ATP-binding cassette (ABC) transporter는 다양한 기질을 세포 밖과 세포 안으로 수송하는 대표적인 수송단백질이다. 곤충에서 ABC transporter는 살충제에 대한 저항성을 발달시키는 중요한 역할을 한다. 현재까지 모델곤충인 초파리를 대상으로 ABC transporter의 살충제 교차저항성에 관한 연구는 많이 수행되어오지 않았다. 본 연구에서는 ABC transporter에 속하는 Mdr49A 유전자가 여섯 종류의 살충제에 보이는 교차저항성 기작을 형질전환 초파리를 이용하여 구명하였다. 초파리 91-R과 91-C 계통은 공통된 조상으로부터 유래되었으며 91-R은 60년 이상 DDT에 노출되었지만 91-C는 어떠한 살충제에도 노출되지 않고 유지되어 왔다. 91-R 계통의 MDR49A 단백질에서 유래된 3개의 아미노산 돌연변이를 형질전환 초파리에 과발현 시켰을 때 carbofuran에 대해서 2.0~6.7배 그리고 permethrin에 대해서 2.5~10.5배의 교차저항성을 나타 낸 반면 다른 약제, abamectin, imidacloprid, methoxychlor, prothiofos에 대해서는 어떠한 교차저항성도 나타내지 않았다. 이상의 결과는 Mdr49A 유전자의 과발현과 더불어 3개의 아미노산 돌연변이는 두 개 약제, carbofuran과 permethrin에 대해 교차저항성 기능을 한다고 제시하고 있다

The two-spotted spider mite, Tetranychus urticae Koch (Acari: Tetranychidae), is one of the most important pest species, because it devastates many horticultural and ornamental crops and fruit trees. The resistance ratios calculated for the LC50 value in acequinocyl- and pyridaben-resistant strain was 4,237- and 5,555-fold higher than that of the susceptible strain, respectively. The objective of this study was to evaluate the cross-resistance to several acaricides and to identify the mechanisms associated with acequinocyl- and pyridaben-resistant strain of T. urticae.

The two-spotted spider mite, Tetranychus urticae, is a worldwide agricultural pest that invades a wide range of host crops and rapidly develops resistance to pesticides. T. urticae can be resistant to one acaricide or exhibit multiple resistances or cross resistance to various other acaricides. Acequinocyl inhibits respiration in mitochondria at the ubiquinol oxidation site (Q0) of Complex III of the electron transfer chain. Pyridaben is a METI acaricide that inhibits mitochondrial electron transport at complex I. In this study, we investigated the cross resistance to seven acaricides in acequinocyl- and pyridaben-resistant strain. Furthermore, the frequencies of the I256V and N321S mutations in mitochondrial cytochrome b (cytb) of pyridaben-resistant and fieldcollected strain was analyzed.

본 연구는 환경스트레스 저항성이 증진된 페튜니아를 개발하기 위하여 NDPK2유전자 도입 형질전환 계통 NDPK2-7-1와 SOD2 유전자 도입 형질전환 계통 SOD2- 2-1-1-35간의 교잡에 의해 획득된 후대들의 비생물적 스트레스 저항성을 조사하기 위해 수행되었다. 비 생물적 스트레스 유발원인 메틸바이올로젠(methyl viologen, MV) 100 μM과 200 μM 처리에서 교잡후대들은 그들의 교배 모본 SOD2 유전자나 NDPK2 유전자가 단독으로 도 입된 형질전환 계통이나 비형질전환체 보다 메틸바이 올로젠에 의한 피해를 적게 받았다. 이는 SOD2 유전 자나 NDPK2 유전자가 단독으로 도입된 형질전환 계 통간 교잡에 의해 획득된 후대들이 그들의 교배모본 (SOD2 유전자나 NDPK2 유전자가 단독으로 도입된 형질전환 계통)이나 비형질전환체 보다 산화적 스트레 스에 대한 저항성이 증진되었음을 증명해 준다고 할 수 있다. 이들 교잡후대들은 초장 등 11종류의 양적형질의 특성이 비형질전환체에 비해 약간 길거나 짧긴 하였지 만 비형질전환체와 거의 유사하였으며, 꽃 색갈이나 모양 또한 그들의 교배모본 (SOD2 유전자나 NDPK2 유전 자가 단독으로 도입된 형질전환 계통)이나 비형질전환 체와 차이가 없었다.

Twospotted spider mite, Tetranychus urticae was collected from the rose greenhouse in Gimhae, Gyeongnam province in Jan, 2001. Resistant strain was reared over nine years treated with Acequinocyl (over 400 times), and increased 614 folds as compared to susceptible strain (S). Cross resistance of acequinocylresistant strain adults to eight acaricide was showed high in Cyflumetofen (108 folds) and expressed low in Abamectin (16 folds), Tebufenpyrad (7.6 folds), Fenpyroximate (6.1 folds). Against Chlorfenapyr (0.5 folds), however, showed negatively correlated cross resistance. Synergistic effects with PBO (piperonyl butoxide), an oxygenase inhibitor, DEF (S,S,S-tributyl phosphorotrithioate), an esterase inhibitor, and DEM (diethymaleate), an inhibitor of glutathion S-transferase were also investigated. Synergistic effect showed low in DEM (4.2 folds) but showed high in PBO (12 folds) and DEF (23 folds).

2000년 12월 경북 칠곡의 장미재배지에서 채집한 점박이응애를 실험실에서 4년 동안 bifenizate로 150회 이상 도태하여 248.8배의 저항성계통을 얻었다. 이 저항성 계통의 유전과 9종 살비제에 대한 성충과 알의 교차저항성 유무를 조사하였다. 감수성계통 수컷과 저항성계통 암컷을 상호교배하여 얻은 우성도는 성충과 알에 대해서 각각 0.48, 0.94로 불완전우성이었으며, 으로 상호 교배하여 얻은 우성도는 성충과 알에 대해서 각각 -0.85, -0.17로 불완전열성이었다. 이 저항성 점박이응애의 성충은 acequinocyl, fenpyroximate에 대해 각각 9.9, 5.0배의 교차저항성을 나타내었으며, emamectin benzoate, milbemectin에 대해서는 각각 0.14, 0.04배의 역상관교차저항성을 나타내었다. 알은 amitraz, emamectin benzoate, fenpyroximate, milbemectin, pyridaben, spirodiclofen에 대해 각각 22.0, 11.7, 32.3, 16.3, 394.8, 19.5배의 교차저항성을 나타내었으며, abamectin에 대해서는 0.01배의 역상관교차저항성을 나타내었다.

2000년 8월 충남 부여의 장미 재배지에서 채집한 점박이응애가 etoxazole에 대해 3,700배의 저항성을 나타내었다. 이 집단을 실내에서 3년 동안 etoxazole로 100회 이상 도태하여 5,000,000배 이상의 저항성계통을 얻었다. 이 계통은 약제처리 없는 조건 하에서 1년 이상 경과된 후에도 암컷 성충의 etoxazole에 대한 저항성 수준은 변화가 없었다. 이 저항성계통의 유전과 교차저항성 유무를 조사하였다. 감수성계통 수컷과 저항성계통 암컷을 상호 교배( )하여 얻은 과 의 우성도는 각각 0.98과 0.98로 완전우성이었으며, 으로 상호 교배하여 얻은 과 의 우성도는 각각 -0.97과 -0,68로 불완전열성이었다. 따라서 etoxazole저항성을 지배하는 유전인자는 수컷보다 암컷성충에 의존하여 완전우성에 의해 지배되는 것으로 나타났다. 이 저항성 성충은 acequinocyl과 emamectin benzoate에 대해 각각 10.4배와 14.0배의 교차저항성을 나타내었고, 알은 milbemectin, amitraz, pyridaben에 대해 각각 52.0배, 14.6배, 9.4배의 교차저항성을 나타내었다. 한편 카바제이트계 살비제인 bifenazate에 대해서는 역상관 교차저항성을 나타내었으므로, etoxazole에 저항성을 보이는 농가에서는 bifenazate를 교호살포하면 점박이응애를 효율적으로 방제할 수 있을 것이다

The house fly (Musca domestica L.) strains were derived from the Yumenoshima III strain by selecting with cypermethrin and methomyl for 19 and 16 generations, respectively. The resulting strains, cypermethrin resistance strain (Cyp-R19) and methomyl resistance strain (Met-R16), showed high level of resistance by 12906 and 51 times, respectively, comparing with the susceptible SRS strain. The Cyp-R19 strain was resistant to synthetic pyrethroids such as deltamethrin, esfenvalerate, fenpropathrin, -cyfluthrin, showing > 11000, 1231, 103, 292 times higher values than the SRS strain, respectively. It was also resistant to 3 organophosphates and 2 carbamates such as fenitrothion, profenofos, pyridaphenthion, benfuracarb, methomyl, showing resistance ratios fo 51, 17, 49, 39 and 62 comparing to SRS strain. The Met-R16 strain was resistant to synthetic carbamate benfuracarb, showing 6 times higher value than SRS strain. It was also resistant to 4 organophosphates such as acephate, fenitrothion, profenofos and pyridaphenthion, showing > 40, 103, 19, 60 times higher value. It was also resistant to 5 pyrethroids and a pyrrole such as cypermethrin, deltamethrin, esfenvalerate, fenpropathrin, -cyfluthrin and chlorfenapyr, showing 3030, 249, 4063, 34, 330 and 86 times higher values than the SRS strain. Cyp-R14 strain which was selected for 14 generations by cypermethrin and developed 11014 times higher resistance to the SRS strain was used in the dominance and linkage group analysis. Cypermethrin resistance inheritance was incompletely dominant in house fly as judged by the reciprocal cross between the resistant and susceptible strains. The linkage group analysis for the major factors responsible for this resistance was carried out by themale-backcross method, using susceptible multi-chromosomal marker aabys strain. The major factors for cypermethrin resistance were located on the 1st, the 3rd and the 4th chromosomes, and the effect of the 3rd chromosome was most prominent.

Tetradifon에 저항성인 점박이응애(Tetranychus urticae) 계통을 얻기 위하여, 1995년 3월 경북 안동의 농가 사과원에서 채집한 월동성충을 실험실에서 Tetradifon으로 4개월 동안 누대 도태시켰다. 5회 도태시킨 계통(Td5계통, 저항성배수 371.8배)으로써 Tetradifon 저항성의 유전양식과 8종의 살란성 살비제에 대한 교차 저항성 정도를 生妹殘留法(wholeplant residual method)으로 검정하였다. 난(RS 교배, Td5femaleSmale, 또는 SR 교배, SfemaleTd5male)의 log농도-미부화율 선이 S계통 보다는 Td5계통에 치우쳐 있어 점박이 응애 난의 Tetradifon에 대한 저항성은 우성으로 유전된다고 할 수 있으며, 저항성의 우성도는 RS난이 0.998이고, SR난이 0.262이어서 이 저항성의 유전에는 세포질적인 요소 또는 어미의 영향이 있는 것으로 생각된다. 즉 RS 교배의 경우에는 완전우성으로, SR 교배의 경우에는 불완전우성으로 유전되는 것 같다. Td5 계통은 clofentezine . benzoximate . chlorfenson에 대해서 교차 저항성을 나타내었고, fenazaquin . pyridaben . flufenoxuron . tebufenpyrad . fenothiocarb 등에 대해서는 비교차저항성을 나타내었다.

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.

실내에서 사육한 점박이응애(Tetranychus urticae Koch)의 감수성계통(S)을 유기염소계 살비제안인 dico-fol을 공시하여 인위적으로 도태선발하여 저항성 발달과 저항성 유전을 조사하고, 교차저항성 유무를 검토하였다. Dicofol을 150회 처리하여 얻은 선발계통({{{{ { R}_{d } }}}})은 감수성계통에 비하여 {{{{ { LC}_{50 } }}}}값이 27.5배증가하였다. 감수성계통과 저항성계통의 상호교배에서 얻어진 {{{{ { F}_{1 } ({ R}_{♀ }X{ S}_{♂ },{ R}_{♂ }{ S}_{♀ })}}}}의 우성도는 암컷성충에서 각각 -0 .2 9, -0.72, 수컷성충에서 각각 -0.42, -0.93로 나타났다. 따라서 dicofol 저항성 유전자는 불완전열성에 의해 지배되는 것으로 판단되었다. {{{{ { R}_{d } }}}}계통 은 아미트라즈계인 amitraz에 대해서 높은 교차저항성을 나타내었고, 또한 pyethroid 계 살비제인 acrinathrin, bifenthrin에 대해서도 교차저항성을 나타내었다. Abamectin, chlofenson, clofente-zine, cyhexatin, fenbutation oxide, fenpyroximate, hexythiazox, monocrotophos, propargite, tetradifon에 대해서는 비교차저항성을 나타내었다. 한편 유기주석계인 azocyclotin과 fenbutatin oxide에 대해서느 역상관교차저항성을 나타내었다.

집파리를 chlorpyrifos, dichlorvos 및 permethrin 등 3종의 살충제로 누대도태하여 저항성 유발과 교차저항성을 조사하였다. chlorpyrifos, dichlorvos 및 permethrin으로 11세대 누대도채한 계통의 저항성 비는 감수성계통의 암컷에 비하여 42.0배, 3.8배 및 18.7배로 증가하였고, 수컷에서는 42.0배, 4.1배 및 16.4배이었다. chlorpyrifos 도태계통은 permethrin에서 암.수컷 각각 7.5배와 9.6배로 다른 살충제보다 높은 교차저항성을 보였으나, propoxur 에 대해서는 역상관 교차저항성을 나타내었다. dich-lorvos도태계통은 chlorpyrifos에서 암.수각각 13.3배와 15.9배로 높은 교차저항성을 나타내었으며 permethrin 도태계통에서도 chlorpyrifos에 대해서 암.수 각각 8.7배와 9.7배로 비교적 높은 교차저항성을 보였다.

바퀴에 대한 dichlorvos(DDVP) 약제로 11세대 누대 도태한 계통에 대한 저항성 유발정도, 교차저항성 및 효소활성을 조사한 결과는 반수치사농도 비교시 감수성에 비하여 8.58배 증가하였고 교차정항성은 chlorpyrifos, propowur, fenvalerate 와 permethrin 약제에서 각각 3.35, 4.09, 2.83 및 2.00배의 저항성을 보였으며 효소활성은 filter paper testdptjrka수성 대비 33%가 증가하였고 전기영동시험에서는 4개의 band인 esterase-1,2,4 및 7 band 가 확인되었다.

바퀴(Blattella germanica L.)를 chlorpyrifos와 permthrin 살충제로 누대도태하여 얻어진 저항성 바퀴를 대상으로 저항성 유발 및 교차저항성에 대해서 조사한 결과는 다음과 같다. chlorpyrifos와 permethrin으로 6세대 도태 한 결과 감수성 계통 보다 도태계통의 반수치사농도가 각각 3.23배, 2.10배 증가하였다. chlorpyrifos도태계통에 있어서 propoxur, fenvalerate 및 permethrin의 반수치사농도가 각각 2.97배, 3.89배 및 1.31배로써 fenvalerate 와 proposur가 permethrin보다 비교적 높은 교차저항성을 보였으며, permethrin 도태계통에 있어서 chorpyrifos, propoxur 및 fenvalerate의 반수치사농도가 각각 1.42배, 1.08배 및 5.23배로써 fenvalerate가 다른 살충제에 비하여 비교적 높은 교차저항성을 보였다.

벼멸구를 fenobucarb, carbofuran및 diazinon 등 3종의 살충제로 누대선발하여 얻어진 저항성 별멸구를 대상으로 저항성 유발, 교차저항성 및 저항성 유전에 대해서 조사한 결과를 보고하고자 한다. Fenobucarb, carbofuran으로 18세대, diazinon으로 14세대 누대선발한 결과 각 선발 계통의 반수치사약량은 50.3배, 49.2배 및 5.8배씩 증가하였다. Fenobucarb 및 carbofuran 선발계통은 carbamate계 살충제에 각각 17.7-42.2배, 19.4-40.8배의 높은 교차저항성을 보였고, 분지구조 중 carboxyl ester bond를 가지고 있는 malathion, phenthoate에 대해서도 13.0-12.0배, 8.5-7.5배로 다른 유기인계 살충제에 비하여 높은 교차저항성를 나타내었으며, cypermethrin및 deltamethrin에도 diazinon선발계통에 비하여 3-7배 정도 높은 교차저항성을 보였다. diazion선발계통은 유기인계 살충제(평균 5.0배) 및 카바메이트계 살충제(평균 7.0배)에서 diazion 수준(5.8배)의 교차저항성을 보였다. Fenvalerate에 대한 교차 저항성은 fenobucarb 및 carbofuran 선발 계통에서 낮았으며 diazinon 선발계통에서는 역상관 교차저항성으로 나타났다. 벼멸구의 살충제 저항성은 교잡종()의 우성도가 암컷에서 0.54-0.70, 수컷에서 0.45-0.80으로 나타나 상염색체상의 불완전우성 유전자에 의해 유전되는 것으로 판단된다.

Pyrethroid계 살충제 fenvalerate를 공시하여 실내 감수성계통 배추좀나방(Plu tella xylostella L.)을 인위적으로 누대도태한 후 저항성 발달속도와 정도를 조사하고, 이 저항성계통의 타 살충제에 대한 교차저항성 유무와 정도를 검토하였다. 저항성 발달속도는 fenvalerate 24세대 도태계통에서 도태전에 비하여 66.2배 증가하였다. Fenvalerate 도태계통은 pyrethroid계 살충제인 deltamethrin에 145배의 고도의 교차저항성을 나타내었고, alphamethrin, cypermethrin, fenvalerate, permethrin, tetramethrin에 17.4 -45.0배의 교차저항성을 나타내었다. 유기인계 diazinon, dichlorvos, ethoprophos, EPN과 카바메이트계 BPMC, carbaryl, methorny I에서는 2.1-4.3배의 낮은 교차저항성을 나타내었다. 그러나, 유기인계의 acephate, fenitrothion과 카바메트계 carbofuran에 대해서 비교차저항성을 나타내었다.