본 연구는 시설토마토 재배지에서 push-pull 전략을 이용해 담배가루이와 천적곤충의 행동을 제어함으로써 담배가루이(Bemisia tabaci)를 친환경적으로 방제하기 위한 기술을 개발하고자 수행하였다. 담배가루이는 노란색에 유인율이 가장 높았으며, 520 nm의 광원에는 유인반응을 복합광원인 450 + 660 nm의 광원에는 회피반응을 보였다. 천적곤충인 담배장님노린재(Cyrtopeltis tenuis)와 미끌애꽃노린재(Orius laevigatus)는 모두 520 nm의 광원에 가장 높은 유인반응을 보였다. 휘발성 물질로는 ocimene과 carvacrol에 대해 기피반응을, methyl isonicotinate에는 유인반응을 보였다. 토마토 온실에 메밀을 투입하였을 경우 천적곤충인 담배장님노린재의 밀도는 무처리 대비 15일간 약 16배로 높게 유지되었다. Push-pull 세부전략들을 종합 처리한 결과, 처리 50일 경과 후 담배가루이의 트랩당 밀도는 무처리 대비 3배 이상 낮게 나타났으며, 이에 따른 시기 별 방제효과는 시간이 경과함에 따라 증가하는 경향을 보인 가운데 최고 68.7%였다.

This study was conducted to evaluate the efficacy of mulberry cake mixed diet on larval growth of Protaetia brevitarsis. As a result of adding mulberry cake to oak fermented sawdust and mulberry fermented sawdust, the survival rate of P. brevitarsis larvae were higher than those of the control when mass rearing larvae. When fed oak fermented sawdust with 3, 5% and 10% of mulberry cake, the cumulative proportion of larvae over 2.5g was 92.9% at 65 days, 90.8% at 55 days, and 96.3% at 45 days after rearing at 25±1℃, respectively. When fed mulberry fermented sawdust with 3%, 5% and 10% of mulberry cake, the cumulative proportion of larvae over 2.5g was 86.2% at 85 days, 90.7% at 75 days, and 91.5% at 75 days after rearing at 25±1℃, respectively.

This study was conducted to evaluate the efficacy of mulberry leaf mixed diet on larval growth of Protaetia brevitarsis. As a result of adding mulberry leaves to oak fermented sawdust, the survival rate of P. brevitarsis larvae were higher than those of the control when mass rearing larvae. When fed oak fermented sawdust with 5%, 10% and 20% of mulberry leaves, the cumulative proportion of larvae over 2.5g was 93.1% at 65 days, 95.6% at 55 days, and 93.9% at 55 days after rearing at 25±1℃, respectively. Also, heavy metals were not detected in larvae of P. brevitarsis fed on mulberry leaves.

This study was conducted to develop a technology for environmentally friendly control of Bemisia tabaci by a push-pull strategy in tomato greenhouse. B. tabaci was most attracted to the light source of 520nm, whereas it showed an avoidance response to the complex light treatment of 450+660nm. Two natural enemies, Nesidiocoris tenis and Orius laevigatus were attracted to 520nm. B. tabaci was repellent to volatile organic compounds, ocimene and carvacrol, while methyl isonicotinate showed attractant response. When buckwheat was added into the greenhouse, the density of N. tenis was maintained at about 16 times higher for 15 days. As a result of the combined treatment of push-pull strategy, the density of B. tabaci was 3 times lower and the control effect increased with time and reached up to 68.7%.

후각 신경 시스템은 일반 생활 환경에서 많은 다양한 화학 물질을 인식하고 구별한다. 곤충에서는 다양한 화학 물질을 기호적 또는 회피적인 특이성을 부여하고 이를 구분해 낼 수 있는 고도로 발달된 후각신경 수용체들로 구성된 냄새 맡는 (odorant-gated) 이온 채널 군을 진화시켰다. 최근에 후각 수용체와 단백질을 포함한 olfaction 관련한 진딧물 게놈 밝혀졌고, 초파리에서 다양하게 분화되어 있는 후각 수용체들이 보고되고 있다. 후각 신경 수용체의 유전체는 매우 높은 보전적인 염기 서열을 가지고 있으며, 체계적인 신호 전달 시스템을 갖추고 있다. 대표적 수용체인 odorant-gated ion channels comprised of a highly conserved co-receptor (Orco)는 중심 구멍 주위에 대칭 적으로 배열된 4 개의 서브 유닛을 갖는 homotetramer 채널 구조를 가지고 있다. 이는 인체 내에 존재하는 7-transmembrane receptor와 매우 유사한 구조를 형성하고 있고, 신경전달물질의 수용체와 매우 유사한 구조적 형태 및 gating mechanism을 가지고 있다. 본 연구에서는 초파리에서 분리한 후각 신경 수용체 하위 유형인 OR65 유전자 분리하여 세포 발현 시켜 Xenopus oocyte를 이용하여 Whole cell voltage clamp recording을 실시하였다. 본 수용체의 성공적인 발현 이후 유해 해충 유인제 개발 회사인 마이크로자임의 미생물 배양 추출물을 이용해서 후각 신경 수용체 활성 조절 여부를 연구하였다. 미생물 배양 추출물을 10,000배 희석한 recording media에서 수용체의 활성을 확인하였고, 이를 농도 별로 처리하여 농도 의존성 수용체 활성 작용을 확인하였다. 따라서 곤충의 후각 신경 수용체 활성 조절 시스템을 이용하여 유인물질 또는 기피 물질을 발굴할 수 있으며, 본 연구를 통해서 MZ01은 곤충 수용체 OR65를 활성 시킴으로써 유인 현상을 나타내며, 본 연구를 통해서 현장에서 검증된 미생물 배양 추출물의 성능을 과학적 분석으로 결과를 제시하였다.

농업용 무인멀티콥터를 활용한 방제면적은 수도작은 물론 밭작물에서도 방제 범위가 확대되고 있다. 밭작물은 작물의 형태가 다양하여 비행속도, 살포높이 등을 최적화하는 연구가 필요하다. 본 연구에서는 배추, 대파, 고추에서 발생하는 나방류에 대하여 무인멀티콥터의 살포 높이에 따른 방제효과를 확인하였다. 살포된 약제가 작물에 부착되는 정도를 조사한 결과, 배추는 2m, 대파는 3~4m, 고추는 모든 높이에서 비슷한 부착정도를 보였지만, 전체적으로 부착량이 적고 불균일 하였다. 살포 높이별 방제효과는 작물별로 각각 배추(9~10엽기)는 2m높이, 고추(약 1.2m)는 2~3m, 대파(약 60cm)는 2, 3, 4m 각각 비등한 방제효과를 보였다. 각각의 작물모두 경엽처리 대비 약효가 미흡하였으며, 고추는 4m높이 살포시 방제효과가 현저히 낮았다.

최근 지구온난화로 인한 기후변화는 육상 및 해양 생태계에 다양한 영향을 미치고 있다. 농업생태계 역시 이들 생태계에 의존하고 있는 생물 및 인간에게 생물학적, 경제학적, 사회학적으로 다양한 영향을 주고 있다. 기후변화를 쉽게 감지할 수 있는 지표종은 기후변화에 비교적 민감하게 반응을 나타내기 때문에 농업생태계와 같은 경제 사회적 영향을 많이 받는 곳에서 다양하게 활용될 수 있다. 2017년 농업과학원에서는 농업생태계에서 기후변화에 따른 영향을 잘 나타낼 수 있는 식물과 무척처동물 30종을 지표종으로 선정하였다. 30종 중 나비목에 속하는 종으로는 배추흰나비(Pieris rapae), 남방노랑나비(Eurema mandarina), 노랑나비(Colias erate), 호랑나비(Papilio xuthus) 4종이다. 이 연구는 나비 지표종 중 농업생태계에서 가장 풍부하고 확인이 쉬운 배추흰나비를 대상으로 전남, 충북, 경기, 강원지역에서 4월부터 월 1-2회 모니터링을 실시하여 생물계절의 차이를 알아보았다. 조사는 각 지역에서 논과 밭, 산림 등을 포함하는 경로를 선정하여 30분간 이동하면서 좌우 5m내외 출현하는 나비를 조사하는 선 조사법을 실시하였다. 4월 이후부터 조사한 결과 전남에서는 4월초인 14째 주에 이미 많은 수가 관찰된 반면 충북, 경기 등지에선 15째 주 이후 관찰되기 시작하였다. 강원도에서는 6월 중순인 24째부터 관찰되어 위도별 출현 양상의 차이를 나타내었다. 9월말까지 관찰된 생활사 수는 전남에서는 5회, 경기도에서는 4-5회, 충북에서는 4회, 강원에서는 2회로 지역별 차이를 나타내었다. 이러한 결과는 농업생태계에서 흔히 볼 수 있는 배추흰나비가 위도별로 출현시기와 출현횟수를 달리하면서 나타나는 것을 통해 기후변화를 나타낼 수 있는 지표종으로 적절하다고 여겨지며 앞으로도 전국적으로 지속적인 모니터링을 통해 정밀한 출현양상과 미래 분포 변화 모델링 작업에 효과적으로 이용될 수 있는 기초자료를 제공할 수 있을 것으로 여겨진다.

섬은 비록 물에 둘러싸여 고립되어 있지만 서식지 유형이 바닷가부터 산림까지 다양하고 각 서식지마다 다양한 동ㆍ식물이 분포한다. 섬 생물지리학에서 동적평형설(dynamic equilibrium theory)은 섬에 서식하는 생물 종 수가 섬 면적과 육지와의 거리에 따라 결정된다는 이론이다. 대한민국은 3,358개의 섬을 가지고 있는데 이 수는 세계에서 4번째로 많다. 초식성 곤충은 전체 생물종의 1/4을 이루며, 식물을 먹이원으로 하기 때문에 식물과 밀접한 관련이 있다. 따라서 이 연구는 다양한 초식성 곤충의 활동을 알 수 있는 잎의 식흔을 이용하여 섬 생물지리학 이론을 확인하고자 하였다. 2017년 6월, 2018년 6~7월에 다도해해상국립공원에 속해 있는 15개 섬에서 식흔을 알아보았으며 대상 식물은 4개 과(대극과, 자작나무과, 장미과, 참나무과)에 속하는 낙엽활엽수이었다. 조사결과 Chewer와 Miner에 의한 식흔은 섬 면적이 클수록 Chewer에 의한 식흔량의 평균값과 Miner에 의한 mine의 수가 증가하는 경향을 보였다. 하지만 육지와의 거리가 멀수록 Chewer에 의한 식흔량의 평균값과 mine의 수는 감소하는 경향을 보였다. Galler에 의한 식흔은 섬 면적이 클수록 gall의 수는 감소하는 경향을 보였고, 육지와의 거리가 멀수록 증가하는 경향을 보였다. 이 결과를 통해, Chewer와 Miner에 의한 식흔은 섬 생물지리학 이론에 일치하는 양상을 보였지만, galler에 의한 초식활동은 이론에서 예측한 결과와는 맞지 않았다. 이 연구를 통하여 일부 초식곤충의 활동이 섬 면적이나 육지와의 거리에 영향을 받는 것을 알 수 있었으나 galler와 같은 초식곤충은 일반적인 경향을 따르지 않았으며 이러한 원인에 대한 정밀 연구가 필요할 것으로 생각한다.

Glutathione S-transferase (GST) is a key gene involved in multiple stress tolerance in all living organisms, though it is still to be disclosed the gene function in teff grass [Eragrostis tef (Zucc.)Trotter].The objectives of this study were to clone and molecular characterization of GST gene in teff grass. We characterized GST1 from teff grass (EtGST1), it composed of a 645-bp open reading frame (ORF) that encoded 195 amino acid residue. Further, we transformed EtGST1 in E.coli BL21 (DE3) cells. This recombinant EtGST1 in E.coli BL21(DE3) induced at 37°C temperature. In addition, Growth of cells overexpressing EtGST1 rapidly increased in the presence of polyethylene glycol (5%), heat (46°C), NaCl (0.6%), and arsenic (1 mM) than that of cells harboring an empty vector. These results suggest that EtGST1 would be suitable candidate for improving tolerance in forages and/or grasses species against multiple abiotic stresses.

Cold, salt and heat are most critical factors that restrict full genetic potential, growth and development of crops worldwide.. In this study, we applied an annealing control primer (ACP) based GeneFishing approach to identify differentially expressed genes (DEGs) in annual ryegrass (cv. Kowinearly) leaves under cold, salt and heat stresses. Two-week-old seedlings were exposed to cold (4°C), salt (NaCl 200 mM) and heat (42 °C) treatments for 6 h. A total 8 differentially expressed genes were isolated form ryegrass leaves. These genes were sequenced then identified and validated form National Center for Biotechnology Information (NCBI) database. We identified several promising genes encoding light harvesting chlorophyll a/b binding protein, alpha-glactosidase b, chromosome 3B, elongation factor 1-alpha, FLbaf106f03, complete genome, translation initiation factor SUI1, and glyceraldehyde-3-phosphate dehydrogenase. These genes were potentially involved in photosynthesis, plant development, protein synthesis and abiotic stress tolerance in plants. These genes might be useful for the enhancement of abiotic stress tolerance in fodder crops along with crop improvement under unfavorable environmental conditions.

강원도농업기술원에서는 2003년 무름병에 비교적 강하고 화색과 화형이 우수하고 장미 분홍색을 가진 Zantedeschia rehmanni × hybrid ‘Super Gem’과 연한 노랑색 품종 Z. × hybrid ‘Black Magic’을 각각 모본과 부본으로 하여 인공 교배 하였다. 2006년에 개화특성을 검정하여 화색과 화형이 좋은 ‘GZ0616’를 선발하였으며, 2007년에 포장 재배하여 자구 증식률, 초장과 초세 등 1차 특성검정 후 2차 선발하였다. 2013부터 2015년까지 특성검정과 재배시험을 통하여 균일성과 안정성이 인정되어 ‘강교C4-6호’로 최종 선발되었으며, 2017년 2월에 ‘립스마일(Lip Smile)’로 품종등록 되었다. 화포 외부의 주 색은 연노랑바탕 적자색(Y2C+RP79C)이며, 화포 높이는 8.5cm, 폭은 6.2cm로 대형화이다. 개화소요일수는 64.3일, 초장은 66.0cm, 괴경은 80.0g이다. 기호도 평가에서도 ‘Captain Rosette’와 유사하였으며, 절화용으로 이용 가능하다.

참나무와 서어나무는 온대지역에 걸쳐 넓게 분포하고 있으며, 다양한 초식곤충의 먹이원이 되는 것으로 알려져 있다. 이 연구에서는 지리산국립공원 온대림에서 참나무림(반선)과 서어나무림(상선암)에서 초식곤충 활동량을 알고자 하였다. 각 조사지역에 0.1ha의 방형구를 설치하여 참나무와 서어나무의 분포를 확인 한 뒤 개체별로 초식곤충의 활동량인 잎 손상 지수를 측정하였다. 잎 손상 지수는 손상 퍼센트로 환산하여 분석하였다. 측정결과 전체 4,413장의 잎을 관찰하였으며, 참나무림에서는 2,683장, 서어나무림에서는 1,730장의 잎이 조사되었다. 초식곤충의 활동량은 참나무림과 서어나무림에서 각각 차이를 보였으며 서어나무림인 상선암에서 참나무의 식흔량과 서어나무의 식흔량 이 참나무림인 반선보다 모두 높게 나타났다. 이 연구결과를 바탕으로 온대림 우점 수종인 참나무와 서어나무에서 초식곤충의 활동량을 정량적으로 추정할 수 있을 것으로 생각된다.