우리는 식물검역 과정에서 검출되는 파리목 유충을 효과적으로 동정하기 위하여 대화형 검색표를 제작하고 있다. 파리목은 농업 분야와 식물검역 분야에서 매우 중요한 해충이며, 특히 과실파리과는 다양한 식물에 피해를 주는 대표적인 분류군이다. 과실파리과는 예전부터 형태, 생태, 분자, 분류, 모니터링, 방제 등 다양한 주제로 연구가 이루어져 왔으며, 현재까지 다양한 연구가 이루어지고 있다. 본 연구에서는 과실파리과를 연구하는데 중요한 기초자료로 활용될 수 있도록 1)과실파리과 유충의 형태학적 특징을 포함하여 2)과실파리과의 일반적인 특징과 3)생태학적 특징 등 관련 정보를 수집하고 분석하여 결과를 종합정리하였다.

호박꽃과실파리(Z. scutellata)는 박과작물에 피해를 주는 중요한 해충이다. 현재 큐루어(Cuelure)는 국내에서 검역 대상 해충으로 규정된 오이과실파리, 타우과실파리, 및 퀸슬랜드과실파리와 더불어 호박꽃과실파리 수컷 성충의 예찰에 다양한 제형으로 활용되고 있다. 본 연구는 액 체, 고체, 및 왁스제형의 큐루어에 대한 호박꽃과실파리 수컷 성충의 야외 유인효과를 검증하기 위한 것으로 2021년 4월부터 10월까지 제주 2개 지역과 경북 1개 조사에서 2주 간격으로 모니터링하였다. 호박꽃과실파리의 발생밀도가 높은 제주지역에서는 7월부터 8월에 액체와 왁스제형의 큐루어에 호박꽃과실파리가 더 많이 유인되어 통계적인 유의차가 있었으나, 호박꽃과실파리의 발생밀도가 낮은 경북지역에서는 제형별 유인력 에 차이가 없었다. 야외조사 결과를 바탕으로 액체와 왁스제형의 큐루어가 호박꽃과실파리 수컷 성충 예찰에 권장되며, 이 두 제형의 큐루어에 유 인되는 검역 대상 과실파리류의 국내 예찰에 효과적일 수 있다.

노랑비취알락하늘소(가칭)의 제주 유입과 정착을 보고하는 논문에서 오리엔탈과실파리에 대하여 “제주지역에 유입되어 현재 발견되고 있 다”라고 잘못된 인용을 하고 있는 것이 발견되었다. 다행히도 해당 문장이 빨리 발견되어 “제주지역에 유입될 가능성이 있는”으로 수정되었다. 이 를 계기로 검역적으로 민감한 해충의 국내분포여부에 대하여 기술하는 경우 매우 신중하게 검증해야할 필요가 있음을 연구자들에게 강조하고자 한 다. 클라이멕스 모델의 저온 스트레스 지수로 추정한 결과 오리엔탈과실파리는 2022~2023년 겨울 제주에서 생존이 불가능한 것으로 예측되었다. 그러나 노랑비취알락하늘소는 2023년 겨울 영하의 기온을 겪고 월동후 여름철 발생이 확인되었으며 정착에 성공한 것으로 판단된다.

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.

국내에 호박을 가해하는 두 과실파리는 Zeugodacus 속으로 분류된다. 호박꽃과실파리(Z. scutellata) 수컷은 큐루어(Cuelure)에 유인되어 포장에서 이 과실파리의 발생을 모니터링 하는 데 이용된다. 이에 반해, 호박과실파리(Z. depressa) 수컷을 유인하는 물질은 아직 알려지지 않았 다. 단백질 먹이 유인제가 대부분의 과실파리를 유인하게 되는데 여기에 terpinyl acetate (TA)를 추가하여 호박과실파리의 유인력을 높였다. 본 연구는 TA-단백질먹이 유인제를 이용하여 호박 재배지에서 호박과실파리의 연중 발생을 모니터링 하는 데 목적을 두었다. TA-단백질먹이 유인제의 효율성을 증명하기 위해 호박꽃과실파리를 대상으로 큐루어와 TA-단백질먹이 유인제를 이용하여 2019년 한 해 동안 발생을 모니터링하고 이 두 유인제로 얻어진 연중 모니터링 자료를 비교하였다. 두 유인제를 이용한 호박꽃과실파리의 연중 발생 패턴은 10월 하순을 제외하면 유사하였다. TA-단백질먹이 유인제는 10월 하순 시기에도 지속적인 호박꽃과실파리의 포획을 보였는데 이는 9월 하순 이후 호박꽃과실파리의 성충 휴면 유기에 따른 유인 행동 차이로 이해되고 있다. TA-단백질먹이 유인제를 이용한 호박과실파리의 연중 모니터링은 크게 두 개의 발생 최성기를 보여 하나는 7월 중순이고 다른 하나는 8～9월에 나타나며 포획된 개체들의 80% 이상이 암컷이었다. 이러한 TA-단백질먹이 유인제의 두 과실 파리류에 대한 유인 효과를 바탕으로 스피노사드(spinosad) 살충제를 가미한 수화제를 제조하고 호박 재배지에 살포하였다. 처리 7 일경과 후 약 70% 이상의 방제 효과를 기록하였다. 그러나 이 방제 효과는 처리 이후 기간이 경과하면서 낮아지는 경향을 나타냈다. 이상의 결과는 TA-단 백질먹이 유인제를 이용하여 야외 호박 재배지에서 호박과실파리의 연중 모니터링이 가능하다는 것을 보여 주었다. 또한 스피노사드를 가미한 TA-단백질먹이 유살제가 이들 호박과실파리류 방제에 응용될 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.

약 5,000 종 가량의 종다양성을 보이는 과실파리과(Tephritidae)는 농작물에 심각한 피해를 주는 6 속(Bactrocera, Ceratitis, Dacus, Zeugodacus, Anastrepha, Rhagoletis) 해충군을 포함하고 있다. 이들이 비록 아열대 지역에 분포하고 있으나, 기후변화 및 국제교역량 증가로 국내 침입이 빈번하여 지고 이에 대한 한국형 검역 매뉴얼의 개발이 시급하다. 이 매뉴얼은 금지급 과실파리의 동정 기술, 긴급 및 상시 모니터링 기술, 침입 후 확산 지역 및 발생 세대 예측 기술, 그리고 박멸기술을 포함하게 된다. 본 발표는 이 가운데 박멸기술로서 수컷박멸기술(male annihilation technique: MAT), 암컷박멸기술(female annihilation technique: FAT), 그리고 불임충방사기술(sterile insect release technique: SIT)을 소개한다.

외래 과실파리에 대한 모니터링은 검역에 필수적이다. 과실파리 유인물질을 왁스 재질로 제형화하여 비교적 장기간 모니터링 할 수 있는 기술이 금지급 과실파리 모니터링에 유효하였다. 본 연구는 이 왁스 제형의 유용성을 확장시키기 위해 금지급 과실파리가 자생하고 있는 태국 현지에 적용하였다. 포획된 개체들을 분자 동정한 결과 기존에 유인력이 입증된 오리엔탈과실파리(Bactrocera dorsalis)와 오이과실파리(Zeugodacus cucurbitae)는 물론이고 Zeugodacus caudata의 검역 과실파리가 유인된다는 것을 밝혔다.

국내 호박에 피해를 주는 두 과실파리 해충은 호박과실파리(Bactrocera depressa)와 호박꽃과실파리(B. scutellata)이다. 두 해충의 미성숙 시기는 기주 그리고 땅 속에 존재하여 대기에 노출된 성충 시기가 방제의 대상이 된다. 이들 과실파리 성충을 대상으로 본 연구는 암컷유살제를 개 발하는 연구의 목적을 두었다. 현재 다른 과실파리에 대해서 사용되고 있는 상용 유살제는 이들 호박과실파리류에 대해서 유인력이 낮았다. 본 연구는 단백질 기반에 terpinyl acetate (TA)를 가미하여 유인력을 증가시킨 유살제를 개발하였다. 이 TA-단백질 유살제는 두 종의 호박과실파리 류 모두를 유인하였다. 또한 암수 모두를 유인하지만, 암컷이 수컷에 비해 더 많이(60~70%) 유인되었다. TA-단백질 유살제는 이들 호박과실파 리류의 방제는 물론이고 특이한 유인제가 없는 호박과실파리에 대해서 모니터링 소재로 응용될 수 있다.

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.

과실파리류의 발생위험이 점차 증가하고 있는 실정이나 국내에는 아직까지 효율적이고 표준화된 예찰법 및유인제 그리고 방제제가 없는 실정이다. 호박꽃과실파리를 이용하여 과실파리류에 효율적인예찰법 및 유인제 그리고방제제를 선발하였다. 과실파리류의 유인제로 잘 알려져 있는 Methyl Eugenol, Cue lure, Raspberry ketone을 이용하여트랩의 포획력을 비교한 결과 적색 델타트랩이 가장 좋았다. 유인제의 경우 Methyl Eugenol은 호박꽃과실파리에효과가 전혀 없었으며 Cue lure, Raspberry ketone은 유인력은 효과적이었으며 유의한 차이는 없었다. 화학적방제제로는아바멕틴과 비교하여 Fluxametamide EC, Abamectin+Pyrifluqunazon WG의 효과가 인정되었으며, 항공방제용 자재로사용 가능한 친황경자재로 님오일, 고삼추출물등을 이용한 3종의 자재를 선발하였다.

호박과실파리는 한국, 일본 등 아시아에 분포하여 다양한 종류의 박과식물에 피해를 주는 해충으로 호박과실파리의안테나에 존재하는 냄새감각기(olfactory sensilla)들은 기주 탐색 등에 중요한 역할을 한다. 본 연구에서는 GC-EAD(gaschromatography–electroantennographic detection) 기술을 이용하여 호박과실파리 안테나의 냄새감각세포에 활성을 나타내는 물질을 탐색하였다. 합성물질의 혼합물 및 호박에서 포집한 추출물을 사용해서 EAD 및 EPD 활성을 조사한결과, 2-pentanol, 3-methyl-1-butanol, butyl acetate, butyl propionate, methyl (E)-3-hexenoate 및 dimethyltrisulfide 등이호박과실파리의 냄새감각기에 활성을 나타내는 것으로 확인되었다. 본 연구 결과는 호박과실파리의 친환경적 방제에사용될 수 있는 유인제 등의 개발에 유용한 정보가 될 것으로 사료된다.

지중해과실파리는 열대성 북아프리카 원산으로 연 4～5세대 발생하는 과실파리이다. 열대지방에서는 휴면없이연중 발생하는 것으로 알려져 있다. 아프리카를 기원으로 지중해과실파리는 지중해 연안의 국가와 호주, 중미,남미, 유럽, 하와이 및 여러 태평양 군도 나라들로 번졌다. 국제적인 교역량 증가와 범세계적인 기후변화로 지중해과실파리의 국내침입 및 정착 가능 위험성이 높아지고 있다. 그러나 이러한 도전을 극복하기 위하여 많은 나라들이사전에 관리하기 위한 각종 대책을 수립하고 정부가 주관하는 조직을 운영하면서 미리 마련된 대응프로그램을가지고 훈련을 하고, 훈련과정에서 발견된 사전대책의 문제점을 수정하고 이를 기반으로 외래병해충 관리체계를운영하고 있다. 본 발표는 이러한 관리 차원에서 지중해과실파리에 대한 해충성과 국내 침입력을 논의하고, 이에대한 국내 관리 방안을 발표한다.

오세아니아 지역의 호주, 폴리네시아 및 뉴칼레도니아 등에 분포하는 퀸즐랜드과실파리(Bactrocera tryoni)는온대, 아열대성 곤충으로 최소 49 과에 속하는 많은 식물을 가해하여 이 지역에서 큰 피해를 주고 있으며, 우리나라에침입할 경우 사과, 복숭아, 토마토 등 주요 작물에 큰 피해를 줄 수 있는 해충이다. 퀸즐랜드과실파리 등 여러과실파리류의 우리나라에의 침입 및 정착을 억제하고 침입시 효율적으로 대처하기 위하여 농림축산검역본부 및농림수산식품기술기획평가원에서 주관하는 “금지급 검역해충 과실파리류 침입 대비 국가 위기대응 시스템 개발”과제의 일환으로 퀸즐랜드과실파리를 조기에 탐지할 수 있도록 상시예찰법을 개발하고, 이들이 발견 또는 발생했을경우에 대한 사전 준비, 위해성 평가 등 종합적으로 대처하기 위한 대응 매뉴얼을 개발하였다. 본 발표에서는퀸즐랜드과실파리의 행동 및 생태, 그리고 이를 탐지하고 대처하는 방안들을 제시한다.

오이과실파리 Bactrocera cucurbitae Coquillet (Diptera: Tephritidae)는 주로 박과류의 어린과실을 가해하는 국제적으로 중요한 검역해충 중 하나이다. 본 연구에서는 그 동안 해외에서 이루어진 오이과실파리 연구결과를 종합하여분석하고 국내환경에서 적용 가능한 대응 매뉴얼을 작성하고자 수행하였다. 기존 온도발육 자료를 종합하여 발육영점온도와 발육완료에 필요한 적산온도(DD : degree days)를 추정한 결과 알 9.7℃와 19.7DD, 유충 8.4℃와 89.1DD,번데기 9.2℃와 169.7DD, 알-알(세대기간) 9.8℃와 562.5DD로 추정되었고, 대응조치 단계에 따른 세대기간 추정모형으로 제시하였다. 예찰 및 방제매뉴얼은 기존 국내 식물검역검사본부와 미국 USDA 매뉴얼을 기본으로 하여발견과 발생단계에 따른 긴급조치 상황을 정리하였다. 발견중심을 포함하는 1.6km 격자를 기본단위로 순차적으로완충지역(1~4 완충지역)을 설정하여 14.4 × 14.4km 범위의 긴급조치 구역을 설정하였다. 이에 따라 구역별 모니터링트랩의 종류와 숫자, 긴급방제와 박멸조치를 수컷(cue-lure) 및 암컷(단백질 먹이) 유살제, 토양소독, 약제살포 방안에대하여 제시하였다.

과실파리류 국내 유입에 대비하여 체계적으로 대응하기 위해서는 예찰방제 매뉴얼 수립 뿐만 아니라 예찰과역학조사, 방제와 관련된 제도적인 정비와 물리적인 기반 구축이 필요하다.우선 과실파리류의 효율적인 예찰과 방제를 위해서 국내에 생리․생태를 연구할 수 있는 연구시설을 확보할필요가 있다. 이런 연구시설을 통해 우리나라 기후에서 월동가능성 확인, 각 지역별 예찰의 시작 및 종료 시기결정, 방제방법 등에 관한 세부적인 연구가 진행되어야 한다.또한, 웅성불임충 대량 방사를 통한 방제를 실시해야하는 상황에 대비하여 이에 관련한 제도적, 물질적 기반을미리 갖추어야 한다. 현행 법령 규정상 살아있는 과실파리의 도입이 불가능하므로 법률상 근거를 마련하기 위한개정작업을 서두를 필요가 있다.다음으로 역학조사 차원에서 과실파리류의 유입경로로 작동할 수 있는 외국인 노동자와 다문화가정의 출입국정보를 확보하기 위한 법률 근거를 마련할 필요가 있다.마지막으로 과실파리류 방제지침 작성 및 운영의 책임기관인 농촌진흥청과 과실파리류 연구자들이 공동으로발생상황이 될 경우 과실의 수거·폐기 범위, 약제 살포 범위, 절개조사 범위, 이동제한 조치후 출하과정에서 소독처리범위와 검사실시 범위 등을 어느 정도까지 설정할 것인지 빠른 시일 내에 결정할 필요가 있다.

오리엔탈과실파리(Bactrocera dorsalis)는 주요 검역 대상으로 지정된 해충이다. 이 해충에 대한 고감도 모니터링과 진단 기술이 초기 방역 처리에 요구된다. 본 연구는 오리엔탈과실파리를 유인하여 치사시킬 목적으로 메틸유제놀과 생물농약을 혼합한 왁스형 방출기를 제작하였다. 본 연구는 또한 5종의 주요 검역 과실파리(오리엔탈과실파리, 오이과실파리, 퀸즐랜드과실파리, 말레이시아과실파리, 지중해과실파리)에 대한 PCR 진단프라이머를 개발하였다. 이상의 모니터링용 왁스방출기과 분자진단기술을 말레이시아 코타키나발루 지역에서 실증 시험하였다.

주요 검역해충에 속하는 오리엔탈과실파리와 오이과실파리 두 종의 국내에서의 정착평가를 위한 기초자료를 작성하기 위하여 기존에 발표된 온도반응 데이터를 수집하여 개체군 모의에 필요한 단위모형의 매개변수를 구하였다. 이 값들로 두 해충의 개체군모형을 구성하고 제주도내 과거 기후관측 데이터를 이용하여 이들 해충이 각각 유입되었을 때의 연간 발생세대수와 그 양상을 모의하였다. 오리엔탈과실파리와 오이과실파리는 각각 연 3세대, 2세대가 발생하는 것으로 나타났으나 오리엔탈과실파리의 경우 번데기 상태로 월동하는 것을 고려해 볼 때 마지막 세대 성충의 실제 발생여부는 번데기의 온도반응 특성을 통해 검토할 필요가 있다.

오리엔탈과실파리는 대만 우펑에서 채집된 후 누대 사육된 개체들로, 저온에서의 유충과 용의 100% 사망에 필요한 소요일수를 조사하였다. 시험기간 중 실측된 온도는 –4.7, -3.4, -1.0, 0.9, 3.9, 5.8, 7.9도였다. 실험은 시간(일 단위)별로 저온에 처리하였고, 이후 상온으로 이동시켜 개체의 사망여부를 조사하였다. 노출 시간별로 3반복으로 실험하였고, 반복당 20~30 개체를 사용하였다. 각 온도별 유충의 100% 사망소요일수는 1, 3, 7, 6, 10, 10, 34일이었고, 용의 경우 0.25, 4, 9, 7, 10, 18, 30일 이었다.

호박꽃과실파리(Bactrocera scutellata)는 호박꽃을 가해하는 해충이다. 이들 수컷은 식물체 유래물질인 raspberry ketone (RK)에 유인되 어 섭식하는 습성을 지니고 있다. 본 연구는 이 해충의 방제를 위해 수컷박멸기술(male annihilation technique: MAT)을 개발하는 데 목표를 두고 이를 위한 기반 기술을 탐색하였다. 효과적 유인 물질이 실내 및 실외 실험을 통해 비교되었다. 일반적으로 과실파리류에 유인효과가 높은 methyl eugenol에 호박꽃과실파리 암수는 모두 반응하였으나 야외에서는 전혀 유인효과가 나타나지 않았다. RK의 합성 유도체인 cuelure (CL)에 호박꽃과실파리 수컷은 실내 및 야외조건에서 모두 높은 유인효과를 나타냈다. 그러나 본 연구에서 지향하는 왁스형 방출기 조건에서 RK가 CL에 비해 동등하거나 우수한 유인효과를 보였다. MAT를 구성하는 데 유인 물질과 함께 포함될 살충제를 피레스로이드 살충제로 선발 하였다. 또한 MAT 처리 후 치사된 개체의 확인과 계수를 위해 깔때기형 트랩을 선발하였다. 이러한 결과를 종합하여 본 연구는 호박꽃과실파리 의 MAT 기술은 RK과 비펜스린을 담은 왁스형 방출기로 결정하고 이를 깔때기트랩에 설치하도록 구성하였다. 이러한 기본 조건은 추후 현장 적 용할 MAT 기술 개발에 기반 정보로 이용될 수 있다.