나방은 성페로몬에 대한 통신시스템이 잘 발달되어 있다. 동종의 암컷이 방출하는 성페로몬을 원거리에서 감지하여 암컷을 정확히 찾아가 교미할 수 있도록 하기 위해서, 수컷 나방은 고도로 발달된 성페로몬 감지 시스템을 갖고 있다. 이러한 시스템을 이용해서 수컷 나방은 페로몬 냄새 기둥(plume)을 따라 바람을 거슬러 비행하면서 간헐적으로 감지되는 페로몬 냄새가닥(odor filaments)을 추적하는 고정행동양식(stereotypic behavior)을 보인다. 일반적으로 여러 성분으로 구성되는 나방의 암컷 성페로몬은 그 조성이 종특이적(species-specific)이며, 비슷한 성분을 공 유하는 유사종들이 방출하는 성페로몬과 동종의 암컷이 방출하는 성페로몬을 정확히 구분하기 위해서 수컷 나방은 촉각에 여러 종류의 고도로 특 화된 페로몬 감각세포들을 갖고 있어서, 이들이 페로몬을 감지할 때 나오는 신경 신호들을 종합해서 동종의 페로몬을 인식하여 행동반응이 일어 나게 된다. 수컷 나방은 보통 동종의 페로몬 성분뿐만 아니라 유사종이 사용하는 페로몬 성분들을 특이적으로 감지하는 길항적(antagonistic) 냄 새감각세포들도 갖고 있어서 페로몬 식별력을 강화한다. 본 종설에서는 지금까지 보고된 수컷 나방의 페로몬 감지 시스템과 이와 연관된 수컷의 감각기 및 행동반응에 대한 연구 결과들을 정리하고, 이를 종합하여 앞으로의 연구 방향을 제시하고자 한다.

호박과실파리는 한국, 일본 등 아시아에 분포하여 다양한 종류의 박과식물에 피해를 주는 해충으로 호박과실파리의안테나에 존재하는 냄새감각기(olfactory sensilla)들은 기주 탐색 등에 중요한 역할을 한다. 본 연구에서는 GC-EAD(gaschromatography–electroantennographic detection) 기술을 이용하여 호박과실파리 안테나의 냄새감각세포에 활성을 나타내는 물질을 탐색하였다. 합성물질의 혼합물 및 호박에서 포집한 추출물을 사용해서 EAD 및 EPD 활성을 조사한결과, 2-pentanol, 3-methyl-1-butanol, butyl acetate, butyl propionate, methyl (E)-3-hexenoate 및 dimethyltrisulfide 등이호박과실파리의 냄새감각기에 활성을 나타내는 것으로 확인되었다. 본 연구 결과는 호박과실파리의 친환경적 방제에사용될 수 있는 유인제 등의 개발에 유용한 정보가 될 것으로 사료된다.

오세아니아 지역의 호주, 폴리네시아 및 뉴칼레도니아 등에 분포하는 퀸즐랜드과실파리(Bactrocera tryoni)는온대, 아열대성 곤충으로 최소 49 과에 속하는 많은 식물을 가해하여 이 지역에서 큰 피해를 주고 있으며, 우리나라에침입할 경우 사과, 복숭아, 토마토 등 주요 작물에 큰 피해를 줄 수 있는 해충이다. 퀸즐랜드과실파리 등 여러과실파리류의 우리나라에의 침입 및 정착을 억제하고 침입시 효율적으로 대처하기 위하여 농림축산검역본부 및농림수산식품기술기획평가원에서 주관하는 “금지급 검역해충 과실파리류 침입 대비 국가 위기대응 시스템 개발”과제의 일환으로 퀸즐랜드과실파리를 조기에 탐지할 수 있도록 상시예찰법을 개발하고, 이들이 발견 또는 발생했을경우에 대한 사전 준비, 위해성 평가 등 종합적으로 대처하기 위한 대응 매뉴얼을 개발하였다. 본 발표에서는퀸즐랜드과실파리의 행동 및 생태, 그리고 이를 탐지하고 대처하는 방안들을 제시한다.

베리류의 주요 해충인 벗초파리(Drosophila suzukii)는 주로 냄새감각을 이용하여 기주식물을 찾아 과실에 산란하는 것으로 알려져 있다. 벗초파리의 안테나에는 수많은 냄새감각기(olfactory sensilla)들이 존재하며, 이들 냄새감각기들이 벗초파리의 기주탐색에 중요한 역할을 하는 것으로 판단된다. 곤충의 안테나에 존재하는 냄새감각세포들의 반응을 측정하는 GC-EAD(gas chromatography–electroantennographic detection) 기술을 사용하여 체리, 딸기, 블루베리 등에서 포집한 추출물로부터 벗초파리에 냄새활성을 나타내는 물질들을 동정하였다. 이 연구를 통하여 2-pentanol, propyl acetate, 2-ethylhexanal을 포함한 18 여개 물질들이 벗초파리의 냄새감각기에 큰 활성을 보이는 것으로 확인되었다. 본 연구 결과는 유인제 등 벗초파리의 방제에 친환경적으로 사용될 수 있는 신호화학물질(semiochemical)의 개발에 유용한 정보가 될 것으로 사료된다

각종 베리류 과실에 피해를 주는 벗초파리(Drosophila suzukii)에 있는 냄새감각기(Olfactory sensilla)들의 종류와 분포를 알아보기 위해 암, 수컷의 촉각(Antenna)과 작은턱수염(Maxillary Palpi)을 주사전자현미경(Scanning Electron Microscope)으로 관찰하였다. 직경 20–50nm의 작은 구멍(Pore)들이 표면에 존재하는 감각기(Sensilla)들을 냄새감각기 로 구분했을 때, 벗초파리의 촉각과 작은턱수염에 분포하는 많은 감각기들은 대부분이 냄새감각기로 판단되었다. 이들 냄새감각기들은 표면미세구조가 다른 귀모양감각기(Sensilla auricillica), 털감각기(Sensilla trichodea) 및 추상감각 기(Sensilla basiconica)가 대부분을 차지했으며, 감각기 종류와 분포양상은 촉각과 작은턱수염 사이에 뚜렷한 차이를 나타내어 벗초파리의 촉각과 작은턱수염은 서로 다른 냄새감각기능을 가질 것으로 생각되었다. 본 연구 결과는 벗초파리의 냄새통신을 이해하고 유인제를 개발하는데 유용한 정보를 제공할 것으로 사료된다.

본 연구는 과수원의 주요 나방류 해충의 친환경적인 선택성 유인제를 개발하기 천연발효막걸리와 천연발효과즙에 대한 과수원 주요 나방류의 유인력을 한국과 뉴질랜드에서 동시에 평가하였다. 한국의 사과원에서는 애모무늬잎말이나방과 사과무늬잎말이나방, 복숭아순나방 등이 천연발효물질에 유인되었다. 특히 애모무늬잎말이나방의 유살량이 상대적으로 높았다. 발효막걸리 중에서 가평잣생막걸 다른 발효막걸리에 비하여 애모무늬잎말이나방의 유인력이 다소 높았으며, 발효과즙 중에서 파인애플과즙이 다소 높았으나, 처리 간에 뚜렷한 차이를 보이지는 않았다. 뉴질랜드에서 발효막걸리와 자두발효과즙에서 Epiphyas postvittana와 기타 나방류의 유인력이 우수하였다. 이들 2개 발효물질 모두 제조과정에서 설탕을 추가한 것이 추가하지 않은 것에 비하여 Epiphyas postvittana 및 기타 잎말이나방류의 유인력을 증가시켰다. 천연발효물질에 유인된 애모무늬잎말이나방(국내)과 Epiphyas postvittana (뉴질랜드) 두 종의 암수 비율은 비슷하거나 암컷의 유살수가 다소 높은 경향이었다. 유인된 Epiphyas postvittana의 암컷은 99%가 교미한 암컷이었다. 이들 천연발효물질에 대해서 Epiphyas postvittana 등 잎말이나방류의 안테나 반응을 GC-EAD를 이용하여 조사한 결과, 안테나에 냄새활성을 나타내는 여러 피크들을 찾아내었다. 전반적으로 30여종의 냄새활성 물질이 조사되었으며, 이들 냄새활성물질 중에서 대부분은 여러 종의 잎말이나방류에 동시에 반응하였으며, 일부는 종 특이적이거나, 성별에 따른 특이성을 보였다. GC-MS 및 GC-EAD를 이용하여 찾아낸 일부 발효물질의 냄새활성성분을 토대로 야외에 합성화합물 트랩을 설치하였으나, 주요 잎말이나방류가 거의 유인되지 않았다. 하지만 아직까지 밝히지 못한 냄새 활성성분이 있으며, 향후 이들 발효물질의 추가적인 냄새활성 성분을 집중적으로 분석하여 야외 실험을 실시할 경우 과수원 주요 잎말이나방류의 유인제 개발이 가능하리라 본다.