지난 반세기 이상 국내 응용곤충학 분야 전문가들의 학문적 토양을 가꿔온 한국응용곤충학회는 아시아-태평양 화학생태학회 및 세계곤충학회를 성공적으로 치르면서 곤충학 분야의 국제적 학회로 발돋움하고 있다. 본 학회에서 지원하여 발간하는 국제 SCI 전문학술지인 Journal of Asia-Pacific Entomology와 국문지인 한국응용곤충학회지는 응용곤충학 연구를 집대성하는 역할을 충실히 담당하고 있다. 여기에 매년 춘계와 추계로 나뉘어 진행되는 학술대회는 응용곤충학 전문가들의 학문적 교두보 역할을 담당하고 있다. 특별히 최근 일반 발표는 물론이고 심포지엄 및 소모임의 활성화에 힘입어 중견연구자들의 학술발표 참여도가 증가하여 수준 높은 학문의 교류장으로 발전을 거듭하고 있다. 우리나라 응용곤충학 전문가들의 학문적 관심도 변화를 추적하여 보면, 해방 이후 약 20년간은 일제 및 서구의 곤충학을 우리의 학문으로 유입하는 시기를 보냈다. 이후 20년간은 개념 정리를 기반으로 국문으로 된 응용곤충학 교과서를 발간하여 차세대 전문가를 교육하는 데 노력을 경주하였다. 1990년대 후반 이후 국내 R&D 투자의 확대로 첨단 연구기자재와 이에 따른 연구비를 바탕으로 응용곤충학 각 세부분야에서 우수한 연구 결과들이 경쟁적으로 쏟아지면서 국제 저명학술지에 다수의 국내 학자들의 논문 발표가 지속적으로 증가하여 왔다. 따라서 이제는 응용곤충학의 여러 세부분야에서 우리의 연구 역량이 국제적으로 인정받을 수 있는 지경에 이르고 있다고 판단된다. 이러한 국내 응용곤충학의 발전에 비추어 여전히 우리 학문분야가 전체 국내 자연과학 분야에서 입지가 매우 좁은 것이 현실이다. 더욱이 농학분야에서도 응용곤충학은 타 학문 분야의 발전에 비해 상대적으로 규모가 열세인 것을 여러 학자들이 호소하고 있다. 여러 원인이 여기에 있을 수 있다. 이 가운데 여러 전문가들이 공통적으로 제기하는 것이 응용곤충학 연구분야의 대형 이슈 부재를 주된 이유로 손꼽고 있다. 과거에 국민의 기본 먹거리를 해결하기 위해 농학분야의 여러 연구분야의 연구자들이 모여 학제간 연구를 통해 통일벼를 개발하였던 사례를 비춰볼 때 응용곤충학의 대형 이슈는 각 연구자의 개별 실험실에서 해결될 수 있는 사안은 아닐 것이다. 이 대형 이슈는 국내 전체의 관심거리이며 이를 해결하기 위해서는 학제간 공동 연구를 통해 진행되어야 근본적이고 포괄적 연구 결과물을 얻게 될 것이다. 따라서 이러한 대형 과제를 발굴하고, 이를 추진할 수 있는 인프라를 구성하고 궁극적으로 국가 과제로 연결하기 위해서는 응용곤충학의 구심점인 한국응용곤충학회를 중심으로 진행할 필요가 있다. 따라서 학회 차원에서 전체 회원들의 대표성을 주기 위한 “연구기획위원회”를 구성하며, 이를 통해 나온 대형 연구 이슈들에 대해서 공신력을 주게 할 필요가 있다. 본 연구기획위원회에서는 이러한 국내 응용곤충학의 연구 배경을 바탕으로 한국응용곤충학의 장기적 및 포괄적 연구 방향을 설정하고 이를 수행하기 위한 연구진 구성 및 재원 확보 추진 방안을 기획하는 데 주 임무를 설정한다.

저곡해충 방제를 위하여 동물의 잔류독성이나 생태계에 악영향을 미치는 화학적방제의 사용을 최대한 억제하면서 친환경적이고 효과적인 해충방제, 관리방안의 요구가 증대되고 있는 실정이다. 본 연구는 인체에 해가 적으며 살균력이 뛰어난 산화성 훈증제를 이용하여 대표적인 저곡해충인 화랑곡나방과 어리쌀비구미에 대한 살충효과 검증을 통하여 치사조건을 확립하고자 하였다. 산화성 훈증제 100ppm을 0~48시간 처리 시 어리쌀바구미 성충은 24시간 처리에서 일정 치사율을 보였으며, 화랑곡나방의 경우 알 보다는 유충, 성충 단계에서 일정 치사율에 이르기까지 처리시간이 길어졌으며, 번데기 단계에서는 유충, 성충의 처리시간 보다 길어야 일정 치사율을 보였다. 산화성 훈증제 200ppm을 0~24시간 처리 후 일정시간 경과 후의 치사율은 화랑곡나방 유충의 경우 훈증제 처리 시간이 길어짐에 따라 치사율이 증가하는 양상을 보였다. 또한, 산화성 훈증제 200ppm을 1시간 처리하였을 경우에는 매우 낮은 치사율을 나타냈다. 이러한 결과는 연구에 사용된 산화성 훈증제 처리 시 처리시간과 농도에 영향을 받으며, 처리농도 보다는 처리시간이 해충의 치사율에 더 크게 영향을 주는 것으로 판단되었다

폴리드나바이러스(Polydnavirus)는 기생봉에 공생하는 곤충 DNA 바이러스로써 곤충의 면역억제와 발육지연 기능을 나타내는 유전자들을 포함하고 있다. 기존 폴리드나바이러스의 부분적인 유전체 정보 뿐만 아니라 최근 이 바이러스의 브라코바이러스(Bracovirus)에 속한 Cotesia vestalis bracovirus(CvBV)의 유전체가 완전 해독되고 기생봉에 대한 다양한 transcriptome 분석이 이루어짐으로써 유전체 정보들이 급격히 축적되어 곤충의 면역교란과 발육지연에 관련된 유전자의 기능 분석 연구가 가속화 되고 있다. 유전자 기능분석은 재조합단백질, 항체, RNAi 기법과 같은 단백질 및 유전자특성을 이용하여 충체에 직접 작용시켜 생리작용을 분석하거나 잠재적 기능을 지닌 유전자를 형질전환식물에 발현시켜 생물적 기능을 검정하는 방법으로 대별할 수 있다. 곤충의 면역과 발육억제에 관련된 곤충 바이러스 유전자군의 단백질 발현이나 곤충의 특정 유전자의 발현을 억제하는 double strand RNA를 발현 시키는 형질전환식물을 이용한 기능검정은 궁극적으로 해충저항성 작물개발에 필요한 핵심적인 자료를 제공한다. 지난 수 년 동안 폴리드나바이러스 유전자 정보를 이용한 기능분석 연구의 결과물들은 해충저항성 작물개발에 있어 곤충바이러스 유전체 정보가 유전자 자원으로써 활용될 가능성이 높음을 제시하고 있다. 이와같은 폴리드나바이러스 유전체 정보의 활용에 대한 최근 동향과 형질전환식물체의 제작에 대한 기본적인 접근방향을 제시하고자 한다.

광범위한 비티 살충제의 사용은 궁극적으로 비티에 대한 야외 집단의 저항성 개체의 출현을 야기하였다. 비티 살충제에 대한 저항성 개체와 낮은 살충력을 극복하기 위해 다른 두 종의 비티 포자와 곤충병원세균 Xenorhabdus nematophila(Xn)의 배양액을 혼합하여 비티플러스를 개발되었다. 비록 배추좀나방에 대한 높은 살충력에도 불구하고 비티플러스는 파밤나방에 대한 살충력이 낮아 다양한 해충에 대해 높은 살충력을 보이지 않는 한계가 있다. 이러한 문제점을 Xn 대사물질의 추가적인 첨가를 통한 파밤나방과 같은 비감수성 해충에 대한 비티플러스의 살충력 향상에 초점을 맞추었다. Xn의 주요 대사물질인 oxindole (OI)와 benzylideneacetone(BZA)는 비티의 살충력을 향상시킨다고 보고되었다. 본 연구에서 OI 또는 BZA의 추가적인 첨가는 비감수성 곤충인 파밤나방에 대한 비티플러스의 살충력을 향상시켰다. 그러나 동결건조된 Xn 배양액의 첨가는 보다 낮은 농도의 OI 또는 BZA로도 충분히 비피플러스의 살충력을 상승시켰다. HPLC 분석에서 Xn 배양액에 최소 12개의 대사물질이 포함되어 있는 것을 확인하였다. 이 것은 OI와 BZA 외에도 Xn 대사물질에 생리활성물질이 존재하는 것을 제시한다.

국내 사과를 외국으로 수출하기 위해서는 수입국의 검역 대상 해충을 완전히 제거하는 것이 필수적이다. 이를 위한 수확 후 해충 사멸 기술 로서 환경조절열처리(controlled atmosphere and temperature treatment system: CATTS) 기술이 개발되고 있다. 본 연구는 상이한 가해 습 성으로 사과 과실에 피해를 주는 두 해충에 대해 CATTS의 사멸조건을 결정하였다. 사과애모무늬잎말이나방(Adoxophyes paraorana)은 사과 과 실 표면을 가해하는 해충인 반면 복숭아명나방(Dichocrocis punctiferalis)은 과실의 내부를 가해한다. 여러 가해 발육태 가운데 두 곤충 모두 5령 유충이 열에 대한 내성이 가장 높았다. 고농도(15%)의 이산화탄소, 저농도(1%) 산소 및 46℃ 온도 조건에서 1 시간 동안 처리하는 CATTS 처리 조건은 사과애모무늬잎말이나방 5령 유충을 100% 사멸시켰다. 그러나 동일한 CATTS 조건에서 복숭아명나방 5령 유충은 88%의 사멸 효과를 보였으며, 100% 사멸 효과를 나타내기 위해서는 2 시간의 열처리를 요구했다. 이를 바탕으로 사과를 가해하고 있는 두 종의 5령 유충 3,000 마리 이상에 대해서 각각 CATTS 처리 효과를 확증하였다. 본 연구는 완전 사멸을 위해서는 심식충이 비심식충에 비해 장기간 CATTS 처리가 요구 된다는 것을 보여 주었다.

폴리드나바이러스의 일종인 CpBV (Cotesia plutellae bracovirus) 바이러스 게놈에 포함된 시스타틴(CpBV-CST1) 유전자의 과발현이 곤 충의 면역 및 발육을 교란한다. 이 연구는 바이러스 유래 시스타틴의 생물적 기능의 심화 연구와 해충저항성 작물 개발을 위해 담배형질전환체를 구축하는 데 목적을 두었다. 이를 위해 형질전환체를 대상으로 목표유전자의 발현분석과 곤충에 대한 발육억제에 대한 생물검정을 수행했다. 시 스타틴 유전자를 pBI121 운반체에 재조합한 pBI121-CST를 제작하고, 이를 아그로박테리움(Agrobacterium tumefasciens) 세균 매개에 의한 담 배 형질전환 및 재분화를 유도하여 약 92%의 높은 신초 재분화율을 나타냈다. 이들 재분화된 개체 가운데 담배 genomic DNA에 시스타틴 유전 자가 삽입된 형질전환 추정 개체를 PCR 분석법으로 선발하였다. 다시 quantitative real-time PCR (qRT-PCR) 분석을 통해 이들 목표유전자 의 발현을 분석하였다. qRT-PCR 결과는 형질전환 추정 개체가 비형질전환체에 비해 유전자 발현이 약 17 배 높게 나타나 형질전환계통에서 목 표유전자가 안정적으로 발현되고 있음을 확인했다. 선발된 형질전환담배를 대상으로 갓 부화한 담배나방(Helicoverpa assulta) 1령 유충에 대한 살충효과를 확인하였다. 살충력에 있어서 형질전환계통간의 차이가 있었다. 특히 T9와 T12계통은 섭식 후 7 일차 조사에서 95% 이상의 살충효 과를 보였다. 이상의 결과들은 CpBV-CST1이 해충저항성 작물 개발에 필요한 유용 유전자 자원으로서 활용될 수 있음을 제시하고 있다.

담배가루이(Bemisia tabaci)는 바이러스 매개 역할과 함께 참외에 심각한 경제적 피해를 주고 있다. 담배가루이는 기주 작물과 농약 감수성 정도에 따라 다양한 생태형으로 분류되고 있다. 본 연구는 안동시 풍천면에 소재한 참외밭에서 성충을 채집하여 PCR 분자진단기법으로 동정하 였다. 전체 11 곳의 채집 장소에서 Q 생태형 담배가루이를 진단하였고, 이 가운데 4 곳의 채집 장소에서 B 생태형도 검출되었다. 이러한 결과는 경북지역 참외 재배지에서 담배가루이가 발생한다는 최초의 보고이며, 특히 두 생태형이 동일한 재배지에 혼재한다는 것을 나타낸다.

배추좀나방(Plutella xylostella)이 국내에서 월동이 가능한 지 명확하지 않았다. 본 연구는 배추좀나방의 내한성에 기초한 야외 노출 실험 을 실시하여 월동 환경 조건을 결정하고, 동계 야외 지역의 배추좀나방 유충 서식지 관찰 및 성페로몬을 이용한 성충 모니터링을 통해 월동이 가 능한 지 조사하였다. 또한 이들 월동집단의 유래를 추적하기 위해 다형유전좌위를 이용한 집단 분석을 실시하였다. 배추좀나방의 체내빙결점 보 다 높은 -5℃로 처리한 결과 모든 미성숙 발육태에서 뚜렷한 생존력 저하를 보여 직접적 냉해 피해를 주었다. 여기서 유충발육태는 가장 낮은 냉 해 피해를 받았다. 그러나 5℃로 장기간(4 주) 처리한 결과 냉해 피해는 없었지만, 유충의 경우 먹이가 없는 상태에서 치사율이 증가했다. 모든 발 육태의 배추좀나방을 대상으로 겨울 기간 동안 야외조건에 노출시킨 결과 모든 발육태에서 생존력 저하를 나타냈다. 그러나 비가온 실내조건에서 저온 피해를 줄였으며 유충의 경우 먹이가 공급되면 생존력이 뚜렷하게 증가하였다. 동계 성페로몬 모니터링 결과 2014년도 최초의 성충발생일 은 유사한 시기에 서로 다른 지역(약 260 Km 거리)에서 나타났으며 월동집단의 성충은 4월 상순까지 포획되었다. 지역간 이들 월동집단의 유전 적 거리는 다형분자마커를 이용하여 분석되었으며 이들 월동집단들 사이에 뚜렷한 유전적 분화가 있는 것을 나타냈다. 본 연구는 배추좀나방의 국내 월동이 남쪽 지역 또는 기주 식물이 있는 시설재배지에서 가능한 것으로 제시하고 있다.

시스타틴(cystatin: CST)은 C1A류 시스테인 단백질분해효소에 대한 경쟁적 가역억제자로서 동식물류에서 파파인과 같은 캐셉신을 억제 대상으로 작용하게 된다. 바이러스 유래 CST (CpBV-CST1)이 폴리드나바이러스의 일종인 CpBV (Cotesia plutellae bracovirus)에서 동정되었 다. 기존 연구는 이 유전자의 과발현이 배추좀나방(Plutella xylostella) 유충의 면역 및 발육을 교란한다는 것을 보여 주었다. 본 연구는 이 유전자 의 단백질 기능을 분석하기 위해 세균발현시스템을 이용하여 재조합단백질(rCpBV-CST1)을 형성하여 단백질분해효소에 대한 활성억제효과를 결정하고, 곤충의 면역과 발육에 대한 생리적 억제효과를 분석했다. 이 유전자 번역부위는 138 개 아미노산으로 약 15 kDa 크기의 단백질로 추 정되었다. CpBV-CST1이 먼저 pGEX 발현벡터에 재조합되고, BL21 STAR (DE3) competent cells에 형질전환된 후 0.5 mM IPTG로 4 시 간동안 과발현되었다. 분리된 재조합단백질은 파파인에 대한 뚜렷한 억제효과를 나타냈다. 이 재조합단백질은 파밤나방(Spodoptera exigua)에 대 해서 혈구소낭형성의 세포성 면역반응을 억제하고, 경구로 처리할 때 배추좀나방의 유충발육을 처리 농도에 비례하여 제한시켰다. 이상의 결과 는 CpBV-CST1이 해충 밀도 억제에 응용될 수 있음을 제시하고 있다.

인슐린 신호는 척추동물과 유사하게 곤충의 혈당조절, 성장 및 수명에 영향을 미 친다. 파밤나방에서 동정된 인슐린유사펩타이드 (SeILP)는 유충의 혈당조절에 관 여하는 것으로 밝혀졌다. 본 연구는 SeILP가 파밤나방 성충수명에 관여하는지를 밝히려 수행되었다. 파밤나방 성충의 수명은 암수 및 교미에 따라 차이가 있다. 교 미에 따라 암컷은 수명이 짧아졌다. 반면에 수컷은 차이를 나타내지 않았다. 성충 이 나이에 따라 SeILP유전자발현을 조사함 결과 교미에 따라 이 유전자의 발현이 증가했다. 즉, 교미는 인슐린신호를 야기하였고 이에 따라 수명이 짧아진 것으로 해석되었다. 이를 증명하기위해 교미하지 않은 성충에 척추동물 인슐린을 주사했 다. 인슐린주입에 따라 성추의 수명은 감소하였다. 본 연구는 파밤나방 성충 수명 조절에 인슐린유사펩타이드가 관여하는 것으로 나타났다.

배추좀나방(Plutella xylostella)은 시설재배지를 중심으로 국내 자연 상태에서 월동한다. 이른 봄에 출현한 월동집단의 성충 발생 시기를 중심으로 주기적으로 성 충 발생 피크를 성페로몬 트랩으로 모니터링 하였다. 안동 지역을 대상으로 조사한 결과 기주 배추가 재배되는 봄 시기(4~6월)에 2회의 성충피크(월동집단 성충 피크 이후)를 보았고, 가을시기(9~10월)에 2회의 성충 발생을 보았다. 월동 집단을 대상 으로 집단 간 생물적 특성을 조사한 결과 내한성, 약제저항성 및 발육속도에서 뚜렷 한 집단 특성을 나타냈다. 분자마커로 계절적 집단 변이를 분석한 결과 월동 세대의 높은 집단 간 변이는 계절이 진행함에 따라 낮아지는 유전적 분화를 나타냈다. 이러 한 결과는 배추좀나방의 집단 변이는 계통 기간의 유전적 반복 현상에 의해 유발되 었으며, 야외 발육 시기동안 집단 간 이동에 의해 변이가 좁혀지는 것으로 추정된다.

폴리드나바이러스의 일종인 CpBV (Cotesia plutellae bracovirus) 바이러스 게 놈에 포함된 시스타틴 유전자의 과발현이 배추좀나방 유충의 면역 및 발육을 교란 한다. 이 연구는 바이러스 유래 시스타틴의 생물적 기능을 형질전환식물을 통해 검 정하고, 해충저항성 작물 개발을 위한 기반 연구로서 담배형질전환체를 구축하는 데 목적을 두었다. 아울러 목표유전자의 발현분석과 곤충에 대한 발육억제에 대한 분자생물학적 분석과 생물검정을 수행했다. 시스타틴(cystatin: CST) 유전자를 pBI121 운반체에 재조합한 pBI121-CST를 제작하고, 이를 agrobacterium 매개에 의한 담배 형질전환 및 재분화를 유도하여 약 92%의 높은 신초 재분화율을 나타냈 다. 목표유전자의 삽입여부와 발현분석으로 담배 genomic DNA에 시스타틴 유전 자가 삽입된 형질전환 추정 개체를 선발하였다. Quantitative real-time PCR 분석을 통해 형질전환 추정 개체가 비형질전환체에 비해 유전자 발현이 약 18배 높게 나타 나 형질전환계통에서 목표유전자가 안정적으로 발현되고 있음을 확인했다. 형질 전환 추정 개체의 생물적 기능 분석으로 담배나방 유충 섭식조사를 수행하여 유의 한 살충효과를 확인하였다. 섭식 후 7일차 조사에서 T9와 T12계통은 95% 이상의 살충효과를 보였으며, 3일차에서도 40% 이상의 살충효과를 나타내었고 계통간의 차이가 있었다. 이상의 결과들은 시스타틴이 곤충 발육을 억제하는 생물적 활성을 나타내며, 해충저항성 작물 개발에 필요한 유용 유전자 자원으로서 활용될 수 있는 기능이 있음을 제시하고 있다.

캐드헤린 (cadherin)은 캴슘 의존성 막관통 단백질로써 세포질영역, 막관통영역, 세포외영역의 세 부분으로 구성되어 있다. 캐드헤린은 세포외세포와 세포간 또는 세포와 조직간 밀착연접을 형성하는 역할을 수행하며, 생체내에서 주로 세포와 세 포 또는 기질간 정보 교환과 조직의 항상성을 유지한다. 최근 곤충에서 캐드헤린은 나비목과 파리목을 대상으로 한 연구에서 비티독소 (Cry toxin)의 중요한 작용점으 로 알려지기 시작하였으며, 비티독소에 대한 곤충의 감수성에 영향을 미친다. 옥수수의 뿌리를 가해하여 심각한 피해를 야기하는 딱정벌레목의 western corn rootworm (WCR, Diabrotica virgifera virgifera)에서 얻어진 캐드헤린 유전자를 토대로 캐드헤린 반복서열의 일부를 대장균을 통하여 재조합단백질 (DvCad1 CR8-10)로 만들 수 있었다. 딱정벌레목에 속하는 일부 해충들을 대상으로 DvCad1 CR8-10은 Cry toxin과의 혼합처리에서 일부 Cry toxin의 반수치사농도 감소를 나 타내었다. 또한 Cry toxin과 캐드헤린 단백질간의 결합력 조사와, 캐드헤린 유전자 에 대한 RNA interference 연구를 통해서 캐드헤린이 Cry toxin의 중요한 수용체라 는 것을 확인할 수 있었다. 비티독소를 이용한 농업해충과 위생해충의 방제는 지금까지 성공한 생물적방 제로 인식되고 있으며, 현재에는 다양한 중요작물에 비티독소가 도입되어 발현되 는 형질전환 비티작물로 까지 비티공학기술이 발전되어 왔다. 그러나 야외에서 배 추좀나방에 대한 비티독소의 저항성 문제가 처음으로 출현하며, 딱정벌레목까지 다양한 해충들이 비티에 대한 저항성을 보이고 있다. 따라서 이러한 해충들에 대한 비티의 효과적인 이용과 저항성 개체의 출현을 조절하기 위해서 곤충유래의 캐드 헤린 단백질을 이용한 생물공학적 해충관리가 도입 될 것으로 전망된다.

양송이 재배농가는 복토재료로 흙을 사용하고 있으며, 대부분의 농가는 채취된 그대로 사용하고 있어 흙속에 있는 각종 병원균의 감염으로 버섯재배에 실패하는 농가가 많다. 복토 살균온도에 따른 미생물의 밀도변화를 조사한 결과 호기성세균은 양송이 생육주기가 길어질수록 증가하였으며 2주기 수확후 부터는 급격히 증가하였다. 사상균은 복토 8일째 무처리에서 급격히 증가하였고, 살균 처리구에서는 증감을 반복하다가 2주기 수확후 부터 급격히 증가하였다. 푸른곰팡이균도 증감을 반복하다가 2주기 수확후부터 급격히 증가하였다. 형광성 Psuedomonas속은 살균온도가 높은 처리구에서 높은 밀도를 보였으며, 복토 22일에는 100˚C-30분과 60분에서 다른 처리구보다 급격히 증가하였다. 중온성 방선균은 복토 15일 약간 증가하는 경향을 보였다가 1주기 수확후부터 급격히 증가하였다. 고온성 방선균은 복토 15일에 급격히 증가하여 복토 22일에 가장 높은 밀도를 보였지만, 1주기 수확후 부터 급격히 감소하였다. 양송이버섯의 수량과 품질은 80˚C-90분에서는 상품 및 중품의 수량이 가장 높았다. 병해충 발생은 100˚C-30분 처리에서 가장 낮았지만 양송이의 수량이 낮았으며, 100˚C-60분 처리구에서는 양송이 수량은 높았으나, 병해충의 발생이 높았다. 따라서 양송이 재배를 위한 복토의 적정 살균조건은 80˚C-60분, 80˚C-90분이 가장 좋을 것으로 판단된다.

곤충병원성세균 Xenorhabdus nematophila (Xn)의 일부 대사물질은 대상 곤충의 phospholipase A2 (PLA2)를 억제하여 아이코사노이드 생합성 활성을 저해시킨다. 그러나 이들 세균 대사물질이 억제하는 곤충의 PLA2에 대해서는 알려져 있지 않다. Xn의 배양액에서 화학구조가 동정된 8 가지 대사물질들은 두 종의 나비목 배추좀나방(Plutella xylostella)과 파밤나방(Spodoptera exigua)의 유충에 대하여 살충 활성을 보유했다.특별히 이들 물질은 모두 Bacillus thuringiensis (비티)의 살충력을 크게 향상시켰다. 파밤나방의 세포성 인지질 분해효소(SecPLA2)를 클로닝하고 대장균에서 과발현시켰다. 분리된 SecPLA2를 지방체에서 얻은 인지질과 반응시켰을 때 여러 다가불포화지방산을 해리시켰다. 이 효소활성이 Xn 유래 대사물질들에 의해 뚜렷이 억제되었다. 또한 SecPLA2에 대한 억제효과와 비티 살충력 상승효과 사이에 정의 상관관계를 보였다. 본 연구는 SecPLA2가 Xn 대사물질의 억제 대상 분자 종말점 가운데 하나라고 제시하고 있다.

같은 속의 복숭아순나방(Grapholita molesta)과 복숭아순나방붙이(G. dimorpha)는 기주범위와 야외에서의 성충 발생 양상이 유사하다. 또한 두 종은 성페로몬 성분으로 cis-8-dodecenyl acetate (Z8-12:Ac)와 trans-8-dodenceyl acetate (E8-12:Ac)을 공통으로 사용하고 있는데, 이 두 성분으로 구성된 상용 성페로몬 유인제에 두 종이 혼합되어 유인된다. 본 연구는 복숭아순나방붙이 트랩에 복숭아순나방이 혼합유인되는 현상을 줄이기 위해 성페로몬 미량성분의 효과를 분석했다. 복숭아순나방붙이 성페로몬인 Z8-12:Ac/E8-12:Ac = 85/15에 cis-8-tetradecenyl acetate(Z8-14:Ac)를 첨가했을 때, 복숭아순나방붙이의 유인은 유지되면서 복숭아순나방의 유인은 유의하게 억제되었다. Dodecyl acetate (12:Ac)와 tetradecyl acetate (14:Ac)의 첨가는 두 종의 유인력에 영향을 주지 않았다. 한편 Z8-12:Ac/E8-12:Ac/Z8-14:Ac = 85/15/10의 세 성분 성페로몬에 trans-8-tetradecenyl acetate (E8-14:Ac)를 첨가했을 때, 복숭아순나방붙이의 유인이 오히려 유의하게 억제되었다. 이상의 결과로부터 Z8-12:Ac/E8-12:Ac/Z8-14:Ac = 85/15/10의 조성이 개선된 복숭아순나방붙이의 성페로몬으로 제시되었다.

양송이 안정생산을 위해 점점 고갈되어 가는 복토용 재료인 양질의 식양토를 대체 할 수 있는 복토재료를 선발하기 위하여 본 연구를 수행하였다. 양송이 재배시 복토는 버섯을 곧게 지탱해 주고 양분을 흡수하는데 도움을 주며 배지의 건조를 방지하는 역할을 한다. 그러므로 우량 복토의 조건은 공극률 75∼80%, pH 7.5정도, 유기물 4～9%, 가비중 0.5∼0.7g/㏄를 기준으로 하고 있다. 양송이 복토재료로 식양토, 우분, 양송이전용피트모스, 양송이재활용배지, 석탄재 등을 이용하여 처리했을 때 pH는 원예용피트모스 5.8을 제외한 모든 처리 구에서 7.4～8.2로 정상이었다. 유기물 함량은 식양토 4.3%로 낮았고, 양송이전용피트모스 23.1%, 원예용피트모스 22.8%로 매우 높았다. 균배양 및 버섯발생은 ‘양송이 복토전용 피트모스’가 가장 양호하였고, ‘식양토’ 보다 2일 빨랐으며, 개체 발생수 가장 많았다. 수량성은 ‘식양토’ 32.6kg/3.3㎡ 대비 ‘양송이 복토전용 피트모스’ 처리 구는 45.5kg/3.3㎡로 40%증가 하였으나 품질이 낮아지는 경향이며, ‘양송이 복토전용 피트모스 50%+식양토50%’처리 구는 38.5kg/3.3㎡으로 18% 증가하였으며 품질도 우수하였다. 양송이 재활용배지를 이용한 복토 시험에서는 복토처리별 ph는 모든 처리 구에서 pH7～8, 유기물 2.5～9%로 적정하였다. 가비중은 0.85～0.92g/㎤으로 표준인 0.5～0.7보다 높은 경향이었다. 균배양은 관행보다 재활용복토 20～50%첨가 처리 구에서 2～3일 빨랐고, 수량성은 관행보다 재활용복토 처리 구에서 5～10% 감소되고, 3.3㎡당 개체수도 4.2～8.5% 줄어드는 경향이나 폐상배지를 복토재료로 재활용 함으로서 부족한 식양토를 대체할 수 있고 양송이 재배지역의 환경오염 예방 및 병해충 발생을 줄일 수 있는 효과가 있었다.

인슐린은 혈당을 낮추는 호르몬으로 영양분이 풍부할 때 신경물질이 뇌를 자극하게 된다. 신호전달물질이 활성화되어 두뇌로부터 인슐린유사펩타이드(Insulinlike peptide: ILP)가 분비되고 혈당을 낮추게 된다. 곤충의 주요한 혈당은 트레할로오스이다. 포도당이 척추동물에서 작용하는 것처럼 트레할로오스는 곤충의 에너지원으로 작용된다. 본 연구는 ILP가 파밤나방(Spodoptera exigua)의 혈당에 미치는 영향을 분석하였다. 이를 위해 파밤나방 섭식활동과 혈당의 관계를 분석하였고, 절식에 따른 혈당변화를 척추동물 인슐린으로 분석했다. Spodoptera 전사체 database에서 ILP 서열을 추적하여 유전자 발현 및 기능 연구를 실시했다. Spodoptera 전사체 database는 두 개의 ILP 유전자를 보유했다. 이를 각각 SeILP1과 SeILP2라 명명했다. SeILP1과 SeILP2는 알을 제외한 파밤나방의 모든 시기에서 발현되었다. 정상 섭식을 할 때 약 2mM의 농도를 유지하였고, 절식을 할 때 시간이 지남에 따라 혈당이 증가하는 것을 확인했다. 반면, 척추동물의 인슐린을 주입한 결과 파밤나방의 트레할로오스 농도가 낮아졌다. 본 연구는 파밤나방에서 두 개의 ILP 유전자를 동정했고, 인슐린 유전자가 파밤나방 혈당을 조절한다고 제시한다.

의학해충 및 축산해충으로 일부 파리류는 친환경적으로 방제되어야 한다. 비티 농약은 살충 독소단백질을 생성하는 Bacillus thuringiensis (Bt)를 기반으로 제조된다. 본 연구는 Bt 균주 가운데 파리류에 대해 살충력이 높은 Bt israelensis (Bti)를 이용하여 새로운 비티플러스 농약을 개발하였다. 개발 원리는 Bti 균주에 대한 곤충의 면역 기능을 억제하는 물질을 첨가하여 살충력을 높이는 전략을 세웠다. 모델 곤충으로서 노랑초파리(Drosophila melanogaster)를 이용하였다. 사과 껍질을 이용한 침지법으로 노랑초파리 유충의 약제 반응을 분석했다. 노랑초파리 유충은 세균 감염에 따라 세포성 면역 반응인 소낭형성을 보였다. 4 x 104 대장균 주입에 대해서 8 시간 후 최대 32개의 소낭이 형성되었다. 그러나 또 다른 곤충병원세균인 Photorhabdus temperata temperata (Ptt)의 배양액 추출물을 주입한 결과 소낭형성 능력이 현저히 감소했다. Bti와 Ptt 배양액 추출물을 혼합한 결과 Bti의 살충력을 뚜렷이 증가되었다. 본 연구는 파리 방제제로서 두 곤충병원세균을 조합하여 제조한 효과적 비티플러스를 개발하였다.