호박꽃과실파리(Zeugodacus scutellata)는 국내 자생종으로 국제적으로는 검역 대상 과실파리 중 하나로 분류되고 있다. 불임충방사기술 (sterile insect release technique (SIT))은 검역 대상 과실파리를 박멸하는 데 이용되어 왔다. 본 연구는 호박꽃과실파리를 대상으로 불임충 제조 기술을 개발하여 SIT 기술로 이 해충에 대한 방제 가능성을 분석하였다. 이에 앞서 먼저 형광현미경 기술로 호박꽃과실파리의 생식관련 기관을 관찰하였다. 다영양실형 난소소관을 갖는 1 쌍의 난소는 약 100 개의 난포를 발달시키며, 각 난포는 난모세포와 영양세포를 지니며 난포세포가 둘러싸는 구조를 지닌다. 난소 발육은 우화 후 10 일이 지나 발육을 시작하고 우화 후 20 일이 되면 난각을 가지고 있는 난모세포를 발달시켰다. 수컷의 경우 성숙된 정소가 우화 직후에 관찰되었으며 수정관에는 운동성이 있는 정자로 채워져 있었다. 불임 수컷을 제조하기 위해 다양한 선량(0~1,000 Gy)의 전자빔을 3~5 일 경과된 번데기에 조사하였다. 200 Gy 세기 전자빔으로 번데기에 조사하면 무처리와 차이 없이 성충으로 발육하였고 이후 정상 암컷과 교미행동을 보였다. 비록 이들 처리 수컷의 교미는 무처리 수컷과 비교하여 큰 차이 없는 산란력을 보였지만 산란된 알들은 부화하지 못했다. 다음으로 200 Gy 조사로 형성된 불임 수컷을 정상 암컷과 수컷이 함께 있는 장소에 방사하였다. 이때 불임충 수컷은 정상 수컷에 비해 9 배 많은 수로 방사하였다. 이러한 불임충 처리는 차세대 부화율을 현격하게 감소시켰다. 이상의 결과는 200 Gy 세기의 전자빔 으로 호박꽃과실파리의 불임충을 제조할 수 있고, 이렇게 형성된 불임충은 SIT 방제에 적용할 수 있다는 것을 제시하고 있다.

본 연구는 국내 금지급 과실파리인 오리엔탈과실파리(Bactrocera dorsalis)에 대한 유전적 변이를 분석하였다. 이를 위해 오리엔탈과실파리 가 자생하는 대만 지역을 대상으로 2019년 동일한 시기(3일간: 7월 30일~8월 1일)에 서로 다른 세 지역(타이페이, 타이중, 카오슝)에서 과실파리류를 채집하여 나이 변이 및 미토콘드리아 서열 변이를 각각 비교하였다. 세 지역에서 채집된 오리엔탈과실파리는 1,085마리로서 메틸유제놀 유인제에 모두 유인되었으며, 큐루어 유인제에는 30마리의 오이과실파리(Zeugodacus cucurbitae) 및 1마리의 타우과실파리(Bactrocera tau)만 채집 되었다. 단백질먹이 유인제에는 총 6마리가 포획되었으며 이 가운데 오리엔탈과실파리는 1마리가 포함되었으며 나머지는 오이과실파리였다. 오리 엔탈과실파리 수컷의 머리에는 테린이 포함되었으며 나이가 증가함에 따라 각 머리에는 32 μg에서 59 μg까지 테린 함량이 증가하였다. 대만 세 지역의 수컷 집단들은 테린 양에 차이를 나타냈으며, 카오슝 집단이 타이페이와 타이중 집단에 비해 적은 테린 양을 보유하였다. 이들 세 지역 사이에 유전적 거리가 RAPD (random amplified polymorphic DNA)를 이용하여 분석되었으며 타이페이 집단이 타이중 및 카오슝 집단들과 차이를 나타내는 것으로 나타났다. 유전적 변이는 미토콘드리아의 cytochrome oxidase I (CO-I)과 NADH dehydrogenase I (ND-I)을 각각 비교 하였다. CO-I 영역 가운데 360개 염기서열을 비교한 결과 7.8%의 염기서열 변이를 나타냈다. ND-I 영역을 비교한 결과 213개 염기서열 가운데 6.6%의 염기서열 변이를 보였다. 이들 변이 서열을 대만 지역에 발생하는 오리엔탈과실파리의 특이적 SNP (single nucleotide polymorphism) 마커로 개발하는 데 추천한다.

Insulin/IGF signaling (IIS) regulates multiple physiological processes such as larval growth, reproduction, and life span in many organisms including legume pod borer, Maruca vitrata (Lepidoptera: Crambidae). RNA interference of IIS components, insulin receptor (InR) and Forkhead Box O (FOXO), impaired larval growth and female reproduction. To further validate the physiological roles of InR and FOXO, we generated knock-out (KO) mutants using CRISPR/Cas9-mediated genome-editing technology. Both KO mutants exhibited delayed larval growth and reduced pupal and adult body sizes. In conclusion, these results demonstrated the critical role of insulin signaling (IIS) pathway to control M. vitrata growth and development.

Insulin/IGF signaling (IIS) regulates different physiological processes such as metabolism, trehalose level, growth, and reproduction. Four IIS components are identified from the bean pod borer, Maruca vitrata (Lepidoptera: Crambidae). RNA interference (RNAi) of insulin receptor (InR), Forkhead Box O (FOXO), Target of Rapamycin (TOR) or Akt led to ovary dysfunction. Especially, the RNAi treatment significantly reduced the stem cell division in the germarium. However, an addition of a porcine insulin stimulated the cell division. Immature diets significantly influenced on the ovarian stem cell development.

과실파리류는 국내 60종의 검역 해충 가운데 42종을 차지하고 있다. 이들 대부분은 자연계 산물인 methyl eugenol (ME) 또는 raspberry ketone에 특이적으로 유인된다. 이들 유인물질을 파라핀 왁스를 이용하여 제형화하였고, 이를 대만에서 야외 유인 효과를 검증하였다. 이들 왁스 제형은 모두 델타트랩에 설치하고 8월 말경에 모니터링 한 결과 ME 왁스 제형은 오리엔탈과실파리(Bactrocera dorsalis)를 매일 60-80 마리 포획하 였다. 반면에 Cuelure 왁스제형은 오이과실파리(Bactrocera cucurbitae)와 B. tau를 유인하였다. 이러한 결과는 본 왁스제형이 이들 검역 해충에 대 한 국내 모니터링에 응용될 수 있다는 것을 제시하고 있다.

Insect growth depends on temperature and nutrient. Intake nutrients activate insulin signaling pathway, which mediatesthe nutrient signal to coordinate growth in entire body. A subtropical species, Maruca vitrata (Lepidoptera: Crambidae),gives serious damages on various Fabaceae crops. This study predicted seven components (InR, IRS, PI3K, PTEN, Akt,mTOR, FOXO) of the insulin signal and showed that some of the insulin gene expression levels are highly correlatedwith developmental rates. These correlations may be applied to amend a temperature-dependent growth modeling of M.vitrata.

Oriental fruit fly, Bactrocera dorsalis, is one of the serious pests of fruit throughout the world. Two regional populations (Bangladeshi and Malaysia) were collected using methyl eugenol lure and one laboratory population was obtained from Thailand. Three populations were compared in cytochrome b (CYB) cytochrome oxidase I (COI) sequences. COI sequences were highly homologous. However, CYB sequences were polymorphic and used to discriminate these regional populations by a phylogenetic analysis. In CYB phylogeny analysis, Malaysia and Thailand populations were clustered and Bangladeshi population was separated