곤충은 넓은 범위의 온도영역에 사는 것으로 알려져 있으나, 40℃가 넘는 고온이나 빙결온도 이하의 저온에서는 생존이 어렵다. 본 연구는 사육온도 조건이 다른 환경에서 대사중심 조직인 지방체의 유전자 발현을 분석하기 위해, 온도조건을 달리하여 담배나방을 저온 사육충 (3~10℃), 고온 사육충 (35℃)로 나누고 상온 사육충 (25℃)을 대조구로 사용하여 전사체 분석을 수행하였다. 저온에서 특이적으로 높은 발현을 보인 유전자는 표피단백질, △9 불포화효소, 글리세롤 3-인산 탈수소효소이며, 저온에서 발현이 낮아진 유전자는 키틴 합성효소, catalase, UDP-당전이 효소이다. 고온에서 특이적으로 높은 발현을 보인 유전자는 과산화물제거효소, metallothionein 2, phosphenolpyruvate carboxykinase, 트레할로스 운반단백질이었다. 고온에서 높고 저온에서 낮은 대조적 발현을 보인 유전자는 열충격단백질, glutathione peroxidase이었다. 이들 온도 특이적이거나 대조적 발현을 보이는 유전자는 기후변화에 관련한 특이마커로 활용이 가능할 것으로 사료된다.

자동 잎면적 측정을 이용하여 담배거세미나방(Spodoptera litura) 유충의 섭식 행동을 측정하고 농약에 대한 반응을조사하였다. 섭식 행동 조사는 부화 1일 후부터 고치 형성 때까지 1분 간격으로 피망 잎 섭식흔을 측정하였다.섭식 행동은 섭식기와 비섭식기가 뚜렷하게 구분되었으며 섭식기가 끝나면 비섭식기를 거쳐 탈피를 하고 다시섭식기에 들어섰다. 1회 섭식 지속 시간은 약 15분으로 조사되었고, 영기 내 평균 섭식 회수는 약 27.5회로 섭식지속 시간과 마찬가지로 영기에 따라 차이가 나지 않았다. 섭식 간격은 ‘interbout interval’로 구분되며 평균 54분마다섭식을 하였다. 4령기 유충에 Buprofezin methoxyfenozyde을 1,000ppm과 500ppm의 농도로 처리 시에는 섭식 시간은평균 8~9분으로 감소하였고, 죽기 전까지 농약을 처리 한 잎의 섭식량은 각각 55, 176mg으로 조사되었다. 하지만농약을 먹고 죽는 시간은 약 50시간으로 두 농도에서 차이가 나지 않았다.

디지털 영상분석을 이용하여 담배거세미나방(Spodoptera litura) 유충의 섭십량과 체면적 변화를 비교 분석하였다. 유충의 섭식량 측정은 1분 간격으로 피망 잎 면적을 자동 측정하였고 체면적은 30분 간격으로 마우스 입력을 통해 측정하였다. 담배거세미나방 유충의 섭식 행동은 섭식기(약 1800분)와 비섭식기(약 760분)가 뚜렷하게 구분되었 으며 섭식기가 끝나면 비섭식기를 거쳐 탈피를 하고, 탈피 직후 섭식을 다시 시작하였다. 1회 평균 섭식 지속 시간(15분) 및 영기내 평균 섭식 회수(27.5회), 섭식 간격(54분)은 영기에 따라 차이가 나지 않았다. 섭식량만 영기에 따라 지수적(y=3e¹.⁴x )으로 증가하였다. 영기에 따른 체면적 증가(=최대치-최소치)는 지수적 증가(y=0.4ex)를 하였다. 영기내에서 담배거세미나방 유충의 크기는 섭식기에 크기가 증가하지만, 비섭식기에는 성장하지 않거나 6령기 비섭식기에는 감소하는 것을 관찰하였다. 영기별 섭식량에 따른 성장 효율(크기 증가량(mm2)/영기내 섭식량(g)) 은 1령기부터 6령기까지 각각 633, 283, 222, 184, 64, 43으로 감소하였다.

담배거세미나방(Spodoptera litura) 유충의 섭식 행동을 분석하기 위해 부화 1일 후부터 고치 형성 때까지 1분 간격으로 피망 잎 섭식흔을 측정하였다. 잎 면적 측정은 컴퓨터와 카메라를 이용하여 동영상을 촬영하고 영상 처리(image processing) 기법을 이용하여 분석하였다. 관찰 결과, 담배거세미나방 유충의 섭식 행동은 탈피 직후부터 즉시 섭식을 시작하였다. 섭식 행동은 섭식기(약 1800분)와 비섭식기(약 760분)가 뚜렷하게 구분되었으며 섭식기가 끝나면 비섭식기를 거쳐 탈피를 하고 다시 섭식기에 들어서는 것을 확인할 수 있었다. 1회 섭식 행동은 ‘bout’로 구분되며, 1회 평균 섭식 지속 시간은 약 15분으로 영기에 따라 차이가 나지 않았다. 영기 내 평균 섭식 회수(no. of bout)는 약 27.5회로 섭식 지속 시간과 마찬가지로 영기에 따라 차이가 나지 않았다. ‘Bout’ 간의 간격은 ‘interbout interval’로 구분되며 평균 54분마다 섭식을 하였고 영기에 따른 차이는 관찰되지 않았다. 하지만 영기에 따른 섭식량은 지수적으로 증가하였다. 일주기(circadian rhythm) 행동은 관찰되지 않았다.

담배거세미나방과 파밤나방의 유충이 식중독 세균의 일종인 살모넬라균(Salmonella enterica subsp. enterica)에 오염된 먹이를 섭취하였을 때, 살모넬라균을 매개할 수 있는 능력을 지니게 되는 지 평가해 보았다. 먼저 살모넬라균을 108 CFU/mL 이상의 농도로 펩톤수에 현탁하여 토마토 잎맥에 주입한 다음, 살모넬라균에 오염된 토마토 잎을 직경 2cm 크기의 원형으로 잘라서 담배거세미나방 (n=40)과 파밤나방 (n=30)의 2~3령 유충 개체별로 24시간 동안 먹이로 제공하였다. 이후에는 하루에 한 번씩 오염되지 않은 토마토 잎으로 먹이를 교체하면서 개체사육 하였으며, 1일 간격으로 담배거세미나방 (9일간)과 파밤나방 (7일간)의 분변을 채취하여 살모넬라균의 농도변화를 조사하였다. 10개체를 한 반복으로 하여 분변을 분석한 결과, 처음 3일간은 담배거세미나방과 파밤나방 모두 104~108 CFU•총분변량-1•개체-1•일-1에 해당하는 살모넬라균을 분변을 통하여 배출하는 것으로 조사되었다. 이후에 다소 감소하는 경향을 보였지만 살모넬라균이 실험기간 동안 지속적으로 검출되었다. 실험종료 후에 담배거세미나방 노숙유충을 분쇄하여 분석한 결과, 낮은 농도(평균 100.7CFU•개체-1)로 살모넬라균이 검출되었다.

담배거세미나방(Spodoptera litura) 유충의 섭식 행동을 분석하기 위해 컴퓨터와 카메라를 이용하여 동영상을 촬영하고 이를 통해 연속적인 잎 면적 측정을 시도하였다. 잎 면적 측정은 담배거세미나방 2령충 유충을 이용하여 피망 잎 섭식흔을 1분 간격으로 일주일 동안 조사하였다. 유충의 먹이인 피망은 매일 교체하였고 잎 건조를 방지하기 위해 한천 배지위에 부착하여 제공하였다. 관찰 결과, 담배거세미나방 유충의 피망 잎 섭식 행동은 계단형의 불연속적인 섭식 형태를 보였다. 또한 섭식기와 비 섭식기가 뚜렷하게 구분되었으며 비 섭식기 이후 탈피를 하고 다시 섭식기에 들어서는 것을 확인할 수 있었다. 비교 실험을 위해 BT(Bacillus thuringiensis)제를 권장사용량의 절반 농도(500 ppm)로 처리한 결과, 대조구에 비해 섭식량이 감소하였으나 탈피 시기는 빨라진 것을 확인할 수 있었다.

This study was conducted to determine the relationship of larval density of tobacco cutworm, Spodoptera litura (Fabricius) to damage in greenhouse sweet pepper. Laboratory experiments, cage experiments by artificial release and field investigation were carried out in 2008. The leaf consumption rate increased greatly with larval development. The damaged leaves had several round or oval shape holes on the surface or lost certain parts of them, and the fruit damaged had a conspicuous hole on the surface or scar marks around the calyx. In the field investigation, fruit damage was highly correlated with larval densities and reached 3.5% damage at maximum. Cage experiments showed that numbers of non-marketable fruit increased as increasing larval densities released. The larval density at two weeks before harvest had a high relationship with the percentage of damaged-fruit at harvest. Corresponding larval density caused 1, 3, 5% of damaged-fruit was 0.2, 0.5, 0.8 larvae per plant, respectively.

몇가지 살충제에 대한 파굴파리 충태별 약제 방제효과를 조사한 결과, 알 상태에서 엽면 살포시 spinosad, dimethoate, emamectin benzoate, cartap 등의 방제가가 83% 이상으로 효과적이었다. 유충에 대해서는 dimethoate와 cartap이 87% 이상의 살충활성을 나타내었다. Dimethoate와 cartap을 엽면살포 후 잔효력을 조사한 결과 dimethoate는 약제처리 후 3일까지 93.3%의 높은 활성을 유지하였다. 번데기에 대해서는 terbufos GR, cartap GR이 88.2% 이상의 살충활성을 보였으며, 성충에 대해서는 dimethoate와 cartap이 95%이상 살충활성을 나타내었다. 이상의 결과에서 알, 유충, 성충방제에는 dimethoate EC와 cartap SP, 번데기 방제에는 terbufos GR, cartap GR가 효과적이었다.

밀양에서 채집한 담배거세미나방 유충의 약제감수성을 조사하였다. 약제의 반수치 사농도는 1령층에서 0.5-5.6ppm,2령층에서 9.9-27.9ppm, 3령층에서 9.6-125.1ppm 및 4령층에서 24.3-546.6ppm으로 약종에 따른 차이와 함께 유충의 영기가 증가할수록 높았다. 또한 약제별 추천농도에 대한 유충의 90%치사농도의 비로 나타낸 약제내성비(내성비= 약제별 추천농도)도 1령충에서 0.04-0.8, 2령충에서 0.2-7.5, 3령충에서 0.7-115.3및 4령충 에서 1.2-483.4으로 약종에 따른 차이와 함께 유충의 영기가 증가할수록 높았다. 한편,동일 약제에서 유충의 영기간 반수치사농도, 및 내성비의 차이는 chlorfenapyr, chlorpyrifos 및 EPN에서 매우 낮았으며, lufenuron, chlorfluazuron및 teflubenzuron에서 매우 높았다. 이러한 결과를 종합하면 담배거세미나방 유충의 방제는 영기가 어릴수록 또한 약제감수성이 낮은 약제, 즉 반수치사농도 및 내성비의 차이가 적은 약제인 chlorfenapyr, chlorpyrifos 및 EPN을 사용할수록 효과적임을 의미한다.

두류 품종별 잎특성에 따른 담배거세미나방 유충의 발육과 식엽량을 조사하였다.유충 기간은 검정콩 l호에서 11.5일로 가장 짧았으며, 대광땅콩에서 15.7일로 가장 길어어 두류 품종에 따라 현저한 차이가 있었다. 유충의 영기별 발육기간은 l령에서 3 .2~5.0일로 가장 길였으며, 4령에서 1.0- I.5일로 가장 짧았다. 유충의 식엽량은 영기가 증가함수록 현저하게 증가하여 마지막 6 령기 동안의 식엽량이 유충기간 총 식엽량의 약 55~74%를 차지하였다. 그리고 유충의 성별 식엽량은 수컷보다 암컷에서 많은 경향이었다. 하지만 유충의 사망율과 성비는 두류 품종별 식엽량과는 관련이 없었다.

온도 및 기주종류별 담배거세미나방의 난 및 유충발육에 미치는 효과를 조사하였다. 담배거세미나방 난과의 부화율은 온도에 관계없이 천연기주에서 100% 부화하였으나, 인공 사육용 갱지에서 약 65-87%로 온도가 높아질수록 부화율은 낮아지는 경향이었다. 난기간은 , 및 에서 각각 약 4.4일, 3.9일 및 3.0일 이었으며, 기주간에는 차이가 없었다. 유충발육기간동안 유충무게는 와 의 경우 발육초기에는 고구마 잎을 식이한 유충이 무거웠으나 중기이후에는 콩잎과 들깨잎을 식이한 유충이 무거웠다. 하지만 의 경우 유충발육 12일까지 고구마잎에서 사육된 충이 다른 기주에서 사육된 충보다 무거웠는데, 이는 가 와 32에 비해 저온으로 유충의 발육속도가 상대적으로 느렸기 때문으로 여겨졌다. 유충의 사망률은 온도별로는 에서 가장 높았고, 에서 가장 낮았다. 하지만 기주별 사망률은 일정한 경향이 없었으며, 유충발육이 진행될수록 사망률이 증가하는 경항이었다. 유충기간은 에서 약 23.6-30.4일, 에서 18.6-22.3일 및 에서 약 14.5-18.0일로 온도가 높아질수록 유충기간이 ？아졌으며, 기주별로는 콩잎에서 가장 짧았고 다음이 들깨잎 및 고구마잎 순 이었고, 인공사료에서 가장 길었다. 난과 유충의 발육임계온도는 각각 평균 약와 였다.

배추좀나방과 담배거세미나방 유충에 대한 30종 한방 식물체 메탄올 조추출몰의 살충활성 및 섭식 저해활성을 잎침지법을 이용하여 5,000ppm으로 검정하였다. 황련의 추출물은배추좀나방에 대해 살충작용을 보였다. 길경, 사삼, 세신, 오배자 및 자초의 추출물은 배추좀나방 유충에 대해, 목통 및 속새의 추출물은 담배거세미나방 유충에 대한 강한 섭식저해활성을 보였으나, 오배자와 황련의 추출물은 이들 나비목 유충 모두에 강한 섭식저해활성을 나타내었다.

담배나방(Heliocoverpa assulta)와 파밤나방(Spodoptera exigua)유충에 대한 유기인계 살충제인 다이아지논과 담배의 산물인 니코틴의 영향을 조사하기 위하여 본 실험을 시행하였다. 다이아지논이 처리된 담배나방유충의 사망률은 파밤나방유충의 경우보다 훨씬 높았으며 니코틴 처리구에서는 이와 반대양상을 나타내었다. 담배나방유충 중장의 cytochrome P-450 monooxygenases (MFO) 활성은 다이아지논 처리구에 비해서 니코틴 처리구에서 더욱 높게 나타났다. 담배나방유충을 기주식물인 담배잎으로 사육하였을 때 다른 화합물과는 달리 대부분의 니코틴은 변화 없이 배설되었다.

곤충탈피호르몬의 비스테로이드계 길항제인 RH 5849는 엽침적법으로 처리했을 때 담배거세미나방(Spodoptera litura)의 전 유충 발육단계에 걸쳐서 거의 비슷한 값을 보여주었다(18.1~26.5 ppm). 4령 유충에서 섭식저해율은 처리농도에 따라 비례하였고, 4.2ppm 으로 엽침적처리된 양배추 엽편을 먹은 3령 유충의 체중증가는 처리 후 48시간 이후부터 정체되었다. 양배추와 담배의 전 식물체에 대한 RH 5849의 침투성 약효발현이 관찰되었는데, 약 20ppm(mg/kg soil)이하의 값이 양배추에서는 15일, 담배에서는 30일 가량 지속되었다

한국에서 담배나방(Heliothis assulta Guen e) 유충은 주로 고추과실과 담배의 어린잎을 가해한다. 따라서 본 실험에서는 이 두가지 외에 피망과 관상용 고추에 대한 1영기유충의 유인효과를 비교하였다. 다른 어느 종류보다도 고추과실에 더 많은 수의 유충이 유인되었다. 고추식물에서도 꽃이나 잎에는 거의 유인되지 않고 비교적 숙성된 고추과실에 가장 많이 몰려들었다. 이와같은 경향은 생과즙이나 10%에탄올 추출물 경우에도 비슷하며 2~4영기유충에서도 같은 경향으로 나타나 담배나방유충을 유인하는 화합식이 고추과실에 존재함을 시사하였다.

주사전자현미경 및 광학현미경을 이용하여 밝혀낸 담배나방(Heliothis assulta Guenee) 유충의 촉각 및 구기의 감각기 구조는 다음과 같다. 촉각은 세마디로 되어있지만 마지막 두마디에만 감각기가 분포하고, 기절은 단순히 촉각을 머리에 부착시킨다. 병절은 2개의 털 감각기와 3개의 방망이형 가각기를 가며, 편절은 3개의 방망이형 감각기와 2개의 2마디로된 방망이형 감각기를 갖는다. 큰 턱은 측면에 2개의 털 감각기를 가지며, 작은턱의 외엽에는 2개의 털, 3개의 방망이형 및 2 개의 종상형 감각기가 있다. 작은 턱 수염의 2마디중 첫째마디는 1개의 digitiform 감각기만을 갖는다. 그러나 둘째마디는 11개의 감각기를 갖는데. 1개의 digitiform 과 2개의 종상형 감각기는 측면에, 8개의 방망이형 감각기는 마디 끝에 위치한다. 윗입술은 외표면에 12개의 털, 내표면에 6개의 털, 2쌍의 함몰형과 1쌍의종상형 감각기를 갖는다. 퇴화된 아랫입술은 작은턱과 융합되어서, 하인두, spinneret, 수염을 지지하며, 이들중 아랫입술염에만 2개의 방망이형 감각기가 있다. 구조적 측면에서 감각기의 기능을 추정해보았으며 구기 전체 감각기의 70%를 차지하는 작은턱 감각기가 먹이 선택 행동에 중요한기능을 할 것으로 보인다.