In this study, we investigated the effect of solid culture medium on the production of cordycepin in Cordyceps militaris. The regression equation was expressed as follows: Y1= 755.3-58.6625X1+4.79432E-14X2-46.6625X3-5.66269E-14X1X2- 0.025X1X3+1.62475E-14X2X3-160.6625X1 2+0.0125X2 2-206.9625X3 2, where, Y represents the value of cordycepin content (μg/g), X1 corresponds to the weight of M. alternatus in solid culture medium (g/bottle), X2 to the water content of the solid culture medium (%), and X3 to the culture period (day). The solid culture medium was optimized using the response surface methodology, and the optimal medium composition was as follows: the weight of M. alternatus in solid culture medium and water content were 16.2% and 100.7% (20.14 mL water/20 g solid culture medium), respectively, with a culture period of 39 days. Under these conditions, the cordycepin content of the fruiting bodies reached 150.0 μg/g (actual value). The supplementation of M. alternatus in solid culture for improved cordycepin content of C. militaris seems to be a promising alternative to wild and solid cultivation.

본 연구는 북방수염하늘소 성충이 집합-성 페로몬 트랩에 유인되는 시기를 명확하게 규명하기 위해 수행하였다. 또한 집합-성 페로몬에 유 인된 개체의 난황 성숙도를 조사하여 집합-성 페로몬 트랩에 유인되지 않은 개체와 비교하였다. 이를 위해 홍릉시험림 내 망실 안에 유인제인 집합-성 페로몬을 매단 다중깔때기트랩과 집합-성 페로몬을 매달지 않은 다중깔때기 트랩을 각각 1개씩 배치하고, 우화망실에서 채집한 북방수염하 늘소 성충을 우화시기별(우화 직후, 후식 1일차, 후식 7일차, 후식 10일 경과 후 교미)로 그룹화한 후 트랩이 배치된 망실 안에 방사하여 트랩에 포획 여부를 조사하였다. 각각의 시기별로 80개체(20개체씩 4반복)를 대상으로 실험하여 총 320개체를 망실 내에 방사하였다. 조사 결과, 우화 후 7일 동안 섭식한 개체들의 유인 포획률이 가장 높았으며, 교미 후에는 유인 포획률이 급격히 낮아지는 경향이었다. 또한 집합-성 페로몬이 있는 경 우에만 후식 7일차 그룹의 유인 포획률만 통계적으로 유의미한 차이를 보였다. 성별에 따른 유인 포획률의 경우, 암컷이 수컷에 비해 많이 포획되긴 하였으나, 암컷과 수컷 간의 유인 포획률 차이는 없는 것으로 확인되었다. 우화 직후와 후식 1일차에는 모든 개체에서 난황이 미성숙한 상태였으나, 후식 7일차와 교미 후에는 모든 개체에서 성숙한 난황을 확인할 수 있었다. 따라서 페로몬트랩은 우화 후 초기에 후식을 통한 소나무재선충 전파가 가능하므로 소나무재선충병의 확산 억제를 막기에는 제한적일 가능성이 있다. 반면, 성적으로 성숙한 성충을 포획하고, 야외 발생을 조사 하는 등으로는 활용 가능성이 있을 것이다.

소나무재선충병의 예방을 위하여 실시하는 예방나무주사는 소나무재선충 피해를 예방할 수 있는 매우 효과적인 방제방법이지만 매개충에 대해서는 효과가 밝혀진 바 없다. 본 연구는 살선충제와 살충제가 혼합된 약제를 소나무재선 충병 방제를 위해 나무주사를 실시하면 매개충에 대한 구제와 소나무재선충에 대한 예방효과가 동시에 가능한 방제방법을 개발하기 위하여 실시하였다. Abamectin+Sulfoxaflor DC을 비롯한 3개 약종을 각 2,000배로 희석한 후 솔수염하늘소에 2㎕를 경구투여하여 소화중독에 의한 살충효과를 평가하였다. 살충제 경구 투여 후 신경흥분에 의한 경련반응을 조사한 조사한 결과 Emamectin benzoate+Acetamiprid DC의 경우 경련비율이 가장 높게 나타났으며, 반수치사시간(LT50)도 암컷은 122.18시간, 수컷은 139.55시간으로 나타나 소화중독 효과가 우수한 것으로 나타났다. 따라서 합제를 이용하여 소나무재선충병 매개충 방제와 소나무재선충의 예방효과를 위한 나무주사시에는 Emamectin benzoate+Acetamiprid DC가 매개충에 대한 살충효과가 가장 우수한 것으로 나타났다.

Monochamus alternatus which is major vector for Bursaphelenchus xylophilus is main pest for pine trees. Moreover, their larvae mainly feed on the phloem of the host during the growth period, and this process makes host debilitate. The reason why the epidemiological investigation of that damage caused by Monochamus alternatus is difficult is that the adult and the larva remains very rarely in the host. Even if the larvae remain in the host, it is not easy to distinguish them from other cerambycidae coleopterans without expertise. For the above reason, we introduce the method of field epidemiological investigation for Monochamus alternatus using the remaining larva frass in the host with Recombinase Polymerase Amplification (RPA) method.

Japanese pine sawyer, Monochamus alternatus, is the main pest that mediates pine wilt nematode, Bursaphelenchus xylophilus, that causes serious damage to pine forests. In this study, we studied the strategy to control M. alternatus using entomopathogenic fungi. The fungi were collected from soil by an insect-baiting method and two fungal isolates (Metarhizium anisopliae JEF-197 and JEF-279) showed high virulence against M. alternatus. The Metarhizium isolates were evaluated for insecticidal activity against M. alternatus by spray treatment on live pine trees and wintering trees, and the M. anisopliae JEF-197 showed high insecticidal activity. In addition, the interaction of fungi and M. alternatus were analyzed by RNA-seq. This result can contribute to the development of insect control agents using entomopathogenic fungi.

Monochamus saltuarius Gebler are the insect vector of the pine wood nematode (PWN), Bursaphelenchus xylophilus (Steiner & Buhrer) mostly in the mid-northern areas of South Korea. In 2017, we installed sentinel logs to lure efficient parasitic wasps of the vector and to evaluate ecological characteristics of parasitoids in prior to the development of biological control strategy for the PWN transmitting insect vector. As a result of the survey, we found Spathius verustus Chao (Hymenoptera: Braconidae) as a predominant parasitoid with the highest parasitism rate among six species of larval parasitoids. The parasitism rate was higher along the edge (0m of the forest depth) of the survey sites than the inner sides (20m and 40m of the forest depth). Also, the parasitoid showed highest parasitism rate in late-May at one of Gapyeong_sites, where was supposed to be the oldest infected areas. Lastly, the parasitism rate along the trap heights was higher at height of 0m than the 1.8m above the ground.

Wildfire, which may effect on the spatial distribution of many insects, is one of important disturbances in forests. Because Monochamus beetles are known as vector insects of pine wood nematodes in Korea and burned pine trees can be used as oviposition habitats for Monochamus beetles, we investigated the changes in spatial and temporal distributions of M. alternatus and M. saltuarius across fire severity classes. We also studied other saproxylic beetles, such as cerambycid, scolytid, and bark beetles, which are potential insect pests for pine trees. Study area was classified by fire severity, such as unburned, light (<25% burned), moderate (25~75%), and severe (>75%). Spatial distribution of saproxylic beetles were significantly related to the fire severity.

Bursaphelenchus xylophilus, commonly known as pine wood nematode (PWN) and pathogen of pine wilt disease, is transmitted to new host trees through Monochamus spp.. In this study, five points were set 1 km apart placing the interface of the damaged area in the middle to measure density of the beetles and confirm the presence of PWN in Chungcheongbuk-do, Republic of Korea. The vectors collected from five traps on each point were sorted on weekly basis until the 12th week. We confirmed the presence of PWN in each collected vector by PCR with species-specific ITS primers.

소나무재선충병의 나무주사는 살선충제를 중심으로 실시되어 왔으며, 매개충인 솔수염하늘소와 북방수염하늘소의 방제는 주로 항공방제나 지상방제를 통하여 이루어졌다. 본 연구에서는 나무주사를 통하여 매개충 (솔수염하늘소)을 방제하기 위한 연구로 Abamectin+Acetamiprid ME, Thiamethoxam DC 약제의 나무주사시 솔수염하늘소의 약효발현농도, 처리 후 기간별 효과(2017년~2018년)를 검토하였다. 실내 발현농도 시험에서는 Acetamiprid, Thiamethoxam LC50 value는 각각 0.102ppm, 0.083ppm 으로 나타 났으며, 야산(포장)에서 Abamectin+Acetamiprid ME, Thiamethoxam DC 처리구의 100.0% 치사 소요일 수는 처리 90일 후 11.0일, 9.4일, 처리 360일 후 11.6일, 10.0일로 나타나서 두 약제 모두 3월 처리시 다음해에 발생하는 매개충 (솔수염하늘소) 방제까지 가능함을 확인 할 수 있었다.

소나무재선충병의 매개충인 북방수염하늘소의 예찰 및 방제방법 효율 개선을 위하여 트랩유형별 매개충의 유인포획 및 산란효과를 비교 검증하였다. 춘천시 지내리의 잣나무 조림지와 인근 활엽수림을 대상지로 하여 각 사이트내에 집합페로몬 트랩 단독 처리, 산란유인목 단독 처리, 복합처리구를 설치하고 북방수염하늘소가 중부지역에서 주로 활동하는 4월 25일부터 8월 31일까지 1주일 간격으로 확인하였다. 연구결과 대상지별로는 잣나무 조림지가 단순 활엽수림보다 매개충 유인효과가 높은 것으로 나타났다. 트랩유형별로는 단순 멀티펀넬 트랩에 유인되는 매개충의 비율은 집합페로몬 단독 처리시 복합처리구 보다 매개충의 유인효과가 높은 것으로 나타났다. 산란유인목은 10~11월경 확인, 유인율과 산란율을 종합 비교하여 방제방법 효율 개선을 위한 기초자료로 활용할 예정이다.

소나무재선충병의 매개충인 북방수염하늘소의 체내 선충보유량에 따른 비행능력의 차이를 구명하기 위하여 춘천시 지내리의 잣나무림에서 어리소나무재선충(Bursaphelenchus mucronatus)에 감염이 확인된 북방수염하늘소 암·수 각 20마리를 채집, 실내사육 후 우화-섭식 1 주일이 지난 시점부터 1주 간격으로 Flight mill을 이용하여 비행실험을 진행하였다. 동시에 사육통 바닥에 여과지와 섭식한 잣나무 신초를 3~4일 마다 교체 후 Baermman funnel법으로 소나무 재선충을 분리하여 그 수를 조사, 비행능력과 선충보유량의 관계를 조사하였다. 그 결과 약 50,000마리 이상 선충을 체내에 보유시 비행능력이 급감하는 것을 확인 할 수 있었으나, 전체적으로 선충의 체내 보유량에 따른 비행능력의 차이는 상관관계가 없는 것으로 확인 되었다.

Pine wilt disease caused by Bursaphelechus xylophilus has continued to expanding in Korea since its first occurrence identified from Busan in 1988. The direction of spread and density of two vector insects, Monochamus saltuarius and M. alternatus, are closely associated with the expansion and occurrence of pine wilt disease being observed in Korea. In 2016, a pheromone trap was installed to investigate the density of each vector. A correlation between the density of two insect vectors and the number of trees infected by pine wilt disease was further investigated in Gyeongnam, Gyeongbuk, Ulsan, and Jeju. To perform a correlation analysis, the number of infected trees was counted within a radius of 50m from which the pheromone traps were installed. In addition, factors that might have an effect on the density of vectors were investigated. This includes the altitude, temperature and forest type from the site where the pheromone traps were installed.