톱다리개미허리노린재(Riptortus pedestris Fabricius)는 지역에 따라 사과에 심각한 경제적 피해를 야기하고 있지만, 사과에서 톱다리개미 허리노린재 친환경 방제에 대한 연구는 전무한 실정이다. 따라서, 이번 연구에서는 톱다리개미허리노린재의 집합페로몬 성분 중 (E)-2-hexenyl (Z)-3hexenoate (E2HZ3H)이 노린재검정알벌(Gryon japonicum Ashmead)과 노린재깡충좀벌(Ooencyrtus nezarae Ishii)에 미치는 영향을 조사하였다. 사과 과수원에서 E2HZ3H는 전체 과수원에 발생하는 2종의 포식기생자의 밀도에는 직접적으로 영향을 주지 않았고 이들 포식기생자의 공간분포도 변화시키지 않았다. 그러나, E2HZ3H 루어가 설치된 지역 주변에서는 2종의 포식기생자 모두 제한적으로 유인하는 것을 확인하였다. 따라서, E2HZ3H 루어는 사과 과수원 내에서 정밀방제를 목적으로 친환경 방제에 고려될 수 있을 것으로 생각된다.

단감 과수원에서 문제가 되고 있는 노린재의 방제 목적으로 사용되는 페로몬트랩의 유인거리를 확인하고, 페로몬트랩의 효율을 증가시킬 수 있는 끈끈이트랩의 사용효과에 대하여 알아보고자 수행되었다. 노린재에 마커로 표시한 후 방사하여 페로몬트랩과 끈끈이트랩에 재포획된 개체수를 조사하였다. 그 결과, 페로몬트랩에 톱다리개미허리노린재가 60 m까지 유인되는 것을 확인하였으며, 끈끈이트랩의 포획률은 0주차 35%, 1주에서 27%, 2주에서 34%, 3주에서 2.9%, 4주에서 0.6%로, 3주 이후부터 급격히 낮아지는 것을 확인하였다. 페로몬트랩과 끈끈이트랩을 동시에 사용한 경우가 페로몬트랩만 단일로 사용한 경우보다 약 12배 높은 포획률을 보였다.

톱다리개미허리노린재는 콩과작물과 과수에 경제적 피해를 주는 주요해충이다. 본 연구는 톱다리개미허리노린재의 온도에 따른 산란특성을 규명하고 수정란을 이용한 산란모형과 생명표 매개변수를 추정하기 위하여 15.8, 19.7, 24.0, 27.8, 32.6, 34.0, 35.5℃ 정온조건에서 실험을 실시하였다. 15.8℃를 제외하고 조사된 모든 항온온도조건에서 산란이 가능하였다. 암컷 성충 수명은 15.8℃ (110.5일)에서 가장 길었으며 온도 가 올라갈수록 짧아지는 경향을 보였다(19.7℃에서 76.6일, 35.5℃에서 20.6일). 전체 산란수와 수정란수는 24.0℃ (193.5와 151.2)에서 가장 많았으며 부화율은 27.8℃ (84.0%)에서 가장 높았다. 전체 산란수와 수정란수를 이용하여 산란모형과 생명표 매개변수를 비교하였다. 수정란수 를 이용시 온도별 총산란수 모형의 추정된 총산란수(159개)는 전체 산란수(190개)를 이용했을 때보다 적었다. 생명표분석에서 수정란을 이용하였을 때 개체군순증가율과 평균세대기간은 전체 산란수를 이용한 결과보다 작은 값을 나타내었다. 수정란을 이용한 산란모형 작성과 생명표분석은 실질적인 개체군변이를 이해하는데 도움이 될 것이다.

톱다리개미허리노린재의 약충(1령, 3령, 5령)과 성충(암컷, 수컷)의 침샘에서 발현되는 대표전사체로 총 26,761contigs, 총 길이 68,046,779 bp (N50 contig: 3,097 bp; Min: 308 bp; Max: 6,121 bp)를 확보하였다. 이중 21,496 contigs가단백질 코딩 영역으로 추정되었다. NCBI nr과 UniProt database에서 BLASTX (e-value ≤1.00E-10) 검색 결과 총 20,622contigs가 hit되었고, 이중 썩덩나무노린재와 톱다리개미허리노린재의 유전자 정보가 약68%로 높은 유사도를 보였다.GO와 KEGG DB에는 각각 16,195와 7,422 contigs가 hit되어 기능별로 분류되었다. 침샘 분비단백질로는 2,623 contigs가추정되었다. 대표전사체에 각 발육단계별 침샘샘플은 평균 약62%가 맵핑되었으며 DESeq으로 normalization 수행후 발육단계별 유전자 발현 차이(DEG)를 비교하였다. 1령 약충 대비 암컷, 수컷, 3령, 5령에서 각각 2,945, 2,920,2,244, 2,371 contigs가 up-regulation된 반면, 1,286, 1,437, 774, 1,382 contigs가 down-regulation되었다.

톱다리개미허리노린재 1령은 생존과 발육에 물 섭식이 반드시 요구된다. 본 연구에서는 1령 약충의 더듬이제거 여부에 따라 페트리디쉬와 Y-tube 환경에서 물이 있는 방향에 대한 특이적 선택성과 Y-tube에서 물과 농도가다른 설탕물간 선호성을 조사하였다. 또한 전자현미경을 통해 더듬이에서 수분감각기를 탐색하였다. 그 결과 더듬이가모두 있는 개체와 모두 제거된 개체는 페트리디쉬에서 각각 93.5%와 84.4%가 물을 선택하였으나 Y-tube에서는각각 96.2%와 26.7%가 물을 선택해 더듬이 유무에 따라 큰 차이를 보였다. Y-tube에서 물과 농도가 다른 설탕물간선호성에는 차이가 없었으나 페트리디쉬에서 1령 기간 물과 설탕물 사이에서 물을 선택한 누적빈도수는 더 높았다.더듬이의 채찍마디 끝부분에서 수분감각기와 유사한 형태의 감각기가 관찰되어 물을 탐색하는 데 더듬이를 활용하는것으로 추정되었다.

R. pedestris의 중장인 M4에 Burkholderia 균이 공생하고 있으며, 이 공생균은 숙주의 면역에 이로운 영향을 준다. 본 연구실에서 외부 병원체의 침입에 따른 면역 반응으로 항균활성을 가지는 3 종류의 항균 펩타이드를 정제하였다. 그 중에서 Rip-thanatin은 18개의 아미노산으로 이루어져 있으며, 2개의 시스테인에 이황화 결합이 있는 펩타이드로, R. pedestris에 많은 수의 유도체가 존재하고 있다. 이 Rip-thanatin은 병원체를 숙주에 주사하였을 때 공생균을 가지는 곤충의 M4 중장에서 공생균을 가지지 않는 곤충보다 유전자 발현양이 유의적으로 높아지는 사실을 관찰하였다. 따라서, Rip-thanatin이 중장의 면역반응에서 중요한 역할을 하며, 이는 공생균의 유무에 의해 영향을 받는 것으로 규명되었다. 본 연구진은, 숙주의 면역반응에 있어서 Rip-thanatin의 중요성을 규명하기 위해, 다양한 병원체에 대한 Rip-thanatin의 유전자 발현 정도를 관찰하고, 여러 가지 Rip-thanatin의 유도체를 합성하여 항균 활성과 Rip-thanatin의 구조적 상관관계를 규명하고자 한다.

톱다리개미허리노린재는 3월 중·하순부터 11월 중·하순까지 지속적으로 발생하며, 월동성충은 5월 상순, 1회 성충은 8월 하순에 발생피크를 나타내고, 여름철을 제외하고는 농경지보다 산림지에서 발생량이 현저히 많았다. 월동한 톱다리개미허리노린재는 5월 중순경에 산란하고, 5월 하순부터 부화하여 1회 성충이 7월 하순에 콩포장으로 가장 많이 비래한다. 콩포장에서 톱다리개미허리노린재는 일반적으로 개화기부터 발생하기 시작하고, 꼬투리가 달리는 시기부터 발생량이 크게 증가하여 수확기까지 지속적으로 발생한다. 집합페로몬에 의한 톱다리개미허리노린 재의 유인효과는 3성분(EZ:EE:MI)보다 4성분(EZ:EE:MI:OI)에서 약 30% 이상 많이 유인되며, 집합페로몬과 두류종실 을 조합하면 노린재의 유인효과가 약 39∼60% 정도 증가하는데, 특히 청자콩과의 조합에서 유인효과가 가장 높았다. 톱다리개미허리노린재의 일주활동시간대는 8월에는 14:00∼16:00에, 9월 하순부터는 12:00∼14:00에 가장 많이 유인 되어 계절에 따라 차이가 있었다. 트랩의 종류에 따른 톱다리개미허리노린재의 유인효과는 기존의 통발트랩보다 로케트트랩에서 1.5배 이상 많이 유인되었으며, 로케트트랩의 내부에 솔라팬을 장착하면 노린재의 유인효과는 1.9배 이상 증가하였고, 여기에 LED를 장착하면 노린재의 유인효과는 1.8배 증가되었다. 또한 로케트트랩의 날개판 하부에 안착판을 추가하면 노린재의 유인효과 25% 이상 증가되었다. 로케트트랩에 이종 노린재류의 집합페로몬을 동시에 주입하여도 대상 노린재류의 유인효과가 간섭받지 않고 잘 유인되었다.

톱다리개미허리노린재(Riptortus clavatus)는 콩과 작물을 흡즙하여 작물체를 고사시키거나, 과일을 흡즙하여 반점을 일으키는 등 농작물에 심각한 피해를 주는 해충이다. 이 노린재 해충의 천적인 알깡충좀벌(Ooencyrtus nezarae)은 알에 기생하여 밀도를 감소시키는 잠재적인 생물적 방제인자(biological control agent)로써 역할을 하고 있다. 알깡충좀벌을 인위적으로 대량사육할 수 있는 방법을 개발하고 자, 알기생벌에 기생당한 자연알(natural egg)의 저온보관 방법을 검토하였고, 휘발성 액체로 추출한 카이로몬(kairomone)을 인공알(artificial egg)에 처리하여 알기생벌 의 산란행동 관찰 및 산란을 유도하였으며, 인공먹이(artificial diet)로 알기생벌을 사육하는 과정에서 경험하고 있는 문제점 등을 소개하고자 한다.

단감 해충의 효과적인 방제를 위하여, 현재까지 주로 화학 살충제가 사용되어 왔으나, 최근 화학 살충제의 과다 사용은 해충 저항성과 농약 잔류 문제라는 심각한 문제를 야기하고 있다. 본 연구에서는 친환경 유기농자재 (Eco-Friendly Organic Pesticides; EFOP)의 주요 단감 해충 인 감꼭지나방과 톱다리개미허리노린재에 대한 살충 활성을 검토하였다. 현재 유통되고 있는 친환경 유기농자재 11 종을 실험실 조건에서 대상 해충에 분무 처리하였다. 대조 약제는 화학 살충제인 buprofezin+dinotefuran (20+15) 수화제를 사용하였다. 감꼭지나방에 대한 유기농자재의 살충 효과를 평가하는 과정에서, 감꼭지나방 유충의 개체수 부족 문제로 인하여 배추좀나방 유충을 1차 실험충으로 사용하였으며, 세 종류의 친 환경 유기농자재를 사전 선발하였다. 선발된 친환경 유기농자재는 목초액 (EFOP-1), 회화나무, 양명아주, 멀구슬나무의 혼합추출물 (EFOP-2), Bacillus thuringiensis subsp. aizawai NT0423 (EFOP-11)이었으며, 선발된 유기농자재의 감꼭지나방 유충에 대한 살충력 실험 결과, EFOP-2 의 처리구에서 생충율이 27.7% (5 일차), 13.3% (7 일차), 6.7% (10 일차)로 가장 높은 살충 효과를 보였다. 톱다리개미허리노린재에 대한 살충 효과 평가에서는 회화나무, 양명아주, 멀구슬나무의 혼합추출물 (EFOP-2, EFOP-9)과 고삼, 데리스의 혼합추출물 (EFOP-10)이 높은 살충 효 과를 보였다. 특히 EFOP-2의 처리구에서 생충율이 20.0% (5 일차), 16.7% (10 일차)로 가장 높은 살충 효과를 보였다. 결론적으로, 친환경 유기 농자재인 EFOP-

본 연구에서는 갓 부화된 톱다리개미허리노린재, Riptortus pedestris 1령 약충에 다양한 수분 공급 매개체를 통해 섭식시킨 결과를 소개하고자 한다. R. pedestris 1령 약충은 탈지면에 1차 증류수와 설탕물 10%가 공급된 처리구에서는 각각 86.7%, 90%가 2령으로 탈피하였으나, 물이 없는 처리구, 신선한 R. pedestris 알, 냉동시킨 R. pedestris 알, 설탕물 30% 이상 처리구에서 모두 2령으로 탈피를 못하고 사망했다. 한편, 고추, 배추, 담배, 콩, 오이 식물체에서도 70%이상 탈피하였다. 부화 후 24시간 이전과 이후 동안만 수분을 공급한 경우, 탈피율이 각각 80%, 76.7%를 보였다. R. pedestris 1령 약충의 수분 섭식 누적기간은 평균 65.2 분으로 평균 3 회 섭식 후 2령으로 탈피하였다. 따라서 R. pedestris 1령은 탈피를 위해 수분이 필요하며 야외에서 식물 등에서 수분을 얻을 것으로 추정된다.

톱다리개미허린노린재(Riptortus clavatus)의 실내 사육에서 먹이로 이용할 수 있는 메주콩, 강낭콩, 서리태, 동부, 녹두, 팥을 대상으로 섭식선호성을 조사하였다. 저장되었던 콩 종류별로는 메주콩과 강낭콩을 각각 15.7 ± 5.5%와 12.7 ± 2.5% 섭식하였고 나머지는 2.3 ~ 3.3% 섭식하였다. 올해 수확한 콩과 콩꼬투리의 선호성 조사에서 메주콩은 콩보다 콩꼬투리를 더 선호하여 각각 11.7%와 39.3% 섭식하였고 동부콩과 동부콩꼬투리는 16.3%와 10.7%, 강낭콩과 강낭콩잎에 대해서는 15.0%와 11.3%로 선호성을 나타내었다. 올팩토메터(olfactometer)를 이용한 조사에서는 양자간 선호성 조사의 결과와 달리 메주콩에 50.0%, 서리태에 30.0%, 동부에 20.0% 유인되었다. 메주콩에서는 콩의 13.0% 보다 콩꼬투리에서 44.0%로 많이 유인되었고 동부콩은 콩에 25.0%, 동부콩꼬투리에 19.0% 유인되었다. 콩과 콩꼬투리 의 평균 흡즙시간은 성충과 약충에서 각각 140.8 ± 80.8초와 138.3 ± 69.4초로 조사되었다. 햇콩과 콩꼬투리에서는 성충과 약충 모두 콩꼬투리를 68.3%로 선호하였으며 저장된 콩과 햇콩의 비교에서는 성충은 저장된 콩을 68.2% 약충은 햇콩을 58.6% 섭식하였다. 톱다리개미허리노린재 암컷 성충은 사육상자내의 색종이에는 산란하지 않았으며 강낭콩 잎에 2개, 솜에 7개, 비닐에 6개 그리고 아크릴 사육상자에 7개와 13개를 산란하였다.

노린재류는 콩, 녹두 등 두과작물을 비롯하여 단감, 참다래, 사과, 배 등 각종 과수와 채소를 가해하지만 방제가 어려운 문제해충이다. 노린재류 알기생봉인 알깡충좀벌(Ooencyrtus nezarae) 방사적기를 포착하기 위하여 콩과 단감 과수원에서 시기별 노린재 발생량을 조사하였다. 톱다리개미허리노린재, 알락수염노린재, 썩덩나무노린재, 갈색날개 노린재, 풀색노린재 5종을 대상으로 모아트랩과 포충망조사를 실시하였다. 모아트랩에서 톱다리개미허리노린재 성충 은 4월 11일부터 9월 하순까지 지속적으로 발생하였다. 콩 포장에서 발생최성기는 5월 상중순과 8월 중하순이었는데, 5월 상중순 포획량 22마리/트랩보다 8월 중하순에 182마리/트랩로 약 10배정도 많이 발생하였다. 한편 단감 포장에서는 5월 중순에 32마리/트랩보다 9월 중순에 457마리/트랩으로 14배 많이 채집되었다. 콩은 개화 및 착협기인 8월 중하순에, 단감은 비대착색기인 9월 중하순이 노린재 피해를 가장 많이 받는 시기이다. 그 외 콩포장에서 트랩에 많이 포획되는 노린재류는 없었는데, 단감원에서는 7월 중순과 9월 상순에 갈색날개노린재 발생량이 다소 높은 경향이었다. 장내에서 알깡충좀벌 발생소장을 조사하기 위하여 노린재 알을 관찰하려고 하였으나 농경지 포장에서 알 관찰은, 특히 톱다리개미 허리노린재는 하나씩 알을 낳기 때문에, 쉽지 않았다. 난괴로 낳은 노린재류 알을 채집하여 실내에서 사육하며 기생여부 를 조사한 결과 5종의 알기생봉을 관찰할 수 있었으며, 정확한 종을 동정중이다.

톱다리개미허리노린재는 유기 콩 재배지에서 콩 꼬투리를 가해하여 큰 피해를 주는 해충이다. 그러나 이들은 이동성이 크고 살충효과가 높은 유기농업자재가 부족하기 때문에 방제에 어려움을 겪고 있다. 또한 유기농가에서 고추 등 양념채소류 추출물을 자가제조하여 해충방제제로 활용하고 있으나 살충효과 및 유효 성분에 대한 과학적 평가가 이루어지지 않고 있다. 본 연구는 톱다리개미허리노린재에 대한 양념채소류 추출물의 방제제로서의 활용가능성을 평가하기 위하여 포장에서 기피활성을 조사하였다. 대상 양념채소류 추출물은 마늘, 생강, 파, 고추, 고추씨를 재료로 사용하였으며, 3L의 담금주(35% 알콜)에 1.6kg의 생체(마늘, 생강, 파) 및 건체(고추, 고추씨)를 침지하여 활성성분을 추출하였고, 2개월 보관 후 시험에 사용하였다. 전북 완주군 국립농업과학원 내 시험포장(2000㎡)에 대원콩 유묘를 50cm 간격으로 이랑 당 한 줄로 정식하였으며, 톱다리개미허리노린재 포장내 유입시기인 2015년 8월 26일부터 9월 24일까지 4회에 걸쳐 양념채소류 추출물을 살포하고 처리 1일 후에 처리별 주당 밀도를 조사하였다. 그 결과, 콩 포장에서 노린재류가 주로 유입되는 8월 27일에는 무처리에서 톱다리개미허리노린재의 밀도가 1.06마리/주로 높은 반면 고추추출물에서는 톱다리개미허리노린재가 발생하지 않았으며, 고추씨와 생강 대파추출물 살포처리구에서는 0.06마리/주로 낮게 발생하였다. 처리 별 콩 수확 후 톱다리개미허리노린재에 의한 콩 피해 립율을 조사한 결과 고추, 고추씨, 대파추출물에서 무처리 대비 낮게 조사되어 초기 톱다리개미허리노린재 밀도와 유사한 경향을 보였다. 본 연구를 통하여 고추 및 대파 추출물의 톱다리개미허리노린재 관리를 위한 농자재로서의 가능성이 있음을 확인할 수 있었다

톱다리개미허리노린재(Riptortus pedestris (Fabricius))는 한국, 일본, 중국 등을 포함한 아시아 지역에서 콩에 심각한 피해를 야기 시키는 해충이다. 본 연구에서는 NGS를 이용하여 얻은 톱다리개미허리노린재 유전자 정보를 바탕으로 4개의 microsatellite 마커를 선발하였다. 선발된 유전자 마커를 이용하여 국내 15개 지역 톱다리개미허리노린재 지역 집단들 간의 유전적 차이를 분석하였다. 총 384 개체를 이용하여 분석한 결과 초위성체 마커에 따라 대립유전자의 수는 7-21개 였다. AMOVA 검정 결과 전체 유전적 변이의 92%는 개체 간에, 7%는 집단 간에 그리고 1%는 개체 내에서부터 유래되었다. 집단 간 유전적 거리 차이를 보면 군산과 구례 개체군간 차이가 가장 적었으며 (Fst =0.005), 칠곡과 구례 개체군 간 차이가 가장 컸다 (Fst = 0.067). PCoA 분석결과 첫 두 주요인에 의한 분산이 전체 분산의 75.58%를 차지하였다. Bayesian clustering 결과 의 최대값은 K=3일 때 6.77로 가장 컸으며 이는 우리나라에 분포하는 톱다리개미허리노린재 개체군은 최소 3개의 공통 조상으로부터 유래되었다는 것을 의미한다.

톱다리개미허리노린재(Riptortus pedestris (Fabricius))는 콩과 작물을 가해하는 해충으로 국내 대부분의 지역에서 발견된다. 톱다리개미 허리노린재는 성충 수명이 길고 발육기간이 짧아 야외에서 여러 세대가 혼재되어 발생하고 있어 각 세대를 구분하기 어렵다. 특히, 제2세대 성충 의 발생시기는 콩의 착협기와 일치하여 큰 피해를 주고 있어, 제1세대 성충의 방제는 제2세대 밀도를 감소시켜 콩과 작물의 피해를 줄이는데 도움 이 될 것으로 예상된다. 따라서 본 연구는 약충기간의 광주기가 성충의 체색변이에 영향을 주는 특성을 이용하여 야외 포장에서 월동세대와 제1 세대의 발생시기를 구분하였다. 또한 톱다리개미허리노린재 개체군 모형을 수립하고 적용하여 이를 검증하였다. 여름형 성충의 비율이 20% 이 상 되는 시기를 제1세대 톱다리개미허리노린재 성충의 발생시기로 추정할 수 있으며, 이는 제2세대 성충의 밀도를 억제하기 위한 방제시기를 결 정하는데 활용될 것으로 기대된다.

콩 재배시 큰 문제가 되는 톱다리개미허리노린재의 알에 기생하는 천적의 기생률을 조사하기 위해 2014년 4개 도 8개 지역(수원, 파주, 연천, 영월, 횡성, 원주, 상주, 밀양)과 2015년 전주 소재 국립식량과학원 콩 포장에서 톱다리개미허리노린재 알을 채집하였다. 8개 지역 콩 포장에서 톱다리개미허리노린재의 알 163개를 채집하여 기생 여부를 조사한 결과, 총 79개에서 기생벌이 우화하여 기생률은 48.5%로 나타났다. 파주, 연천, 상주에서의 기생률은 각각 90.0%, 75.0%, 66.1%로 높게 나타났으며, 납작먹좀벌과(Platygastridae)의 Gryon japonicum (Ashmead)과 깡충좀벌과의 Ooencyrtus nezarae Ishii가 혼재하였다. 2015년 지방이전 후 신규 조성된 전주 국립식량과학원 콩 포장에서 7회에 걸쳐 톱다리개미허리노린재 알을 채집하여 조사한 결과, 총 321개의 알 중 226개에서 기생봉이 우화하여 기생률은 70.4%이었으며, 그 중 63.7%(144개)는 깡충좀벌과의 Ooencyrtus nezarae Ishii, 36.3%(82개)는 납작먹좀벌과의 Gryon japonicum (Ashmead)에 의한 것이었다. 이와 같이 톱다리개미허리노린재의 알을 직접 채집하여 기생 여부를 조사한 결과, 자연 상태에서 알기생천적의 기생률이 약 50% 이상으로 조사되어 생물적 방제에 적극 활용할 경우, 좋은 결과를 얻을 가능성이 높은 것으로 기대된다.