토마토 유기재배 시설하우스 내에 자생하고 있는 큰망초와 엉겅퀴, 팥, 오이에 대하여 주 재배작물인 토마토와 황색끈끈이트랩에 유살된 담배가루이 성충의 유살량을 비교한 결과 담배가루이 밀도는 큰망초에서 가장 높았다. 오이의 경우 발생초기인 4월 3일과 4월 13일까지는 토마 토보다 담배가루이 밀도가 높게 조사되었다. 8종의 콩에 대한 담배가루이 성충 유인수는 팥에서 보다 울타리강낭콩에서 더 많았으나 모든 식물체 에 대해서는 낮은 유인효과를 보였다. 큰망초, 가지, 오이, 토마토에 대한 4-choice 아크릴 챔버를 이용한 후각계 반응에서 담배가루이는 시간이 지날수록 큰망초를 선호하였다. 큰망초에서 담배가루이 유충의 발육기간을 온도별로 조사한 결과, 온도가 높을수록 발육기간이 짧아져 30℃의 경우 모든 발육단계에서 알은 약 0.5일, 유충은 약 1일 발육기간이 짧았다.

담배훈연을 이용한 진딧물의 살충효과를 검정하기 위해 건조 담뱃잎을 이용하여 실험실과 온실에서 훈연시험을 실시하였다. 아크릴케이지 에서 담배를 훈연하였을 때 담배품종은 버어리종이 황색종보다 싸리수염진딧물에 대한 살충력이 높게 나타났다. 세 종의 진딧물 복숭아혹진딧 물, 목화진딧물, 싸리수염진딧물을 각각 기주를 이용하여 아크릴케이지에서 50 mg의 담뱃잎으로 훈연시험을 실시한 결과 살충율은 싸리수염진 딧물(97.2%)>목화진딧물(94.4%)>복숭아혹진딧물(63.9%) 순으로 나타났다. 복숭아혹진딧물은 기주를 가지로 했을 때 훈연에 의한 살충율이 배추를 기주로 했을 때보다 높게 나타났다. 100 m 2 규모의 온실에 황색종의 담뱃잎을 2시간 훈연 시 200 g을 이용하였을 때 싸리수염진딧물에 대 해 95.4%의 방제가를 보여주었으나 100 g을 이용하였을 때는 28.9%의 방제가를 보여주었다. 100 g의 담뱃잎은 14시간 훈연하였을 때는 2시간 훈연보다 살충효과가 2배 이상 높아졌다. 오이재배 농가 온실에서 담배훈연을 하였을 때 처리 후 목화진딧물의 방제효과는 80% 이상이었다. 온 실 환경에 따라 적절한 양과 시간을 선택해 사용한다면 담배훈연은 온실 내 발생하는 진딧물에 대한 효과적인 방제방법으로 사용할 수 있을 것이다.

담배가루이, Bemisia tabaci는 바이러스병의 매개로 인해 제주지역 시설재배 토마토에서 가장 중요한 해충으로 인식되고 있다. 황색끈끈이 트랩을 이용한 담배가루이 성충의 실용적인 발생밀도 추정방법을 개발하기 위하여 2011과 2012년 제주 서부지역의 농가재배 토마토 포장에서 포장 상황에 따라 20～30개의 트랩을 설치하여 7～10일 간격으로 조사하였다. 황색끈끈이트랩을 지상 60 cm 높이에 수평방향으로 설치한 것 이 작물 상단 10 cm 위에 수직으로 설치한 것보다 더 많은 담배가루이가 유인되었다. 황색끈끈이트랩에 유인된 담배가루이 성충의 분포형태를 Taylor’s power law (TPL)과 Iwao’s patchiness regression (IPR)을 이용 분석한 결과 두 회귀식의 기울기값이 모두 “1”보다 커 담배가루이 성충이 집중분포를 하고 있었다. TPL의 결정계수(r 2 )값이 IPR보다 더 높아 TPL이 담배가루이 성충의 공간분포 특성을 더 잘 설명하고 있었다. 담배가루이 성충 밀도를 추정하는데 필요한 황색끈끈이트랩의 수를 TPL 상수를 이용하여 추정하였는데 정확도 수준이 높을수록, 평균밀도가 낮 을수록 필요한 트랩수는 증가하는 경향이었다. TPL 상수를 이용하여 고정 정확도 수준에서 조사를 중지하더라도 트랩당 평균밀도를 추정이 가 능한 누적밀도를 계산하였다. 담배가루이 성충의 방제시기를 트랩 최고 밀도 10마리로 가정했을 때 이 밀도에서 필요한 포장당 트랩수는 고정정 확도 0.25수준에서 15개이었다. 담배가루이 성충의 트랩당 평균밀도는 트랩마다 모든 성충수를 계수하는 것보다 2마리 이상 유인된 트랩의 비율 을 가지고 추정하는 이항모델 [ln(m) = 1.19 + 0.90 ln(-ln(1-pT))]을 이용하는 것이 더 효율적이었다. 본 연구결과는 담배가루이 성충에 대한 정 확한 방제의사 결정을 통해 담배가루이가 매개하는 바이러스병 확산을 막는데 일조할 것으로 기대된다.

담배가루이의 방제효율을 높이고 종합적인 해충관리를 위한 유인용 트랩식물 선발을 위하여 몇가지 기주에 대한 담배가루이 성충의 기주선호성을 조사하였다. 담배가루이가 선호하는 4가지 시설작물인 토마토, 오이, 가지, 피망, 국화를 대상으 로 한 암실에서의 유인률은 가지와 오이가 각각 32.9%, 28.6%로 가장 높았으며 국 화가 가장 낮았다. 이들에 대한 양자간 Y-tube 후각계를 이용한 20분 동안의 후각 반응에도 동일한 결과를 보였다. 5가지 시설작물에 대한 담배가루이 암컷성충의 수명과 산란력을 조사한 결과 수명은 가지에서 27.9일로 가장 길었고 산란은 106 개로 오이와 차이를 보이지 않았다. 8가지 콩과식물에 대한 담배가루이 성충의 유 인효과를 조사하기 위하여 온실 중앙에 콩과식물을 포트상태로 투입하고 담배가 루이의 유인수를 조사한 결과 제비콩에서 다소 높았을 뿐 큰 차이는 보이지 않았다. 시설내 발생하는 잡초종에 대한 담배가루이 발생밀도 조사에서는 망초에서의 밀 도가 가장 높았기 때문에 망초에 대한 담배가루이의 선호성 조사를 위하여 농작물 에서 선호성을 보인 가지, 오이, 토마토와 함께 4-choice 후각계 반응을 30분 간격 으로 조사한 결과, 시간이 흐를수록 망초를 선호하였다. 그러나 암실과 광실에서의 시각반응에 있어서는 오히려 가지와 오이를 선호하였다. 또한 토마토를 기준으로 하여 가지, 오이, 망초를 대상으로 양자간 선호성을 조사한 결과에서도 가지와 오 이가 각각 82.3%, 82.5%로 가장 높았다. 따라서, 담배가루이는 기주의 후각적 반응 보다는 시각적 반응에 더잘 유인되며 가지와 오이가 담배가루이 성충을 유인할 수 있는 트랩식물로써 가능성이 있다고 판단되었고 추후 생육관리가 수월한 가지를 대상으로 토마토 시설재배지에서 담배가루이의 유인효과를 조사할 계획이다.

왕담배나방(Helicoverpa armigera)(밤나방과)은 옥수수, 토마토, 참깨 등 주요 작물에 심각한 피해를 주는 해충이나, 국내에서 야외 발생 생태에 관해 알려진 정보 가 많지 않다. 특히 연중 발생 세대수와 월동태의 월동 시작과 성충의 처음 출현 시 기에 대해 의문점이 많았다. 따라서 이를 해소할 목적으로 수원 지방에서 옥수수 밭 근처에서 4년 동안 성페로몬 트랩으로 왕담배나방 성충 발생 시기를 조사하였다. 발생 곡선 분석으로 성충은 연중 4번 발생하는 것으로 판단되었는데, 1화기는 5월 초중순 ~ 6월 초중순, 2화기는 6월 중하순 ~ 7월 하순, 3화기는 7월 중하순 ~ 8월 중 하순, 4화기는 8월 하순 ~ 10월 하순에 발생하는 것으로 나타났다. 한편 월동하는 발육단계와 월동 진입 시기, 월동태의 우화시기를 알기 위해 8월부터 10월 중순까 지 15일 간격으로 야외에서 갓부화한 유충을 인공사육 하였다. 번데기 형태로 월동 하였고, 9월 초에서 10월 초에 유충 사육이 시작된 3개 집단에서 월동 번데기가 나 타났다. 이들 번데기는 이듬해 5월 초순 ~ 6월 초순 사이에 성충으로 우화하였다. 당시 성페로몬트랩 조사 결과에서도 수원에서 5월 초부터 6월 초순까지 성충 발생 곡선이 형성되어, 1화기 성충 발생시기가 월동 번데기에서 우화한 것임을 나타내 었다. 따라서 왕담배나방은 수원 지방에서는 연중 3세대를 거칠 수 있고, 3화기(2 세대)와 4화기(3세대) 성충이 낳은 다음 세대 유충들이 월동에 들어갈 수 있다고 추 정되었다.

왕담배나방은 파프리카 및 고추에 문제시 되는 해충이다. 농산물 수출입 검역 시 주로 메틸브로마이드를 훈증제로 사용하고 있으나, 메틸브로마이드의 사용이 규 제됨에 따라 대체요법이 시급한 실정이다. 국외에서는 X선 조사를 포함한 방사선 조사가 의료, 반도체 산업, 식품 제조업 뿐 만 아니라 농산물 검역에 널리 사용되고 있다. 따라서 본 연구는 X선 선량(0, 50, 100, 200, 300, 400, 500Gy)에 따른 왕담배 나방의 발육과 산란에 미치는 영향을 조사하여, 추후 X선 사용에 대한 가이드 라인 을 제시하고자 하였다. 왕담배나방의 알에 X선을 조사했을 경우, 조사선량이 높아 질수록 부화가 억제되었다. 부화율은 200Gy 조사 시 9.5%, 300Gy 조사 시 0.1%였 으며, 400Gy 조사 시 완전히 억제되었다. 100Gy 조사 시 51.1%가 용화 되었고, 이 중 9.6%가 우화하였으나 모두 기형이었다. 왕담배나방의 4-5령 유충에 처리를 했 을 경우, 조사선량이 높아질수록 용화율 및 우화율이 감소되었다. 300Gy 조사 시 용화가 완전히 억제되었다. 100Gy 조사 시 16.4%가 용화되었으나 우화하지 못하 였다. 왕담배나방의 번데기에 처리를 했을 경우에는 모든 선량에서 우화가 진행되 었지만, 선량이 증가함에 따라 우화가 감소하고 기형우화가 증가하여 400Gy 이상 에서는 모두 기형으로 우화하였다. 왕담배나방 성충에 조사했을 경우에는 산란된 알의 부화율은 조사선량이 높아질수록 감소하였다. 200Gy에서 0.7%가 부화했으 며 500Gy에서 완전히 억제되었다.

오이에서 담배가루이 성충의 표본조사법 개발을 목적으로 온실에서 시험을 수 행하였다. 시험수행을 위하여 2014년 4월 오이(낙동청장)를 재식거리 40 ×170cm 로 하여 정식하고 오이가 수직으로 자라도록 유인하였다. 오이에 발생하는 담배가 루이 성충을 오이 잎의 엽위 별로 전수 조사하였고, 엽위는 상층부터 최하위 잎까지 순위를 부여하였고, 주당 거의 16장을 유지하였다. 엽위 별 담배가루이 성충의 분 포 비를 분석하였을 때 초기에는 상층부위의 잎에 분포하다가 오의 생육이 진행될 수록 하위 엽에 많이 분포하는 경향을 나타내었다. 표본조사법에 있어서 초기 발생 밀도의 예찰이 중요하므로 상위 제4엽과 하위 제4엽을 표본조사법 개발하는 기초 자료로 사용하였다. 이들 엽위에서 담배가루이 성충밀도와 오이 식물체 전체에서 발생하는 담배가루이 성충밀도와 상관관계의 결정계수는 1주일 간격으로 조사한 시기별로 결정계수가 0.49에서 0.94까지로 다소 다양하였으나 전체를 모두 분석하 였을 때 0.94정도로 매우 높았다. 이상의 근거정보를 토대로 D=0.25 수준에서 샘플 링 중지선을 계산하였을 때 회귀식 ln(Tn)=6.527-1.3305ln(n)을 얻을 수 있었다. 이 수치를 실용적인 관점에서 살펴보았을 때 상하위엽을 조사하는 10단위의 샘플인 20엽에서 약 32마리가 관찰되면 샘플링은 중지하는 것으로 비교적 합리적인 수준 에 근접한 결과를 얻을 수 있었다. 향후 농가에 실제 적용 가능성을 고려하여 약간 의 보완조사가 이루어진다면 좋은 결론에 이를 수 있다고 생각된다.

본 연구는 감마선 조사가 담배나방의 태별 발육 및 생식에 미치는 영향을 조사하 였다. 구체적인 선량 결정을 위한 예비조사 결과, 담배나방 유충(2, 4, 6령) 및 번데 기는 500 Gray 이상 처리시 100% 살충률을 보였으므로 본 조사에서는 그 이하 5개 조사선량(100, 200, 300, 400 및 500 Gy)을 설정하여 본 실험을 수행하였다. 모든 감마선 처리구의 부화율은 대조구 대비 약 50% 이상 감소하는 경향이 있었으나 조 사선량 의존적이지는 않았으며 100 Gy 이상 모든 처리구의 알은 100% 부화가 억 제되었다. 6령 유충에 대한 조사결과, 400 및 500 Gy는 조사 다음날 모두 사망하였 으며 300 및 200 Gy는 일부 개체(2개체 또는 7개체)가 유충기간 동안 살아있었으 나 비정상 용화, 용화중 사망, 용기간 사망, 비정상 우화 등으로 100 Gy 이상 처리시 100% 우화 억제되었다. 번데기에 대한 조사결과, 200 Gy 이상 처리시 70% 이상의 살충율을 보였으며 나머지 생존개체는 모두 기형으로 우화하였다. 반면 100 Gy 처 리구는 57.6% 살충율을 나타내었고 생존개체 중 18%는 정상 우화하여 산란하였 으나 산란된 알은 100% 부화가 억제되었다. 성충에 대한 감마선 조사결과, 500 Gy 처리시 다소 수명이 감소하는 경향은 있으나 대조구 대비 성충수명은 모든 처리구 에서 큰 변화가 없는 것으로 판단되며 F1의 산란양은 500 및 400 Gy에서만 유의하 게 감소하였으나 이 보다 낮은 선량에서는 유의적인 변화가 없었다. 그러나 F1의 부화율의 경우, 모든 처리구에서 100% 억제되었다. 이상의 결과를 종합해보면, 모 든 선량에서 감마선 조사는 유충의 섭식을 저해하고 있으며 100 Gy 이상 처리시 알 은 정상적으로 용화하지 못하고 6령 유충은 정상 우화하지 못하며 번데기와 성충 은 F1 세대의 알이 부화하지 못하는 등 100 Gy 이상의 감마선으로 발육 또는 생식 을 제어할 수 있을 것으로 판단된다.

폴리드나바이러스의 일종인 CpBV (Cotesia plutellae bracovirus) 바이러스 게 놈에 포함된 시스타틴 유전자의 과발현이 배추좀나방 유충의 면역 및 발육을 교란 한다. 이 연구는 바이러스 유래 시스타틴의 생물적 기능을 형질전환식물을 통해 검 정하고, 해충저항성 작물 개발을 위한 기반 연구로서 담배형질전환체를 구축하는 데 목적을 두었다. 아울러 목표유전자의 발현분석과 곤충에 대한 발육억제에 대한 분자생물학적 분석과 생물검정을 수행했다. 시스타틴(cystatin: CST) 유전자를 pBI121 운반체에 재조합한 pBI121-CST를 제작하고, 이를 agrobacterium 매개에 의한 담배 형질전환 및 재분화를 유도하여 약 92%의 높은 신초 재분화율을 나타냈 다. 목표유전자의 삽입여부와 발현분석으로 담배 genomic DNA에 시스타틴 유전 자가 삽입된 형질전환 추정 개체를 선발하였다. Quantitative real-time PCR 분석을 통해 형질전환 추정 개체가 비형질전환체에 비해 유전자 발현이 약 18배 높게 나타 나 형질전환계통에서 목표유전자가 안정적으로 발현되고 있음을 확인했다. 형질 전환 추정 개체의 생물적 기능 분석으로 담배나방 유충 섭식조사를 수행하여 유의 한 살충효과를 확인하였다. 섭식 후 7일차 조사에서 T9와 T12계통은 95% 이상의 살충효과를 보였으며, 3일차에서도 40% 이상의 살충효과를 나타내었고 계통간의 차이가 있었다. 이상의 결과들은 시스타틴이 곤충 발육을 억제하는 생물적 활성을 나타내며, 해충저항성 작물 개발에 필요한 유용 유전자 자원으로서 활용될 수 있는 기능이 있음을 제시하고 있다.

담배가루이(Bemisia tabaci)의 약제에 대한 저항성 문제를 해결하기 위한 방편 의 일환으로 RNA interference(RNAi)를 이용한 해충방제가 시도되고 있다. 본 연 구에서는 RNAi를 이용하여 담배가루이 방제를 위한 target 유전자들을 선발하기 위해 gateway system을 이용한 담배가루이 cDNA library 제작하고, RNAi에 적절 한 약 100-400bp의 insert를 확인하였다. 또한, blast search 및 EST database 비교 분석 결과, 대부분이 담배가루이 관련 유전자임을 확인하였고, 최종적으로 1.75⨉ 106 titer의 담배가루이 cDNA library를 완성하였다. 완성한 cDNA library를 att site 를 가지는 TRV(tobacco rattle virus) RNA2 vector에 LR recombination한 다음 Agrobacterium tumefaciens (EHA105)에 transformation 후 sequencing을 통해 redundancy를 확인하였다. A. tumefaciens (EHA105)에 transformation된 cell을 토 마토에 Agro-infiltration 시킨 후 담배가루이가 섭식하여 체내에서도 RNAi의 발현 을 유도하면 담배가루이 살충 또는 기피효과를 행동학적 변화로 확인하고, 또한 이 와 관련된 target 유전자를 선발하는데 이용될 수 있을 것으로 사료된다.

대기중의 CO2 농도 증가가 왕담배나방의 산란과 발육에 미치는 영향을 400, 600, 1000 ppm 농도의 CO2 환경에서 2세대에 걸쳐 각각 조사하였다. 1세대와 2세 대 유충과 용의 발육기간 모두 유의하게 600 ppm 에서 짧았다(P < 0.01). 400 ppm, 600 ppm과 1,000 ppm에서 1세대 유충의 발육기간은 각각 21.8일, 20.0일, 21.2일 이었고, 2세대 유충은 각각 24.0일, 22.1일, 25.2일이었다. 1세대 용의 발육기간은 각각 12.8일, 12.1일, 12.6일이었고, 2세대 용은 12.1일, 11.3일, 12.5일이었다. 성충의 수명은 CO2 처리별 차이가 없었으나, 알부터 각 CO2 환경에서 자란 성충 의 총산란수는 400 ppm에서 787.0개(n = 10), 600 ppm은 1225.6개(n = 16), 1,000 ppm에서 926.2개(n = 17)로, CO2 농도가 높은 환경에서 산란수가 유의하게 많았다 (P < 0.05). 400ppm, 600ppm, 1000ppm CO2 농도에서 자란 성충의 내적자연증가 율은 각각 0.058, 0.079, 0.061로 600 ppm에서 유의하게 높았다(P < 0.001). 향후 전세계적인 기후변화로 인한 대기중 CO2 농도 증가는 왕담배나방 산란과 발육에 직접적인 영향을 줄 것으로 판단된다. 특히 600 ppm에서는 개체군 증식에 긍정적인 효과를 보이지만, 1,000 ppm 수준에서는 이러한 긍정적인 효과가 감소될 것으로 판단된다. 따라서 기후변화 관련 개체군 모형 작성시 온도와 더불어 CO2도 새로운 변수로 고려되어야 할 것으로 보인다.

Bromoviridae과 Cucumovirus속에 속하는 대표 바이러스인 오이모자이크바이러스 (Cucumber mosaic virus: CMV)는 많은 경제적으로 중요한 원예작물 및 관상식물들에 심한 손실을 초래하는 바이러스이다. 다중염기서열 비교는 현재까지 서브그룹1에 속하는 모든 CMV 계통들에서 3'말단부의 보전적 염기서열들이 존재하고 있음을 보여주었다. 이런 관찰에 기초하여, 우리는 CMV RNA3와 상동성을 가지는 162 bp 상보적 DNA를 포함하며 CMV감염에 대하여 식물 유래 RNA간섭 현상을 유도할 수 있는 도치된 반복 구조를 가지는 머리핀RNA (pIR-CMVNCR)를 발현시킬 수 있는 벡터를 제작하였다. 아그로박테리움을 이용하여 IR-CMVNCR의 일시 발현은 CMV 감염을 저해하였으며, 아그로박테리움이 접종된 식물의 상엽에서는 CMV 병징이 발현되지 않았다. 또한 RT-PCR결과는 아그로박테리움이 접종된 식물의 접종엽 및 상엽에서 CMV 서브유전자 4를 포함하는 CMV RNA들이 모두 검출이 되지 않았다. CMV 유래 작은 저해 RNA들의 축적이 관찰되었으며, 이의 결과의 의미는 아그로박테리움에 의해 IRCMVNCR을 일시 발현시킨 야생담배 (Nicotiana benthamiana)의 접종엽에서 RNA 간섭 현상이 유도되어 CMV 감염을 억제시키는 것으로 판명되었다.

담배가루이는 시설원예작물에 심각한 피해를 주는 해충으로 토마토의 경우 TYLCV를 매개하기 까지 한다. 이러한 담배가루이 방제를 위하여 잦은 화학약제의 사용에도 불구하고 지속적으로 피해를 야기하여 화학약제의 한계를 보여준다. 따라서 우리는 담배가루이 유인식물인 트랩식물로써 망초의 활용도를 조사하기 위하여 망초에서 담배가루이 유충의 발육특성을 조사하였다. 망초를 포함하여 몇가지 농작물과의 4-choice Olfactometer test를 통하여 담배가루이 성충의 행동반응을 조사하였다. 담배가루이 유충은 다른 몇가지 농작물 보다 망초에서 약 1일 빠르게 성충이 출현하는 것으로 보아 망초에서 발육기간이 짧음을 알 수 있었다. 후각계를 이용한 실험에서 분당 300cc의 공기를 주입하고 망초, 가지, 오이, 토마토를 대상으로 조사한 결과, 가지와 망초에서 유인력이 가장 좋음을 알 수 있었다. 따라서, 망초는 담배가루이를 유인할 수 있는 트랩식물로써 활용가치가 있을 것으로 판단되었으며, 추후 담배가루이 트랩식물로 이용하여 포장에 적용했을 때 담배가루이의 유인력을 검정하고 천적과 동시에 활용했을 때 담배가루이 방제효과를 조사할 계획이다.

왕담배나방 유충은 참깨의 꼬투리를 직접 갉아 먹거나 줄기를 부러뜨려 신초생장을 억제함으로써 수량을 감소시킬 뿐 아니라 종실의 품질도 떨어뜨린다. 2013년에 밀양, 의령, 안동의 노지 및 시설참깨 포장에서 왕담배나방에 의한 참깨의 피해율을 조사한 결과, 밀양, 의령, 안동에서 참깨 꼬투리의 피해율은 각각 노지재배에서 6.2, 11.7, 7.2%였고, 시설재배에서 14.2, 11.9, 4.6%였다. 노지참깨 포장에서 왕담배나방에 대한 요방제 수준을 설정하기 위하여 참깨 줄기의 하부 10∼12마디에 꼬투리가 맺히는 시기와 하부 20∼22마디에 꼬투리가 맺히는 시기에 왕담배나방 3령 유충을 주당 0, 1, 2, 3, 4마리씩 20일간 접종하여 왕담배나방에 의한 수량 감소율과 수량감소율 관련 관계식을 산출하였고, 이 산출식을 이용하여 5%의 수량감소율을 기준으로 요방제 수준을 설정하였다. 줄기하부 10∼12마디에 꼬투리가 맺히는 시기에 왕담배나방의 유충밀도가 주당 1, 2, 3, 4마리일 때 수량감소율은 각각 13.5, 23.0, 33.8, 40.2%였다. 그리고 줄기하부 20∼22마디에 꼬투리가 맺히는 시기에는 각각 4.1, 10.7, 19.5, 29.5%였다. 참깨 생육단계와 왕담배나방의 유충밀도에 따른 수량 감소율과의 관계식은 하부 10∼12마디에 꼬투리가 맺히는 시기가 Y = 10.07x+1.96, R2 = 0.9867, 하부 20∼22마디에 꼬투리가 맺히는 시기가 Y = 7.44X-2.12, R2 = 0.975 이었다. 이 관계식을 이용하여 참깨포장에서 왕담배나방 유충의 요방제 밀도 (5% 수량감소율 기준)를 산출한 결과, 하부 10∼12마디에 꼬투리가 맺히는 시기에는 10주당 3마리, 하부 20∼22마디에 꼬투리가 맺히는 시기는 10주당 10마리였다.

2010년부터 2013년까지 제주, 밀양, 원주의 잡곡포장에 왕담배나방 성페로몬트랩을 설치하여 4월부터 10월까지 유인량을 조사하였다. 지역간 왕담배나방의 평균 발생량은 제주에서 총 329마리로 밀양 및 원주보다 각각 0.5배 및 4.7배 많았다. 왕담배나방의 발생최성기는 지역별 차이가 매우 심하였는데, 제주는 7월 상순～9월 상순, 밀양은 7월 하순∼9월 중순, 원주는 8월 중순∼9월 중순까지로 나타났다. 유효적산온도에 따른 성충의 연간 발생 세대수는 제주 및 밀양이 4세대, 원주가 3세대였다. 1세대 초발생시기는 제주, 밀양, 원주가 각각 5월 3일, 5월 9일, 5월 12일로 제주에서 가장 빨랐다. 반면 2세대는 제주, 밀양, 원주가 각각 7월 11일, 7월 8일, 7월 11일로 밀양에서 가장 빨랐고, 3세대도 제주, 밀양, 원주에서 각각 8월 21일, 8월 18일, 8월 22일로 밀양에서 가장 빨랐다. 4세대는 제주 및 밀양에서 각각 10월 14일, 10월 9일이었다. 왕담배나방 유충의 수수종실 섭식량은 3령, 4령, 5령, 6령에서 각각 5.4개, 12.7개, 31.9개 및 54.2개로 령기가 증가할수록 섭식량도 증가하였다. 왕담배나방 2～3령 유충에 의한 수수 이삭의 피해율은 출수기가 이삭당 유충 1마리 발생시 32.5%, 2마리 62.2%, 3마리 80.8%, 4마리 91.8% 이었고, 개화기는 1마리 21.7%, 2마리 39.8%, 3마리 61.5%, 4마리 80.4% 이었다. 그리고 등숙기는 1마리 10.9%, 2마리 18.6%, 3마리 29.3%, 4마리 46.4% 이었다. 수수 생육단계와 왕담배나방 유충의 발생밀도에 따른 수수의 수량 감소율과의 관계식은 출수기 Y = 23.278X+6.744, R2 = 0.9636, 개화기 Y = 20.197X-0.0712, R2 = 0.999, 등숙기 Y = 11.343X-1.1201, R2 = 0.9807 이었다. 이 관계식을 이용하여 수수포장의 왕담배나방 유충에 대한 요방제 밀도 (5% 수량감소율)를 산출한 결과, 20이삭당 출수기는 1.4마리, 개화기는 5.0마리, 등숙기는 10.8마리였다.

왕담배나방은 파프리카 및 고추에 문제시 되는 해충이다. 농산물 수출입 검역 시 주로 메틸브로마이드(MB)를 훈증제로 사용하고 있으나, MB의 사용이 규제됨에 따라 대체요법이 시급한 실정이다. 국외에서는 방사선조사를 포함한 감마선 조사가 의료, 반도체 산업, 식품 제조업 뿐 만 아니라 농산물 검역에 널리 사용되고 있다. 따라서 본 연구는 감마선 선량(0, 50, 100, 200, 300, 400Gy)에 따른 왕담배나방의 발육과 산란에 미치는 영향을 조사하여, 추후 감마선 사용에 대한 가이드 라인을 제시하고자 하였다. 왕담배나방의 알에 감마선 조사를 했을 경우, 산란 후 시간 경과에 따라 방사선 감수성이 달라지며, 감마선 선량이 높아질수록 부화 및 성장이 억제되었다. 산란 후 24시간 이하의 알의 경우, 200Gy이상에서 부화가 완전히 억제되었다. 산란 후 28-48시간인 알의 경우, 400Gy에서 부화가 완전히 억제되었다. 100Gy에서는 부화한 유충의 일부가 번데기로 발육하였지만 전부 기형우화 했다. 유충에 감마선 조사를 했을 경우, 모든 선량에서 번데기로 발육은 진행되지만, 200Gy이상에서 우화가 억제되고 100Gy에서 성충은 전부 기형으로 우화 했다. 번데기에 감마선 조사를 했을 경우, 모든 선량에서 성충으로 우화가 진행되지만, 조사 선량이 증가함에 따라 기형율이 증가하여, 400Gy에서 전부 기형우화를 했으며, 100Gy 이상에서 산란된 알의 부화가 완전히 억제되었다. 성충에 감마선 조사를 했을 경우, 성충 수명과 산란수에는 통계상의 차이는 없었지만 산란된 알의 부화은 300Gy 이상에서 완전 억제되었다.

담배가루이(Bemisia tabaci)는 외래해충으로 바이러스벡터로 작용하여, 토마토에 토마토황화잎말림병바이러스(TYLCV)를 비롯한 약 100여종의 바이러스를 매개하는 중요한 해충이다. 담배가루이는 화학합성 작물보호제에 대한 저항성 발현이 빨라서 이들의 방제에 어려움을 겪고 있다. 이러한 저항성 문제를 해결하기 위한 방편의 일환으로 RNA interference(RNAi)를 이용한 해충방제가 시도되고 있다. 뿐만 아니라, RNAi를 이용하면 해당 해충의 target 유전자를 연구하는데 도움이 될 수 있다. 본 연구에서는 RNAi를 이용하여 담배가루이 방제를 위한 target 유전자들을 선발하기 위해 gateway system을 이용한 담배가루이 cDNA library 제작을 시도하였다. 그 결과 RNAi에 적절한 약 100∼400bp의 insert를 확인하였으며, blast search 및 EST database 비교 분석 결과, 대부분이 담배가루이 관련 유전자임을 확인하였고, 최종적으로 1.75⨉106 titer의 담배가루이 cDNA library를 완성하였다. 이러한 cDNA library는 att site를 가지는 TRV2(tobacco rattle virus) vector에 LR recombination한 다음 Agrobacterium tumefaciens (EHA105)에 transformation 후 토마토에 접종하여 담배가루이가 섭식하여 체내에서도 RNAi의 발현을 유도하면 담배가루이 살충 또는 기피효과를 행동학적 변화로 확인하고, 또한 이와 관련된 target 유전자를 선발하는데 이용될 수 있을 것으로 사료된다.

자연 감염된 담배가루이로부터 곤충병원성진균을 분리 동정하고, 이 균주에 대하여 배양특성, 자연발병 요인, 그리고 주요 온실해충인 담배가루이, 점박이응애, 대만총채벌레에 대한 살충력을 검정하였다. 분리 균주의 형태적 특성은 직립한 분생자병에 윤생으로 호리병 형태의 4-6개phialide를 지녔고, 분생포자의 크기는 3.0-3.4 ㎛ 이었다. 분리 균주의 rDNA의 ITS영역 염기서열 분석에서 Isaria fumosorosea (AF461747)와 는 99%의 높은 염기서열 유사도를 보였다. Potato dextrose agar, Sabouraud maltose agar+yeast extract 그리고 Sabouraud dextrose agar+yeast extract 배지에서 IFs 균주는 24℃의 SDAY 배양에서 균사 성장이 가장 양호하였으며, 15℃보다는 35℃의 고온에서 균사 성장이 좋았다. I. fumosorosea IFs-08, -09 균주는 담배가루이에 대하여 각각 96.7, 93.9%의 높은 살충율을 보였으며, 점박이응애(92.0, 84.9%) 그리고대만총채벌레(84.4, 81.5%)에서도 80-90%정도의 살충율을 보인 반면 KACC로부터 분양받은 Isaria tenuipes, Isaria farinosa, Isaria fumosorosea 균주들은 10-20% 내외의 낮은 살충율을 나타내었다.

담배가루이 등 방제용 천적으로 유망한 담배장님노린재(Nesidiocoris tenuis)의 줄알락명나방(Ephestia kuehniella) 알 섭취 전 먹은 식물성 먹이에 따라 줄알락명나방알 섭취량이 달라지는지를 알아보기 위해 포트에 재식된 참깨, 파프리카, 솜에 적신 물을 각각 하루 동안 섭식하게 한 담배장님노린재에게 냉동한 줄알락명나방의 알을 공급하고 하루 동안 섭취한 알의 개수를 비교하였다. 파프리카를 먼저 섭식한 담배장님노린재가 가장 많은 55.7±30.19개의 줄알락명나방 알을 섭취한 것으로 나타났으며, 참깨를 먼저 섭식한 경우에는 줄알락명나방 알을 24.2±34.70개 섭취하였고, 물을 먼저 섭식한 경우에는 줄알락명나방 알을 49.2±30.58개 섭취하였다. 파프리카와 물을 먼저 섭식한 경우 통계적인 유의차는 보이지 않았다. 그러나 참깨를 먼저 섭식한 경우 파프리카 또는 물을 먼저 섭식한 경우에 비해 더 적은 수의 줄알락명나방의 알을 섭취한 것으로 나타났다.

왕담배나방은 옥수수, 콩, 토마토, 담배 등 매우 넓은 범위의 작물을 가해하는 전 세계적인 해충으로 최근 평창 등 고랭지 지역에서의 피해가 점차 늘어나고 있는 실 정이다. 특히 옥수수에서 큰 피해를 주고 있는데, 이삭의 윗부분을 주로 가해한다. 현재까지 고랭지의 왕담배나방에 대한 연구가 거의 없는 실정이라 종합적인 방제 체계를 구축하고자 페로몬 트랩과 육안 조사를 통해 발생 패턴을 조사하였으며, 방 제제를 선발하였다. 평창군 대관령면(해발 800m), 대화면(700m), 홍천군 내면 (600m), 두촌면(300m)에서 조사 한 결과 연 2~3회 발생하며, 초발생은 5월 중순경 으로 옥수수 가해 시기는 주로 7~8월 경 이삭이 여물기시작하는 시점이었다. 즉, 다 른 기주에서 살다가 이삭이 여물기 시작하기 전 산란하여 가해하는 양상을 보였다. 추천 농도에서 95% 이상 방제가를 보인 약제는 indoxacarb, spinosad, emamectin benzoate 등이었다. 이러한 결과는 종합적인 왕담배나방 방제 체계 구축에 반드시 필요 할 것으로 사료된다.