuous increase of body weight and discontinuous increase of exoskeleton size. Like other poikilothermic animals, insect growth varies with ambient temperatures, which determine the rates of various biochemical reactions of internal body metabolism. In addition, nutrient supply from food diet is necessary for insects to grow. The nutrient signal in insects is delivered to all internal tissues via insulin-like peptide (ILP). ILP signal transduction pathway in the target cells is highly similar to that of vertebrates. Insulin receptor (InR) specifically binds to ILP and activates PI3K to increase PIP3 intracellular level. The secondary messenger activates a specific serine-threonine kinase (Akt). Akt phosphorylates a nuclear receptor, FOXO, to prevent its translocation into nucleus and activates R6 kinase to upregulate protein synthesis. Insect exoskeleton is a physical barrier for growth and should be replaced with a new and greater size cuticle by molting at every growth. Upon reaching a critical body size for molting, the brain releases PTTH to stimulate 20-hydroxyecdysone (20E) biosynthesis in the PTG. The secreted 20E binds to EcR in the epidermal cells and forms a heterodimer receptor complex with USP. The active receptor enters the nucleus and activates molting-associated genes by inducing a specific upstream transcription factors. Decrease of 20E levels triggers apolysis to detach the old cuticle from the newly synthesized cuticle. With a series of neuropeptides, such as corazonin, ETH, EH, and CCAP, a sterotyped ecdysis behavior is released. The newly molted cuticle is then sclerotized by quinone molecules via bursicon signal. Metamorphosis is one of the most remarkable and characteristic physiological phenomena in insects among animals. Amphibians like frogs also exhibit the metamorphic development from an immature tadpole to a matured adult via two antagonistic developmental hormones, prolactin and thyroxine. In insects, juvenile hormone and 20E regulate the metamorphic developments, such as nymph-to-adult, larva-to-pupa, and pupa-to-adult. Insects are useful to monitor climate change by analyzing annual variation in their season phenology. Day-degree model has been widely used to predict insect occurrence based on climate change scenarios. However, insect growth depends on nutrient availability and quality as well as ambient temperature. Furthermore, insects also evolve in their growth and metamorphic developmental patterns according to climate change probably via epigenetic mode followed by genetic differentiation. Thus, we need to refine the prediction model of insect occurrence based on day-degree model with a fixed developmental threshold temperature.

한 반도는 사계절이 뚜렷하고 다양한 지형적인 요소 및 기후 조건 등으로 인하여 동일 면적의 다른 국가와 비교해 생물다양성이 매우 풍부하고 고유성도 높은 것으로 알려져 있다. 학자들은 한반도에 자생하는 생물종 수는 국토의 면적과 위도가 비슷한 일본과 영국의 경우를 고려할 때 약 10만 여종이 될 것으로 추정하고 있다. 그간 우리나라 생물종을 정리한 종목록은, 한국동물분류학회, 한국식물분류학회, 한국곤충학회 및 한국응용곤충학회 등의 전문 학회가 중심이 되어 분류군별로만 정리하였고, 종합적인 국가 생물종 목록은 1996년 환경부의 위탁을 받아 자연보호중앙협의회에서 작성한 ‘국내 생물종 문헌조사 연구-한국 생물종 목록’이 최초이다. 이 목록에는 원핵생물 1,167종, 원생생물 736종, 조류(藻類) 3,610종, 균류 및 지의류 1,625종, 식물 4,661종, 곤충을 제외한 무척추동물 3,451종, 곤충 11,853종 및 척추동물 1,359종 등 총 28,462종을 수록하였다. 그 후 2005년 환경부의 ‘생물자원보전종합대책’ 보고서는 1996년의 종목록, 한국동물명집(한국동물분류학회, 1997)과 야생동식물보호법에 발표된 종수를 종합하여 1,454종이 증가한 29,916종을 보고 한 바 있다. 하지만 최초로 생물종을 종합 정리한 이 자료들은 정확한 분류학적 문헌정보에 근거한 것이 아니고 분류학 이외의 기타 문헌자료들을 총 망라해 정리한 것이라서 종의 실체에 대해서는 모호한 점이 많은 상태였다. 그 후 2007년에 환경부 소속의 국립생물자원관이 출범하면서 분류군별 전문가들이 기존의 분류학적 문헌을 조사하여 국가 생물자원의 인벤토리에 대한 연구를 년차별로 진행한 결과, 2014년 12월 말 기준으로 우리나라의 국가 생물종 목록은 총 42,756종으로 정리되었다. 분류군별 세부 현황은 원핵생물 1,169종, 원생생물 1,573종, 조류(藻類) 4,879종, 균류 및 지의류 4,357종, 식물 5,328종, 곤충을 제외한 무척추동물 7,396종, 곤충 16,121종, 척추동물 1,933종이다. 1996년의 종수와 비교하면 총 14,294종이 증가하였는데, 이는 열악한 여건에서도 연구에 매진한 여러 분류학자들의 노력과 국립생물자원관 출범 이후에 활성화된 국가의 정책적 지원에 힘입은 결과라 할 수 있다. 정리가 된 분류군 중에서 식물, 척추동물, 해조류, 지의류, 곤충 전체와 일부 무척추동물 및 미생물은 27권의 국가 생물종 목록집으로 발간하였고, 나머지 분류군들도 2015년까지 발간을 마칠 계획이다. 또한 한반도 생물종의 실체적 증거인 확증 표본의 조사도 병행한 결과 전체 종목록의 62% 수준인 26,305종의 표본소재를 국내외에서 확인하였다. 그렇지만 현재까지 밝혀진 한반도산 생물종은, 추산되는 10만 여종의 약 43%에 불과하기 때문에, 2014년 10월부터 발효된 나고야의정서(ABS) 등의 국제 규범에 대응하고 우리나라의 생물주권을 확대하기 위해서는 국가 생물종 목록에 신규 종들을 추가하는 분류학계, 연구자의 노력과 이를 뒷받침하는 정부의 지원이 지속적으로 이뤄져야 할 것이다.

노린재류는 크게 3개의 아목으로 노린재아목, 매미아목 그리고 진딧물아목으로 나눌 수 있으며 국내에는 2014년 종목록 출판을 기준으로 현재까지 총 89과 2,001종이 기록되어져 있다. 이 중 2013년 발간된 국가 생물종 목록집 (노린재목I)은 빈대하목, 좁쌀노린재하목, 머리목노린재하목, 소금쟁이하목, 갯노린재하목, 장구애비하목, 노린재하목으로 구성되어 있으며, 모두 45과 348속 729종으로 정리되었다. 그 중 빈대하목에 속하는 종들이 약 50%를 차지하였다. 특히 빈대하목 중에서 장님노린재과는 최근 연구가 활발히 진행되어 무려 34종의 신종 및 미기록종이 추가되었다. 이를 포함하여 경제곤충지 (2001) 이후에 발표된 9종의 신종과 35개의 미기록종이 추가되었으며, 34종이 종, 속 또는 과가 변경 또는 수정되었다. 이어 2014년 발간된 국가 생물종 목록집 (노린재목II)은 매미아목(Auchenorrhyncha)과 진딧물아목(Sternorrhyncha)으로 구성되어 있으며, 모두 44과 1,272종으로 정리되었다. 특히 진딧물아목 중에서 진딧물과는 최근 국내 연구가 활발히 진행되어 다수의 종이 추가 수록이 되었다. 이를 포함하여 매미아목에서 1과 43종이 추가되었고, 진딧물아목에서는 9과 67종이 추가 집계되어 총 1,272종이 확인되었다,

자국 생물에 대한 주권을 주장하고, 생물자원의 효율적인 연구와 관리를 위해서 국립생물자원관은 2013년부터 2014년까지 국가 생물종 목록집 발간 사업을 추진하였다. 곤충 분야에 있어서 종의 기록만 나열한 방식의 기존 목록집은 한국 분포종에 대한 분류학적 정보가 미비하여 분류군별로 최근 보고된 종의 추가 및 국내 분포가 잘못된 종의 삭제, 변경된 종명의 정리, 분류학적 위치의 재배열을 통한 국내 분포종에 대한 올바른 분류학적 정보를 제공하고자 하였다. 그 일환으로, 딱정벌레목(Coleoptera)에 대해서는 2013년에 박 등에 의해 딱정벌레상과(Caraboidea) 및 반날개상과(Staphylinoidea)를 중심으로 한 1,672종을 정리하여 “국가 생물종 목록집 ｢곤충｣ (딱정벌레목 I)”을 발간하였고, 2014년에는 홍과 이에 의해 I권에서 정리한 것을 제외한 나머지 그룹 2,560종을 정리하여 “국가 생물종 목록집 ｢곤충｣ (딱정벌레목 II)”을 발간하였다. 그 결과, 한국산 딱정벌레목은 2010년에 백 등에 의해 발간된 한국곤충총목록에 수록된 3,659종에서 573종이 더해진 103과 4,232종으로 정리하게 되었다.

국가 생물종 목록집 파리목은 총 2권으로 각각 2013년 및 2014년에 발간되었다. 파리목I에는 모기아목 및 등에아목에서 집파리하목을 제외한 총 18상과 33과 743종을 수록하였다. 파리목II에는 등에아목(Suborder Brachycera)에 속하는 집파리하목(Infraorder Muscomorpha)만을 취급하였으며, 전체적으로 15상과 46과 1,130종을 수록하였다. 따라서 한국산 파리목은 79과 1,873종이 확인된 셈이다. 이 수치를 2010년에 발간된 목록집에 수록된 66과 1,367종과 비교하면 13과 506종이 증가한 것을 알 수 있다. 이를 백분율로 환산하며 과 수준에서는 20%, 종 수준에서는 37%로 대폭 증가하였는데, 이는 최근에 한국산 분류군들의 연구가 활발히 이루어진 결과라기보다는 과거 목록집들에 비해 범세계적인 문헌조사가 보다 철저히 이루어졌기 때문이다. 목록집을 작성하면서 많은 종들의 한국초기록을 확인하는 것이 쉽지 않았으며, 한국기록종들의 분포로 미루어 볼 때 상당수의 종들의 과거기록은 오동정에 기인하는 것으로 의심되었다. 그러나 뚜렷한 오류를 제외하고는 이를 수정하는 것은 보다 본격적인 후속연구에 미루었다.

나비목은 나비와 나방류를 포함하며 지구상에 20여만종이 알려져 있다. 이와 같은 종수는 곤충강 중 딱정벌레목 다음으로 많은 종수를 차지하는 거대 분류군이다. 나비류는 뚜렷하고 아름다운 날개무늬로 인하여 많은 사람들로 부터 관심을 받고 있으며 비교적 분포상이 잘 밝혀져 있는 분류군이기도 하다. 또한 나방류는 산림이나 농경지는 물론 우리의 생활환경 속에서 직간접적으로 영향을 주는 곤충류이며 많은 종들이 농림해충으로 알려져 있다. 현재까지 나비목의 종목록 작업은 한국곤충명집(1994)에 총 69과 2,794종의 목록이 작성되어 한국산 총목록이 제시된 바 있으며, 이후 미소나방류에 대한 목록집이 변 등(2009)에 의해 42과 1,304종 작성되었다. 이후 백 등(2010)은 한국곤충총목록을 통해 73과 3,700종의 나비목 곤충의 목록을 집대성 한 바 있다. 우리나라와 비교적 상황이 비슷한 인근 일본의 경우 80과 6,021종(MJ, 2015: http://www.jpmoth.org/)이 알려져 있다. 최근 2012년과 2014년에 한국산 생물종목록작업을 통해 우리나라에 분포하는 나비목의 목록이 작성되었다. 이중 2012년에는 국가 생물종 목록집(나비목 I)에 43과 1,318종 등 주로 미소나방류가 다루어졌다. 이후 2014년에 작성된 국가 생물종 목록집(나비목 II)에서는 이문아목 중 대시류(나비류 포함)를 총 8개의 상과에 걸쳐 25과 2,367종의 목록이 작성되었다. 이중 나비류는 남,북한에 분포하는 모든 종들을 망라한 280종이 포함된다. 따라서 이들 두 차례에 걸친 종목록 정리와 일부 승급 또는 강등된 과 수준의 분류군이 재정리된 우리나라의 나비목 곤충목록 작성을 통해 총 68과 3,685종이 종합정리된다. 금번 나방류 목록은 최근 국제적으로 받아 들여지고 있는 Kristensen(1999)의 분류체계에 따라 정리하였고, 국내의 기록은 가능한 한 과거의 문헌을 근거하여 참고 자료로 수록하였다. 이외에 본 발표에서는 우리나라의 나비목 연구자에 대한 소개, 연구가 미진한 분류군 및 향후 연구발전 방향에 대한 제시한다.

국가 생물종 목록집 기타 곤충은 Microcoryphia, Zygentoma, Grylloblattodea, Dictyoptera, Embioptera, Dermaptera, Orthoptera, Phasmida, Psocoptera, Anoplura, Mallophaga, Thysanoptera, Neuroptera, Raphidioptera, Strepsiptera, Mecoptera, Siphonaptera 의 목들을 다루고 있으며, 총 17목 67과 515종으로 정리되었다. 이 가운데 흰개미아목의 집흰개미 (Coptotermes formosanus formosanus)와 벼룩목의 Synosternus cleopatrae, Synosternus pallidus, 동양열대쥐벼룩 (Xenopsylla astia)의 경우 문헌을 잘못 인용하여 국내에 분포하는 종으로 기록된 것으로 보여진다. 무시류는 최근 곤충강과 분리되는 독립된 세 개의 강으로 다루었다. 톡토기강은 ENTOMOBRYOMORPHA 뿔톡토기목, SYMPHYPLEONA 둥근톡토기목, PODUROMORPHA 톡토기목의 3개의 목으로 나누었고, DIPLURA 좀붙이강, PROTURA 낫발이강은 각각 1개의 목으로 정리하였다. 이들은 총 5목 23과 279종으로 정리된다. 기타 곤충류는 각 분류군 별로 최근 다양한 기관에서 서로 다른 분류 체계를 적용하고 있어, 상위 분류군의 적용에 대해서 추가적인 논의가 필요할 것으로 보여지며, 국내 전문 연구자가 없는 분류군의 경우 체계와 동종이명의 정리가 추가적으로 필요하다. 특히, 위생곤충 및 연구가 취약한 분류군의 경우 잘못 인용되거나 혹은 삭제종이 재인용되는 경우가 많으며, 또한 오동정된 자료가 지속적으로 반복 사용됨으로서 국내 분포여부가 불분명한 상태로 여러 다른 분야의 연구에 오류를 야기시키는 경우가 종종 발생하므로, 여기에 대한 대안 마련이 시급하다고 보여진다.

우리나라 벌목에 대한 목록연구는 김(1963)에 의해 처음으로 이루어 졌으며, 김은 “한국동식물도감, 곤충류 III(김, 1970)”을 통해 1,017종의 자생벌류를 정리하였다. 그 후 한국곤충학자들에 의해 발간된 한국곤충명집(ESK & KSAE, 1994)에서 종합적인 자생곤충류의 목록작업을 수행하여 총 30목 478과 10,991종의 자생곤충류 정리하였으며, 이때 15상과 46과 1,887종의 자생벌목에 대한 종목록이 정리되었다. 최근 국립생물자원관에서는 국가 생물종목록집 발간사업을 추진하여 벌목 I(2012), 벌목 II(2014)를 통해 지금까지 보고된 우리나라 벌류를 정리하여 총 61과 3,046종으로 보고하였다. 종목록의 관리는 최근 국제적으로 “Species 2000”, “PESI” 등 전산화하여 관리하는 추세로 진행되고 있다. 국내에서는 “생물다양성 보전 및 이용에 관한 법률”의 시행(2013)으로 국가 생물종목록 관리를 법적기능으로 요구하고 있다. 또한 나고야의정서를 대비하여 국가 생물종에 대한 표준관리와 정보 일원화의 필요성이 대두됨에 따라 국가 단위의 생물종목록정보 관리시스템 구축과 정보 표준화체계 정립이 요구된다. 따라서 국가생물다양성센터에서는 국가생물자원종합관리시스템(http://www.kbr.go.kr/)을 구축·운영하여 국가 생물다양성에 대한 종합정보를 제공하고 국가 생물종목록에 대한 표준화 체계를 마련하고 이를 바탕으로 한 일원화된 생물종목록 정보서비스를 실시한다.

인간이 의도적으로 다른 생물들(병원균, 잡초, 곤충 등)의 개체수를 조절하고자 항생제, 제초제, 살충제 등의 약제를 사용하는 것은 필연적으로 이들 개체군 내에서 약제 내성의 진화가 일어나도록 한다. 진화생물학의 관점에서 약제 내성의 진화는 크게 “Evolutionary Rescue”라고 하는 최근 새롭게 대두되는 연구 분야의 결과를 적용하여 분석할 수 있다. 이는 환경의 급격한 변화 (즉, 인간에 의한 약제 투여/살포)에 따른 개체군 크기의 감소가 새로운 적응 (내성) 돌연변이의 출현에 의해 저지되어 개체군의 절멸을 저지하는 과정을 연구한다. 내성의 진화가 얼마나 빠른 속도로 일어나는가는, 조절하고자 하는 개체군의 인구학적 구조 (population structure and demography), 약제의 강도와 잔류농도 (drug dose and decay), 약제의 존재 유무에 따른 내성 돌연변이의 상대적 및 절대적 적응도 (relative and absolute fitness under the presence and absence of drugs), 아집단 간 개체의 이주율 (migration rate), 숙주의 저항/면역성 (host immunity), 저항성 획득의 분자생물학적 기작, 약제의 조합 (combination, mosaic, etc.) 등의 요인에 의해 결정된다. 본 발표에서는 이러한 요인들의 작용을 anti-malarial 내성 진화 모델의 구체적인 예를 통해 고찰할 것이다. 특히, 초기 내성 부여 돌연변이의 절대적 적응도 (absolute fitness)에 따라 내성 저지를 위한 두 가지의 극단적인 정책이 입안될 수 있다는 결론을 얻는다.

The two-spotted spider (Tetranychus urticae) is one of the most serious pests worldwide and has developed resistance to almost all types of acaricides. Various mutations on acaricide target and detoxification genes and their duplication (including overexpression) have been identified since the completion of T. urticae genome analysis. The mutations are mainly observed in functionally important domains (i.e. transmembrane, cellular loops and catalytic triad, etc.), which likely confer acaricide resistance directly or indirectly. Gene duplication was found on major detoxification and insecticide target enzymes, such as cytochrome P450, glutathione S-transferase, ABC-transporter, UDP-glycosyltranferase and acetylcholinesterase (AChE). Interestingly, co-occurrence of both mutation and gene duplication (especially, single gene amplification) was found in AChE, which possibly explains the compensatory role of gene duplication to minimize the fitness cost mediated by point mutations. Such mutation and duplication traits associated with resistance can be utilized as molecular markers for the determination of resistance levels based on the quantitative sequencing and real-time PCR.

Evolution of resistance to entomopathogenic bacterium, Bacillus thuringiensis (Bt), can potentially reduce the efficacy of insecticidal proteins from Bt to insect pests in fields. Bt resistance is involved in modification of the toxin binding to its specific midgut membrane receptors, such as cadherin, aminopeptidase N, alkaline phosphatase, and ABC transporters. The beet armyworm, Spodoptera exigua, is one of major lepidopteran insect pest in Korea and showed highly susceptible to Cry1Ca. We investigated the Cry1Ca toxicity with respect to its binding affinity to a Bt receptor, cadherin compared with Cry1Ac. RNA interference (RNAi) of a cadherin of S. exigua (SeCad1) significantly suppressed the Cry1Ca to the toxic level of Cry1Ac. Binding affinity of Cry1Ca to brush border membrane vesicle (BBMV) of S. exigua midgut was significantly lost after SeCad1 RNAi. Binding affinity of Cry1Ac to BBMV was much low compared to that of Cry1Ca and less sensitive to SeCad1 RNAi. Direct binding assay of Cry toxins to SeCad1 was assessed using a recombinant cadherin repeat 10-11 (rCR10-11) of SeCad1. The addition to rCR10-11 to Cry1Ca significantly enhanced the toxicity under SeCad1 RNAi. However, the synergistic effect of rCR10-11 on toxicity of Cry1Ac was not much significant with poor binding affinity of Cry1Ac compared to Cry1Ca. These results indicate that the differential toxicity of Cry toxins against S. exigua is caused by the different affinities to the Bt receptor, cadherin.

약제저항성은 생물의 진화에 있어 우리 인류가 일으킨 소진화의 결과를 목격할 수 있는 몇 안 되는 현상이다. 인류가 진화의 과정과 기작을 모르고 수행해왔지만, 진화는 수 천 년 전부터 농산물과 가축, 애완동물 등의 육종에서 활발히 이용되어 왔으며, 그 진화의 기작은 교잡과 선발이었다. 그 결과 다양한 종류의 개, 고양이, 비둘기, 금붕어와 포도 등을 만들어 냈다. 그러나 도태를 기작으로 하는 진화는 그 예를 찾기 어렵다. 약제저항성은 인류가 인위적인 도태에 의해서 이루어진 최초의 토태에 의한 진화의 결과이며 많은 시사점을 제기한다. 불행히도 도태에 의한 생물체의 제거는 모든 개체를 서로 교잡에 가능한 전 지역에서 동시에 제거하지 않으면 결국은 인류에게 불리한 유전자들만 축적하여 다루기 어려운 개체군만을 증가시킬 뿐이다. 농업에 있어서 해충의 약제저항성 문제는 생물 진화의 메카니즘에 그 뿌리를 두고 있어 완전히 해결하는 것은 불가능하며, 다만 문제를 분산시켜 피해를 완화하는 것이 최선의 방책이다. 본 발표에서는 약제저항성을 진화적인 측면에서 보는 시각을 다각화하여 여러 분야의 생물학과 연계, 약제저항성과 생물 현상의 관계를 분석하였으며, 약제저항성을 여러 각도에서 접근하여 약제저항성 문제를 이해하고 해결하고자 약제저항성에 대한 고찰을 시도하였다.

Tetranychus urticae was collected from greenhouse roses to monitor the development of acaricide resistance. Dose-mortality lines were estimated on 16 regional populations with 13 acaricides. For each acaricide, LC50s of the populations were plotted to check normality. LC50s of eight acaricides showed normal distribution and five others did not. An index of Ln (recommended dose/LC50 for each acaricide) checked the development of resistance to populations. The index is based upon recommended dose to control a pest stage and empirical LC50 got from serial dilution range for each pesticide. We tried to categorize acaricides by index due levels of effectiveness to mites: tebufenpyrad, fenpyroximate, bifenthrin, and fenbutatin oxide as non-effective acaricides with less than index 1.0, chlorpyrifor+bifenthrin and milbemectin as alert level placed between 1.0 and 2.0, acequincyl as caution between 2.0 and 3.0, and abamectin, cyflumetofen, bifenazate, chlorfenapyr+fulacrypyrim and propargite as effective over 3.0. We also tested the similarity of acaricide actions for choosing effective acaricides against resistant mites and of populations for resistance management. We could make several acaricides groups: group1 including abamectin, cyflumetofen, and bifenazate group 2 propargite and chlorpyrifos+bifenthrin group 3 chlorfenapyr and acequinocy and group 4 mibemectin, fenyroximate, and bifenthrin, by which we can suggest not to use acaricide within the same group to avoid the resistance development. Populations grouping would imply similar practices of acaricide use, so we can manage pesticide usage, effectively. Group A includes Gimhae 2, 3, 4, 5, Jincheon2, and Taean, and Group B includes Goyang, Gangjin1, Paju, Gangin2 and Namwon.

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 to examine resistance ratios. The levels of insecticide resistance were extremely high, especially to neonicotinoids. One point mutation was found in the beta1 subunit loop D region of the nicotinic acetylcholine receptor (nAChR) of the imidacloprid-resistant strain. Feeding behavior analysis using an electrical penetration graph showed that sublethal doses of imidacloprid had significant effects on the duration of phloem ingestion. In addition, higher doses of imidacloprid induced contact toxicity rather than inhibition of feeding behavior. Temperature and insecticide are two important factors that affect survival, reproduction and other physiological processes of insects. To determine interactions of temperature and insecticide treatment on susceptible and imidacloprid-resistant strains of A. gossypii, adults were exposed to three temperatures (17, 22, and 28℃) or combinations of three temperatures and imidacloprid (LC20), and the expression of several genes (heat shock protein 70, cuticle protein, cytochrome P450, and elongation factor) were analyzed. Additionally, the effect of electron beam irradiation on development, reproduction, and several gene expression of imidacloprid-resistant and -susceptible A. gossypii were compared.

Dow AgroSciences has a long history of proactive insecticide resistance management efforts. In our experience, the key to managing resistance is to reduce selection pressure on any one mode-of-action by convincing farmers to rotate among effective insecticide products with different modes of action and to use only the number of insecticide applications required for effective Integrated Pest Management (IPM). To accomplish this, farmers may need to use non-chemical control methods and to rotate to insecticide products that are effective but may not provide the highest levels of control. Integrating rotation of effective insecticides with other IPM techniques can provide high quality and quantity of the harvested crop. We will share our experience managing spinosyn resistance with a series of best management practices for western flower thrips (Frankliniella occidentalis Pergande) and our resistance management recommendations for ISOCLASTTM (sulfoxaflor), our new insecticide for control of sap-feeding insect pests. Dow AgroSciences is an active member of the IRAC (Insecticide Resistance Action Committee) and strongly supports the placement of IRAC mode-of-action group numbers on insecticide product labels. This simple approach greatly facilitates effective product rotation. Resistance management is critical to maintaining the effectiveness of the current arsenal of conventional insecticides and transgenic insect-resistant crops for as long as possible. Responsibility for resistance management is shared between manufacturers, formulator-distributors, retailers, influencers (universities, government), and farmers. It is up to all of us to make sure all stakeholders, and especially farmers, fully understand the benefits associated with insecticide resistance management (IRM) programs and the consequences associated with the resistance development in insect pest populations. ™ Trademark of The Dow Chemical Company ('DOW') or an affiliated company of Dow.

온대지역에 서식하는 곤충(해충)은 환경을 생육에 부적합한 극단적인 환경을 극복하기 위하여 휴면이라는 독특한 전략을 발달시켰다. 지금까지 휴면유기와 관련된 관심은 많았지만 상대적으로 휴면타파에 대한 연구는 단편적인 경우가 많았다. 기후변화는 생육기 해충의 발생양상에 영향을 미칠뿐만 아니라, 특히 휴면생태에 교란을 주어 다음년도 발생시기 변이에 큰 영향을 미칠 수 있다. 휴면이 유기된 곤충이 휴면 후 발육을 재개하기 위해서는 휴면타파의 과정이 필요한데 그 과정을 휴면발육이라고 정의했을 때, 휴면상태에 있는 곤충의 발육단계는 절대불응기, 휴면발육기, 휴면후발육기로 크게 나누어볼 수 있다. 본 발표에서는 월동기 일정간격으로 채집하여 가온사육한 결과(복숭아심식나방, 사과혹진딧물)를 바탕으로 각 발육 상태의 존재여부와 발육특성을 분석하였다. 복숭아심식나방은 5～15℃ 범위에서 휴면발육(휴면타파)이 일어나는 것으로 보고되었는데 최고온도의 영향을 많이 받는 것으로 보이고, 절대불응기 없이 자발적으로 휴면발육단계로 이행하는 것으로 보인다. 사과혹진딧물은 온도에 따라 복잡한 발육반응을 보였는데, 상대적으로 고온(19℃ 이상)에서는 절대불응기와 같은 반응을 보였으며, 19℃ 미만 온도에서는 휴면발육이 진행되는 것으로 보인다. 이러한 실증자료를 바탕으로 모형화 방안에 대하여 검토하였다.

해충 발생을 예측·평가하기 위해 해충 모형 연구가 이루어져 왔다. 대부분의 모형이 발육속도모형으로부터 생리적연령을 추정하고 추정된 생리적 연령을 발육완료분포 모형에 넣어 해충 발생을 모의하게 된다. 그러나 실제 해충 발생과 발육모형 추정결과와 차이가 있다. 본 연구에서는 특히 월동 후 나방 성충의 첫 발생과 산란과 관련하여 나타나는 문제점과 그 해결방법을 구체화 하였다. 월동 후 나방 성충의 발생을 모의하기 위한 초기 값- 우화하는 성충의 자료-가 있어야된다. 대부분의 경우 월동용에 대한 정보가 부족하기 때문에 적절한 초기값을 넣어 모의하기 어렵고, 임의의 위치에서 값을 넣을 경우 당연히 실제 발생과 차이가 있게 된다. 논리적이고 현실에 부합한 모의를 위해 두 가지 방법을 적용하였다. 첫째는 발육속도 시작 값을 조정한 월동용 구성 분포로부터 추정하는 방법, 둘째는 개체군 모형을 활용하여 추정하는 방법이다. 이들 방법을 적용한 결과 실제 포장에서 성충 발생을 최대한 유사하게 예측할 수 있었다. 산란모형에는 대개 교미여부에 대한 정보가 없다. 따라서 산란모형으로부터 추정된 결과는 실제 산란과 차이가 있을 수 있다. 특히 월동 후 성충이 낮은 온도에서 산란하는 것으로 모의되는 문제가 발생한다. 이 부분을 보완하기 위하여 야외에서 관측된 트랩자료로 성충의 교미최저온도를 추정하였고, 이를 적용하여 산란모형을 모의하면 보다 합리적인 알 발생을 모의할 수 있다.