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.

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.

파밤나방(Spodoptera exigua)의 전사체 연구를 통하여 비티 독소단백질의 수용 체인 캐드헤린(cadherin) 유전자의 염기서열이 밝혀졌다. 파밤나방의 캐드헤린 유 전자는 11개의 캐드헤린 반복부위(cadherin repeat: CR)과 1개의 막통과영역 (transmembrane domain: TM)으로 구성이 되어있으며, NCBI GenBank no. KC907716.1로 등록이 되어있다. 확보된 파밤나방의 캐드헤린 유전자를 대상으로 비티 독소단백질과의 살충력 상승효과를 조사하기 위해 캐드헤린 유전자의 각 영 역별 재조합 단백질의 발현을 시도하였다. 캐드헤린 유전자의 영역은 각각 CR1-5, CR6-11, TM-C terminal로 구성이 되었으며, 살충력 상승효과는 조사하기 위해 파 밤나방 유충 1령과 3령에 대한 LC20 농도의 Cry1Ac와 Cry1Ca 독소 단백질을 대 상으로 각 캐드헤린 재조합 단백질을 질량비율(1:0, 1:1, 1:10, 1:20)로 인공사료에 침지하여 파밤나방 1령과 3령에 섭식시킨 후 5일 뒤에 살충율을 조사하였다. 본 연 구 결과는 캐드헤린이 비티 독소단백질의 수용체이며, 이러한 수용체의 증가가 비 티 살충력을 높일 수 있다는 근거를 제시하여 주고 있다.

곤충병원세균(Bacillus thuringiensis: 비티)의 살충효과를 증가시킨 미생물살충제 “비티플러스”가 개발되었다. 그러나 수화제 형태의 비티플러스는 농가나 산업체에서 높은 단가로 선호하지 않고 있는 실정이다. 이에 본 연구는 액상 제형의 비티플러스를 개발하는 연구 목적을 두었다. 이러한 목적에 따라 먼저 비티플러스 제조에 포함되는 두 세균 배양액의 최적 혼합 비율을 결정하였다. 이 최적 혼합액은 10%의 에탄올을 보존제로 사용되었으며, 비티와 또 다른 곤충병원세균인 Xenorhabdus nematophila (Xn)의 배양액 비율이 5:4 (v/v)로 제조하게 했다. 또한 이 액상제형이 1,000 희석배수에서 효과를 보이기 위해 비티 배양액을 10 배 농축하여 최적 비율로 혼합하였다. 이렇게 해서 얻어진 액상 제형을 발육 후기 유충의 배추좀나방(Plutella xylostella)이 가해를 하는 배추밭에 처리하여 7일 후 약 77%의 방제 효과를 보였는데, 이 처리 효과는 현재 상용화되는 배추좀나방 적용 생물농약들과 비등한 효과를 나타내는 것으로 판명되었다. 저온 및 상온의 저장 분석에서 본 액상 제형은 최소한 한 달 동안 안정된 방제효과를 나타내는 것으로 분석되었다. 이 액상 제형의 안정된 방제 효과를 보장하여 주는 품질관리 기술을 개발하기 위해 제형 내비티 포자 밀도와 Xn 유래 유용물질의 농도를 판별하였다. 본 연구 분석은 최적의 방제 효과를 나타내기 위해서는 비티플러스 액상 제형에 비티 포자 밀도가 최소 5 × 1011 spores/mL 이고, Xn 세균 대사물질들 가운데 8 종 유효물질의 농도가 품질관리 판별 기준으로 제시되었다.

율마(Cupressus macrocarpa)는 측백나무과 식물로 특유의 레몬향기가 나며 키우기가 쉽고 가격이 저렴한 식물이다. 비교적 병해충에 내성을 보이는 율마의 줄기와 가지 부분에 흰색가루가 덮여 있는 것을 발견했다. 이 흰색가루의 본체를 동정하고 처방을 하기 위하여 본 연구를 실시하였다. 해부현미경으로 관찰하였을 때 깍지벌레 유충과 성충 모습을 관찰하였으며, 형태분류학적 동정 결과 이 흰색가루의 본체는 가루깍지벌레(Pseudococcus comstocki)라고 판명되었다. 현재 cytochrome oxidase I의 염기서열을 중심으로 분자진단법으로 형태동정 결과를 확인하고 있다. 약제처리는 클로로니코티닐계 일종의 이미다클로프리도 수화제(500 ppm)를 처리한 결과 5 일 만에 75%의 방제 효과를 나타내었다. 본 연구는 율마에 피해를 주는 가루깍지벌레를 최초로 보고하고 이에 대한 약제 방제 효과를 분석하였다.