The cotton aphid, Aphis gossypii (Glover), is one of the most serious pest in the cultivation of various vegetables. A highly imidacloprid-resistant field population (CA-L) was collected from cucumber at Gangwha island in 4th August 2011. Even though neonicotinoid insecticides especially imidacloprid were sprayed six times during June and July, aphid density was too high to be counted. IEF and 2DE analyses revealed that general esterase isozyme (pI. 5) in CA-L were dramatically overexpressed and more isozyme spots identified in CA-L compared to susceptible (CA-S) strain. To identify differentially expressed genes in CA-L, comparative transcriptome analyses based on GS-FLX were conducted with total RNA extracted from CA-L, which generated ca. 143 Mb reads. Previously reported, comparative transcriptome analyses performed in imidacloprid resistant (CA-IR) and CA-S. The comparative transcriptome analyses re-investigated after all data sets were combined together. As previously reported, seven ATP-binding cassette (ABC) transporter genes were newly identified in A. gossypii, among which only ABCC9 gene was highly expressed in CA-IR and L. These results suggested that ABCC subfamily associated with imidacloprid resistance in A. gossypii.

The cotton aphid, Aphis gossypii (Glover), is one of the most serious pest in seed potato and various vegetable cultivation. The imidacloprid-resistant strain (IR) was over 200-fold more resistant to imidacloprid compared to a susceptible strain (S) as judged by LC50 values. The IR showed cross resistances to other neonicotinoid insecticides. IEF and 2DE analyses revealed that general esterase isozyme patterns in IR were almost identical to those of S. Nevertheless, a significantly overexpressed protein spot was detected in IR. To identify differentially expressed genes in IR, comparative transcriptome analyses based on GS-FLX were conducted using total RNAs extracted from both IR and S strains, which generated ca. 290 Mb reads for each strain. Generally, most nicotinic acetylcholine receptor subunit genes, such as alpha 2 and beta 1, were more transcribed in S than in IR. In contrast, only alpha 5 subunit gene was 1.8 fold more expressed in IR. Seven ATP-binding cassette (ABC) transporter genes were newly identified in A. gossypii, among which only ABCC9 gene was highly expressed in IR. Therefore, this ABCC subfamily, a member of the MRP subfamily which is involved in multi-drug resistance, could be one of the main factors associated with imidacloprid resistance in A. gossypii.

The cotton aphid, Aphis gossypii (Glover), is one of the most serious pest in seed potato and various vegetable cultivation. The imidacloprid resistant strain (IR) was over 200 fold more resistant to imidacloprid compared to the susceptible strain (S) as judged by the LC50 values and IR showed cross resistant to acetamiprid, thiamethoxam, thiacloprid, clothianidin. By using the suppression subtractive hybridization method, a imidacloprid resistant associated cDNA library was constructed in adult cotton aphid. In total 115 differentially expressed cDNA clones were obtained. Any point mutation detected in nicotinic acetylcholine receptor alpha 1~5 and beta 1 subunits in the IR. Based on IEF, the IR general esterase isozyme banding patterns were identical with that of S.

솔껍질깍지벌레는 소나무재선충에 의한 소나무 재선충병과 더불어 남부해안지역의 곰솔림에 심각한 피해를 주는 해충으로 일부 지역에서는 두 병해충이 동시에 발생하고 있다. 산림 내 병해충 방제는 대면적이고, 방제의 제한점이 많아 두 종 이상의 병해충을 동시방제 할 필요성이 높은 편이다. 본 연구에서는 동일 기주에서 나무주사를 통한 솔껍질깍지벌레 방제효과가 우수한 약제를 선발하고, 소나무재선충병의 동시 방제를 위하여 2종의 유효성분을 혼합 처리하여 그 효과를 검정 하였다. Thiamethoxam 유제 (2.15%)와 Imidacloprid 분산성 액제 (20%)를 단독 처리한 결과 86.5%, 89.7%로 솔껍질깍지벌레에 대한 살충효과가 뛰어났으며 효과가 우수한 두 가지 살충제와 소나무재선충병 수간주사 약재인 Emamectin benzoate 유제 (2.15%)를 한 기주에 각각 주사한 결과 Thiamethoxam 유제 (2.15%) 혼합 처리구에서는 97.1%의 방제효과를 보였으나 Imidacloprid 분산성 액제 (20%) 혼합 처리구는 9.4%로 방제효과가 감소하였고, 두 약제를 섞어 한번에 주사한 경우에도 6.2%의 낮은 살충효과를 나타내었다. 따라서 솔껍질깍지벌레와 소나무재선충병 동시 방제를 위하여 Emamectin benzoate와 Imidacloprid를 혼합 처리하는 것은 부적합 한 것으로 나타났다.

After treatment with imidacloprid, there were clear differences in the time to the first reaction of Myzus persicae among the concentrations treated. The time taken for the proboscis of the aphids to penetrate, during the recording plants increased as the imidacloprid concentration increased. Imidacloprid concentration inflow into a leaf was investigated using high-performance liquid chromatography, and the residues of the imidacloprid varied slightly with the different concentrations treated. However, the inflow rates of this insecticide into a leaf increased as the dipping times increased. Furthermore, it was shown that there was no relationship in inflow concentration between the concentrations and times of treatment. However, the concentration in the leaf differed according to the dipping time. Judging from the fact that the first reaction behavior against imidacloprid displayed at an inflow concentration of 0.32-0.35 ㎎/L, we concluded that inflow concentrations causing the first reaction of the aphids to the insecticide were much lower than the concentration treated. The general feeding characteristics of the aphids indicated that xylem and/or phloem feeding behavior continued after a series of probing behaviors and stylet activity during the first 3 h from the start of EPG recording. After 90 min treatment with imidacloprid, feeding behavior over the next 30 min indicated a significant increase in the withdrawal of the stylet from the plant at all treated concentrations. Xylem and/or phloem feeding patterns were significantly decreased during this time. In particular, the proportion of xylem feeding differed according to the concentration of imidacloprid.

침투성 살충제로 벼멸구 방제에 탁월한 방제 효과를 보이고 있는 Imidacloprid의 처리 약량에 따른 살충 효과를 알아보기 위해 농과원 농업해충과에서 누대사육 중인 감수성 계통(약 30년 이상 누대사육)으로 실험을 실시하였다. Imidacloprid를 각각의 농도로 아세톤에 녹여 우화 후 3-5일 성충에 마리 당 0.2㎕를 처리하여 3일 후 사충율을 조사하였다. 결과 0.12ppm처리에서도 시간이 흐름에 따라 100%까지 살충율을 보였다. 이는 처음 농도가 낮더라도 약제가 신경 전달을 억제하여 섭식을 저해함으로써 굶겨 죽이는 특성을 갖고 있어 일어나는 현상으로 여겨진다. 이에 대한 분석을 약제의 특성인 침투 효과에서도 같은 결과가 예측되어 흡즙량, 농도, 사충율을 조사하여 방제 시 필요한 Imidacloprid 양을 조사한 결과 실제 방제에 필요량으로 추천된 약량보다 적은 양으로도 충분한 살충효과를 기대할 수 있을 것으로 생각된다. 다만 벼멸구의 Imidacloprid에 대한 저항성 발달은 약제 방제 시 약제의 필요량을 증가시키므로 저항성에 대한 모니터링 및 저항성 기작이 함께 연구되어야 할 것으로 사료된다.

Imidacloprid에 저항성을 보이는 복숭아혹진딧물에 대해 몇가지 저항성 기작을 조사하였다. 복숭아혹진딧물에 약제를 처리한 후의 체벽잔류량은 처리 후 시간이 지남에 따라 서서히 감소되었으나 감수성계통과 저항성계통 간에 체벽침투력의 유의성은 없었다. 체내잔류량은 양 계통에서 시간이 지남에 따라 점차 증가되었으며 감수성에서 많았다. 배설량은 저항성계통이 감수성계통보다 많아 약제 대시가 빠르게 나타났다. Imidacloprid 저항성계통의 acetylcholine-sterase (AChE) 활성은 감수성계통 보다 약 1.4배 높았으며, imidacloprid는 AChE를 저해하지 않았다. 저항성계통에 대해 산화효소 저해제인 PBO(piperonyl butoxide)와 esterase 저해제인 IBP (iprobenfos)를 혼합하여 사용한 결과 Imidacloprid : PBO의 비율은 1 : 1과 1 : 5에서 각각 69.4, 250배의 독성을 보였으며, IBP와 혼합사용(1 : 1과 1 : 5)에서는 각각 227, 80.6배의 독성을 보였다. 감수성계통에 PBO와 IBP를 imidacloprid와 같은 비율로 혼합처리 하였을 경우 단독처리와 독성차이가 보이지 않았다. -naphtyl butyrate와 -naphtyl acetate 기질을 사용하여 비특이적 esterase의 활성을 측정한 결과 저항성계통의 감수성 계통보다 esteraseghkf성이 높게 나타났다. 따라서 imidacloprid 저항성 복숭아혹진딧물의 저항성 기작에는 산화효소와 esterase가 관여되고 있음을 알 수 있었다.

Imidacloprid의 벼멸구에 대한 약효 지속효과와 벼체내 함유량과의 관계를 구명하기위해 imidacloprid 입제를 추천량 (0.3 kg a.i./ha), 추턴 약량의 1/2 (0.15 kg a.i/ha), 114 (0.075 kg a.i./ha) 약량으로 수중 처리하였으며 액제를 추천농도(0.032kg a.i./ha), 추천농도의 112(0.016kg a.i./ha), 1/4 (0.008 kg a.i./ha)의 농도로 벼에 경엽 처리한 후 시기별로 벼멸구를 접종, 사충수를 조사하였고 그 때의 벼체내 약제 함유량을 조사하였다 Imidacloprid 입제의 추천 약량을 처리하였을 경우 약 효(100% 살충률)가 40일까지 지속되었으며, 추천량의 1/2, 1/4 약량에서는 접종세대에 대한 치사효과가 각각 30, 20일가지 지속되었다. Imidacloprid 액제는 추천농도와 1/2농도 처리에서는 접종세대에 대한 약효지속효과가 약제처리 후 40일까지 지속되었으며, l/4농도로 처리한 경우에는 처리 후 30일까지 지속되었다. Imldacloprid입제나 액제 모두 약효 지속기간이 길어 처리 농도에 따라 약간의 차이는 보이나 약 30일 정도 약효가 지속되었다. 파종 전 종자 분의 처리 (3g/볍씨 1kg)의 경우 약제처리 후 55일가지 약효를 나타냈으며 60일부터는 점차적으로 살충력이 낮아지는 경향을 보였다. Imidacloprid 입제를 약량별로 처리한 후 도체 내 잔류량을 시일 별로 조사한 결과 추천량 처리시 처리 1일 후부터 잔류량이 점차적으로 증가되어 6일차에 0.46ppm으로 최고치를 나타낸 후 차차 감소되어 처리40일경에는 0.09ppm이 되었다. 1/2약량, 1/4약량 처리에서도 처리 후 6일경에 잔류량이 각각 0.23ppm, 0.2ppm으로 최고 치에 도달한 후 점차적으로 감소되는 경향을 보였다. Imidacloprid 액체를 추천농도와 추천농도의 1/2, 추천농도의 1/4로 처리한 후의 도체 내 잔류량은 처리 직후 각각 2,0. 6,0. 0.2ppm의 잔류량을 보였고, 처리 후 10일경에는 1/2, 1/4 농도처리 의 잔류량은 추천농도의 잔류량과 각각 7배와 11배의 차이를 보였다.