성페로몬은 곤충 종 특이적으로 교미신호를 전달하는 화학신호물질이다. 곤충의 촉각에는 이러한 성페로몬 화학물질을 받아들이는 특이적 수용체를 지닌다. 성페로몬이 이 수용체에 결합하면서 감각전위를 발생시키고 이는 대뇌로 전달되어 정보 인식을 통해 교미행동을 유발하게 한다. 성페로몬은 또한 해충의 발생을 모니터링하는 데 이용되어 온도발육모델과 더불어 향후 발생상황을 예측하는 데 널리 이용되고 있다. 더불어 성페로몬이 해충의 대량포획, 유살 또는 교미교란을 유발하여 직접적으로 방제에 응용된다. 본 종설은 성페로몬과 관련된 곤충 생리 및 이를 이용한 해충관리기술을 소개한다.

수원 지방에서 조명나방(Ostrinia furnacalis)(나비목: 포충나방과) 성충 발생횟수와 유충 휴면이 유도되는 시기를 분석하였다. 성충은 일년 에 3회 발생 하였는데, 1화기는 5월 초부터 7월 초까지, 2화기는 7월 초중순부터 8월 초중순까지, 3화기는 8월 중순부터 10월까지이었다. 7월말 부터 8월 중순 사이에 갓부화 유충을 야외에서 사육하기 시작하였을 때, 그 해와 이듬해 용화한 개체들이 같이 발생하였다. 이후 사육된 집단에서 는 모두 월동 유충들만 출현하였다. 야외에서 7월과 8월 중 채집된 유충들에서는 월동하거나 월동하지 않는 개체들이 같이 발생하였고, 이후 채집 된 개체들에서는 모두 월동하는 개체들만 나타났다. 이 결과들은 수원에서 조명나방은 연중 2세대와 3세대를 경과하는 개체들이 같이 발생하는 복합 생활사를 갖는 것을 보였다. 실험실에서, 조명나방 유충을 영기별로 탈피 직후(9시간 이내)에 휴면유도 조건(11:13 시간 = 명:암 광주기, 20°C)에 처음 처리하였을 때, 거의 모든 유충들에서 휴면이 유도되었다. 유사한 처리를 5령으로 탈피한 유충 나이별로 적용하였을 때, 5령 3일과 4일 나이의 유충에 대한 처리에서는 휴면유도율이 감소하였다. 한편 알에서 갓 부화했을 때부터 휴면유도 조건에서 사육하던 유충들을 3령, 4령, 5령 탈피 직후에 비휴면 조건으로 옮겼을 때, 거의 대부분의 유충들은 휴면에 유도되지 않았다. 그 결과로부터 5령 초기 나이의 유충들이 휴면유도 자극에 반응하는 최종 단계라고 추정되었다. 비휴면 유충들에 비해, 휴면이 유도된 유충들에서는 혈림프 내 트레할로스 함량이 증가하였고, 몸체 과냉각점이 낮아졌다.

안동지역 농가 주변의 정수에서 두 종의 모기가 채집되었다. 형태적 특징을 바탕으로 이들이 한국숲모기(Aedes koreicus)와 줄다리집모기 (Culex vagans)로 각각 동정되었다. 또한, DNA 바코드 서열을 분석한 결과 이러한 동정 결과를 뒷받침하였다. 이들 모기류 유충에 대해 곤충병 원세균인 Bacillus thuringiensis subsp. israelensis (BtI)가 살충효과를 보였으며 유사한 B. thuringiensis subsp. kurstaki에 비해 우수하였다. 한편 곤충의 면역억제를 유발하여 B. thuringiensis의 병원력을 높인다고 알려진 Xenorhabdus 세균류의 배양액을 BtI에 첨가하여 이들 모기류에 대한 살충력 증가 효과 유무를 확인하였다. 분석에 이용된 3 종류의 Xenorhabdus 세균배양액 가운데 X. ehlersii (Xe)의 배양액이 비교적 다른 세균배 양액에 비해 두 종의 모기류에 대해서 BtI의 살충력을 높이는 것으로 나타났다. 이를 바탕으로 Xe 세균배양액으로부터 유기용매 추출물의 생물 활성을 분석한 결과 모기의 혈구 활착행동을 뚜렷이 억제시키는 면역억제자가 존재한다는 것을 확인하였다. 본 연구는 BtI와 Xe의 두 세균을 혼합한 비티플러스 미생물제제가 한국숲모기와 줄다리집모기의 방제에 효과적이라는 것을 제시한다.

호박꽃과실파리(Zeugodacus scutellata)는 국내 자생종으로 국제적으로는 검역 대상 과실파리 중 하나로 분류되고 있다. 불임충방사기술 (sterile insect release technique (SIT))은 검역 대상 과실파리를 박멸하는 데 이용되어 왔다. 본 연구는 호박꽃과실파리를 대상으로 불임충 제조 기술을 개발하여 SIT 기술로 이 해충에 대한 방제 가능성을 분석하였다. 이에 앞서 먼저 형광현미경 기술로 호박꽃과실파리의 생식관련 기관을 관찰하였다. 다영양실형 난소소관을 갖는 1 쌍의 난소는 약 100 개의 난포를 발달시키며, 각 난포는 난모세포와 영양세포를 지니며 난포세포가 둘러싸는 구조를 지닌다. 난소 발육은 우화 후 10 일이 지나 발육을 시작하고 우화 후 20 일이 되면 난각을 가지고 있는 난모세포를 발달시켰다. 수컷의 경우 성숙된 정소가 우화 직후에 관찰되었으며 수정관에는 운동성이 있는 정자로 채워져 있었다. 불임 수컷을 제조하기 위해 다양한 선량(0~1,000 Gy)의 전자빔을 3~5 일 경과된 번데기에 조사하였다. 200 Gy 세기 전자빔으로 번데기에 조사하면 무처리와 차이 없이 성충으로 발육하였고 이후 정상 암컷과 교미행동을 보였다. 비록 이들 처리 수컷의 교미는 무처리 수컷과 비교하여 큰 차이 없는 산란력을 보였지만 산란된 알들은 부화하지 못했다. 다음으로 200 Gy 조사로 형성된 불임 수컷을 정상 암컷과 수컷이 함께 있는 장소에 방사하였다. 이때 불임충 수컷은 정상 수컷에 비해 9 배 많은 수로 방사하였다. 이러한 불임충 처리는 차세대 부화율을 현격하게 감소시켰다. 이상의 결과는 200 Gy 세기의 전자빔 으로 호박꽃과실파리의 불임충을 제조할 수 있고, 이렇게 형성된 불임충은 SIT 방제에 적용할 수 있다는 것을 제시하고 있다.