뿌리혹선충의 화학적 방제를 대체할 수 있는 친환경적 선충방제제 개발을 위해 아미노산의 활용 가능성을 검토하고 케라틴 단백질로 구성된 닭우모 단백질로부터 추출한 가수분해물(chicken feather protein hydrolysate, CPH)의 고구마뿌리혹선충(Meloidogyne incognita)에 대한 증식억제 효과를 검정하였다. 고구마뿌리혹선충 2령 유충을 대상으로 19종의 아미노산을 이용하여 유충 치사력을 실내 검정한 결과, L-asparagine, L-aspartic acid, L-methionine, L-tyrosine 및 L-cysteine은 50 mM 농도에서 50% 이상의 유충 치사율을 나타내었다. 케라틴 단백질 분해세균 Chryseobacterium sp. FBF-7 균주는 실험실 규모의 6ℓ 발효조에서 배양 3일 후 75%의 닭우모분을 분해하였으며, CPH에 함유된 17종 아미노산의 총 함량은 1,661 μmol/㎖ 이었다. CPH의 고구마뿌리혹선충 알 부화 억제율과 2령 유충 치사력을 실내 검정한 결과, 1/100 희석액 처리 시, 24일 후 61%의 알 부화 억제율, 72시간 후 67%의 유충 치사력을 나타내었다. 토마토 포트 재배시험 토양에 CPH 1/100 희석액을 15일 간격으로 4회 처리한 결과, 토양 내 유충밀도 64%, 난낭수가 61% 감소되었다. 수박시설재배지에서 고구마뿌리혹선충에 대한 방제효과 시험을 수행한 결과, CPH 1/100 희석액 처리구에서는 토양 내 유충밀도와 난낭수가 무처리구에 비해 50% 억제되었으며, CPH 1/50 희석액 처리구에서는 토양 내 유충밀도와 난낭수가 60% 억제되었다. 따라서 Chryseobacterium sp. FBF-7에 의해 생산된 닭우모 단백질 가수분해물은 작물 생육기간에 사용가능한 고구마뿌리혹선충 방제제로 활용 가능하리라고 판단된다.

국내 과채류 시설재배지 토양 내 분포하는 뿌리혹선충의 계통학적 특성을 조사하였다. 토마토, 오이, 수박, 참외를 재배하는 12개 과채류 시설재배지 토양 내 뿌리혹선충의 밀도를 조사한 결과, 모든 시설재배지 토양에 광범위하게 분포하였으며 토양 300 g 당 평균 72±6~2,898±468마리로 검출되었다. 시설재배지 토양에서 수집한 뿌리혹선충 2령 유충을 대상으로 PCR-RFLP 계통분석을 수행하였다. 시설재배지 토양에서 분리한 12개 뿌리혹선충의 mtDNA PCR 증폭산물을 대상으로 제한효소 HinfI을 처리한 결과 900, 410, 290 및 170 bp의 DNA 절편 양상을 나타내는 Group A와 900, 700 및 170 bp의 DNA 절편 양상을 나타내는 Group B로 분류되었다. 각 그룹에 속하는 뿌리혹선충의 mtDNA 유전자 염기서열(1,483~1,521 bp)을 결정하여 계통분석한 결과, Group A에 속하는 9개의 뿌리혹선충은 고구마뿌리혹선충(Meloidogyne incognita)과 99.73~99.93%의 상동성을 나타내었고 그리고 Group B에 속하는 3개의 뿌리혹선충은 땅콩뿌리혹선충(Meloidogyne arenaria)과 99.54~ 99.73%의 상동성을 나타내어 유사한 종으로 확인되었다.

Enterobacteria were isolated in the gut of the predacious multicolored Asian ladybird beetle, Harmonia axyridis, and their effects to the development of H axyridis were examined. Populations of H axyridis in this experiment were collected from Kimjae at Cheonbuk province (JK population), Geumsan at Chungnam province (CK population) and laboratory population at Laboratory of Insect Physiology in Chungnam National University, Daejeon. Thirty-four enterobacteria isolates were purified and isolated from the digestive tract of H. axyridis, and a total of 4 strains were classified into group by analysis of 16S rRNA gene sequences. About 70% of total isolates were phylogenetic groups of Bacillus genus and Staphylococcus genus, and they were commonly separated from the digestive tract of H. axyridis. After investigating their susceptibility against antibiotics with 18 representative enterobacteria isolates, ofloxacin and penicillin were selected for examination in this study of their ability to inhibit the growth of all of isolates. In order to remove the enterobacteria from the aphids, ofloxacin and penicillin were given to the green peach aphid, Myzus persicae, and the turnip aphid, Lipaphis erysimi. These aphids were provided to H. axyridis as prey. The weight of pupa, developmental periods of each larval instar, the number of eggs and their hatching ratio of H. axyridis with treatment aphids were lower compared with non-treatment aphids. Staphylococcus saprophyticus is a representative enterobacteria and commonly isolated from the digestive tract of H. axyridis. In the absence of S. saprophyticus, the developmental periods of each larval instar increased, however, the weights of pupa, the number of eggs, and their hatching ratio decreased.

곤충의 장내에는 여러 세균들이 서식하며 공생관계를 가지고 기주곤충의 소화, 발육, 생존, 번식 등에 중요한 역할을 하는 것으로 알려져 있다. 최근에 공생세균이 기주곤충의 생장과 발육에 필수적인 아미노산이나 비타민을 합성하는 것으로 밝 혀지고 있고, 이러한 공생세균은 곤충의 소화기관 부근에서 발견되어지는 것으로 보고되고 있다. 본 연구에서는 포식성 곤충인 무당벌레(Harmonia axyridis)의 장 내에 존재하고 있는 세균의 분리 및 동정을 통해, 무당벌레 장내미생물의 종류 및 이들 세균이 무당벌레의 생물학적 특성이나 생태학적 특성에 미치는 영향을 조사 하고자 하였다. 전북 김제와 충남 금산 월동개체군과 실내에서 누대사육한 무당벌레 유충과 성 충의 소화기관을 채취하여 장내세균을 분리하고 동정한 결과 Arthrobacter속 외 33균주가 확인되었으며, 분리된 균주를 여러 계통의 항생제가 첨가된 배지에 배양 하였다. 그 중 억제효과를 보이는 항생제인 ofloxacin, penicillin을 선발하여 무당 벌레의 먹이가 되는 복숭아혹진딧물에 직접 처리하여 사육하면서 번데기무게, 유 충기간, 성충의 산란력, 부화율 등의 생리적인 특성을 조사한 결과, 항생제 처리에 의한 장내세균의 부재시 무당벌레의 생물학적, 생태학적 특성에 있어 정상개체와 차이를 보이는 것으로 확인되었다. 특히나 실험에 이용한 세 지역의 무당벌레 개 체군의 장에서 분리된 Staphylococcus속 세균의 경우, 2령 유충단계에서부터 분리 됨에 따라 이 균의 존재여부에 대한 무당벌레의 유충기간, 번데기무게, 성충의 산 란력 및 부화율을 조사하여 장내세균의 역할을 구명하고자 하였다. 그 결과, Staphylococcus속 세균의 부재시 유충기간이 증가하였고, 번데기무게, 성충의 산 란력은 감소하였다.

곤충과 곤충미생물의 공생관계에서 공생미생물은 곤충에 소화, 발육, 생존, 번식 등의 특수한 역할을 하는 것으로 알려져 있으며, 최근에 공생세균이 기주곤충의 생장과 발육에 필수적인 아미노산이나 비타민을 합성하는 것으로 밝혀지고 있다. 본 연구에서는 포식성 곤충이며 진딧물의 생물학적 방제인자로 가장 많이 사용되고 있는 무당벌레(Harmonia axyridis)의 장내에 존재하고 있는 미생물의 분리 및 동정을 통해, 무당벌레 장내미생물의 종류 및 이들 미생물이 무당벌레의 생물학적 특성이나 생태학적 특성에 미치는 영향을 조사하고자 하였다. 무당벌레 유충과 성충의 소화기관을 채취하고 다양한 배지에서 배양하여 장내 세균의 분리 및 동정한 결과 Arthrobacter속 외 33균주가 확인 되었으며, 분리된 균주를 여러 계통의 항생제를 배지에 첨가하여 배양하였다. 그 중 억제효과를 보이는 항생제인 ofloxaxin, penicillin, tetracycline을 선발하여 1,000㎍/1㎖의 농도로 무당벌레의 먹이가 되는 복숭아혹진딧물에 직접 처리하여 사육하면서 번데기 무게, 유충기간, 우화기간, 성충의 산란력, 색상변이 등을 조사 한 결과, ofloxacin 항생제를 처리에 의해 번데기 무게의 감소 및 성충 암컷의 산란수 감소, 유충기간의 지연 등의 현상을 확인할 수 있었으며, 항생제 처리에 의한 장내세균의 부재로 인한 결과인지를 추후 확인해야 할 것으로 생각된다.

곤충과 곤충미생물의 공생관계에서 공생미생물은 곤충에 특수한 역할을 하 는 것으로 알려져 있지만, 극히 제한적으로 연구가 되고 있다. 본 연구에서는 곤충의 장내에 존재하고 있는 공생세균의 분리 및 동정을 통해, 곤충과 공생 세균과의 관계를 확인하고 이를 응용할 수 있는 유용미생물을 스크리닝하고 자, 포식성 곤충을 대상으로 실험을 실시하였다. 포식성으로 잘 알려진 무당 벌레, 담배장님노린재, 갈색반날개와 늦반딧불에서 중장을 채취하여 실험을 실시하였다. 채취한 중장을 마쇄한 후 희석하여 1/10NB배지, skim-milk배지, cellulose배 지, chitin배지에 배양하여 공생세균의 분리 및 동정한 결과, 무당벌레에서 Arthrobacter속 외 33균주를 확인 할 수 있었고 갈색반날개에서 Achromobacter 속 외 10균주, 담배장님노린재에서 Bacillus속 외 3균주, 늦반딧불이에서 Myroides속 외 3균주를 확인하였다. 무당벌레에서 단백질 분해 능력을 가진 12균주, cellulose 분해 능력을 가진 9균주와 chitin 분해 능력을 가진 8균주를 확인 하였고 담배 장님노린재에선 특별한 분해능력을 보이는 균주를 분리하진 못하였다. 갈색반 날개와 늦반딧불이에서 단백질 분해 능력을 가진 균주를 각각 1균주, 2균주를 분리하였다. 추후 잡식성, 식식성 곤충에서 공생세균을 분리 및 동정하여 곤 충과 공생세균간의 관계를 규명하고, 특이적 활성을 지닌 공생미생물의 이용 가능성을 타진하고자 한다.

경상북도내의 금속광산, 공장 및 공업지역의 토양의 오염도를 조사하고 중금속 오염토양 중에 분포하는 미생물 flora의 정량적 평가를 위하여 청정지역인 독도토양과 비교한 결과, 일반세균의 경우 10~100배 낮은 분포율을 나타내었으며, 6가크롬 오염토양 중 곰팡이는 거의 검출되지 많았다. 방선균은 수은 오염토양의 경우 6.7X105~7.5X107 cfu g-1, 6가크롬 오염토양 내 방선균 수는 4.8X104~5.0

유기농업을 수행해온 배추와 무의 근권토양과 관행농법의 근권토양 및 비경작지 토양으로부터 토양시료를 채취하여 선충의 밀도를 조사하고, 토양내 유익선충인 곤충병원성 선충의 분포상황을 검토하였다. 경작지 토양 내 선충 분포율이 비경작지에 비하여 높았고, 유기농업 토양이 관행농업 토양보다 선충의 밀도가 높게 나타났다. 선충의 정량적 평가법으로 직접계수법과 MPN 법을 비교 조사한 결과 MPN법이 신속하고 정확한 방법임이 확인되었다. 각 토양으로부터 분리된 곤충

경상북도내의 금속광산, 공장 및 공업, 일반폐기물, 공단주거지역 및 특수 용수사용지역 등 360곳의 토양을 2001년 3월부터 10월가지 채취하여 토양 오염도를 조사하였다. 토양 오염도는 중금속인 카드뮴, 구리, 비소, 수은, 납, 6가 크롬 및 시안의 7개 항목을 대상으로 하였으며, 그 중 각 항목에서 가장 오염도가 심한 5개 지점을 대상으로 토양내 곤충병원성 선충의 분포를 조사하였다. 토양내 선충은 누에를 이용하여 곤충병원성, 사물기생성 선충을 대상