Bacillus thuringiensis(이하 B.t)는 곤충병원성세균으로 친환경농업에서 주요 작물보호 농자재로 사용되는 생물농약 중 하나이다. B.t는 그람양성의 호기성이며, spore와 crystal를 형성하고 포자 형성기에는 균체 내에 δ-내독소라는 독소단백질 을 생성한다. 딱정벌레목인 청동풍뎅이의 사체로부터 분리된 CAB530균주와 영 동 토양에서 분리된 CAB564균주는 나비목 해충에 살충활성을 나타내는 것을 확 인하였다. 위의 균주와 기존에 연구된 KB098, KB099, KB100을 비교하기 위해 실 내에서 누대 사육한 담배거세미나방(Spodoptera litura), 배추좀나방(Plutella xylostella), 파밤나방(Spodoptera exigua), 파리목(Diptera) 해충에 대해 생물검정 을 수행하였다. 단백질 패턴 분석과 담배거세미나방(S. litura), 파밤나방(S. exigua) 중장액을 처리하였을 때 분해억제정도를 보기위한 SDS-PAGE를 수행하 였다. SDS-PAGE의 단백질 패턴 분석 결과로 plasmid DNA 전기영동을 하여 패턴 의 차이를 분석하였다. CAB530균주와 CAB564균주의 내독소 유전자의 Cry형 유 전자를 동정하기 위하여 PCR을 수행할 계획이다.

RNA interference(RNAi)는 살아있는 세포에서 유전자의 표현력을 제어하는 방 법이다. 키틴을 분해하는 Chitinase는 곤충의 탈피에 관여하여 오래된 큐티클의 소 화 재흡수에 도움을 주는 효소이다. Chitinase를 이용하여 RNA interference 효과 를 보기 위해 담배거세미나방으로부터 RNA를 추출하였다. RNA 추출은 담배거 세미나방의 번데기, 번데기 직전의 유충, 5령 유충, 5령 유충의 외피로부터 각각 실 시하였다. RNA 추출물을 주형으로 cDNA를 합성하였고, 시퀀스 분석 결과 담배 거세미나방의 Chitinase의 크기는 약 610bp였다. 추후 담배거세미나방 Chitinase 의 dsRNA 합성과 생물검정을 통해 RNAi 효과를 확인하고자 한다.

국내 시설과채류 재배지는 꾸준히 증가하는 추세를 보이고 있으며, 최근 과채류 재배지 규모가 대형화 되면서 동일한 장소에서 연작년수가 길어지고, 연중재배의 원인에 의해 토양 내 식물기생선충의 밀도가 증가하고 그에 따른 경제적 피해가 증 가하여 문제가 되고 있다. 따라서 국내 과채류 재배지에서 분포하는 식물기생선충 의 발생 정도를 알아보기 위해 2012년 4월부터 9월까지, 공주, 논산, 부여, 진주, 곡 성 일대에서 오이, 딸기, 메론 재배지를 대상으로 식물기생선충의 발생현황을 조사 하였다. 식물기생선충의 경우 전체 토양시료 34개 가운데서 29개에서 검출되었다. 이처럼 대부분의 토양시료에서 식물기생선충이 발행한 것을 확인하였고 토양 내 발생한 식물기생선충의 종으로는 Meloidogyne spp., Pratylenchus spp., Helicotylenchus spp., Aphelechoides spp., Ditylenchus spp.등의 발생을 확인하였 다. 각 지역별 토양에 5가지 약제처리 전후의 평균밀도를 살펴본 결과, cadusafos 3%와 dazomet 98%의 경우 부여, 논산 지역의 토양에서 Pratylenchus spp.에 대해 100% 살선충효과를 보였으며, 진주 지역의 토양은 cadusafos 3%만이 Pratylenchus spp.에 대하여 100% 살충효과를 보였다. 곡성, 공주 지역의 토양에서 도 모든 약제에 대해 식물기생선충의 평균밀도가 감소하는 것을 확인할 수 있었다.

2010년부터 2012년까지 밀양, 괴산, 원주의 잡곡포장에 성페로몬트랩을 설치하 여 5월부터 10월까지 조명나방, 담배거세미나방 등 나방류 6종의 유인량을 조사하 였다. 지역간 나방류의 발생량은 밀양에서 총 5,520마리로 원주 및 괴산보다 각각 11.7배 및 8.2배 많았다. 밀양에서 담배거세미나방의 발생비율은 72.1%로 다른 나 방류 및 지역보다 월등히 높았으며, 그 다음은 파밤나방(12.9%) 이었으나, 멸강나 방은 0.4%로 매우 낮았다. 괴산에서 담배거세미나방의 발생비율(39.5%)이 가장 높았고, 그 다음은 담배나방(28.9%) 및 파밤나방(11.9%)의 순서 이었으며, 멸강나 방은 1.7%로 매우 낮았다. 원주에서 담배거세미나방의 발생비율(33.2%)이 가장 높았고, 그 다음은 담배나방(25.4%) 및 왕담배나방(15.9%)의 순서 이었고, 멸강나 방 발생비율은 0.7%로 매우 낮았다. 담배거세미나방의 발생최성기는 지역에 따라 차이가 있었으나, 대체로 9월 상순∼9월 하순까지로 나타났고, 밀양에서 담배거세 미나방은 10월 하순까지도 발생량이 매우 많았다. 파밤나방의 발생최성기는 지역 에 따른 차이가 심하였는데, 밀양은 8월 하순∼9월 중순, 괴산은 9월 중순∼10월 상 순, 원주는 9월 상순∼9월 중순까지로 나타났다. 조명나방의 발생최성기는 지역에 따른 큰 차이 없이 6월 상순∼6월 중순까지로 나타났다. 멸강나방의 발생최성기도 지역간 차이 없이 5월 중·하순 이었으나, 다른 나방류에 비해 발생량은 매우 적었 다. 왕담배나방의 발생최성기는 지역별 차이가 매우 심하였는데, 밀양은 9월 상순 ∼9월 중순, 괴산은 8월 상순∼8월 하순, 원주는 6월 상순∼6월 중순까지로 나타났 다. 담배나방의 발생최성기는 밀양에서 8월 상순∼8월 하순, 괴산에서 7월 하순∼8 월 중순, 원주에서 8월 하순∼9월 상순으로 지역에 따른 차이가 있었다. 이처럼 지 역별 나방류 발생량과 발생최성기의 차이는 나방류의 생물적 특성, 지역별 기상, 재배작물의 면적, 작부양식 및 체계와 관련이 있는 것으로 여겨진다.

식식성 노린재류는 구침을 농작물의 꼬투리, 종실 및 과실에 직접 찔러서 즙액을 흡즙하므로 이로 인한 경제적 손실이 매우 큰 것으로 평가되고 있다. 국내에서 노린재류에 의한 농작물 (두과작물, 과수작물 등)의 수량감소 및 품질저하 문제가 본격적으로 제기되기 시작한 것은 2000년 이후부터로, 이는 산림 및 농업생태계의 변화와 밀접한 관련이 있는 것으로 분석하고 있다. 노린재류의 밀도 관리방법은 약제살포와 대량포획의 2가지를 들 수 있다. 노린재류는 약제감수성이 높아 약제살포에 의한 방제효과가 높지만, 봄철부터 늦가을까지 지속적으로 발생하며, 살포된 약제의 방제효과도 짧아 주기적으로 살포하여야 한다. 노린재류가 방출하는 집합페로몬은 암컷과 수컷성충 및 약충까지 유인하므로 월동한 노린재류가 깨어나는 시기와 농작물 재배포장으로 노린재류가 비래하는 시기에 집합페로몬을 트랩에 주입하여 대량으로 포획하면 노린재류의 밀도를 효과적으로 제어할 수 있어, 최근 유인제를 이용하여 노린재류의 유인효과를 증진하기 위한 연구가 강화되고 있다. 노린재류는 비행 및 이동능력, 유인등(파장)에 대한 반응이 다양하여 통발트랩, 펀넬트랩, M/S콘트랩, 델타트랩, 피라미드트랩 등 다양한 종류의 트랩이 사용되고 있다. 하지만 트랩의 형태 및 작동에 따라 horizontal, vertical 및 electric 트랩으로 대별할 수 있다. 트랩에 의한 노린재류의 유인효과는 트랩의 형태와 재질, 유인제의 종류와 함량, 이종유인물의 조합, 설치방법 및 시기 등에 따라 영향을 받는다. 최근에는 BT, GT 및 IT기술을 융합한 첨단트랩의 개발로 무인모니터링 시스템 구축에 의한 정밀/생력관리 기술개발을 추진하고 있다. 특히 1개의 트랩으로 다양한 노린재류를 대량으로 포획하기 위한 범용트랩의 개발을 위해 트랩형태와 재질, 유인제 및 유인물의 최적조합 탐색, LED 파장 및 IT 등 첨단기술의 최적화 구현을 위한 트랩개발 노력을 강화하고 있다.

2000년~2002년, 2009년~2011년 3월부터 11월까지 각각 3년 동안 식량원 기능성작물부 포장에서 성페로몬트랩 이용 담배거세미나방과 파밤나방 성충의 발생량을 조사하였다. 트랩은 펀넬트랩, 페로몬은 페로뱅크사(2000년~2002년)와 그린아그로텍(2009년~2011년) 제품을 사용하였다. 기상은 기상청 밀양지점 측정 자료를 이용하였다. 3~11월의 기상환경은 2009~2011년이 2000~2002년보다 평균온도, 최고온도, 최저온도가 0.1~0.3℃ 높았고, 8~11월도 0.5~0.7℃ 높았으나 3~7월은 0~0.3℃ 낮았다. 2009~2011년은 2000~2002년보다 3~11월까지의 누적 강우일수가 23.7일, 강수량이 72.9mm 많았고, 8~11월은 강우일수는 많았으나 강수량은 오히려 177.4mm 적었다. 페로몬 트랩에 유인된 담배거세미나방 성충의 발생량을 조사 연도별로 보면, 2000~2002년은 3월 하순에 첫 발생하여 11월 중순까지 발생하였고, 발생최성기는 8월 하순 전후였다. 그러나 2009~2011년은 4월 중순에 첫 발생하여 11월 하순까지 발생하였고, 발생최성기는 9월 중순 전후였다. 총 발생량은 2000~2002년이 2009~2011년 보다 2배 많았으나 11월의 발생량은 2009~2011년이 5배정도 많았다. 파밤나방의 발생은 3월 상순부터 발생하여 11월 중순까지 발생하였고, 발생최성기는 8월 하순 전후였다. 그러나 2009~2011년은 3월 중순부터 발생하여 11월 하순까지 발생하였고, 발생최성기는 9월 상순 전후였다. 총 발생량은 2009~2011년이 2000~2002년보다 2배 많았고 11월의 발생량도 2배정도 많았다. 2000~2002년 11월보다 2009~2011년 11월에 담배거세미나방 및 파밤나방 발생량이 많았던 이유는 평균온도가 2.2℃, 최저온도가 2.7℃ 더 높아 기후 온난화 영향으로 생각되며, 향후 계속적인 발생 모니터링을 수행할 계획이다.

국내 과채류재배지에서 분포하는 식물기생선충의 발생 정도를 알아보기 위해 2012년 4월부터 9월까지, 공주, 논산, 부여, 진주, 곡성 일대에서 오이, 딸기, 메론 재배지를 대상으로 선충속별 종류와 밀도를 조사하였다. 식물기생선충의 경우 전체 토양시료 34개 가운데 29개에서 검출되었다. 이 가운데 딸기 포장의 토양 시료 16개 가운데 13개, 메론 포장의 경우 8개 전체에서, 오이포장의 경우 10개의 토양시료 중 8개에서 식물기생선충의 발생을 확인하였다. 이처럼 대부분의 토양시료에서 식물기생선충이 발생한 것을 확인하였지만 각 포장별 주요한 식물기생선충의 종류에는 차이가 나타났다. 오이의 재배지에서는 Pratylenchus spp.와 Helicotylenchus spp.가 많이 검출되었고, 딸기와 메론의 재배지에서는 Helicotylenchus spp.의 발생 정도가 높음을 확인하였다. 지역별 비교해 보았을 때 논산과 공주 일대에서 채집한 토양 시료에서는 Meloidogyne spp.와 Pratylenchoides spp.의 비율이 다른 지역의 시료와 비교하였을 때 비율이 좀 더 높게 나왔음을 확인할 수 있었다.

곤충병원성세균 Bacillus thuringiensis(이하 B.t)는 친환경농업에서 주요 작물 보호농자재로 사용되는 생물농약 중의 하나이다. B.t는 그람양성세균이며 포자와 crystal을 형성하고 parasporal inclusion을 형성하며 포자형성기에는 균체 내에 δ-내독소라는 독소단백질을 생성한다. δ-내독소는 곤충이 섭식할 때에 중장세포막에 결합하여 이를 파괴하여 영양분의 흡수를 제한하여 치사에 이르게 한다. 본 연구에서는 기존의 B.t제제에 전혀 노출되지 않은 지역으로 추정되는 충북 영동과 옥천 지역의 산과 강 주변에서 채취한 총 43개의 토양샘플로부터 나방류 해충에 대한 살충활성이 우수한 새로운 B.t를 분리 선발하였다. 토양희석액을 nutrient agar plate에 고르게 도말한 후, 27℃에서 3~4일간 배양하고, 형성된 colony들 중에서 배양특성이 B.t와 유사한 74개의 colony를 선발하였다. 위상차현미경으로 포자형성과 crystal의 형태를 확인하는 과정에서 내독소 단백질 결정체를 형성하는 12개의 B.t를 확보하였고 이들 가운데에서 파밤나방에 대한 살충활성을 보이는 균주를 선발하였다.

최근 두과작물을 비롯한 벼와 과수 등에서 톱다리개미허리노린재에 의한 피해가 증가하고 있으며, 이의 방제에도 많은 관심이 모아지고 있다. 톱다리개미허리노린재는 구침을 가지고 있는 전형적인 흡즙형 곤충이다. 따라서 이들 톱다리개미허리노린재의 섭식행동을 EPG를 이용하여 관찰하고 특성을 파악하여 방제활동에 응용하고자 한다. 두과작물인 울타리콩을 기주식물로 하여 톱다리개미허리노린재의 섭식행동특성을 EPG로 기록하였다. 톱다리개미허리노린재에서 EPG 섭식 파형은 크게 8가지로 분류할 수 있었다. 톱다리개미허리노린재가 잎 위에 앉아 섭식하지 않고 있을 때 아무런 전압의 변화를 보이지 않는 경우에 waveform NP, 섭식할 장소를 물색하기 위하여 잎 위를 배회하는 경우에는 불규칙한 전압변화 패턴을 보이는데 이는 waveform Z, 톱다리개미허리노린재가 흡즙을 하기 위하여 식물체에 구침을 삽입할 때 나타나며 파형의 진폭이 큰 waveform PA, 구침을 삽입하면서 feeding sheath를 형성하기 위한 타액을 분비하는 waveform PB, 식물의 유조직에 구침이 들어갈 때에 나타나는 waveform PC1, 유관속관다발조직으로 구침이 들어가 섭식하는 것으로 추정되는 waveform PC2, 유관속관다발조직의 체관부에 구침을 찔러 넣고 feeding sheath를 형성하기 위하여 타액을 분비하는 waveform PE1, 체관부에서 흡즙할 때에 나타나는 waveform PE2등의 EPG 패턴을 확인하였다.

구기자는 주로 열매를 약용으로 사용할 목적으로 재배되고 있다. 구기자는 충청남도 청양, 공주, 보령, 홍성, 전라남도 진도, 해남에서 주로 재배되고 있으며, 최근 구기자의 친환경재배가 점차 확대되어 가고 있다. 하지만 화학살충제, 화학비료를 사용하지 않는 포장에서는 여러 종류의 해충에 의한 피해가 증가하여 구기자의 친환경재배시 어려움을 주고 있다. 완전한 친환경재배를 위하여 구기자의 작기에 따라 발생하는 주요 해충의 생태조사를 통하여 방제법을 마련하고 해충에 대한 피해를 최소화하기 위한 기초자료를 확보하기 위하여 본 연구를 실시하였다. 본 연구는 청양 대치면 상갑리 일원의 5개의 친환경 농가를 중심으로 5월 초순부터 9월 초순까지 해충의 발생상을 조사하였다. 주로 구기자재배 시 피해가 심하다고 보고된 복숭아혹진딧물(Myzus persicae), 열점박이잎벌레(Lema decempunctata), 28점박이무당벌레(Henosepilachna vigintioctomaculata), 구기자혹응애(Eriophys macrodonis Keifer), 갈색날개노린재(Plautia stali Scott), 뿔나방류(Hedma spp.)를 중점적으로 조사하였다. 조사방법은 sticky trap을 하우스 4방향에 설치하여 발생하는 해충의 종류를 조사하였고, sweeping과 육안샘플조사를 통해 구기자 작기 중 주요 해충의 발생생태를 조사하였다. 그 결과, 구기자나무에 본잎이 나오는 초엽기인 5월 중순에는 복숭아혹진딧물과 열점박이잎벌레의 피해가 심하며, 6월 중순에서 7월 하순사이의 성엽기에는 구기자혹응애, 28점박이무당벌레, 뿔나방류의 피해가 심해진다. 열매가 열리는 7월하순부터는 열매를 흡즙하는 노린재류의 피해가 심해지는데 특히 썩덩나무노린재, 갈색날개노린재의 피해가 심하다.

날개매미충(Pochazia sp.)은 기주식물을 흡즙하여 피해를 주는 것 보다 산란행동과정에서 발생하는 피해가 더 심각하다. 이는 암컷 성충이 가지고 있는 톱니모양의 생식기로 1년생 가지의 피목을 벗기고 그 자리에 산란을 함으로써 물관부와 체관부를 손상시키기 때문이다. 갈색날개매미충은 7월 하순부터 약충태에서 성충으로 우화하기 시작하고, 한 달 후인 8월 하순부터 산란을 한다. 이 시기는 작물의 수확기와 맞물려 화학 살충제 사용이 매우 제한적일 수밖에 없다. 본 연구는 친환경식물추출물 살포와 더불어 해충의 개체수를 줄이고, 산란하기 위해 과원으로 유입되는 갈색날개매미충 성충을 차단하는 방법으로 식물추출물질을 사용하여 갈색날개매미충의 후각행동특성을 바탕으로 기피효과와 유인효과를 연구하였다. 기피식물로는 백합, 유인식물로는 누리장나무를 사용하였다. 각각의 식물체들을 98% methanol에 추출한 추출물과 methanol 추출믈을 vacuum evaporator를 사용하여 농축시킨 농축물을 각각 처리하였다. 실험결과 백합의 기피효과 실험에서 백합식 물체 처리구, 백합추출액 처리구에서 갈색날개매미충이 유의적 차이를 보이며 접근을 기피하는 것을 확인 할 수 있었다. 하지만 백합농축액에서는 기피효과를 확인할 수 없었다. 누리장나무의 유인효과 실험에서는 누리장나무식물체 처리구, 누리장나무추출액 처리구, 누리장나무농축액 처리구 모두에서 유의적 차이를 보이며 유인효과를 확인 할 수 있었다.

이전 연구에서 protease inhibitor중의 하나인 tannic acid와 파밤나방에 활성이 높은 7 종의 Bacillus thuringiensis에 각각 혼합 처리하여 파밤나방에 살충활성을 실험한 결과, B. thuringiensis subsp. kurstaki KB100에서만 뚜렷한 상승효과를 보였고 tannic acid가 중장액의 protease중 trypsin의 활성을 가장 잘 억제하는 결과를 보였다. 이를 바탕으로 파밤나방 중장액과 trypsin에 대한 tannic acid와 B. thuringiensis strains와의 특성을 비교하고자 파밤나방 중장액 또는 trypsin과 40mM tannic acid를 섞어 반응시킨 후, 7 종의 B. thuringiensis strains parasporal inclusion에 처리하여 단백질의 분해억제 정도를 알아보기 위해 SDS-PAGE를 수행하였다. 그 결과 모든 7 균주의 parasporal inclusion이 약 133kDa크기의 단백질밴드를 나타내는 것으로 보아 분해가 억제된 것을 확인하였다. 반면에 파밤나방 중장액과의 반응에서는 뚜렷한 분해억제 정도를 보인 균은 KB100균주뿐이었다. 그 이외의 6 균주의 parasporal inclusion에서는 약 60~70kDa크기의 단백질밴드를 나타내 중장액에 의해 분해되는 것을 알 수 있다. 따라서 tannic acid는 파밤나방 중장액의 trypsin의 활성을 억제한다고 할 수 있다. 또한. B. thuringiensis KB100균주의 경우에는 다른 6 종의 균주들과는 달리 parasporal inclusion이 tannic acid에 특이적으로 분해가 더욱 억제되어 약 133kDa의 단백질 밴드를 나타낸 것으로 사료된다.

농업은 인류문명의 발달과 함께 다양한 형태로 발전하여 왔다. 즉 조방적 농업에서 집약적 농업으로, 비합리적 농업에서 합리적 농업으로, 자연순환형 농업에서 투입형 농업으로, 양적중시 농업에서 질적중시 농업 등을 들 수 있다. 이러한 농업행태는 주로 기후･풍토와 같은 자연조건, 농업기술의 구성과 생산력, 사회･ 경제적 구성과 변화 등에 따라 영향을 받았다고 할 수 있다. 하지만 오늘날 농업의 형태변화에 크게 영향을 미치는 요인은 무엇보다 기후변화, 식량의 안정 및 안전생산, 삶의 양식변화, 녹색 융･복합 기술 등 이라고 할 수 있다. 밭에서 작물의 재배형태는 크게 노지재배와 시설재배로 나눌 수 있으며, 재배지역 및 작물에 따라 다양한 재배유형, 방법, 체계 및 양식이 적용되고 있다. 따라서 작물에 발생하는 해충의 종류, 발생시기 및 양도 다양하여 관리에 많은 어려움이 되고 있다. 오늘날 농업현장에서 발생하는 해충을 관리하는 방법으로 화학적, 생물적, 재배적 방제 등을 들 수 있으며, 이러한 방제는 다시 화학적 방제와 친환경 방제로 대별할 수 있다. 생물적 방제는 화학적 방제의 문제점을 보완하고 해결하기 위한 방법과 수단으로 크게 기대되었으나, 우리농업의 구조적, 제도적 및 사회적 문제로 인해 현재 많이 위축되어 있는 상황이다. 종합적 해충관리도 지난 수십년간 꾸준히 강조되고 많은 노력이 투입되었으나, 농작물 재배현장에서 성공적으로 적용되는 경우가 드물어 빛바랜 상태에 처해 있다. 하지만 최근 해충관리 추세는 생력관리, 정밀관리 및 친환경관리에 중점을 두고 있으며, 이를 위해 더욱 효과적 관리수단 개발에 매진하고 있다. 더욱이 우리의 농업도 노지농업과 시설농업 중심에서 도시농업이라는 새로운 농업형태가 추가되는 상황에서 해충관리의 중요성은 더욱 강조되고 있다. 따라서 바람직한 해충관리 전략은 생리･생태적 특성 이용, 친환경자재의 최적화 이용, 융복합 소재와 기술의 고도화에 의한 정밀한 발생예찰 및 생력적 밀도관리가 요구되고 있다.

 ,  , Seasonal fluctuations of Riptortus pedestris were investigated in four regions including two sites each at Mt. Yangseong (Munui-myeon, Cheongwon-gun), O-chang (Cheongwon-gun), and Jujung-dong (Cheongju) using aggression pheromone traps from April to November in 2010 and 2011. Aggression pheromone and aggression pheromone + soybean traps were set at all investigated sites, and the Mt. Yangseong A and B sites were investigated at a farmland (80 m, asl) and forest (200 and 300 m). The population density of R. pedestris was high in mid June, mid August, and late October in 2010 and in early May, mid June, mid September, and early October in 2011 with trivoltine. O-chang and Jujung-dong populations, which were distinguished in farmlands and forests, were highest from June to August in the farmland and in September in the forest. Similar numbers of R. pedestris were capture in the farmlands and the forest in June–August, September–November, respectively. From the results of the four regions, more R. pedestris adults were captured in the aggression pheromone + soybean trap than that in the pheromone trap. To investigate the migration route by altitude, 500 R. pedestris adults marked with fluorescent paint were released and re-caught insects were counted in traps after 10 and 20 days. The pattern of the re-caught R. pedestris indicated migration from the forest to farmlands during April–June. These results suggest that the insects did not migrate in August because food was plentiful in the forest at 200 m, but they moved to the forest during October due to the scarcity of food and for overwintering. The R. pedestris seasonal fluctuations in 2011 were affected heavily by the environment, particularly rain precipitation.

딸기수출재배단지에서 발생하는 점박이응애, 진딧물류, 작은뿌리파리의 분포를 파악하여 방제에 활용하고자 조사를 수행하였다. 진주시 수곡면에 위치한 딸기재배단지의 농가 20곳(토경재배 15곳, 양액재배 5곳)을 선정하여 2주 간격으로 3개월간 조사를 실시하였다. 재배방법에 따른 해충발생의 차이는 뚜렷하지 않았고, 전반적으로 점박이응애는 발생하였으나 진딧물과 작은뿌리파리 유충은 발생이 미비하였다. 작은뿌리파리 성충은 시간이 경과됨에 따라 점차 감소하는 추세로 기온에 영향을 받는 것으로 사료되며, blue sticky trap보다 yellow sticky trap에서 더 많이 채집되었다. 따라서 점박이응애, 진딧물류는 천적을 활용하고, 작은뿌리파리는 yellow sticky trap을 이용하여 방제하는 것이 효율적일 것이라 사료된다.

곤충병원성세균의 Bacillus thuringiensis(이하 B.t)는 친환경농업의 주요 농자재로 사용되는 생물농약 중의 하나이다. B.t는 그람양성세균이며 spore, crystal를 형성하고 parasporal inclusion를 형성을 한다. 포자 형성기에는 균체 내에 δ-내독소라는 독소단백질을 생성한다. δ-내독소는 곤충이 섭식 시 중장세포막에 binding 된 후 중장을 파괴하여 치사에 이르게 한다. 본 연구에서는 경상북도 김천 지역의 밭과 과수원 토양으로부터 총 8곳에서 sample을 채취하여 살충활성이 우수한 B.t를 분리 선발하고자 하였다. 토양희석액을 nutrient agar plate에 고르게 도말한 후 27℃에서 3~4일간 배양한 후 형성된 colony들 중에서 배양특성이 B.t와 유사한 80개의 colony를 선발하였다. 위상차현미경으로 spore형성과 crystal의 형태를 확인하는 과정에서 내독소 단백질 결정체를 형성하는 16개의 B.t를 확보할 수 있었고, 그중bipyramial형 15개와 irregular형 1개가 확인되었다. 분리선발된 16개 균주의 살충활성을 확인하기 위해, 실내 누대 사육한 나비목 담배거세미나방(Spodoptera litura)에 실험한 결과, 높은 사충율을 나타냈다. 추후에 나비목 파밤나방(Spodoptera exgua)에 대한 살충활성을 확인한 후 SDS-PAGE를 통하여 단백질패턴을 분석할 계획이다.

Bacillus thuringiensis(이하 B. thuringiensis) subsp. kurstaki KB100은 protease inhibitor중의 하나인 tannic acid를 혼합처리 함으로서 파밤나방의 살충활성에 상승효과를 가져왔다. 이를 바탕으로 tannic acid가 B. thuringiensis균주 특이성을 나타내는지 확인하기 위해, 국내 토양으로부터 분리하여 실험실에 보관중인 B. thuringiensis중 파밤나방에 높은 살충활성을 보이는 6개의 균주와 기준균주인 B. thuringiensis subsp. kurstaki HD-1을 선발하여 총 7종의 균주에 각각 tannic acid를 농도별로 처리하여 2령 파밤나방에 대해 생물검정을 실시하였다. 또한 선발된 7개의 균주들의 살충성단백질의 패턴과 파밤나방 중장액에 대한 tannic acid의 단백질분해 저해정도를 알아보기 위해 SDS-PAGE를 수행하였다. B. thuringiensis KB100은 tannic acid의 농도를 높일수록 사충이 증가하다가 80mM농도에서 낮아지는 반면에 B. thuringiensis KB098은 tannic acid의 농도를 높일수록 오히려 사충률의 감소를 보였고, 이외 5개 균주는 tannic acid의 농도와 상관없이 뚜렷한 사충률의 변화를 보이지 않았다. 각 균주의 Parasporal inclusion에 tannic acid를 처리하여 파밤나방 중장액에 반응시켜 parasporal inclusion의 분해정도를 SDS-PAGE로 확인한 결과, 133kDa크기의 단백질밴드를 나타내는 각각의 균주가 생성한 parasporal inclusion은 tannic acid처리 농도에 따라 살충활성을 나타내는 70~60kDa단백질크기로의 분해정도가 각각 다른 것으로 나타났다. 이는 Tannic acid가 B. thuringiensis균주에 따른 특이적인 효과를 나타낼 수 있는 가능성을 보여준다.

Bacillus thuringiensis subsp. aizawai KB098 (이하 KB098 균주)은 파밤나방에 높은 살충 활성을 보인다. 해충에 살충 활성을 나타내는 내독소 단백질은 cry gene에 의해 발현이 되는데 cry gene은 주로 Bacillus thuringiensis의 plasmid DNA 상에 존재한다. KB098의 plasmid DNA를 추출하여 PCR을 수행한 결과, Cry1Aa, Cry1Ab, Cry1C, Cry1D 총 4개의 cry gene을 가지고 있는 것으로 확인되었다. KBM-1은 KB098균주를 curing한 mutant 균주로, KB098균주를 42℃조건에서 48시간 배양하고, UV를 조사하여 확보하였다. KBM-1의 plasmid DNA를 PCR한 결과 KB098에서처럼 Cry1Aa, Cry1Ab, Cry1C, Cry1D의 cry gene이 증폭됨을 알 수 있었다. KBM-1은 KB098처럼 crystal을 암호화하는 plasmid DNA를 가지며, cry gene을 보유하고 있다. 반면 KB098과는 달리 KBM-1 균주는 내독소 단백질을 생성하지 못하며 파밤나방의 생물 활성 검정에서 독성을 나타내지 않았다. 이러한 원인을 밝히고자 KBM-1 plasmid DNA의 특정 cry gene의 PCR 결과, 증폭된 cry 유전자 내에서 염기서열의 변화에 기인할 것이란 가정하에, KB098과 KBM-1 균주의 특정 plasmid DNA 상에서 증폭된 cry gene의 염기서열을 비교분석 할 것이다. 이를 통해 crystal 형성에 관여하는 유전자의 변이 유무를 확인할 계획이다.

펀넬트랩, 통발트랩 및 M/S(moth, snail, slug, stink bug) 콘트랩(cone trap)에 집합페로몬을 주입하여 산림지인 밀양의 화악산과 평야지인 식량과학원 기능성작물부 콩포장에서 톱다리개미허리노린재의 성충과 약충의 유인효과를 조사하였다. 산림지에서 톱다리개미허리노린재 성충의 유인효과는 M/S콘트랩 > 펀넬트랩 > 통발트랩의 순 높았으나, M/S콘트랩과 펀넬트랩간에 유의한 차이가 없었으며, 약충의 유인효과는 M/S콘트랩 > 통발트랩 > 펀넬트랩의 순으로 높았으나, 트랩간에 유의한 차이가 있었다. 평야지인 콩 포장에서 톱다리개미허리노린재 성충의 유인효과는 통발트랩>콘트랩>펀넬트랩 순으로 높았으며, 약충은 펀넬트랩 > 통발트랩 > 콘트랩 순으로 높았다. 하지만 콩포장에서 트랩종류에 따른 톱다리개미허리노린재 성충의 유인효과는 트랩간에 유의한 차이가 없었으나, 약충의 유인효과는 트랩간에 유의한 차이가 있었다. 따라서 M/S콘트랩을 이용하여 톱다리개미허리노린재 성충과 약충의 발생예찰 및 포획에 이용할 수 있을 것으로 기대되며, 특히 약충의 예찰 및 포획에 유리한 것으로 여겨진다.

LED광 파장에 대한 담배거세미나방과 파밤나방의 유충 및 성충에 대한 유인과 기피반응을 조사하였다. 담배거세미나방 유충은 560nm 파장에서 유인율이 31.7%로 가장 높았고, 590nm, 630nm, 375nm 순이었다. Lamp형 기판과 육면체 검정상을 이용한 담배거세미나방 성충의 유인율은 375nm 파장에서 가장 높았고, 530nm, 590nm, 630nm 파장은 처리간 유인율 차이가 적었다. 고출력 면광 기판과 정사면체 검정상을 이용한 담배거세미나방 성충의 유인율도 375nm 파장에서 36.3%로 가장 높았다. LED광 파장에 유인된 성충들이 각 파장에 대하여 선호성 또는 기피성에 의해 유인되었는지 조사한 결과, 처리후 시간별 차이는 있지만 530nm 및 610nm에서 각각 15% 및 10%의 기피율을 보였으나 590nm에서는 유인수가 15% 더 많았다. 파밤나방 3령충을 대상으로 한 LED광 파장별 유인율은 590nm 파장에서 30.5%로 가장 높았고, 560nm, 630nm 및 375nm 순이었다. 파밤나방 성충의 유인율은 375nm 파장에서 37~44%로 가장 높았고, 560nm, 590nm 및 630nm에서는 조사 시간대별 유인율 차이는 다소 있지만 전체적인 유인율 차이는 없었다. 375nm 파장은 담배거세미나방 성충도 가장 유인율이 높았던 파장으로 이 범위의 파장을 이용하면 담배거세미나방 및 파밤나방 성충 유인포획에 유용할 것으로 생각된다.