본 연구는 농가소득에 비해 농약가격이 비싼 저개발국가에서 농약의 사용을 줄여 농가소득을 향상시키고 지속가능한 농업을 하기 위하여 실시하였다. 1. 담배가루이 및 아메리카잎굴파리가 좋아하는 오이, 가지, 참외 3가지 작물 중 토마토 재배에 가장 유리한 유인식물로 생육온도 및 재배방법이 유사한 오이를 선발하였다. 가지는 초장이 작고 토마토보다 고온을 요구하여 겨울 재배에는 적합하지 않았다. 참외는 곁순이 많이 나와 오이보다 재배 관리가 어려웠다. 토마토 재배 시 유인식물로는 오이가 가장 적합하였다. 2. 토마토 10, 15, 20주 당 1주 씩 오이를 정식한 후 Emamectinbenzoate 유제 2.15%와 Pyridaben 수화제 20%를 혼합하여 유인식물에만 7일 간격으로 살포한 결과, 토마토 전체 포장에 살충제를 처리한 결과와 유사한 담배가루이 및 아메리카잎굴파리 발생 및 피해 정도를 보였다. 3. 유인식물을 많이 정식 할수록 토마토의 정식 주수가 줄어들어 토마토의 수확량이 감소하므로 유인식물의 재식주수가 가장 낮은 토마토 20주 당 1주 씩 오이를 정식하는 것이 가장 높은 생산량을 기대할 수 있다. 4. 오이를 유인식물로 사용할 경우 해충의 출현이 토마토만 정식하였을 경우보다 6~12일 빠르므로 예찰에 유의하여야 한다.

최근 들어 음파를 이용한 작물의 해충 방제에 음파를 이용한 방제 연구가 시도되 고 있다. 수컷의 구애노래를 이용하여 암컷을 포집하는 사운드 트랩(sound trap) 등 에 관한 연구는 곤충의 소리를 이용하여 해충 방제에 활용하는 대표적인 방법으로 알려져 있다. 본 연구에서는 아메리카잎굴파리의 날개소리와 구애노래를 분석하 고 이를 방제에 활용하기 위해 주요 주파수에 대한 반응 행동을 조사하였다. 녹음된 아메리카잎굴파리의 군집 및 구애노래 소리의 주요 주파수는 400 Hz 대역으로 조 사되었다. 이에 따라 400 Hz를 포함한 20 ~ 1,000 Hz 대역의 순음에 대한 아메리카 잎굴파리의 행동을 조사하였다. 반응 행동을 관찰하기 위해 수컷 아메리카잎굴파 리 4마리의 2차원 궤적 추적을 실행하였다. 기록된 궤적은 x축 궤적의 평균값을 비 교하여 소리에 대한 유인효과를 조사하였고, 궤적의 정보 엔트로피를 이용하여 활 동성 차이를 분석하였다. x축 평균값은 소리에 대한 차이가 없어, 소리에 대한 아메 리카잎굴파리의 유인효과는 관찰하지 못 하였다. 하지만 활동성을 비교 조사한 결 과, 20 Hz의 저주파 음에 대해서는 활동성이 감소한 결과를 관찰하였다.

시설국화에 아메리카잎굴파리 성충 접종마리수를 달리하여 국화의 피해엽율 과 피해굴수, 피해초장율을 조사하였고 국화에 등록된 약제를 대하여 굴파리좀벌 에 안전한 약제를 선발하였다. 국화에 아메리카잎굴파리 4, 10, 20, 30마리를 접종 하였을 경우 국화에 대한 피해엽률과 피해굴수는 아메리카잎굴파리의 밀도가 높 을수록 피해수준이 높았다. 피해엽률은 12.5%, 13.7%, 21.2%, 25.4%였으며 피해 굴수는 8.8%, 12.8%, 17.4%, 19%였다. 또한 전체 초장에서 피해엽이 보이는 높이 까지의 피해초장율은 36.2%, 38.1%, 42.9%, 43.8% 였다. 아메리카잎굴파리의 접 종밀도에 따른 생육 특성은 접종밀도별로 유의한 차이는 없었다. 굴파리좀벌에 대한 저독성 약제로 살균제에서는 디비이디시유제, 크레속심메 틸액상수화제, 트리플루미졸수화제, 테트라코나졸유탁제, 비티타놀․프로피네브 수화제, 아족시스트로빈수화제, 테부코나졸수화제, 플루퀸코나졸수화제가 영향 이 없는 것으로 나타났다. 또한 살충제에서는 이미다클로프리드수화제, 아세타미 프리드액제, 티아클로프리드액상수화제, 아크리나트린수화제는 약간 영향이 있 는 것으로 나타났으며 살비제에서는 비페나제이트액상수화제, 아세퀴노실액상수 화제, 에톡사졸액상수화제는 굴파리좀벌 성충에는 영향이 없는 것으로 나타났다. 생장조정제인 에테폰액제와 전착제인 카바액제에서도 굴파리좀벌의 치사율이 낮 아서 영향이 없는 것으로 나타났다.

20 Hz 이하의 저주파 음은 해충 및 생물에게 스트레스를 발생시킬 수 있는 유해한 음으로 알려져 있다. 본 연구에서는 아메리카잎굴파리에 대한 저주파 음의 스트레스 효과를 조사하기 위하여 앰프 및 스피커(13 인치, 200 W)를 이용하여 사인파 20~1,000 Hz 구간의 순음을 절제된 아메리카잎굴파리 머리에 노출시켜 EAG 반응을 조사한 결과, 20 Hz 이하의 저주파 음에서만 EAG 반응이 나타났다. 또한 20 Hz 사인파 순음을 6시간 동안 조사하여 아메리카잎굴파리의 행동변화를 조사하였다. 행동 자료를 정보 엔트로피를 통해 분석한 결과, 엔트로피 지수는 처리 전의 경우 1.86이었으나 저주파 음을 처리한 후에는 1.42로 감소하였다. 본 연구를 통해 높은 음압의 저주파 음은 아메리카잎굴파리 방제에 활용할 수 있을 것으로 예상된다.

스트레스 음파(5,000 Hz, 95 dB)는 아메리카잎굴파리(Liriomyza trifolii) 번데기의 성충 발육을 억제시켰다. 이러한 발육 교란에 대한 생리적 원인을 규명하고자 이 곤충의 스트레스 음파에 대한 발현 유전체를 무처리 곤충과 비교 분석하였다. 발현유전체는 전사체를 대상으로 하였으며, 이는 전체 RNA를 Illumina HiSeq2000을 이용한 차세대우전체 염기서열 분석 기술을 이용하였다. 처리구와 무처리구에서 전체 전사체의 분석염기수는 약 16 Gb였고, 이를 토대로 77,553개의 contig가 규명되었다. 이 contig들을 대상으로 스트레스 음파 처리에 따라 발현량 차이를 보인 비율은 약 62.8%를 차지하였다. 이 가운데 대조구에 비해 10배 이상 발현량이 감소한 contig 숫자는 3,994개이고, 증가한 contig 숫자는 1,120개를 나타냈다. 특별히 성장과 변태와 관련된 insulin 및 ecdysone 신호 유전자의 발현이 영향을 받았다. 또한 일반 물질대사와 관련된 유전자들의 발현이 스트레스 음파 처리에 따라 감소를 보였다. 그러나 스트레스 관련 유전자인 지질동원호르몬 신호전달과정 유전자들은 발현량이 증가하였다. 이상의 스트레스 음파에 따라 아메리카잎굴파리의 유전체 발현량 변화는 이 곤충의 정상적 성충 발육에 교란을 주었을 것으로 추정된다. 향후 스트레스 음파에 처리에 따라 발현에 교란을 받은 유전자들의 성충 발육 연관성에 대한 기능 분석이 필요하다.

중요 시설해충인 아메리카잎굴파리(Liriomyza trifolii (Burgess))의 개체군 밀도변동모형을 방울토마토 온실내 대기온도와 잎 표면온도를 이용하여 모형 정확성을 비교하였다. 모형 개발에 이용된 생물적 변수들은 기존 발표된 자료들을 사용하였고 모형 작성은 DYMEX 프로그램을 이용하였다. 온도에 따라 상이한 발육기간과 산란수는 생리적 연령으로 표준화시킨 발육완료 분포모형, 연령 특이적 산란수 및 생존율을 비선형회귀 모형에 적합시켜 밀도변동 모형을 개발하였다. 줄내림방식의 방울토마토에서 식물체를 3개의 위치(상단: 지상 1.6 m 이상, 중단: 지상 0.9 - 1.2 m 사이, 하단: 지상 0.3 - 0.5 m 사이)로 나누고 각 위치별로 온실 내 대기 온도와 잎 표면 온도를 기록하였다. 온실 내 잎 표면 최대온도는 대기중 최대온도보다 항상 낮게 유지되고 있었으며, 하단, 상단, 중단의 순으로 온도가 낮아지는 경향을 보였다. 개발된 모형검정을 위한 초기이입 시기와 밀도는 6월초 성충 5마리가 총 50개의 알을 잎에 산란한 것으로 설정하였다. 온실 내 대기 온도와 잎 표면 온도를 이용하여 아메리카잎굴파리 유충 발육모형과 성충의 산란모형을 DYMEX로 프로그래밍하고 모의실험을 하였다. 모의실험결과를 평가하기 위해 기상자료를 수집한 동일한 온실에서 아메리카잎굴파리 유충 밀도를 육안조사 하였으나, 알, 번데기, 성충의 경우 육안조사가 어려워 대상에서 제외하였다. 육안조사결과 밀도변동패턴이 방울토마토 잎 표면 온도를 이용한 모의실험결과 밀도변동패턴과 유사하였다. 육안조사결과와 육안조사시기의 DYMEX모의실험 결과값을 상관분석 한 결과, 육안조사결과와 잎 표면 온도를 이용한 모의실험 결과가 유의한 양의 상관관계를 보였다(r = 0.97, p < 0.01). 대기 온도를 이용한 모의실험 결과와는 유의하지 않은 상관관계를 보였다(r = 0.40, p = 0.18). 본 연구결과 방울토마토 온실에서 아메리카잎굴파리 개체군 밀도변동의 적절한 예측을 위해서는 잎 표면 온도를 고려해야 하는 것으로 나타났다.

최근 들어 음파를 이용한 작물의 해충 방제에 음파를 이용한 방제 연구가 시도되고 있다. 수컷의 구애노래를 이용하여 암컷을 포집하는 사운드 트랩(sound trap) 등에 관한 연구는 곤충의 소리를 이용하여 해충 방제에 활용하는 대표적인 방법으로 알려져 있다. 반면, 20 Hz 이하의 저주파 음은 해충 및 생물에게 스트레스를 발생시킬 수 있는 유해한 음으로 알려져 있다. 본 연구에서는 아메리카잎굴파리에 대한 저주파 음의 스트레스 효과를 조사하였다. 앰프 및 스피커(13 인치, 200 W)를 이용하여 20 Hz 사인파 순음을 음압에 따라 5일간 노출시켰다. 아울러 비교실험을 위해 실내에서 무음 상태로 우화율을 측정하였다. 86 dB에서의 아메리카우화율은 약 49%로 조사되었으나 67 dB 및 56 dB, 무음상태에서는 우화율이 80%로 차이가 나지 않았다. 본 연구를 통해 높은 음압의 저주파음은 아메리카잎굴파리 방제에 활용할 수 있을 것으로 예상된다.

This study investigated the adverse effects of sound treatment on physiological processes of the American leafminer, Liriomyza trifolii, during several developmental stages. Larval feeding activity was analyzed by measuring feeding tunnel length. It was significantly suppressed by sound treatment (5,000 Hz, 95 dB). Sound treatment delayed the pupal period at 315 - 5,000 Hz and prevented adult emergence at 1,000 - 5,000 Hz. Female oviposition was also inhibited by the stress sound treatments. However, phototactic adult movement was not affected by sound treatment. Pupae treated with 5,000 Hz showed marked changes in protein pattems analyzed by two dimensional electrophoresis. MALDI-TOF analysis of specific protein spots indicated that trafficking protein particle complex I, triosephosphate isomerase, hypothetical protein TcasGA2_TC013388, polycystin-2, paraneoplastic neuronal antigen MAl, and tropomyosin I (isoform M) were predicted in the control insects and disappeared in the insects treated with sound. By contrast, DOCK9, cytoskeletal keratin II, and F0F1-ATP synthase beta subunit were predicted only in the sound-treated insects. Furthermore, stress sound significantly increased the susceptibility of L. trifolii to insecticides. These results suggest that physiological processes of L. trifolii are altered by sound stress, which may be exploited to develop a novel physical control tactic against L. trifolii.

파리목 곤충의 청각기관은 더듬이의 존스턴 기관으로 알려져 있어, 소리에 대한 아메리카잎굴파리 더듬이의 반응을 EAG를 이용하여 조사하였다. 순음(사인파)과 아메리카잎굴파리 및 다른 3종의 구애노래를 절제된 아메리카잎굴파리 머리에 노 출시키고 EAG를 통하여 반응을 관찰하였다. 순음의 경우 20 Hz의 저주파에서만 EAG 반응이 관찰되었다. 구애노래의 경우 검정발노랑굴파리(Cryptonevra inquilina) 와 일본의 Lipara japonica 구애노래에 대한 반응이 나타났으나 아메리카잎굴파 리 수컷의 구애노래에 대한 암컷의 EAG 반응은 나타나지 않았다. 조사된 음파에 대한 반응행동을 관찰하기 위해 2차원 궤적 추적을 추가적으로 실행하였다. 기록 된 궤적은 x축 궤적의 평균값을 비교하여 소리에 대한 유인효과를 조사하였고, 궤 적의 정보 엔트로피를 이용하여 활동성 차이를 분석하였다. x축 평균값은 소리에 대한 차이가 없어, 소리에 대한 아메리카잎굴파리의 유인효과는 관찰하지 못 하였 다. 처녀 수컷과 암컷, 교미한 수컷에서는 소리를 노출시켰을 때 정보 엔트로피 값 이 감소하여 활동성이 차이가 남을 알 수 있었으나 교미한 암컷에서는 활동성의 차이가 없었다.

상업적으로 이용되는 국내 국화재배는 대부분 절화용으로 ‘07년 재배면적은 736ha, 생산량은 433백만본에 달하여 우리나라 전체 절화생산액의 24.4%를 차지하고 있다. 이에 따라서 국화에 발생하는 해충은 매우 다양하다. 점박이응애, 아메리카잎굴파리, 목화진딧물, 국화꼬마수염진딧물, 꽃노랑총채벌레, 담배거세미나방, 파밤나방, 애긴노린재, 국화하늘소, 민달팽이 등이 있다. 이중 시설재배농가에서 문제되는 해충은 점박이응애, 아메리카잎굴파리, 목화진딧물, 꽃노랑총채벌레였으며 노지에서는 주로 목화진딧물, 점박이응애, 애긴노린재, 파밤나방이었다. 국화 품종별로 아메리카잎굴파리에 대한 피해를 100평정도 되는 하우스내에서 45품종에서 대하여 7월 상순부터 10월 하순까지 조사하였다. 품종은 노아, 문라이트, 예스모닝, 투마코, 포드, 휘파람, 위니아, 델리아크림 등을 이용하였다. 아메리카잎굴파리에 대한 품종별 피해는 10월 중순에 예스모닝은 아메리카잎굴파리 피해엽율이 62.9%, 위니아에서는 31.5% 나타났으며 노아는 18.8% 였으며 예스모닝, 위니아, 노아를 선호하였다. 아메리카잎굴파리에 대해서 피해엽율이 가장 낮은 품종은 휘파람, 일월, 보라미였다. 또한 친환경자재를 포함한 11가지 약제를 이용하여 아메리카잎굴파리에 대한 번데기 살충율을 조사하였다. 그 결과 파단수용제가 아메리카잎굴파리 번데기에 대해서 방제가 97.3% 였으며 코니도수화제 74.3%, 모스피란수화제 55.3%, 친환경자재인 잎실드가 54%였다.

Occurrence of Liriomyza trifolii and its biological control efficacy using Neochrysocharis formosa were evaluated in two eggplant cropping systems of spring and autumn cultivation. L. trifolii adults began to be attracted on a yellow sticky traps from late April and they increased from early June. A high density of L. trifolii adults was maintained from middle June to middle July. The releases of two N. formosa per plant with 3 times as weekly intervals from May 25, 2004 for spring culture resulted control effect of 90.1% in parasitism to L. trifolii in late July. The releases of two N. formosa per plant with 4 times as weekly intervals from Auguest 31, 2004 for autumn culture resulted control effect of 81.3% in population of L. trifolii with 64.4-69.9% in parasitism.

Biological control of Liriomyza trifolii (Burgess) using Diglyphus isaea (Walker) has been evaluated in tomato greenhouse, for three seasonal culture types: spring type (March-July), summer type (June-October) and autumn type (July-December). For spring type, totally 5.8 individuals/㎡ of D. isaea has been released at six times from late April, when the density of L. trifolii was about 1.0 individuals/plant. Corrected mortality of Liriomyza trifolii caused by parasitoids was 97.6% at early July, and the proportion of D. isaea was 88.9% of all parasitoids collected in the greenhouse. In the case of summer type, totally 1.8 individuals/㎡ of D. isaea has been released at five times from early July, when the density of L. trifolii was about 0.4 individuals/plant. Corrected mortality of L. trifolii caused by parasitoids was 84.4% during the whole season, but the proportion of D. isaea was very low (only 13.8%). Immigrating parasitoids such as Chrysocharis penthus were synchronized to control the leafminer in the greenhouse. For autumn type, totally 2.7 individuals/㎡ of D. isaea has been released at four times from mid September, when the density of L. trifolii was about 0.7 individuals/plant. Corrected mortality of L. trifolii caused by parasitoids was 85.7% at mid December, and the proportion of the D. isaea was 83.4%.

Experiments have been performed to investigate biological characteristics of Diglyphus isaea (Walker), an ectoparasite of Liriomyza trifolii (Burgess). At 25℃, development time of D. isaea was estimated as 1.3 days for eggs, 4.5 days for larvae and 6.3 days for pupae. Adult longevity was 25.1 days, and a female adult could lay 305.3 eggs throughout its lifetime. Number of L. trifolii parasitized or killed by the wasp was 962.2 individuals/adult. Most of all parasitized or killed larvae were identified as third instar. With 20% honeyed water as food source, half of the adults could survive 180 days at 5℃, 150 days at 10℃, and 90 days at 15℃. After storing at 10℃ with absolute honey for 30 days, 70 days and 140 days, a female adult in room temperature laid eggs 190.8 individuals, 104.0 individuals and 89.4 individuals, respectively.

The antennal receptors of the adult male and female of the American leafminer, Liriomyza trifolii (Diptera: Agromyzidae) was studied using the scanning electron microscopy. This antennal receptors were developed to accept the chemical or mechanical signal in the environment. The antennae of L. trifolii is 317.52 ㎛ long and composed of the scape, pedicel, funicle, arista. Antennae located between compounds eye on the middle in the head. The result of SEM observation, four types of receptors were characterized and grouped into morphological classes: Trichoid, Basiconic, Coeloconic, Chetiform sensilla. Trichoid sensilla are located on the all segment. As a rule, female is more than male. This sensilla are long and slender hair with straight or slightly curved, and taper to a sharp point apically. Basiconic sensilla are observed only on the funicle. The number of basiconic sensilla in male and female are almost same in both sexes. This sensilla are long and thick hair with stright or slightly curved, and taper to a blunt point apically. Coeloconic sensilla are observed only on the funicle. This sensilla were showed a finger-like projections the peg apex. The number of basiconic sensilla in male and female are almost same in both sexes. Chetiform sensilla are located on the all segment. This sensilla are needle-like, tapering sharply. Pedicel are more than scape. The number of Chetiform sensilla in male and female are almost same in both sexes.

아메리카잎굴파리의 내부기생봉인 Neochrysocharis formosa의 산란과 기주체액섭취 선호성을 조사하였다. N. formosa는 기주유충의 몸 뒤쪽에 대부분 산란하였다. 온도 조건에 따른 일산란수와 일기주체액섭취수를 조사한 결과 온도가 높을수록 증가하는 경향이었으며 15, 20, 25, 3에서의 산란수와 체액섭취수의 비율은 각각 0.5, 0.9, 1.0, 1.0이었다. 항온조건하에서 N. formosa의 총산란수와 기주체액섭취수는 각각 176개 188.7개이었으며 산란수와 기주체액섭취수 비율은 0.9이었고 암컷 수명은 11.8일이었다. 산란과 기주체액섭취는 주로 아메리카잎굴파리 3령유층을 선호하였다.