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.

식물검역에서 규제는 종(species)을 기준으로 이루어진다. 종을 알아야 규제를 할 수 있기 때문에 정확한 분류동정은 검역에서 가장 중요한 문제이다. 이를 위하여 검출되는 해충 종 동정을 위하여 다양한 방법을 활용하고 있다. 가장 많이 활용하는 방법은 형태적인 분류동정방법이다. 그리고, 현재 보조적으로 분자생물학적인 진단방법을 활용하고 있다. 1차 식물검역기술개발종합계획 수행과정에서 농림축산검역검사기술개발사업과 식물검역기술개발사업을 통하 여 고해상도의 영상자료를 곤충 딱정벌레 446종, 애완용곤충 309종, 노린재목 377종 등 PIS(Pest Information System) 영상자료 구축을 통한 형태분류동정 자료를 확보하였다. 곤충의 분자생물학적인 연구는 870종의 나비목과 과실파리과 등의 DNA 바코드를 확보하고 53종의 진단키트를 개발하였다. 이중에서 바코드를 통한 진단법이 확립된 것은 금지급 26종, 관리급 190종, 기타 379종이 확립되었다. 선충은 뿌리썩이선충과 9종의 염기서열과 5종의 종특이프라이 머, 뿌리혹선충 10종의 염기서열을 생산하였다. 애완용곤충은 외국산 사슴벌레과 63종, 한국산 사슴벌레과 7종, 외국산 장수풍뎅이과 24종, 한국산 장수풍뎅이과 1종의 DNA 바코드 염기서열 확보하였다. 2015년에 제2차 식물검역기술개발종합계획에 해충 분류동정 연구는 추진계획을 수립하였으며, 세부추진계획 로드맵로 구체화하여 외부 검토의견 수렴중에 있다. 계획에 금지급 60종, 관리급 1,480종과 규제비검역 2종의 검역해충 대부분 종들의 형태동정과 바코드 매뉴얼 보완 및 표준 표본 확보를 추진할 계획이다.

최근 국내 포도원에서 과실 표면에 구름모양의 흰색 얼룩이 자주 발견되고 있으나, 그 원인에 대해 명확히 알려진 바가 없어 방제대책을 세우지 못하고 있는 실정이다. 흰색의 달무리 반점은 포도 과실 표면에 부정형으로 퍼져 있으며, 그 중앙에는 총채벌레가 산란할 때 만들어진 작은 구멍의 상처가 남아 있다. 이 상처부위는 시간이 지나면서 코르크화되고 표피세포와 분리되어 딱지로 남거나 떨어져 나가게 된다. 이러한 증상은 총채벌레의 섭식이나 노린재의 흡즙에 의한 상처와는 구별된다. 산란구멍에서 발견한 총채벌레 알껍질에서 DNA를 추출하여 ITS2 부위의 염기 서열을 PCR-RFLP 방법으로 분자동정을 실시한 결과 꽃노랑총채벌레의 것으로 확인되었다. 미토콘드리아 COI 염기서열은 이러한 분자 동정 결과를 재확인하여 주었다. 본 연구결과는 포도 과피에 꽃노랑총채벌레 산란에 의해 유발되는 독특한 피해 증상에 대한 정확한 정보를 제공하며 포도원에서 이 해충에 대한 방제전략 수립에 도움이 될 것으로 여겨진다.

연노랑풍뎅이(Blitopertha pallidipennis)와 등얼룩풍뎅이는(B. orientalis)는 외 부 형태는 딱지날개의 얼룩무늬의 유무, 앞가슴등판의 점각의 모양, 수컷외부생식 기의 모양으로 구별이 가능하다. 하지만, 많은 개체에서 상기의 진단형질에 변이성 이 높아 정확한 종 동정이 어려운 분류군으로 알려져 왔다. 이에 대하여 본 연구에서는 두 종의 국내·외 표본들을 수집하여 mtCOI과 Histone H3(H3), EF1-α 유전자 마커를 이용하여 분자분석을 수행하였다. 결과적 으로, 연노랑풍뎅이와 등얼룩풍뎅이 사이의 종간 염기서열 분화율은 COI에서는 4.3~7.8%, H3에서는 0.4~2.5%, EF1-α에서는 2.2~5.4%로 마커별 염기치환율은 상이하나 NJ 분석에서 각종은 뚜렷한 단계통군을 형성하여 국내에서는 동소적으 로 존재함을 재확인 할 수 있었다. 하지만, 종내 변이 수준은 등얼룩풍뎅이는 COI 에서 0~4.6%, H3에서는 0~1.2%, EF1-α에서는 0~1.5%이며, 연노랑풍뎅이는 COI 에서 0~1.5%, H3에서는 0~1.2%, EF1-α에서는 0~1.5%로 등얼룩풍뎅이의 COI에 서 4개의 서로 다른 종내 그룹을 확인할 수 있었다. 특히, 한국산 그룹들과 일본산 그룹은 2.0~3.8%의 분화율을 나타내어 각 지역집단은 아종 또는 종 수준에서 종분 화기작을 겪은 것으로 추정되었다.

혈액 속의 글루코우즈의 농도를 측정하기 위해 포스파젠 고분자로 만들어진 진단막을 제조하였다. 혈액 속에 존재할 가능성이 있는 장애성분들이 글루코우즈의 농도측정에 미치는 영향을 조사하였다. 그러한 물질들 중, ascorbic acid (AA)는 기준 플라즈마 용액보다 3~9% 정도 높은 K/S 결과치를 나타내었고, tolbutamide (TA)는 기준용액보다 11~13% 정 도 낮은 K/S 결과치를 나타내었고, triglycerides와 bovine serum albumin (BSA)은 기준용액 보다 20~25% 정도 낮은 K/S 결과치를 나타내었다. 그러나 위의 물질들을 제외하고는 대부분의 장애성분들이 포스파젠 고분자 진단막을 이용한 혈당측정에 큰 영향을 미치지 않는다는 것을 보여 주었다.

범부전나비(Rapala caerulea)와 울릉범부전나비(Rapala arata)는 형태적 유사 성이 높은 종들로 일반적으로 날개 윗면의 색으로 구분되어 왔다. 또한, 지리적 분 포 특성으로 볼 때 범부전나비는 중국 중부, 북동부에서 한반도(울릉도, 제주도 제 외)까지 서식하는 반면, 울릉범부전나비는 극동러시아, 중국 동북부, 한국의 울릉 도와 제주도, 일본까지 출현한다. 두 종의 분포가 겹치는 한국에서는 날개의 체색 만으로는 두 종의 진단이 모호하므로 뒷날개 밑면 후연의 점무늬로 구분한다. 즉, 2개의 흑점무늬를 갖는 종은 범부전나비, 4개의 흑점무늬를 띤 종은 울릉범부전나 비로 구분하고 있다. 하지만, 두 종 각각의 일부 개체에서는 흑점무늬의 배열에서 중간형이 지속적으로 출현하는 것이 확인되어왔다. 이처럼 두 종간의 형태적 진단 형질의 부분적 중복으로 인한 모호성을 극복하기 위하여 COI유전자를 이용하여 두 종의 지역집단(한국 3개 집단, 일본 1개 집단) 26개체에 대한 DNA 바코딩 분 석을 실시하였다. 하지만 그 결과로 분석된 26개체에 대한 COI 서열 차이는 0.0-0.3%로 극히 작았을 뿐 이었다. 특히, 0.2-0.3%의 서열변이를 나타낸 범부전 나비의 경상북도 울진산 2개체의 경우도 1개의 염기만이 차이가 있었을 뿐 나머지 서열은 모두 똑같은 것으로 나타났다. 따라서 2종 간에 barcoding gap을 형성할 만 큼의 차이는 전혀 없었으며, 두 종은 동일종의 집단으로서 집단 간 변이도 크지 않 았던 것으로 해석되었다. 이에 따라서 향후 형태형질의 추가적 분석을 통해 종합 분류를 수행하면서 동물이명 처리가 필요할 것으로 판단되었다.

애멸구(Laodelphax striatellus)의 내생미생물인 Wolbachia에 의해 발현되는 GroEL이 벼줄무늬잎마름병바이러스(Rice stripe virus, RSV)와 결합 반응함에 따라 GroEL 재조합단백질을 이용한 Immunocapture (IC) RT-PCR 검정법에 의해 RSV 이병벼 및 보독충을 진단하는 i-RSVTM Kit를 개발하였다. i-RSVTM Kit는, 반응 용기 표면에 코팅되어있는 GroEL이 시료 마쇄액에서 RSV를 선택적으로 결합하여 분리하는 isolation kit와 분리된 RSV를 95℃에서 10분간 처리하여 RSV의 유전자를 분리시키고 one step RT-PCR을 수행하는 detection kit로 구성되어있다. i-RSVTM Kit를 활용한 애멸구 RSV 보독충 발생예찰 기술을 확립하고자 기존의 ELISA 검정법과 상관 관계를 조사하였다. ELISA 검정법은 벼에서 3.1 ㎍ml-1, 애멸구 1마리ml-1이상의 검출 한계를 보였으나 i-RSVTM Kit를 이용한 IC-RT-PCR 검정법은 벼에서 0.2㎍ml-1, 애멸구 0.2마리ml-1의 검출 한계를 나타냈다. 각 지역에서 채집된 애멸구 월동충 7 개체군의 보독충률을 i-RSVTM Kit를 이용한 분자 검정과 ELISA 검정을 동시에 수행한 결과 i-RSVTM Kit 검정법이 ELISA에 비해 충태와 무관하게 높은 민감도를 나타내었으며 두 검정법간에 r2=0.89의 3차원 상관관계식이 도출되었다. 즉 i-RSVTM Kit 검정법으로 검정시 보독충률 10～70%일 때 ELISA는 9～30%로 보독충률 검정의 정확도에 있어서 i-RSVTM Kit 검정법이 우수한 결과를 나타냈다. 본 검정법을 이용하여 2007년 12월～2008년 3월에 전국 20 여 개 시군에서 채집된 애멸구 월동충의 보독충률을 검정한 결과 충남 서천, 태안, 충북 진천, 전북 부안, 익산에서 20% 이상의 높은 보독충률을 나타내었으며 이 중 서천, 태안, 부안 등은 충의 밀도가 10마리ml-1 이상 상대적으로 높아 RSV 대발생 위험이 높을 것으로 우려된다.