본 연구는 식물검역 분야에서 주요하게 사용되고 있는 메틸브로마이드 훈증제로 인해 발생하는 약해를 저감하기 위한 물질을 모델식물인 애기장대를 이용하여 스크리닝하였다. 사전연구를 통하여 메틸브로마이드 훈증제의 식물 독성 메커니즘으로 활성산소발생와 식물 성장 호르몬인 옥신의 식물체 내 분배억제효과가 발생하는 것을 바탕으로 하여, 약해 저감물질후보군으로 활성산소를 제거하는 역할을 하는 ROS scavenger 2종 (NAC, GSH)과 옥신을 훈증제 처리 전 애기장대에 처리한 후 약해의 저감 정도를 육안평가와 더불어 관련 유전자의 발현을 확인하였다. 연구 결과 메틸브로마이드에 의해 유도된 약해는 옥신보다는 활성산소를 저감시키는 물질후보군들에서 약해 저감효과가 나타났다. 이 중 GSH을 이용하여 농도구배하여 전처리하였을 때, 5 mM GSH 전처리 후 메틸브로마이드 훈증 시 약해 저감효과가 두드러졌다. GSH 전처리 시 식물체 내에 MBF1c와 HSP70 유전자 발현이 증가하는 것을 확인하였으며, 이는 메틸브로마이드 훈증으로 유도되는 약해를 방어하는 역할을 담당하였을 것이라고 평가된다. 따라서, 식물검역 훈증제 메틸브로마이드에 의해 발생하는 약해를 저감하는 데 GSH의 사용가능성을 평가하였으며, 이를 기반으로 다양한 식물체에 적용하여 수출입 시 약해로 인한 경제적 손실을 감소시킬 수 있기를 기대한다.

지난 17년간(2000~2016년) 검역현장에서 검출된 해충의 종류는 1,891종이다. 이중 딱정벌레목은 전체의 43.6%(곤충은 1,630종으로 86.2%)로 검역적으로 매우 중요하며, 여기에서 버섯벌레과(Erotylidae)는 딱정벌레목 머리대장상과에포함되고, 이들의 검출률은 1.15%이다. 본 연구는 검역과정에서 검출되는 버섯벌레과의 곤충 중 Dacne 속에 속하는종들에 대하여 검토하였다. 식용 또는 약용 버섯류의 검역과정에서 검출된 종들을 보면, 최근 10년간 검출률이가장 높은 종은 Dacne japonica로 236회 검출되었으며, D. picta는 39회, D. fungorum은 2회 검출되었다. 현재 북한을포함하여 한국 분포종으로 알려진 종은 D. picta, D. fungorum nigrocephala, D. osawai, D. zonaria 4종이며, 2006년북한에서 수입된 버섯에서 검출된 D. japonica는 국내 미기록종으로, 한반도에 분포하는 것으로 새롭게 추가되지만,아직 남한에서의 기록은 없다. 또한, 중국산 버섯류에서 검출된, 신종으로 생각되어지는 Dacne속의 sp. 한 종을발견하여 본 연구를 통해 보고하고자 한다.

벼 멸구류는 그 발생과 분포가 지역적으로 한정되지 있지 않은 이동성 해충으로 최근 들어 이들 해충뿐만 아니라 매개하는 바이러스의 발생에 의해서 벼에 피해가 보고되고 있다. 우리나라를 포함하여 아시아지역 9개국에서는 농촌진흥청 아시아농식품기술협력협의체(AFACI) 프로그램의 지원으로 “아시아지역 이동성 병해충 국제협력네트워크 구축”프로젝트를 수행하고 있다. 본 연구에서는 아시아 지역 각국의 멸구류 포장 발생실태를 파악하기 위해 개발한 끈끈이카드를 이용한 벼 멸구류 및 거미류 조사방법을 이용하여 2013, 2014, 2015년 6월말부터 9월말까지 충남 홍성, 경기 화성, 전북 김제와 완주지역의 무농약 논포장에서 발생동태를 조사하였다. 2013년 경기 화성에서는 애멸구 밀도가 높았고, 벼멸구는 8월 중순이후에 밀도가 높아졌다. 거미류는 발생이 후반기로 갈수록 많아지는 경향이었다. 2014년 전북 김제 지역에서는 벼멸구는 발생하지 않았으며, 애멸구 밀도가 조사지당 900개체 이상을 보였고 7월 말까지 줄어드는 경향을 보였고, 흰등멸구는 6월에서 8월까지 20-30개체 정도 조사 되었다. 2015년 전북 완주 지역에서는 애멸구가 50개체 정도 조사되었으며, 흰등멸구와 벼멸구는 적은 수로 조사되었다. 거미류는 전년도와 유사한 밀도 증가 패턴을 가졌다.

본 연구에서는 계피 정유 3종의 구성성분을 분석하였고, 미국선녀벌레에 대한 살충활성을 검정하였다. (E)-Cinnamaldehyde을 포함한 9종의 계피 정유 구성성분과 21종의 유사 물질을 미국선녀벌레 약충에 대해 살충활성을 검정한 결과, hydro-cinnamic acid가 반수치사농도 1.55 mg/cm 2로 가장 좋은 살충활성을 보였으며, geranic acid도 1.59 mg/cm 2로 높은 살충 활성을 보였다. Cinnamaldehyde를 포함한 hydro-cinnamaldehyde, (E)-cinnamaldehyde, cinnamdyl alcohol, cinnamyl acetate, dibutyl phtalate, anethole, a-cyano cinnamic acid, (s)-perillyl alcohol, methyl cinnamaldehyde, bonyl acetate 12종이 중간정도의 활성(1.60 - 4.94 mg/cm 2 )을 보였으며, 다른 물질들은 살충활성이 낮거나 없었다. 미국선녀벌레 성충에 대해서는 eugenol 이 반수치사 농도 10.81 mg로 가장 높은 살충활성을 보였으며, geranic acid (30.68 mg)도 높은 살충력을 보였다. Cinnamaldehyde 등 9종이 반수 치사 농도 105.44~255.76 mg의 살충활성을 보였다. 다른 18종의 물질은 활성이 낮거나 없었다. 실제 포장인 인삼포장에 발생하는 미국선녀벌레에 대한 적용시험에서 cinnamon bark 정유와 cinnamon green leaf 정유가 각각 82.3%와 82.9%의 높 은 살충활성을 보였다. 농업환경에서 고독성 합성살충제의 사용을 줄일 수 있는 방안으로 본 논문에서 선발한 계피정유가 미국선녀벌레의 약충 및 성충 방제에 유용한 수단으로 이용될 수 있을 것으로 사료된다.

경기도 8개 지역에서 2010년부터 2012년 동안 식균성인 노랑무당벌레의 발생기주를 조사한 결과, 흰가루병에 감염된 12종의 식물에서 관찰 이 되었다. 특히 가장 밀도가 높았던 배과원에서 노랑무당벌레는 7월 상순부터 11월 상순까지 발견되었다. 식균성인 노랑무당벌레의 장내에서는 흰가루병 균사나 포자 외에 다른 먹이의 흔적이 발견되지 않았고, 알과 번데기를 제외한 전 발육단계에서 균을 섭식하는 특성을 볼 때 절대적 식균성 곤충으로 생각된다. 25℃에서 오이 흰가루병균을 섭식한 노랑무당벌레의 발육기간은 알, 유충, 번데기, 성충이 각각 3.9, 10.4, 4.1, 37.7일 이었고, 발육단계별 오이 흰가루병 섭식량은 45.6, 144.4, 372.2, 628.1, 473.7 mm 2로 4령, 성충, 3령, 2령, 1령 순으로 많았다. 본 연구를 통해 노랑무당벌 레의 오이 흰가루병에 대한 섭식능력을 바탕으로 향후 유용 토착천적으로써 대량사육기술, 저독성 약제 선발 등 작물 흰가루병 종합방제기술(IPM) 에 대한 연구가 필요하리라 사료된다.

미국선녀벌레 [Metcalfa pruinosa (Say, 1830)]는 북미 원산 해충으로서 2005년 최초로 발견되고 2009년 공식적으로 확인 된 후, 2014년까지 전국 52개 시군구로 급격히 분포 지역이 확대 된 침입 해충이다. 현재까지 미국선녀벌레 생활사, 월동생태, 온도에 따른 발육 모델과 국내에서 분포 가능 지역에 관한 분석 등 생태학적 연구들이 진행되어 왔다. 또한 기주 선호성 및 기주 선택에 관한 특성을 이해하고자 EPG를 이용한 섭식행동이 연구되었으며, 몇 가지 기주에서 정착 및 발육 성공률이 조사되었다. 아울러 화학적 합성 살충제와 천연물 유래 물질들을 이용한 방제 효과 등이 조사되었으며, 6종의 합성 살충제가 등록되었다. 이러한 결과들을 종합, 분석하여 미국선녀벌레의 확산 방지와 효율적인 방제 전략을 모색해 보고자 하였다.

꽃매미는 약충과 성충이 무리지어 식물체 흡즙하거나 그 과정에서 감로를 배출하여 그을음병을 유발시킴으로서 포도 등에 피해를 주는 외래해충이다. 본 연구는 경기도내 주요 포도 재배지에서 꽃매미의 발생특성과 월동기 극저온이 꽃매미 월동난괴의 생존율에 미치는 영향을 분석하기 위해 2010년부터 2013년까지 수행하였다. 경기지역에서 꽃매미 월동난괴는 5월 상순부터 부화하기 시작하여 5월 중순에 가장 높은 약충 밀도를 보이고 있으며 7월 하순부터 출현한 성충은 11월 상순까지 산란하는 특성을 보였다. 동절기 온도가 꽃매미 월동난괴 생존율에 큰 영향을 미쳤으며, 1월 중 극저온 출현일수(x)와 생존율(y) 간 관계를 선형회귀모형으로 분석하였다. 그 결과 예측치와 실측치 간 잔차자승합(residual sum of square) 가장 낮은 모형은 –11℃를 임계 극저온으로 취급한 y = -1.0486 x + 94.496 (R2 = 0.7067) 이었다. 본 연구 결과는 월동 중 꽃매미 알의 생존율 예측과 봄철 발생시기 정보를 제공함으로써 꽃매미 관리전략 수립에 유용하게 활용될 수 있을 것으로 판단된다.

벼에 치명적인 피해를 주는 벼멸구는 매년 중국으로부터 비래해오는 벼의 중요 한 해충으로 2013년에는 2005년 이래로 가장 많은 발생을 보였다. 농촌진흥청 벼 해충 중앙예찰단이 2013년 7월 29~31일까지 충남 청양 등 4개 도 19개 시․ 군에서 논 342필지를 대상으로 벼멸구의 발생현황을 조사한 결과 192필지에서 발생하여 56.1%의 평균 발생필지율을 보였으며, 이중 방제가 필요한 필지율은 14.3%(49필 지)로 나타났다. 이는 2012년 평균 발생필지율 1.9%보다 약 30배 정도 높고 요방제 필지율 1.0% 보다 14배 이상 높았다. 2013년 8월 30일 현재 전국적으로 벼 고사 피 해(Hopper burn)를 받은 지역은 전북, 전남, 경북, 경남 등 4개도 17개 시군이였으 며, 경북 상주, 성주, 칠곡, 예천, 전북 남원, 순창 등 내륙지역에서도 피해가 많이 발 생하였다. 2013년도에 발생한 벼멸구를 대상으로 주요 약제의 방제효과를 조사하 기 위하여 전남 해남지역에서 벼멸구 성충을 채집하여 페노브카브 유제(50%) 등 10약제를 가지고 추천농도로 살포하여 24∼72시간 후 감수성계통 벼멸구와 살충 효과를 비교 조사한 결과 페노뷰카브유제, 에토펜프록스유제, 디노테퓨란수화제 등이 살충효과가 높았으며 중국에서 사용중인 약제는 살충효과가 낮았는데 이는 중국에서 사용하는 약제에 대해서 저항성이 발달한 벼멸구가 우리나라로 비래해 왔기 때문인 것으로 추정된다.