미국선녀벌레 [Metcalfa pruinosa (Say, 1830)]는 북미 원산 해충으로서 2009년 서울, 경기, 경남 등 3개 시군구에서 처음 확인되었으며, 2012년 현재 31개 시군구로 급격히 분포 지역이 확대 되고 있는 침입 해충이다. 본 연구는 미국선녀벌레의 월동난의 부화시기를 조사하고, 약충의 온도에 따른 발육기간 및 야외에서 성충 발생 시기를 조사하여 효율적인 개체군 밀도 관리 대책 수립을 위한 기초 자료를 제공하기 위하여 수행되었다. 2012년 01월 14일부터 04월 27일까지 2주 간격으로 충북 청원군 오창읍에서 채취한 월동난을 실험실내 항온기 (A조건 : 25.0±1℃, RH 75-80%, L:D = 12:12, B조건 : 27.5±1℃, RH 75-80%, L:D = 12:12, C조건 : 25.0±1℃, RH 75-80%, L:D = 14:10, D조건 : 27.5±1℃, RH 75-80%, L:D = 14:10)에 넣은 후 부화약충을 조사한 결과 4월 13일부터 4월 27일 사이에 채집한 월동난에서 A조건 38마리, B조건 11마리, C조건 26마리, D조건 0마리의 약충이 부화하는 것으로 조사되었다. 충북 청원, 경남 김해, 전북 익산에서 05월 09일부터 08월 14일까지 2주 간격으로 야외 발생 조사를 한 결과 최초 약충 발생은 05월 20일경 이었고, 최초 성충 발생은 6월말경 이었으며 각 조사지역의 시기별 약충의 발육태 분포와 성충의 분포를 조사하였다. 또한 부화약충을 채집하여 콩(대원콩)을 기주로 12.5∼35.0℃ 항온 조건 (RH 75-80%, L:D= 14:10) 에서 약충 발육 조사 결과, 25.0℃에서 발육기간이 약 42일 경과 후 성충으로 우화하였으나 대부분의 온도조건에서 약충이 95%이상의 높은 사망률을 보여 적합한 기주 재탐색후 재실험이 필요한 것으로 판단된다.

20 Hz 이하의 저주파 음은 해충 및 생물에게 스트레스를 발생시킬 수 있는 유해한 음으로 알려져 있다. 본 연구에서는 아메리카잎굴파리에 대한 저주파 음의 스트레스 효과를 조사하기 위하여 앰프 및 스피커(13 인치, 200 W)를 이용하여 사인파 20~1,000 Hz 구간의 순음을 절제된 아메리카잎굴파리 머리에 노출시켜 EAG 반응을 조사한 결과, 20 Hz 이하의 저주파 음에서만 EAG 반응이 나타났다. 또한 20 Hz 사인파 순음을 6시간 동안 조사하여 아메리카잎굴파리의 행동변화를 조사하였다. 행동 자료를 정보 엔트로피를 통해 분석한 결과, 엔트로피 지수는 처리 전의 경우 1.86이었으나 저주파 음을 처리한 후에는 1.42로 감소하였다. 본 연구를 통해 높은 음압의 저주파 음은 아메리카잎굴파리 방제에 활용할 수 있을 것으로 예상된다.

스트레스 음파(5,000 Hz, 95 dB)는 아메리카잎굴파리(Liriomyza trifolii) 번데기의 성충 발육을 억제시켰다. 이러한 발육 교란에 대한 생리적 원인을 규명하고자 이 곤충의 스트레스 음파에 대한 발현 유전체를 무처리 곤충과 비교 분석하였다. 발현유전체는 전사체를 대상으로 하였으며, 이는 전체 RNA를 Illumina HiSeq2000을 이용한 차세대우전체 염기서열 분석 기술을 이용하였다. 처리구와 무처리구에서 전체 전사체의 분석염기수는 약 16 Gb였고, 이를 토대로 77,553개의 contig가 규명되었다. 이 contig들을 대상으로 스트레스 음파 처리에 따라 발현량 차이를 보인 비율은 약 62.8%를 차지하였다. 이 가운데 대조구에 비해 10배 이상 발현량이 감소한 contig 숫자는 3,994개이고, 증가한 contig 숫자는 1,120개를 나타냈다. 특별히 성장과 변태와 관련된 insulin 및 ecdysone 신호 유전자의 발현이 영향을 받았다. 또한 일반 물질대사와 관련된 유전자들의 발현이 스트레스 음파 처리에 따라 감소를 보였다. 그러나 스트레스 관련 유전자인 지질동원호르몬 신호전달과정 유전자들은 발현량이 증가하였다. 이상의 스트레스 음파에 따라 아메리카잎굴파리의 유전체 발현량 변화는 이 곤충의 정상적 성충 발육에 교란을 주었을 것으로 추정된다. 향후 스트레스 음파에 처리에 따라 발현에 교란을 받은 유전자들의 성충 발육 연관성에 대한 기능 분석이 필요하다.

 ,  , The effect of natural enemies on four major pests of hot pepper was tested in greenhouses. The aphids were successfully controlled by introducing three Aphidius colemani-banker plants, and releasing 23.3 wasps per m<, SUP>, 2<, /SUP>, on April 16 and 23 wasps per m<, SUP>, 2<, /SUP>, in a greenhouse of 660 m<, SUP>, 2<, /SUP>, . To control thrips, Orius laevigatus was released twice, 3.0 bugs per m<, SUP>, 2<, /SUP>, at a time(May 11<, SUP>, th<, /SUP>, and June 12<, SUP>, th<, /SUP>, ). The thrips population was controlled within 0.3 thrips per flower during the growing season. To control two species of mites, Tetranychus kanzawai and Polyphagotarsonemus latus, and the silverleaf whitefly, Bemisia tabaci, a total of 113.7 individuals of Amblyseius swirskii were released twice(May 11<, SUP>, th<, /SUP>, and 30<, SUP>, th<, /SUP>, ). The densities of B. tabaci and T. kanzawai were kept within 171.0 individuals/trap and 0.8 individual/leaf, respectively. P. latus was suppressed completely twelve days after release. The cost of the released natural enemies to control the four arthropod pests in this study was 420,000 Won per 660 m<, SUP>, 2<, /SUP>, .

최근 들어 음파를 이용한 작물의 해충 방제에 음파를 이용한 방제 연구가 시도되고 있다. 수컷의 구애노래를 이용하여 암컷을 포집하는 사운드 트랩(sound trap) 등에 관한 연구는 곤충의 소리를 이용하여 해충 방제에 활용하는 대표적인 방법으로 알려져 있다. 반면, 20 Hz 이하의 저주파 음은 해충 및 생물에게 스트레스를 발생시킬 수 있는 유해한 음으로 알려져 있다. 본 연구에서는 아메리카잎굴파리에 대한 저주파 음의 스트레스 효과를 조사하였다. 앰프 및 스피커(13 인치, 200 W)를 이용하여 20 Hz 사인파 순음을 음압에 따라 5일간 노출시켰다. 아울러 비교실험을 위해 실내에서 무음 상태로 우화율을 측정하였다. 86 dB에서의 아메리카우화율은 약 49%로 조사되었으나 67 dB 및 56 dB, 무음상태에서는 우화율이 80%로 차이가 나지 않았다. 본 연구를 통해 높은 음압의 저주파음은 아메리카잎굴파리 방제에 활용할 수 있을 것으로 예상된다.

곤충의 노래 소리는 구조적으로 프레이즈(pharase)와 처프(chirp), 임펄스(impulse)로 구분한다. 왕귀뚜라미의 노래 소리(Teleogryllus emma (Ohmachi et Matsuura))는 프레이즈 당 처프의 횟수로 노래 소리를 유인노래, 구애노래, 경쟁노래 3가지로 구분할 수 있다. 왕귀뚜라미의 소리의 처프 횟수를 자동 계수하기위해 웨이블릿 변환(Wavelet transformation)을 시도하였다. 웨이블릿 변환은 퓨리에 변환(Fourier transformation)과 유사하나 삼각함수 대신 적절한 기저함수(Basis function)를 이용하고 이들의 집합으로 신호를 분해하여 정보를 추출하는 수리적 방법이다. 본 연구에서는 방울벌레의 소리를 Morlet 함수를 기저함수로 사용하여 신호를 분석하였다. 마이크로 녹음된 왕귀뚜라미의 소리를 웨이블릿 변환의 입력 자료로 활용하여 변환을 하였다. 변환된 신호 중 왕귀뚜라미의 처프 주기와 가장 유사하고 변화폭이 뚜렷한 고주파 영역대의 신호를 선택하였다. 선택된 신호는 적절한 과정(smoothing, interpolation)을 거쳐 처프 횟수를 자동계수하게 된다. 40회의 울음소리를 랜덤하게 선택하여 실제 처프 횟수와 계수 횟수를 비교하였다. 두 횟수의 유사성을 나타내는 R2 값이 0.97로 나타나 자동 계수 값이 실제 처프 횟수를 대변할 수 있는 것으로 나타났다.

시험은 2009년부터 2010년까지 전북 익산시 왕궁면 광암리 소재의 비닐하우스 고추 농가에서 2개동(660㎡/동)을 임차하여 실시하였으며, 고추의 작형은 2월 하 순에서 3월 상순에 정식하는 촉성재배 형태이다. 단위면적(㎡)당 천적 방사량은 작물생육과 해충 발생시기에 따라 진딧물 천적 으로 콜레마니진딧벌(Aphidius colemani)을 2.3마리, 총채벌레 천적으로 미끌애 꽃노린재(Orius laevigatus)를 3.8마리, 가루이 및 잎응애 천적으로 지중해이리응 애(Amblyseius swirskii)를 75.8마리 방사하였다. 해충 및 천적의 밀도는 진딧물의 경우 4월 29일 잎 당 0.2마리로 최고 밀도를 보였고, 콜레마니진디벌은 5월 14일 잎 당 0.3마리까지 증가하여 진딧물을 안전하게 억제 하였다. 총채벌레(대만총채 벌레+꽃노랑총채벌레)의 경우 6월 18일 꽃 당 0.6마리로 최고 밀도를 보였고, 미 끌애꽃노린재는 7월 1일 꽃 당 1.7마리까지 증가하여 총채벌레보다 오히려 천적의 밀도가 높았다. 차응애의 경우는 8월 13일 잎 당 0.4마리로 최고 밀도를 보였고, 지 중해이리응애는 9월 10일 잎 당 1.6마리로 작기 동안 높은 밀도를 유지하였다. 담 배가루이의 경우는 9월 10일 황색트랩 당 219.1마리로 최고 밀도를 보였고, 천적 인 지중해이리응애 밀도는 차응애 천적밀도와 같다. 담배가루이 밀도가 황색트랩 에 1주일동안 접착된 수가 많게 보이나, 실제 작물에서의 밀도는 매우 낮은 수준이 다. 지중해이리응애는 잎응애류, 가루이류, 총채벌레류 등을 포식 광식성 천적으 로 포식량은 많지 않지만 해충발생 전에 방사하여 밀도증식을 시키면 잎응애류와 가루이류의 발생 초기에 억제하는 수단으로 이용가치가 높다.

파리목 곤충의 청각기관은 더듬이의 존스턴 기관으로 알려져 있어, 소리에 대한 아메리카잎굴파리 더듬이의 반응을 EAG를 이용하여 조사하였다. 순음(사인파)과 아메리카잎굴파리 및 다른 3종의 구애노래를 절제된 아메리카잎굴파리 머리에 노 출시키고 EAG를 통하여 반응을 관찰하였다. 순음의 경우 20 Hz의 저주파에서만 EAG 반응이 관찰되었다. 구애노래의 경우 검정발노랑굴파리(Cryptonevra inquilina) 와 일본의 Lipara japonica 구애노래에 대한 반응이 나타났으나 아메리카잎굴파 리 수컷의 구애노래에 대한 암컷의 EAG 반응은 나타나지 않았다. 조사된 음파에 대한 반응행동을 관찰하기 위해 2차원 궤적 추적을 추가적으로 실행하였다. 기록 된 궤적은 x축 궤적의 평균값을 비교하여 소리에 대한 유인효과를 조사하였고, 궤 적의 정보 엔트로피를 이용하여 활동성 차이를 분석하였다. x축 평균값은 소리에 대한 차이가 없어, 소리에 대한 아메리카잎굴파리의 유인효과는 관찰하지 못 하였 다. 처녀 수컷과 암컷, 교미한 수컷에서는 소리를 노출시켰을 때 정보 엔트로피 값 이 감소하여 활동성이 차이가 남을 알 수 있었으나 교미한 암컷에서는 활동성의 차이가 없었다.

10 종의 무당벌레를 이용하였으며 각 종마다 15 마리를 이용하여 2차원 영상을 획득하였다. 5방향(상면, 하면, 정면, 후면, 배면)에서 획득한 2차원 영 상을 이용하여 무당벌레의 형태를 수리적으로 묘사하고 반구형태를 3차원으 로 구현하였다. 구현된 수리적 모델은 일치율(Coincidence rate)를 통해 검증을 하였다. 일치율은 열석점긴다리무당벌레(Hippodamia tredecimpunctata)를 제외 하고 평균 85%의 일치율을 보였다. 획득한 계수 값을 이용하여 PCA(Principle Component Analysis)와 SOM(Self-Organizing Map)을 통해 각 종을 구분하였다.

컴퓨터와 카메라, 마이크로 구성된 관찰시스템을 통해 메뚜기목 곤충의 행 동과 소리를 분석하였다. 메뚜기목(Orthoptera)의 귀뚜라미과와 여치과, 메뚜기 과, 긴꼬리과의 4과 35종의 녹음된 소리를 고속 푸리에 변환(Fast Fourier Transformation, FFT)을 통해 주파수 별로 분해하고 소리 패턴을 비교 분석하 였다. 고속 푸리에 변환 결과 메뚜기목 곤충의 울음소리 패턴은 2가지 유형으 로 파악이 되었다. 또한 고속 푸리에 변환을 통해 더듬이알락방울벌레 (Pteronemobius flavoantennalis(Shiraki))와 긴꼬리(Oecanthus indicus Saussure)에서 맥놀이(beat) 현상을 발견할 수 있었다. 나아가 방울벌레(Homoegyllus japonicus)의 행동을 비디오 촬영과 소리 녹음을 통해 분석하였다. 녹음된 소리는 분석을 통해 5가 지의 패턴으로 나누어졌다.

The present study was conducted to investigate the developmental characteristics of Propylea japonica Thunberg (Coleoptera : Coccinellidae), a predator of aphids under laboratory conditions. The development times of the egg and immature stages of Propylea japonica were investigated at ten constant temperatures(15, 17.5, 20, 22.5, 25, 27.5, 30, 32.5, 35 and 38±1℃; 14L:10D; 60±5% RH). Development time was longest at 17.5℃. The developmental periods of P. japonica from the time of egg oviposited to adult emergence was 36.9 days at 17.5℃, and it decreased ash temperature increasing. Threshold temperature of development and degree days of the P. japonica from egg to adult were 11.9℃ and 196.0 respectively. The Briere 2 and Lactin 2 modes were best fitted for all development stages. The distribution of completion of each development stage was explain relatively well that 2-parameter, 3-parameter and Logistic model except egg and pupal stage.