농가 현장에서는 미소 해충의 약제저항성 발달로 인하여 방제에 어려움을 겪고 있다. 본 연구는 약제저항성 수준을 효율적으로 진단하고, 화학적 방제 의사결정을 지원할 수 있는 약제저항성 관리 플랫폼을 구축하고자 수행하였다. 플랫폼은 크게 ⅰ) 농가 맞춤형 약제 추천, ⅱ) 지역별 약제저항성 지도로 구성되어 있다. 이용자는 잔류접촉법 기반의 생물검정법 RCVpW(Residual Contact Vial plus Water) 결과를 현장에서 입력하면 PLS에 부합 한 약제 정보를 제공받을 수 있다. 또한 생물검정 결과는 DB화를 통해 지역별 약제 저항성 정보 지도를 보여줌으 로써 해충별, 작물별, 연도별 저항성 패턴 결과를 확인할 수 있다. 본 플랫폼을 활용한다면 약제의 오남용을 줄임 은 물론 해충의 약제저항성 발달 지연 및 약제저항성 발달 양상을 확인할 수 있어 향후 방제전략 수립에 활용할 수 있을 것으로 생각된다.

본 연구는 지역별로 수집한 유채 균핵병 균주에 대해 등록 된 3종의 약제를 사용하여 저항성 검정을 실시하였고, 저항성 발생 가능성이 있는 약제의 작용 기작과 관련한 유전자를 분석하여 변이 유무를 확인하였다. 1. Carbendazim-diethofencarb 약제배지의 경우, 0.1 ppm 농도에서 균사 생장 억제율은 13.3~41.9% 범위로 나타났으며, 1 ppm 이상의 농도에서는 모든 균주에서 96.1% 억제율을 보여 균주의 저항성이 확인되지 않았다. 2. Fludioxonil 약제배지는 0.1 ppm 농도에서 균사의 생장이 94.2% 이상 억제되었으며, 1 ppm 농도에서부터 100%의 억제 율을 보여 가장 약제 효과가 우수한 것으로 나타나 수집한 모든 균주에서 약제의 감수성을 확인하였다. 3. Boscalid 약제배지는 앞선 2종의 약제에 비해 균주의 균사 생장 억제가 뚜렷하지 않았다. 특히 10 ppm 농도에서 무안 수집 균주는 93.9%, 나주 수집 균주는 79.3%로 지역 간 차이가 있었으며, 1000 ppm의 높은 약제 농도에서도 균사의 생장을 100%까지 억제하지 못해 약제에 대한 균주의 저항성 발생 가능성을 추측하였다. 4. 3종의 시험 약제 농도별 균핵병 균주의 균사 생장을 50% 억제하는 농도(EC50)를 분석한 결과, Fludioxonil, Carbendazim-diethofencarb, Boscalid 약제순이었으며, 그 값은 각각 0.06, 0.16, 0.43 ppm으로 나타났다. 5. 또한, 3종의 시험 약제 농도별 발생한 균주의 균핵 형성 능력은 1 ppm 농도에서 Carbendazim-diethofencarb는 5.6개, Fludioxonil은 0개로 나타난 반면, Boscalid는 최대 11.3개의 균핵이 형성되어 차이를 확인할 수 있었다. 6. Boscalid 약제에 대한 균주의 저항성을 확인하기 위해 해당 약제의 작용 기작인 SDHI와 관련된 유전자 SdhB를 염기 서열 분석하였다. 염기서열 분석 결과 무안 및 부산에서 수집 한 균주의 경우 SdhB 표준 염기서열과 일치하여 감수성이었으나, 나주, 당진, 제주, 영암에서 수집한 균주는 32번째 염기 가 C→T로 치환되어 GCA(Alanine)→GTA(Valine) 점 돌연변이를 확인하였다.

담배가루이(Bemisia tabaci (Gennadius))는 전세계적으로 다양한 작물을 가해하고 있는 흡즙성 해충이다. 국내에서는 1998년에 최초로 유입이 보고되었고 현재 전국에 널리 퍼져 농가에 경제적으로 큰 손실을 주고 있다. 담배가루이의 주 방제방법인 화학적 방제를 위해서는 정확한 약제 저항성 진단을 바탕으로 한 약제 선택이 중요하다. 따라서 본 연구에서는 2020년 6월부터 10월까지 전국 7개도 12지역의 온실에서 담배가루이를 채집하여 잔류접촉법 기반 생물검정 및 분자마커를 통해 약제 저항성을 진단하였다. 그 결과, 작용기작이 다른 5종 약제(dinotefuran, spinosad, emamectin benzoate, chlorfenapyr 및 bifenthrin)에 대해 전국적으로 높은 저항성을 지니고 있으며 유기인계 및 피레스로이드계 약제에 대한 저항성 점돌연변이가 포화상태임을 확인하였다. 이는 약제 저항성 모니터링에 기반한 담배가루이 약제 저항성 관리가 시급하다는 것을 시사한다.

For our survey of insecticidal resistance of Palm thrips (Thrips palmi Karny), we established the discriminating time (DT) and concentration (DC) of nine insecticides, and we conducted a bioassay about seven local populations via leaf-dipping methods. The discriminating times of the recommended concentration (RC) were 24 h at emamectin benzoate EC and spinetoram SC, 48 h at chlorfenapyr EC, 72 h at spinosad SC, cyantraniliprole EC, acetamiprid WP, dinotefuran WG, imidacloprid WP and thiacloprid SC after treatment. The DC estimated the concentration which showed the difference within the mortalities of these local populations. The DCs were emamectin benzoate EC 0.013 mg L-1 (RC, 10.8 mg L-1), spinetoram SC 0.125 mg L-1 (RC, 25.0 mg L-1), chlorfenapyr EC 0.25 mg L-1 (RC, 50.0 mg L-1), spinosad SC 0.083 mg L-1 (RC, 50.0 mg L-1) and cyantraniliprole EC 5.0 mg L-1 (RC, 50.0 mg L-1), and DCs of neonicotinoids were their RCs, that is, acetamiprid WP (RC, 40.0 mg L-1), dinotefuran WG (RC, 20.0 mg L-1), imidacloprid WP (RC, 50.0 mg L-1) and thiacloprid SC (RC, 50.0 mg L-1). From our investigation into the resistance of the local populations with DT and DC application, the neonicotinoid insecticides have shown a high resistant level for all the local populations, and the other insecticides have demonstrated low or non-resistance. In the use of neonicotinoid insecticides to control Palm thrips, one must take caution. As a result, the establishment of DT and DC in the single dose bioassay method was helpful for surveying the insecticide response dynamics and the development of an insecticide resistance management strategy.

노랑초파리(Drosophila melanogaster)는 가장 연구가 많이 되어져 있는 모델동물로서 다양한 연구에 활용이 되어져 왔다. 하지만, 작물보호제에 대한 약제 저항성 모델로는 활용이 되어지지 않고 있다. 우리는 노랑초파리의 수컷에 Ethylene methane sulfonate를 처리하여 전체염색체에 돌연변이를 유도 한 후에 Chlorantraniliprole을 처리하여 약제에 대하여 저항성을 가지는 초파리 계통을 제작, 확립하였다. 저항성 계통에 대한 전체발현 유전체 분석과 micro-RNA분석을 수행하여 발현이 변화된 유전자를 밝혀내고 돌연변이 유전자를 발굴하는 연구를 수행하고 있다. 이러한 연구는 저항성 관련 기전을 밝혀내는 것과 동시에 내성에 관련된 기전을 밝혀내는데도 커다란 도움을 줄 수 있을 것이다. (본 연구는 농촌진흥청 협동연구사업 “초파리를 이용한 교차저항성 발달 모델 및 기작 구명(PJ01082103)”으로 수행되었음).

월동·비래 애멸구를 대상으로 5종류의 약제 Imidacloprid, Deltamethrin, Chlorpyrifos, Carbosulfan, Etofenprox 대한 저항성의 차이를 조사하였다. 월동 애멸구는 2014년 3월에 전북 부안 지역에서 채집한 애멸구를 증식하여 시험하였으며, 비래 애멸구는 2014년 5월 말경에 전북 부안 지역에 비래한 애멸구를 채집하여 증식하여 시험하였다. 월동 애멸구를 대상으로 접종 24H 후 약제별 사충률을 조사한 결과 Imidacloprid, Deltamethrin, Chlorpyrifos, Carbosulfan, Etofenprox가 각각 42%, 52%, 50%, 90%, 89%의 사충률을 나타냈으며, Carbosulfan의 사충률이 90%로 가장 높았다. 비래 애멸구를 대상으로 접종 24H 후 약제별 사충률을 조사한 결과 Imidacloprid, Deltamethrin, Chlorpyrifos, Carbosulfan, Etofenprox가 각각 11%, 5%, 3%, 46%, 67%의 사충률을 보였으며, Etofenprox의 사충률이 67%로 가장 높았다. 모든 약제에서 비래 애멸구가 월동 애멸구에 비해 사충률이 낮게 나타났으며, 특히 Imidacloprid, Deltamethrin, Chlorpyrifos가 Carbosulfan, Etofenprox에 비해 사충률이 더 낮은 것으로 나타났다. 이러한 저항성의 차이는 국내와 중국에서 사용하는 애멸구 방제제의 차이에서 기인하는 것으로 생각되며, 보다 체계적으로 원인을 구명할 필요가 있다고 사료된다.

약제저항성은 생물의 진화에 있어 우리 인류가 일으킨 소진화의 결과를 목격할 수 있는 몇 안 되는 현상이다. 인류가 진화의 과정과 기작을 모르고 수행해왔지만, 진화는 수 천 년 전부터 농산물과 가축, 애완동물 등의 육종에서 활발히 이용되어 왔으며, 그 진화의 기작은 교잡과 선발이었다. 그 결과 다양한 종류의 개, 고양이, 비둘기, 금붕어와 포도 등을 만들어 냈다. 그러나 도태를 기작으로 하는 진화는 그 예를 찾기 어렵다. 약제저항성은 인류가 인위적인 도태에 의해서 이루어진 최초의 토태에 의한 진화의 결과이며 많은 시사점을 제기한다. 불행히도 도태에 의한 생물체의 제거는 모든 개체를 서로 교잡에 가능한 전 지역에서 동시에 제거하지 않으면 결국은 인류에게 불리한 유전자들만 축적하여 다루기 어려운 개체군만을 증가시킬 뿐이다. 농업에 있어서 해충의 약제저항성 문제는 생물 진화의 메카니즘에 그 뿌리를 두고 있어 완전히 해결하는 것은 불가능하며, 다만 문제를 분산시켜 피해를 완화하는 것이 최선의 방책이다. 본 발표에서는 약제저항성을 진화적인 측면에서 보는 시각을 다각화하여 여러 분야의 생물학과 연계, 약제저항성과 생물 현상의 관계를 분석하였으며, 약제저항성을 여러 각도에서 접근하여 약제저항성 문제를 이해하고 해결하고자 약제저항성에 대한 고찰을 시도하였다.

보푸란에 대한 배설량 저해 반응을 토대로 약제 처리 방법 별로 실제 벼멸구 한 마리를 죽이는데 필요한 약량을 구하여 이미다클로프리드와 카보푸란의 처리 방법에 대한 처리 방법 별 실제 살충 효과 양을 조사하여 비교한 결과, 이미다클로프리드는 약제를 뿌리에 처리, 약제 침투에 의한 살충 효과를 나타 내는 처리 방법이 효과가 가장 좋았다. 다음은 잎 침지처리에 의한 접촉 효과 가 좋았으나 감수성에서는 미량국소 처리에 의한 살충 효과 발현에 필요한 양과 별로 차이가 없었다. 카보푸란은 미량국소처리의 약제 직접 접촉 방법이 상대적으로 효과가 가장 좋았다. 처리 방법 별 약제 필요량을 뿌리 처리와 잎 침지 처리에서 시간 별 조사한 결과는 이미다클로프리드의 약제 처리 효과는 처리 약 4일 후에, 카보푸란은 처리 약 2일 후 약효가 충분히 발현됨을 보여 주었다. 벼멸구 개체 살충 필요 약량에 의한 저항성 비는 이미다클로프리드 의 경우 뿌리처리와 잎 침지처리에서 약 50, 미량국소처리에서 약 80을, 카보 푸란의 경우 각각 약 4-6배를 나나냈다

2007년에 경남, 전남의 10개 지역에서 채집한 벼멸구와, 중국의 호남성, 절강성, 복건성 및 베트남 남부인 Ninh Thuan, 북부인 Ha Tay에서 채집한 벼멸구를 실내에서 4-8세대 사육하면서 10가지 살충제에 대해 미량국소처리로 약제반응을 조사하였다. 카바메이트계인 fenobucarb(BPMC)에 대한 국내계통의 약제저항성 정도는 감수성 대비 평균 20배로 베트남(12배)과, 중국계통(7배)보다 저항성이 더 높았다. Carbofuran은 베트남 남부지역인 Ninh Thuan에서 34배의 높은 저항성을 보였으며, carbosulfan은 중국계통에서 평균 8.2배로 저항성 초기 단계를 보였다. 유기인계인 diazinon에 대해서는 전 채집계통에서 4배 이하의 낮은 저항성을 보여 방제시 문제가 없는 것으로 보였다. 네오니코티노이드계인 imidacloprid에 대해 국내 10개 채집계통 중 5계통이 100배 이상의 저항성을 보였고, 베트남 계통은 평균 307배의 저항성을 보였다. Clothianidin에 대해서는 베트남에서 28배의 저항성을 보여 점차 저항성이 발달되고 있는 것으로 판단되었으며, thiamethoxam에 대해서는 1.9～22.3배까지 다양한 반응을 보여 동일 기작에 의한 교차저항성 발달이 우려되었다. 합성피레스로이계인 etofenprox와 페닐피라졸계인 fipronil, dinotefuran은 감수성계통과 반수치사약량이 비슷하거나 낮아 네오니코티노이드계 살충제에 대한 대체약제로 활용 가능성이 높았다.

화학적 group이 다른 5가지 살충제에 대하여 배추좀나방의 약제저항성 발달과 교차저항성은 다양하게 나타났다. 배추좀나방의 약제저항성 발달은 prothiophos에 대해 4세대 도태하였을 때 5.1배의 낮은 저항성 수준을 보였으나 8세대 도태하였을 때는 14.3배의 저항성 수준을 보였다. Cartap hydrochlodise에 대해서는 4세대 도태시켰을 때 4.2배, 8세대 도태시켰을 때 9.1배로 다른 약제계통에 비해 저항성이 낮게 유발된 반면, triflumuron은 4세대 도태시에는 17.2배, 8세대 도태시켰을 때 37.4배로 다른 약제에 비하여 높은 저항성 수준을 보였다. Lambda cyhalothrin 에 대해서는 4세대 대 4.7배 낮은 저항성 수준을 보였으나 8세대에서는 29.1배로 높은 저항성 수준을 보였다. B. thuringensis 대해서는 4세대 때 4.3배로 낮은 수준의 저항성 수준을 보였으나 8세대에서는 24.1배의 높은 저항성 수준을 보였다. 따라서 약종이나 약제의 특성에 따라 저항성 발달속도나 양상이 달리 나타났다. 배추좀나방에 대해 prothiophos로 누대 선발한 것의 교차저항성은 cartap hydrochlodise 가 5.5배로 낮은 수준의 교차저항성을 보였고, BT제, triflumuron, lambda cyhalothrin 에 대해서는 각각 2.8, 2.3, 1.3배로 비교차 저항성을 보였다. Cartap hydrochlodise 도태 계통은 lambda cyhalothrin에 대해서는 19.9배의 높은 수준의 교차저항성을 보였으나. 다른 계통의 약제에 대해서는 2.2~3.4배로 비교차 저항성을 보였다. Triflumuron 도태개체군은 다른 계통의 약제에 대하여 1.4~4.9배로 낮은 교차저항성을 보였다. Lambda cyhalothrin 도태 개체군은 cartap hydrochlodise에 대해서 9.1의 교차저항성 수준을 보였고, prothiophos에 대해서는 5.2배의 낮은 교차저항성을 보였고, 다른 계총의 약제 대해서는 2.5~2.6배로 비교차 저항성을 보였다. BT제로 도태한 개체군은 BT제에 대해서는 24배로 높은 저항성을 보였지만, 다른 계통의 약제에서는 1.1~2.0배로 비교차 저항성을 보였다.

배추좀나방의 독성시험방법 비교와 지역별 계통의 약제저항성 수준을 조사한 결과, 약제저항성 수준결정을 위한 다섯가지 독성시험 방법비교에서 leaf disc법의 CV가 11.4%로 정밀도가 높았으며 간편하고 처리가 용이한 방법이었다. Topical application법의 CV는 8.0%로 가장 정밀하고 반복성이 높았으나 시간을 요하고 시험조작이 불편한 점이 결점이었으며, insect-direct dipping법(CV=14.9%), leaf disc+insect spray법(CV=17.4%) 및 pot spray법(CV=21.4%)은 비교적 변이계수가 큰 편이었다. 배추좀나방의 지역별 계통에 대하여 topical application법에 의한 약제저항성수준은 치로 감수성계통과 비교한 결과 공주, 김해, 제주 및 인제계통에 대하여 prothifos는 각각 61.1, 5.6, 5.4, 및 3.3배이고, cartap은 33.3, 12.8, 12.3 및 10.5배이며, cypermethrin은 141.7, 37.2, 32.5, 및 7.5배이며, Bacillus thringiensis에 대해 leaf disc법으로 조사한 저항성 수준은 광주, 김해, 제주 및 인제계통에 대하여 8.1, 2.7, 2.3 및 1.9배의 저항성으로 지역이나 약제에 따라 다른 수준의 살충제저항성을 나타냈다

4개지역 7계통의 배추좀나방(Plutella xylostella)에 대한 비티제의 약제저항성을 엽침법으로 처리하여 조사한 결과 강원도 평창군 횡계면 횡계리의 여름배추 재배포장에서 채집한 개체군이 감수성 개체군에 비하여 41배의 약제저항성이 있었으며 다음은 옥산계통으로 11배의 저항성을 보였다. 한편, pyrethroid계 살충제에 감수성인 JMC계통에서 12배의 저항성이 나타남을 볼 때 필스로이드계와 BT제에 대한 배추좀나방의 저항성 기작은 다른 것으로 추측된다.

본시험은 1974년 충남 태천지방에서 처음 발견된 딸기의 이상고사 증상의 원인을 구명코져 1977년부터 3년간 수행되었으며 그 결과를 요약하면 다음과 같다. 1. 이병주의 관부잎자루뿌리로부터 주로 Fusarium oxysporum균이 분리되었으며 접종시험결과 보교조생에 병원성이 있었고 이병주로부터 동균이 재분리되었다. 2. 병원균은 감자설탕 한천배지(PSA)에서 소형, 대형분생포자와 후막포자를 풍부히 형성하였다. 소형분생포자의 크기는 , 대형분생포자의 크기는 , 후막포자는 의 범위였다. 3. 병원균의 PSA 배지에서의 균사생육은 보는 에서 좋았으며 에서는 극히 낮았다. 4. 충남 태천지방에서의 병의 발생은 3월 하순부터 관찰되었으며 4월 중순에 일시 주춤하였다가 5월 초순부터 급격히 증가하기 시작하여 6월 4초순에는 의 발병주율을 보였다. 5. 실내 및 포장에서의 약제시험 결과 디포라탄, 레이트티, 톱신엠의 효과가 비교적 우수하였으나 무처리에 비해 통계적 유의성은 없었다. 6. 품종저항성 검정결과 팔천대, 대학 1호, 계통 10-2, 고영, 센가센가나는 저항성, 춘향, 엠파이어는 중간성, 노드웨스트, 보교조생은 이병성이었다.

약제 저항성 응애류를 효율적으로 방치하기 위하여 지역별 응애계통의 약제 저항성 수준을 조사하고 유기인제계의 저항성 응애계통에 대하여 화학적 group이 다른 Alternative acaricide로 방제 시험한 결과 1. 유기인제계 (Metasystox 및 Folidol)와 유기염소제계 (C-8514)에 대한 지역 별 응애계통의 저항성 정도를 보면. 가. Metasystox에 대한 사과응애는 인주감수성 계통에 비하여 충주계통이 96배 대구계통이 52배 예산계통이 4배 춘천계통이 3배 수원계통이 2배 가량의 저항성이 생겼고 점박이응애는 감수성계통에 비교하여 대구계통이 32배, 춘천계통이 29배, 예산계통이 25배, 그리고 수원계통이 17배의 저항성을 보였다. 나, Folidol에 대한 사과응애는 감수성계통에 비교하면 충주계통은 126배, 춘천계통은 48배, 예산계통은 33배, 화성계통은 30배 그리고 수원계통이 6배의 저항성이 생겼다. 다. C-8514에 대한 점박이응애 계통은 오산 감수성 계통에 비교하여 대구 계통이 59배 충주계통이 29배 그리고 경산계통이 19배의 저항성을 보였으며 사과응애는 춘천 감수성계통에 비교하여 대구계통이 42배, 수원 및 화성계통이 31배, 그리고 충주계통이 29배의 저항성을 나타냈다. 2. 유기인제계 저항성 사과응애에 대한 교체약제의 방제시험 결과 유기염소제계인 Kelthane MF,주석제인 Plictran, Carbonate계인 Morestan 그리고 혼합제인 K 114의 효과가 우수하였다.

Background : Ginseng is a perennial plant and damaged by various diseases and insect pests. The damage lowers harvest and quality. Accordingly, a chemical control system was made with the aim of effectively control gray mold, anthrax, and spotting disease which occur during growth period. fungicide resistance of gray mold rot was examined to find out whether the chemical control system can be used over the long term. Methods and Results : This experiment was conducted in three areas including Geumsan-gun, Yesan-gun, and Sejong city. The chemical control system was done to the plants of two years old or older. As for the order of the treatment, from the end of April to May Fludioxonil (A) and Pyraclostrobin (B) were used; from the mid-May to the end of July of growth stages Difenoconazole (C), Iminoctadinetris (albesilate) (D), Cyprodinil (E), Metconazole (F), Fluazinam (G) and Pyrimethanil (H); from August to September nonresidualizing polyoxinB + mancozeb (K); in November of hibernating period, Fenhexamid (I) and Carbendazim/diethofencarb (J) were used. As for the interval, from the end of April to the end of July the interval was 10 days, in August and September once a month, and twice in every ten days in November. The isolation of Botrytis cinerea for examination into mycelial growth inhibition rate was conducted to 4-year old ginseng in Geumsan, 5-year old in Yesan, and 3-year old in Sejong. In Geumsan, the mycelial growth inhibition rate to Botrytis cinerea was 75.5% - 100%. Every fungicides showed good rate of mycelial growth inhibition. The lowest rate was seen in fungicide B at 75.5%. K showed the prevention rate at 76.8%, D at 82.7%, and I at 82.2%, and other fungicides at 100%. In Sejong area, the hyphal prevention rate of Botrytis cinerea was 71.0% - 100%, indicating all fungicides show good rate of mycelial growth inhibition. The lowest rate was recorded by fungicide B at 71.1%, D at 81.1%, K at 85.4%, and I at 95.4%. Yesan area also showed similar results to those of Geumsan and Sejong. Conclusion : Botrytis cinerea was isolated from ginseng and mycelial growth inhibition effect was examined in concentration of 11 kinds of fungicides. In all three areas where chemical control system were applied, resistance was not found, suggesting that the chemical control system can be applied to control diseases of ginseng.