담배가루이(Bemisia tabaci)는 외래해충으로 바이러스벡터로 작용하여, 토마토의 토마토황하잎말림병바이러스(TYLCV)를 비롯한 약 100여종의 바이러스를 매개하는 중요한 해충이다. 본 연구에서는 VIGS vector를 이용하여 담배가루이 방제를 위한 target 유전자들을 선발하기 위 해 gateway system을 이용한 담배가루이 cDNA library 제작을 시도하였다. 첫 번째 방법으로 oligo d(T) primer를 사용하였을 때, 평균 약 1 kb의 insert와 1.4×10 4 cfu의 titer를 확인하였다. 그러나 insert size가 너무 커서 적절하지 않았다. 두 번째 방법으로 attB-N25 random primer를 이 용하고, sonication을 6초 실시하여 다시 진행하였다. 그러나 확인되는 insert size는 다소 컸고, 몇몇은 insert가 너무 작아서 밴드가 확인 되지 않았으며, 1.04×10 5 cfu의 titer를 확인할 수 있었다. 세 번째 방법으로는 oligo d(T) primer를 이용하였고, sonication을 2초 실시하였다. 그 결 과 300 bp~600 bp size의 insert가 확인되었으나, electro transformation을 사용한 첫번째, 두번째 방법에 비해 heat shock transformation을 사용하여 titer가 5.2×10 2 cfu로 매우 낮은 것을 확인 할 수 있었다. 결과적으로 cDNA library를 만들 때 먼저 random primer를 사용하여 First strand를 합성하여 poly A를 제거하고, 다음으로 sonication을 1초 실시하여 300~700 bp정도의 적절한 size의 insert를 생성하고, 마지막으로 electro-transformation을 실시하여 transformation 효율을 높인다면 VIGS vector에 적합한 cDNA library를 만들 수 있을 것으로 사료된다.

화학살충제, 화학비료를 사용하지 않는 구기자 친환경 재배지에서 많은 종류의 해 충 발생이 증가하여 친환경 농법에 어려움을 주고 있다. 본 연구는 충청남도 청양군 일원의 친환경 구기자 재배지 4농가를 선정하여 2012년 5월부터 2014년 9월 중순까 지 3년간 해충의 발생상을 조사하였으며, 친환경재배를 위한 구기자의 작기에 따라 발생하는 주요 해충의 생태학적 조사를 하여 방제적기의 기초자료를 제공하고자 실 시하였다. 그 결과 구기자나무의 초엽기인 5월 하순과 6월 초순에는 복숭아혹진딧물 (Myzus persicae)에 의한 피해가 심하며, 6월 중순부터는 열점박이잎벌레(Lema decempunctata)에 의한 피해가 심하고, 큰이십팔점박이무당벌레(Henosepilachna vigintioctomaculata), 뿔나방류(Hedma spp.)의 피해는 연중 계속되었다. 열매가 열 리는 7월 하순부터는 갈색날개노린재(Plautia stali)와 썩덩나무노린재(Halyomorpba balys)등 노린재류의 피해가 점차 증가하게 된다. 구기자혹응애(Eriophys macrodonis) 의 경우 2014년도 7월 초순부터 9월 중순까지 밀도가 급증하였는데 ‘12년도와 ’13 년도에 비하여 그 수가 약 5배 이상 증가하였다. 이는 6월 중순부터 구기자혹응애 의 방제가 미흡하여 대량 발생하였을 것으로 추정되며 대량발생하게 된 요인은 좀 더 검토를 할 필요성이 있다.

담배가루이(Bemisia tabaci)의 약제에 대한 저항성 문제를 해결하기 위한 방편 의 일환으로 RNA interference(RNAi)를 이용한 해충방제가 시도되고 있다. 본 연 구에서는 RNAi를 이용하여 담배가루이 방제를 위한 target 유전자들을 선발하기 위해 gateway system을 이용한 담배가루이 cDNA library 제작하고, RNAi에 적절 한 약 100-400bp의 insert를 확인하였다. 또한, blast search 및 EST database 비교 분석 결과, 대부분이 담배가루이 관련 유전자임을 확인하였고, 최종적으로 1.75⨉ 106 titer의 담배가루이 cDNA library를 완성하였다. 완성한 cDNA library를 att site 를 가지는 TRV(tobacco rattle virus) RNA2 vector에 LR recombination한 다음 Agrobacterium tumefaciens (EHA105)에 transformation 후 sequencing을 통해 redundancy를 확인하였다. A. tumefaciens (EHA105)에 transformation된 cell을 토 마토에 Agro-infiltration 시킨 후 담배가루이가 섭식하여 체내에서도 RNAi의 발현 을 유도하면 담배가루이 살충 또는 기피효과를 행동학적 변화로 확인하고, 또한 이 와 관련된 target 유전자를 선발하는데 이용될 수 있을 것으로 사료된다.

큰이십팔점박이무당벌레는(Henosepilachna vigintioctomaculata) 가지과 식물 인 감자, 토마토, 가지, 구기자등을 가해하는 주요 해충이며, 2012부터 충남 청양군 일원 친환경재배지에서 6월 초순부터 8월 중순에 걸쳐 연속적으로 피해를 주고 있 다. 실내에서 구기자 잎을 먹이로 하여 큰이십팔점박이무당벌레 알, 유충의 온도별 (15, 20, 25, 30℃) 발육기간을 조사하였다. 그 결과, 각각의 온도별 부화율은 55.6%, 76.3%, 91.5%, 56.1%로 25℃에서 가장 높았다. 부화기간은 각각의 온도에 서 10.8일, 7.7일, 5.2일, 3.7일로 온도가 높아질수록 기간이 짧아졌다. 1령에서 성 충이 되는 기간은 25℃에서 가장 시간이 짧았고 령기별 발육기간, 용화, 우화하기 까지의 기간도 25℃에서 가장 짧게 나타났다. 또한 온도가 낮을수록 탈피와 우화기 간이 길어지는 양상을 보이는데, 이와 달리 30℃에서는 오히려 25℃보다 길게 나타 났다.

딸기수출량이 지속적으로 증가하는 추세에 따라 딸기수출재배단지에서 발생하는 해충의 분포를 파악하여 방제에 활용하고자 조사를 수행하였다. 2012년부터 2013년에 걸쳐 2년 동안, 경상남도 진주시 수곡면에 위치한 딸기수출재배단지 내의 20농가(토경재배 15농가, 양액재배 5농가)와 육묘장 2농가를 선정하여 딸기 재배기간 동안 매 2주 간격으로 점박이응애, 진딧물류, 작은뿌리파리 등의 발생양상을 조사하였다. 재배방법에 따른 해충발생의 차이는 뚜렷하지 않았고, 육묘장에서는 작은뿌리파리가 비교적 많이 발생하였다. 2012년에는 점박이응애, 2013년에는 작은뿌리파리가 주요 해충으로 대두되었다. 작은뿌리파리는 blue sticky trap보다 yellow sticky trap에서 더 많이 채집되었다. 진딧물류 중에서는 목화진딧물이 우점종으로 나타났고, 총채벌레는 거의 관찰되지 않았다. 따라서 딸기수출재배단지에서는 점박이응애, 진딧물류는 천적을 활용하고, 작은뿌리파리는 yellow sticky trap을 이용한 친환경적방제법을 적용하는 것이 효율적일 것이라 사료된다.

담배가루이(Bemisia tabaci)는 외래해충으로 바이러스벡터로 작용하여, 토마토에 토마토황화잎말림병바이러스(TYLCV)를 비롯한 약 100여종의 바이러스를 매개하는 중요한 해충이다. 담배가루이는 화학합성 작물보호제에 대한 저항성 발현이 빨라서 이들의 방제에 어려움을 겪고 있다. 이러한 저항성 문제를 해결하기 위한 방편의 일환으로 RNA interference(RNAi)를 이용한 해충방제가 시도되고 있다. 뿐만 아니라, RNAi를 이용하면 해당 해충의 target 유전자를 연구하는데 도움이 될 수 있다. 본 연구에서는 RNAi를 이용하여 담배가루이 방제를 위한 target 유전자들을 선발하기 위해 gateway system을 이용한 담배가루이 cDNA library 제작을 시도하였다. 그 결과 RNAi에 적절한 약 100∼400bp의 insert를 확인하였으며, blast search 및 EST database 비교 분석 결과, 대부분이 담배가루이 관련 유전자임을 확인하였고, 최종적으로 1.75⨉106 titer의 담배가루이 cDNA library를 완성하였다. 이러한 cDNA library는 att site를 가지는 TRV2(tobacco rattle virus) vector에 LR recombination한 다음 Agrobacterium tumefaciens (EHA105)에 transformation 후 토마토에 접종하여 담배가루이가 섭식하여 체내에서도 RNAi의 발현을 유도하면 담배가루이 살충 또는 기피효과를 행동학적 변화로 확인하고, 또한 이와 관련된 target 유전자를 선발하는데 이용될 수 있을 것으로 사료된다.

우리나라에서 토양 내 식물기생선충은 점차 밀도가 증가하고 있으며, 주로 과채 류에 기생하여 경제적으로 많은 손실을 주고 있다. 또한 식물기생선충은 주로 화학 적 방제를 이용하고 있어 친환경적인 대체 방제제로 식물추출물을 이용한 연구가 이루어지고 있다. 본 연구는 고삼추출물을 주성분으로 하는 시제품을 사용하였고, 토마토를 이용한 실내 포트실험을 통하여 대조약제(fosthiazate 30%)와 비교했을 때 선충을 방제하는데 가장 효과적인 희석배수를 조사하였으며, 충남 논산시 연산 면에 위치한 멜론 재배지에서 그 효과를 확인하였다. 포트실험의 경우, Meloidogyne spp.는 1,000배와 2,000배에서 100%, Pratylenchus spp.는 2,000배에서만 100%의 살선충효과를 보였고, 기타 식물기생선충에서도 2,000배에서 높은 살충효과를 확 인하였다. 멜론 포장에 고삼추출물 약제의 희석배수를 2,000배로 처리했을 때, 약 제를 처리하지 않은 포장은 식물기생선충의 수가 늘어나는 반면, 약제를 처리한 포 장에서는 평균밀도가 감소하는 것을 확인하였다. Meloidogyne spp.를 대상으로 난 낭형성 억제효과를 조사한 결과, 유충과는 달리 희석배수를 1,000배로 했을 때 가 장 적은 수의 난낭을 형성하는 것을 확인할 수 있었다.

화학살충제, 화학비료를 사용하지 않는 농가에서 다양한 해충에 의한 피해가 증 가하여 구기자의 친환경 농법에 어려움을 주고 있다. 본 연구는 충청남도 청양군 일 원의 친환경 구기자 재배지 4 농가를 선정하여 2012년 5월부터 2013 9월 하순까지 2년간 해충의 발생상을 조사하였으며, 친환경재배를 위한 구기자의 작기에 따라 발생하는 주요 해충의 생태조사를 통하여 방제 방법을 마련하고 주요해충에 대하 여 5가지 친환경제제를 선발하여 방제효과를 확인하였다. 그 결과 구기자나무의 초엽기인 5월 하순과 6월 초순에는 복숭아혹진딧물(Myzus persicae)이 피해가 심 하며, 6월 중순부터는 열점박이잎벌레(Lema decempunctata)의 피해가 심하고, 구기자혹응애(Eriophys macrodonis), 큰이십팔점박이무당벌레(Henosepilachna vigintioctomaculata), 뿔나방류 (Hedma spp.)의 피해는 연중 계속되었다. 열매가 열리는 7월 하순부터는 갈색날개노린재(Plautia stali)와 썩덩나무노린재(Halyomorpba balys)등 노린재류의 피해가 점차 증가하게 된다. 구기자의 주요 해충인 복숭아혹 진딧물, 열점박이잎벌레, 구기자혹응애에 대한 친환경제제의 효과에서는 복숭아 혹진딧물 과 열점박이잎벌레의 경우 고삼과 멀구슬이 혼합된 제제에서 각각 97.6%, 46.8%의 방제가를 보여주며 다른 제제에 비해 효과가 우수하였으며 혹응 애의 경우 고삼과 멀구슬나무, 양명아주 식물추출물이 혼합된 제제에서 낮은 혹형 성률을 보였다.

톱다리개미허리노린재는 대표적인 흡즙형 곤충으로 콩의 잎, 줄기, 꼬투리, 종 실을 가해하여 콩 생산량 감소에 가장 큰 영향을 주는 해충으로 알려져 있다. 특히, 톱다리개미허리노린재는 콩 꼬투리 안쪽의 종자에 구침을 찔러 넣은 후 종자 내의 영양분을 흡즙함으로서 콩 착협기에 주로 피해를 입히므로 인해서 종자가 제대로 발달하지 못하거나 기형이 된다. 이때에 콩 꼬투리 표면에 뚜렷한 섭식흔이 남는 다. 따라서 이들 톱다리개미허리노린재의 콩 꼬투리 섭식행동을 EPG를 이용하여 관찰하고 특성을 파악하고자 한다. 콩 꼬투리에서의 톱다리개미허리노린재의 EPG 파형은 크게 7가지로 분류할 수 있었다. 톱다리개미허리노린재가 섭식하지 않고 있을 때 아무런 전압의 변화를 보이지 않는 경우에 waveform NP, 섭식할 장소 를 물색하기 위하여 잎 위를 배회하는 경우에는 불규칙한 전압변화 패턴을 보이는 데 이는 waveform Z, 톱다리개미허리노린재가 흡즙을 하기 위하여 콩 꼬투리의 콩 깍지에 구침을 삽입할 때 나타나며 파형의 진폭이 큰 waveform PA, 구침을 삽입하 면서 feeding sheath를 형성하기 위한 타액을 분비하는 waveform PB, 유관속관다 발조직에 구침을 꽂고 섭식하는 waveform PC, 구침이 콩 꼬투리를 통과하여 종실 부분을 침투할 때 나타나는 것으로 추정되는 waveform PS(Penetrating Seed), 콩 꼬투리 안의 미성숙 종실로부터 흡즙 할 때에 나타나는 것으로 추정되는 waveform SS(Sucking Seed) 등의 EPG 패턴을 확인하였다.

톱다리개미허리노린재 수컷 성충은 집합 페로몬을 분비하여 동종의 암, 수컷 성 충, 약충을 유인하여 더 큰 피해를 입히고 집합 페로몬의 분비량은 주변 환경과 계 절, 곤충의 생리 및 영양상태에 따라 영향을 받는다. 본 연구에서는 먹이의 조건에 따른 톱다리개미허리노린재의 집합 페로몬 분비량의 차이를 알아보기 위해 실내 에서 사육 시 콩 종자별 분비량의 차이와 먹이조건 별 분비량의 차이, 야외개체군을 포장 별로 채집하여 분비량의 차이를 비교하였다. 그리고 분비량과 선호성과의 관 계를 알아보기 위해 추가적으로 하루 중 실험케이지 안에서의 위치선택, 기주 선호 성을 조사하였다. 그 결과 콩 종자 별 분비량의 차이에서는 서리태가 가장 많이 분 비되었고, 생활환을 완성하진 못하지만 실험에 사용된 헤어리베치의 경우 분비량 이 다른 종자들 보다 적었다. 먹이조건을 달리한 실험에서는 식물과 종자를 각각 공 급한 개체들 보다 식물과 종자를 함께 공급한 개체에서 집합페로몬이 더 많이 분비 되었고, 콩 포장과 헤어리베치 포장, 야외노지에서 스위핑 채집한 개채를 분석한 결과, 콩 포장에서 잡힌 개체가 가장 많이 분비되었다. 하루 중 실험케이지 안에서 위치를 보았을 때는 대부분의 개체는 케이지의 벽면에 존재 하였고, 절반 정도만 종 자와 식물에 붙어 섭식을 하였다. 기주 선호성을 조사한 결과에서는 서리태에 가장 많이 모여들었고, 여두(약콩), 백테(메주콩), 덩굴강낭콩(울타리콩) 순으로 선호하 였다.

담배가루이(Bemisia tabaci)는 외래해충으로 바이러스벡터로 작용하여, 토마토 에 토마토황하잎말림병바이러스(TYLCV)를 비롯한 약 100여종의 바이러스를 매 개하는 중요한 해충이다. 담배가루이는 화학합성 작물보호제에 대한 저항성 발현 이 빨라서 이들의 방제에 어려움을 겪고 있다. 이러한 저항성 문제를 조금이라도 해 결하기 위한 방편의 일환으로 최근에 RNA interference(RNAi)를 이용한 해충방제 가 시도되고 있다. 뿐만 아니라, RNAi를 이용하면 target 유전자를 연구하는데 도 움이 될 수 있다. 본 연구에서는 RNAi 를 이용하여 담배가루이 방제를 위한 target 유전자들을 선발하기 위해 gateway system을 이용한 담배가루이 cDNA library 제 작을 시도하였다. 첫 번째 방법으로 oligo d(T) primer를 사용하였을 때, 약 1.10kb, 1.28kb의 insert size와 1.4⨉10 4 colony/ml의 titer를 확인하였다. 그러나 insert size 가 너무 커서 적절하지 않았다. 두 번째 방법으로 attB-N25 random primer를 이용 하고, sonication을 6초 실시하여 다시 진행하였다. 그러나 몇몇은 insert size가 다 소 컸고, 몇몇은 insert가 vector에 삽입되지 않았다. 세 번째 방법으로는 attB-N6 random primer를 이용하였고, sonication을 2초 실시하여 더 작은 size의 cDNA insert를 가지는 library 제작을 진행 하였다. 그 결과 몇몇을 제외하고는 300bp~ 500bp size의 insert가 확인 되었으나, titer가 낮아 세 번째 방법을 이용하여 titer를 높이는 방향으로 연구를 수행 중에 있다.

과채류 재배지에서 발생하는 식물기생성 선충의 방제를 위해 충남 공주의 오이 재배지와 충남 부여와 논산, 경남 진주의 딸기 재배지, 전남곡성의 메론 재배지역에서 시설재배와 노지 재배를 하고 있는 농가토양을 채취하여 선충을 분리, 동정한 후 각 지역별 토양에서 abamectin 1.68% SC, cadusafos 3% GR, dazomet 98% GR, fosthiazate 30% SL, BA12011 SL 등 약제들의 선충에 대한 밀도억제 효과를 알아보기 위하여 실내실험과 포장실험을 실시하였다. 대부분의 지역에서 채취한 토양 시료에 분포하고 있는 식물기생성 선충의 평균밀도가 약제처리 후 감소하는 것으로 확인되었지만, 부여의 경우 fosthiazate 처리시 Pratylenchus spp.가, 곡성의 경우 fosthiazate, abamectin, cadusafos, dazomet 처리시 Pratylenchus spp.에 대하여 토양 내 평균 밀도가 상승하였다. 또한 BA12011 처리시 약제처리 후 다른 약제와 비슷한 수준의 개체군 평균밀도를 보였으며, 특히 공주 토양에서는 fosthiazate의 약제처리 효과보다 모든 종에서 높은 방제효과를 확인하였다. 각 지역에서 채취한 토양에 약제처리를 한 후 난낭 형성을 확인한 결과, abamectin의 경우 부여와 진주의 토양에서 효과를 보였고, BA12011은 논산과 곡성, dazomet는 공주에서 난낭 형성을 억제하는 효과를 확인하였다. BA12011을 가지고 오이재배지에서의 방제효과를 살펴본 결과, Meloidogyne spp., Pratylenchus spp., Helicotylenchus spp.의 평균 밀도가 감소하였고, 2차 처리시보다 1차 처리시 평균 밀도의 감소율이 높은 것으로 보아 초기 단계의 방제의 중요성을 확인할 수 있었다.

국내 시설과채류 재배지는 꾸준히 증가하는 추세를 보이고 있으며, 최근 과채류 재배지 규모가 대형화 되면서 동일한 장소에서 연작년수가 길어지고, 연중재배의 원인에 의해 토양 내 식물기생선충의 밀도가 증가하고 그에 따른 경제적 피해가 증 가하여 문제가 되고 있다. 따라서 국내 과채류 재배지에서 분포하는 식물기생선충 의 발생 정도를 알아보기 위해 2012년 4월부터 9월까지, 공주, 논산, 부여, 진주, 곡 성 일대에서 오이, 딸기, 메론 재배지를 대상으로 식물기생선충의 발생현황을 조사 하였다. 식물기생선충의 경우 전체 토양시료 34개 가운데서 29개에서 검출되었다. 이처럼 대부분의 토양시료에서 식물기생선충이 발행한 것을 확인하였고 토양 내 발생한 식물기생선충의 종으로는 Meloidogyne spp., Pratylenchus spp., Helicotylenchus spp., Aphelechoides spp., Ditylenchus spp.등의 발생을 확인하였 다. 각 지역별 토양에 5가지 약제처리 전후의 평균밀도를 살펴본 결과, cadusafos 3%와 dazomet 98%의 경우 부여, 논산 지역의 토양에서 Pratylenchus spp.에 대해 100% 살선충효과를 보였으며, 진주 지역의 토양은 cadusafos 3%만이 Pratylenchus spp.에 대하여 100% 살충효과를 보였다. 곡성, 공주 지역의 토양에서 도 모든 약제에 대해 식물기생선충의 평균밀도가 감소하는 것을 확인할 수 있었다.