나방류의 페로몬 생합성은 식도아래 신경절에서 생산된 페로몬 생합성 촉진 신경펩타이드(pheromone biosynthesis activating neuropeptide, PBAN)의 분비로부터 시작된다. 분비된 PBAN은 페로몬샘의 상피세포막에 있는 PBAN 수용체와 결합하고, 신호전달과정을 거쳐 페 로몬 생합성과정이 활성화되어, 페로몬이 외부로 방출된다. 본 종설은 콩명나방(Maruca vitrata)의 성페로몬, PBAN과 수용체, 성페로몬 생합성 경로를 소개한다.

곤충은 넓은 범위의 온도영역에 사는 것으로 알려져 있으나, 40℃가 넘는 고온이나 빙결온도 이하의 저온에서는 생존이 어렵다. 본 연구는 사육온도 조건이 다른 환경에서 대사중심 조직인 지방체의 유전자 발현을 분석하기 위해, 온도조건을 달리하여 담배나방을 저온 사육충 (3~10℃), 고온 사육충 (35℃)로 나누고 상온 사육충 (25℃)을 대조구로 사용하여 전사체 분석을 수행하였다. 저온에서 특이적으로 높은 발현을 보인 유전자는 표피단백질, △9 불포화효소, 글리세롤 3-인산 탈수소효소이며, 저온에서 발현이 낮아진 유전자는 키틴 합성효소, catalase, UDP-당전이 효소이다. 고온에서 특이적으로 높은 발현을 보인 유전자는 과산화물제거효소, metallothionein 2, phosphenolpyruvate carboxykinase, 트레할로스 운반단백질이었다. 고온에서 높고 저온에서 낮은 대조적 발현을 보인 유전자는 열충격단백질, glutathione peroxidase이었다. 이들 온도 특이적이거나 대조적 발현을 보이는 유전자는 기후변화에 관련한 특이마커로 활용이 가능할 것으로 사료된다.

기후변화로 인한 한반도의 온도 상승은 비래해충으로 인한 벼 작물의 피해를 증가시키는 추세이다. 이에 따라토착 가능성이 있는 비래해충에 대한 조사가 필요한 실정이다. 따라서 본 연구에서는 영남지역의 벼 재배지대별비래해충의 실태 조사를 실시하였다. 조사 대상으로는 벼를 가해하는 주요 비래 해충인 멸구류 3종(벼멸구, 애멸구,흰등멸구)과 나방류 2종(혹명나방, 멸강나방)을 선정하였으며, 조사 지역으로는 경남의 고성과 밀양, 경북의 안동,상주로 각 도별 2개의 시를 선택하여 조사를 실시하였다. 멸구류의 경우 육안 조사, 포충망 조사, 끈끈이 트랩및 동력 흡충기를 이용하여 발생수를 조사하였으며, 나방류의 경우 앞서 제시된 방법에 페로몬 트랩을 추가하여조사하였다. 그 결과 멸구류는 조사 지역 전체적으로 꾸준히 발생한 것에 반해, 나방류의 경우 경북은 조사 초반,경남은 조사 후반부터 발생됨을 확인할 수 있었다. 이러한 조사 결과는 기후변화로 인한 벼 작물의 비래해충 피해를감소시키기 위한 조기 경보 시스템 확립에 토대가 될 것이다.

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.

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.

휴면을 하지 않는 배추좀나방(Pluotella xylostella)의 국내 월동가능성에 관한 의구심을 가졌다. 본 연구는 배추좀나방의 월동 환경조건을 결정하고, 국내 월동세대의 지역적 유전 차이를 분석하여 이 해충의 국내 월동 가능성에 대한 검정을 하였다. 배추좀나방의 체내 빙결점은 -24.8℃(알)∼-20.5℃(용)로 나타났다. 그러나 장기간(3주)동안 배추좀나방을 -5℃로 처리한 결과 뚜렷한 생존력 저하를 보인 것으로 보아 체내 빙결점보다 훨씬 높은 온도에서 저온피해를 받는 것으로 보인다. 실제로 겨울기간 다양한 발육태의 배추좀나방을 야외조건에서 노출시킨 결과 모든 발육태에서 생존력 저하를 나타냈다. 그러나 비가온 실내조건에서 먹이가 공급된 상태에서 배추좀나방의 생존력은 크게 향상되었다. 안동지역에서 2014년도 최초의 성충발생일은 2월 25일이었으며, 서울지역은 2월 26일로 나타났다. 지역간 월동집단의 유전적 거리는 RAPD(Random Amplification of Polymorphic DNA) 분자마커를 이용하여 분석되었다. 안동집단과 서울집단 및 제주지역의 집단은 서로 뚜렷이 구분되는 유전적 거리를 나타냈다. 본 연구는 국내 어느 지역에서든지 배추좀나방 집단은 영하의 온도를 피할 수 있는 시설재배지에서 먹이가 공급된 상태에서는 월동이 가능 하다는 것을 제시하고 있다.