담배, 배추, 고추, 복숭아 등을 가해하는 복숭아혹진딧물은 살충제의 지속적인 사용으로 인해 약제에 대한 저항성이 꾸준히 보고되고 있다. 본 연구에서는 단일처리시 약효가 낮은 약제들을 혼합 처리함으로써 약효의 상승효과를 확인할 수 있었으며, 실내검정에서 높은 혼합효과를 나타 낸 λ-cyhalothrin + flupyradifurone, λ-cyhalothrin + dimpropyridaz, flupyradifurone + chlorfenapyr, flupyradifurone + dimpropyridaz를 포장시험을 통해 검증하였다. 시험 결과, 4종의 혼합제는 복숭아혹진딧물 야외개체군에 대해 97% 이상의 방제가를 보여 약제 저항성 복 숭아혹진딧물 방제에 활용이 가능할 것으로 생각된다.

벗초파리(Drosophila suzukii)는 베리류 작물, 체리, 포도 등에 심각한 수확량 손실을 입히는 해충이다. 잘 알려진 훈증제인 phosphine (PH3)과 ethylformate (EF)를 저온과 병합처리 하면 벗초파리의 살충효과가 상승되는데 그 원인을 규명하고자 본 연구에서는 TUNEL assay 를 이용한 apoptosis 분석과 이차원 전기영동(2DE) 및 MALDI-TOF/TOF를 통한 벗초파리 체내 단백질 변화를 분석하였다. Apoptosis 분 석 결과, 저온과 훈증제 복합 처리구, 각각의 훈증제와 저온 단독 처리구 순으로 apoptosis가 강한 경향을 보였다. 단백질 발현 분석 결과, 약 800 개의 spot이 관찰되어 그 중 가장 변화가 큰 42개의 spot을 동정한 결과, cathepsin D과 heat shock protein 83이 훈증제와 저온 복합처리군에 서 발현이 현저히 증가했다. 이러한 결과는 훈증제와 저온 복합처리에 의한 벗초파리의 살충효과 상승작용에 대한 생리학적 변화를 확인하는 중 요한 지표가 될 수 있다.

식물에 전기장을 처리하면 식물의 생장속도가 빨라지거나 영양학적으로 긍정적인 변화가 생긴다고 알려져 있다. 최근 음이온 처리 시 식물에 전기장을 처리한 것과 유사한 효과가 나타난다고 보고되었고 본 연구에서는 이러한 음이온을 온실해충인 점박이응애와 목화진딧물에 처리하여 방제효과 여부를 확인하였다. 그 결과 음이 온 처리 시 점박이응애와 목화진딧물에서 살충효과와 기피효과가 나타났다. 또한, 점박이응애 알에서도 음이온 처리가 부화율에 영향을 주는 것을 확인할 수 있었다. 이러한 시험 결과를 바탕으로 온실에서 밀도실험 결과, 700,000 ion/cm3 농도에서 무처리구에 비해 밀도가 감소함을 확인할 수 있었다. 따라서, 본 연구는 음이온 처리 시, 부가적인 효과로 온실해충(점박이응애, 목화진딧물)에 대해 친환경적 방제 가능성을 보여준다.

살충제 저항성 목화진딧물 집단(완주, 춘천, 고성)에 대한 3종(afidopyropen, chlorfenapyr, cyantraniliprole) 약제별 감수성과 혼용에 따른 방제 효과를 평가하였다. 3개 야외집단에 대해서 3약제 모두100배 이상의 저항성비를 보였다. 혼합제의 협력작용을 평가하기 위해 반수치사농도(LC50) 을 이용한 조합지수(CI), %M(synergism), 연합독성계수(CTC), 와들리 비율(WR), 상승비율(SR)와 사충률을 이용한 아보트 비율(AR)로 비교하였 다. Afidopyropen + chlorfenapyr은 모든 야외집단에 대해서 살충활성의 증가를 보였고, chlorfenapyr + cyantraniliprole, afidopyropen + cayntraniliprole은 완주, 춘천 집단에 대해서 살충활성의 증가를 보였다. 그러나 chlorfenapyr + cyantraniliprole (CI, 1.63; %M(synergism), 30; CTC, 64.0; WR, 0.6, AR, 0.54)과 afidopyropen + cyantraniliprole (CI, 6.7; %M(synergism), 1; CTC, 19.8; WR, 0.2, AR ≤ 0.55)은 고성 집단에 서 길항작용을 나타내었다. 포장조건에서도 afidopyropen + chlorfenapyr, chlorfenapyr + cyantraniliprole, afidopyropen + cyantraniliprole 은 99% 이상의 높은 방제가를 보여 향후 살충제 저항성 목화진딧물 방제용 혼합제 개발에 유용하게 활용될 것이다.

복숭아혹진딧물(Myzus persicae)은 다식성으로 담배, 감자, 고추, 배추, 복숭아 등에 심각한 피해를 입히는 대표적인 농업해충이다. 본 연구에 서는 국내 복숭아혹진딧물 야외개체군의 λ-cyhalothrin, imidacloprid 및 flupyradifurone에 대한 약제 저항성 발달 수준과 점 돌연변이(R81T, L1014F, M918L)의 발생 여부를 확인하였다. 또한, qRT-PCR을 통해 사이토크롬 P450 유전자인 CYP6CY3 발현량을 확인하였다. 그 결과, λ -cyhalothrin은 저항성비(Resistance Ratio, RR)가 12개 모든 지역이 > 200으로 높은 저항성을 보였다. Imidacloprid와 flupyradifurone은 YS, UR, HY, 그리고 WJ 개체군에서 > 200의 저항성비로 높은 저항성을 나타냈다. R81T는 12개 집단 중 약 50%, L1014F는 약 33.3%, M918L은 100%에서 발현하였다. 또한 qRT-PCR을 통해 imidacloprid 저항성 개체에서 subunit CYP6CY3의 발현량이 높게 나타난 것을 확인하였다. 이러 한 결과는 M918L 점 돌연변이는 λ-cyhalothrin 저항성 진단마커로, R81T와 CYP6CY3의 높은 발현은 imidacloprid 저항성 진단마커로 활용이 가능하다는 것을 시사한다.

국내 큰느타리버섯은 매년 수출이 증가하고 있는 주요 신선 농산물 중 하나이다. 긴수염버섯파리는 농업, 특히 버섯생산에 피해를 주는 악 명높은 해충이다. 긴수염버섯파리의 유충은 주로 농작물에 직접 피해를 유발하고 성충은 몇몇 위험한 진균 병원체의 매개체 역할을 한다. 본 연구 에서는 전자빔, 엑스선, 그리고 감마선의 조사선량에 따른 긴수염버섯파리의 발육 및 생식에 미치는 영향을 평가했다. 또한 큰느타리버섯이 채워 진 박스 안에서 긴수염버섯파리를 제어할 수 있는 최적선량을 찾기 위해 방사선 및 에너지량에 따른 실증실험을 수행하였다. 그 결과 전자빔, 엑 스선, 감마선 모두 50 Gy에서 긴수염버섯파리의 발육 및 생식이 억제되었다. 또한 큰느타리버섯이 채워진 수출용 박스 상, 중, 하 위치에서 긴수 염버섯파리는 전자빔 150 Gy, 엑스선 100 Gy, 그리고 감마선 50 Gy에서 발육 및 생식을 억제하는 것으로 나타났다. 이러한 결과들은 수출 검역 통합관리 시스템 구축의 기초자료로 제공될 수 있다. 또한 농산물의 안전성 확보와 수출경쟁력 강화에 기여하리라 사료된다.

Although ethylformate and phosphine fumigants are widely used for pest quarantine, studies related to their mechanism of action and metabolic physiological changes in Drosophila models are still unclear. In this study, we investigated how key metabolites altered by fumigants and cold treatment are associated with and affect insect physiology by comparative metabolome analysis. Fumigant treatment significantly altered cytochrome P450 and glutathione metabolites involved in the detoxification mechanism and showed lower expression of PGF2α involved in the immune response compared to the control. Additionally, most of the metabolites functioned in metabolic pathways related to the biosynthesis of amino acids, nucleotides and cofactors.

주변 국가인 태국, 캄보디아, 베트남, 라오스 등에서 벼멸구(Nilaparvata lugens)와 흰등멸구(Sogatella furcifera)를 채집하던 중, 벼멸구와 형태가 아주 유사한 이삭멸구(N. muiri)와 벼멸구붙이(N. bakeri), 그리고 흰등 멸구와 형태가 아주 유사한 흰등멸구붙이(S. kolophon), 피멸구(S. vibix) 그리고 애멸구(Laodelphax striatellus)가 동시에 채집이 되는 등 형태적 차이점이 거의 없어 전문가도 쉽게 구분하지 못하는 문제가 있음이 확인되었다. 따라서 형태가 유사한 상기 멸구류의 종 동정을 확실히 할 수 있는 PCR용 프라이머의 개발을 위해 벼멸구 및 흰등멸구의 미토콘드리아 내 COI 영역을 특이적으로 검출할 수 있는 프라이머 세트를 제작하고 종 동정 효과를 확인하였다.

감자뿔나방은 감자에 대한 검역 해충으로 알려져 있다. 본 연구는 전자빔 조사가 감자뿔나방의 발육 및 생식, 그리고 DNA 손상에 미치는 영향을 비교하고 억제선량을 조사하였다. 전자빔을 알(0-12시간 이내), 유충(3령과 5령), 번데기(용화 1일 이내), 그리고 성충(우화 1일 이내)에 선량을 증가시키면서 조사하였다. 전자빔 150 Gy는 알의 부화와 부화된 유충의 용화를 완전히 억제하였다. 조사된 알의 부화율은 19.3%였지만, 성충 우화는 완전히 억제되었다. 3령과 5령 유충에 100 Gy를 조사하였을 때, 성충의 우화와 생식은 완전히 억제되었다. 번데기와 성충에 각각 300 Gy와 400 Gy를 조사하였을 때, F1세대의 부화율이 억제되었다. 전자빔에 대한 감자뿔나방 성충의 DNA 손상 정도를 alkaline comet assay으로 분석하였으며, 전자빔 조사가 선량 의존적으로 감자뿔나방의 DNA 손상 정도를 증가시켰다. 이러한 결과는 감자뿔나방에 대한 식물 검역 처리법으로 전자빔 150 Gy를 권장할 수 있다. 하지만, 감자뿔나방을 방제하기 위해 전자빔을 현장에 적용하기 위해서는 추가적인 연구가 필요할 것으로 사료된다.