Helicoverpa assulta (Lepidoptera: Noctuidae) exhibits a specialized herbivorous diet, primarily targeting select Solanaceae plants. Despite its significant economic impact as a pest, causing substantial harm to crops like hot pepper and tobacco, it has received comparatively limited attention in research compared to its generalist counterparts, H. armigera and H. zea.We introduce a chromosome level genome assembly using a Korean H. assulta (Pyeongchang strain, K18). This assembly was achieved through a combined approach utilizing Nanopore long-read sequencing (approximately 78X coverage) and Illumina NovaSeq short-read sequencing (approximately 54X coverage). The total assembled genome spans 424.36 Mb, designated as ASM2961881v1, comprises 62 scaffolds, with 98.7% of the genome contained within 31 scaffolds, confirming the insect's chromosome count (n = 31). The completeness of the assembly is reflected in BUSCO assessment, with values reaching 99.0%, while the repeat content accounts for 33.01%, and 18,593 CDS were annotated. Additionally, 137 genes were identified within 15 orthogroups that have rapidly expanded in H. assulta, while 149 genes in 95 orthogroups have rapidly contracted. This genome draft serves as a valuable resource to explore various aspects of the specialist's biology, enabling research into host-range evolution, chemical communication, insecticide resistance, and comparative investigations with other Heliothine species.

식물의 이차대사산물은 곤충-식물 상호관계에서 중요한 역할을 한다. 식식성 곤충은 식물의 방어물질에 대처하는 다양한 전략을 가지고 있 다. 광식성 곤충은 넓은 범위의 다양한 식물들을 섭식하고 그 해독 기작도 보다 복잡한데, 이는 많은 종류의 식물유래 화합물에 반응하는 경향이 있 기 때문으로 보인다. 이와는 달리 협식성 곤충은 몇몇 유사한 식물에 국한되어 살아가며 보다 효율적인 적응 방식을 지니고 있을 것으로 여겨진다. 이러한 협식성 곤충의 적응은 식물의 방어물질에 대한 해독효소를 다량 생산하거나 방어물질 또는 그 대사산물을 격리하는 전략을 마련하였기 때문 으로 보인다. 담배나방은 담배와 고추 등 주로 가지과의 몇몇 식물만을 가해하는 협식성 곤충이다. 담배나방의 기주식물 적응성을 이해한다면, 이 해충에 의한 작물의 피해를 줄이는 방법을 개발하는데 도움을 줄 수 있을 뿐만 아니라, 담배나방과 같은 협식성 곤충의 생리, 생태, 진화를 연구하는 데에도 중요한 단서를 제공할 것이다. 본 종설에서는 담배나방의 기주식물 범위, 유충과 기주식물의 상호작용, 그리고 기주식물에서 특이적으로 나 오는 니코틴과 캡사이신에 대한 곤충의 반응과 해독 메카니즘을 중심으로, 지난 반세기 동안의 연구결과를 요약하고 앞으로의 전망을 제시하고자 한다.

곤충은 넓은 범위의 온도영역에 사는 것으로 알려져 있으나, 40℃가 넘는 고온이나 빙결온도 이하의 저온에서는 생존이 어렵다. 본 연구는 사육온도 조건이 다른 환경에서 대사중심 조직인 지방체의 유전자 발현을 분석하기 위해, 온도조건을 달리하여 담배나방을 저온 사육충 (3~10℃), 고온 사육충 (35℃)로 나누고 상온 사육충 (25℃)을 대조구로 사용하여 전사체 분석을 수행하였다. 저온에서 특이적으로 높은 발현을 보인 유전자는 표피단백질, △9 불포화효소, 글리세롤 3-인산 탈수소효소이며, 저온에서 발현이 낮아진 유전자는 키틴 합성효소, catalase, UDP-당전이 효소이다. 고온에서 특이적으로 높은 발현을 보인 유전자는 과산화물제거효소, metallothionein 2, phosphenolpyruvate carboxykinase, 트레할로스 운반단백질이었다. 고온에서 높고 저온에서 낮은 대조적 발현을 보인 유전자는 열충격단백질, glutathione peroxidase이었다. 이들 온도 특이적이거나 대조적 발현을 보이는 유전자는 기후변화에 관련한 특이마커로 활용이 가능할 것으로 사료된다.

A rapid cold hardening (RCH) and supercooling capacity usually play crucial roles in survival during the overwintering period in the tobacco budworm, Helicoverpa assulta, a freeze-susceptible species. Cryoprotectants such as polyol or sugar affect RCH and maintain fluid status of hemolymph. This study is performed to identify cryoprotectants as a RCH factor in H. assulta. Pre-exposure of H. assulta larvae to 4℃ significantly increased survival at -10℃ in all developmental stages from egg to adult. RCH was dependent on the duration of the pre-exposure period. RCH also significantly enhanced the supercooling capacity. Analysis of cryoprotectants from the hemolymph revealed that the pre-exposure treatment allowed the larvae to accumulate glycerol and trehalose among polyols examined. In addition, unknown materials from 2 peaks were also increased. TIC analysis revealed 3 predicted formulas for unknown materials, C26H24O20S or C3H4N6OS and C22H20O21. Glycerol-3-phosphate dehydrogenase (GPDH) and glycerol 3-phosphatase (G3P) that involving in glycerol biosynthesis were identified from the transcriptome of H. assulta 4th instar larvae. Based on the expression level of transcripts, the expressions of GPDH and G3P were relatively increased when compared to that of the control, suggesting that these genes contribute to overwintering and biosynthesis of glycerol.

The tobacco budworm, Helicoverpa assulta, is a freeze-susceptible species that overwinters in temperate zones with pupa diapause. A rapid cold hardening (RCH) and supercooling capacity usually play crucial roles in survival during the overwintering period. This study is performed to identify a cryoprotectant as a RCH factor in H. assulta. Pre-exposure of H. assulta larvae to 4°C significantly increased survival at -10°C in all developmental stages from egg to adult. RCH was dependent on the duration of the pre-exposure period. RCH also significantly enhanced the supercooling capacity. Cryoprotectant analysis using HPLC showed that the preexposure treatment allowed the larvae to accumulate glycerol in the hemolymph. Two genes, glycerol-3-phosphate dehydrogenase (GPDH) and glycerol 3-phosphatase (G3P), that involing in glycerol biosynthesis were identified from the transcriptome of H. assulta 4th instar larvae. From the result of transcriptome, the expressions of GPDH and G3P were relatively increased when compared to that of the control, suggesting that these genes contribute to overwintering and biosynthesis of cryoprotectant.

Integrin is a cell surface protein that is composed of α and β heterodimer and mediates cell interaction with extracellular matrix or other cells including microbial pathogens. A full length cDNA sequence (2,517 bp) of a integrin subunit β1 (HaITGβ1) was cloned from the oriental tobacco budworm, Helicoverpa assulta. Phylogenetic analysis showed that HaITGβ1 was clustered with other insect β integrin subunits with the highest amino acid sequence identity (61%) to β1 of other Noctuidae such as Spodoptera exigua and S. litura. Structural analysis of the HaITGβ1 possessed all functional domains known in other insect β1 integrins. RT-PCR analysis showed that HaITGβ1 was expressed in all developmental stages and all tested tissues of H. assulta. Injection of double-stranded HaITGβ1 RNA (dsHaITGβ1) into third instar of H. assulta suppressed HaITGβ1 expression and resulted in significant delay from last larval stage to pupal stage. The dsHaITGβ1 injection significantly impaired nodule formation of H. assulta in response to bacterial challenge and hemocyte adherence. These results suggest that HaITGβ1 plays crucial roles in cellular immune responses as well as development in H. assulta.

The oriental tobacco budworm, Helicoverpa assulta, is an oligophagous insect feeding on a few species of Solanaceae plants, including Nicotina tabacum. This study investigated the relationship between H. assulta and plants, focusing on oviposition preference and larval performance of the specialist in host and non-host plants. (1) In choice experiments, N. tabacum and Phaseolus vulgaris were put in a cage with 5 females and 10 males. Most of eggs (ca. 98%) were layed in N. tabacum, whereas few eggs in P. vulgaris. (2) In non-choice experiments, N. tabacum, Datura stramonium, or P. vulgaris was individually put in a cage with 3 females and 6 males, resulting that N. tabacum was the most preferred host, followed by D. stramonium and P. vulgaris. Oviposition was delayed about 2 days in P. vulgaris (a non-host plant) compared to the two host plants. (3) Larval performances were also compared with the three plants. Larval growth was better in N. tabacum followed by D. stramonium and P. vulgaris, High mortality (ca. 100%) of larvae was observed in P. vulgaris, suggesting toxic component(s) derived from the non-host plant might cause the death. The ovipositional avoidance in P. vulgaris is current being investigated to search for the oviposition deterrent, which could be useful for the environment-friendly pest management of H. assulta.

The parasitism, development time, hatchability, and progeny production of Trichogramma chilonis(TC) females developed in eggs of Helicoverpa assulta (HAs), Cadra cautella (CC), and Helicoverpa armigera (HAr), repectively, were compared with those developed in reciprocal eggs at constant temperatures of 25±2℃ and relative humidity of 50～70% under 16L-8D. Developmental performances of TC reared in each of the three hosts on the following hosts(host tested) appeared differently, and were affected most by the size of the proceeding hosts and test host. Among the parameters parasitism and progeny production were affected more than others. Parasitism was significantly different between the treatments, lowest in CC-HAr(10.1±2.05%) and highest in HAr-HAs(47.0±2.09%), and the hatchability showed similar pattern. Development time as well was shortest in the CC-HAr where previous host is smallest and test host is biggest. The highest number of progeny production of TC was observed in HAr-HAs(93.9±6.87 wasps), and the lowest was CC-HAs(18.4±6.36 wasps).

Due to internal feeding behavior, the oriental tobacco budworm, Helicoverpa assulta (Guenée), infesting hot pepper has been regarded to be effectively controlled by targeting egg and neonate larval stages just before entering the fruits. This study aimed to develop an efficient biological control method focusing on these susceptible stages of H. assulta. An egg parasitoid wasp, Trichogramma evanescens Westwood, was confirmed to parasitize the eggs of H. assulta. A mixture of Gram-positive soil bacterium, Bacillus thuringiensis subsp. kurstaki, and Gram-negative entomopathogenic bacterium, Xenorhabdus nematophila ANU101, could effectively kill neonate larvae of H. assulta. A sex pheromone trap monitored the occurrence of field H. assulta adults. The microbial insecticide mixture was proved to give no detrimental effects on immature development and adult survival of the wasp by both feeding and contact toxicity tests. A combined treatment of egg parasitoid and microbial pesticide was applied to hot pepper fields infested by H. assulta. The mixture treatment of both biological control agents significantly decreased the fruit damage, which was comparable to the chemical insecticide treatment, though either single biological control agent did not show any significant control efficacy. This study also provides morphological and genetic characters of T. evanescens.

담배나방의 월동생태를 규명하기 위하여 휴면 유기시기에 지역별로 유충을 채집하여 휴면용을 얻은후 수원과 진주등에 묻고 월동용의 생존욜과 발육기간을 조사하였다. 휴면용의 월동 중 생존육은 5%미만으로 매우 낮은 반면, 인공사육용기에 담아서 흙에 묻었을 경우 60%이상의 높은 생존율을 나타냈다. 항온조건에서 발육기간은 지역이나 시험연도 또는 보관환경에 따라 20.4일에서는 43.9일로 개체간 변이가 컸다. 월동양상은 30일 이내에 우화하는 개체들과 30일이상 걸리는 개체로 구분할 수 있었으며 30일 이상인 개체의 비율은 중부지방이 남부지방보다 높았다. 반면 중부지방에서 채칩한 개체를 남부지역인 진주 야외조건에 보관할 경우 그 비율은 감소하는 경향을 보였다.

담배와 고추의 주요해충인 담배나방 [Helicoverpa assulta(Guenee)]의 미생물적 방제법을 개발하기 위하여, 아직 국내에서 보고되지 않은 담배나방 핵다각체병 바이러스 담배나방 사충으로 부터 분리하고, 바이러스의 전자현미경 관찰 및 바이러스 DNA의 제한효소 분석 등을 통한 생화학적 특성을 조사하였다. 담배나방 핵다각체병 바이러스의 다각체는 구형에 가까운 20면체로서 크기는 평균 약 1.0m 정도이고, 다수의 바이러스 입자가 다각체 단백질에 포매되어 있었다. 포매된 바이러스 입자는 한개의 봉상 nucleocapsid가 하나의 envelope 내에 매립된 형태의 SNPV(single embedded nuclear polyhedrosis virus)로, 형태는 전형적인 봉상으로서 그 크기는 약 였다. 또한 다각체 단백질의 SDS-PAGE 분석 결고, 분자량은 약 31 Kd이었으며, 담배나방 핵다각체병바이러스 DNA를 분리하여 EcoRI. HindIII 등 수종의 제한효소로 처리분석한 결과, 그 genome의 크기는 약 120Kb 정도였다. 본 핵다각체병바이러스는 담배나방 유충에만 병원성을 나타내 기주특이성을 보였다.

담배포장에서 담배나방의 발생은 조식 및 만식 재배구 모두에서 2 또는 3개의 뚜렷한 최성기를 보였다. 반면에 Campoleitis chlorideae는 담배 조식구에서는 담배나방의 두번째 최성기 직후 짧은 기간동안 발생하였으며 만식구에서는 담배나방 유웅이 존재하는 한 발생하였다. 만식구에서의 담배나방 발생은 조식구에서보다 많았다. 4가지 담배 품종중 NC-744에서 담배나방 유충의 발생이 비교적 컸다. 그러나, 기생벌의 발생은 Burley-21과 NC-82에서 많았다. 담배나방 유충의 포장에서의 인위적인 방사 및 재포획법에 의한 결과는 C. chlorideae의 활동은 6월말부터 9월초까지 보였으며 7월초 부터 8월말까지는 비교적 높은 밀도로 발생하였다. C. chlorideae의 담배나방에 대한 생물적방제 수단으로서의 가치평가를 위한 포장내 소규모 케이지 실험결과 방사밀도가 높을수록(암컷 4마리/2 ) 유충기생률이 높고(86.1%) 담배잎의 피해는 감소함을 보였다.(8.7%) 무처리구에서의 담배잎의 피해는 상당히 높았으며(23.2%) 살충제처리구에서 피해가 가장 낮았다.(1.6%)

합성 성페로몬의 담배나방(Helicoverpa assulta (G.))에 대한 생물학적 활성을 알아보기 위하여 촉각전도 측정, 반응 행동 관찰 및 야외 유인실험을 하였다. 담배나방 성페로몬의 주성분인 Z9-16:Aid와 Z11-16:Aid 는 모두 수컷에서 큰 촉각전도반응을 보였으며 이들의 혼합 비율은 촉각전도반응 크기에 영향을 주지 않았다. 담배나방 암컷은 두 페로몬 주성분에 대해서는 촉각전도반응을 나타내지 않았으며, 기주식물인 고추기름에만 큰 촉각전도반응을 보였다. 처리량이 0.01~10 일때는 페로몬의 양이 증가함에 따라서 촉각전도 반응도 증가했으나 100을 처리했을 때에는 오히려 반응의 크기가 줄어들거나 10처리시와 같았다. 풍동에서 담배나방 수컷은 일련의 규칙적인 반응행동들을 나타냈다. 이 반응 행동들은 성페로몬의 두 주성분 비율에 따라 달랐으며, 미량 성분인 16:1 Aid와 Z9-16:Ac 를 첨가했을 때에는 교미행동까지 나타냈다. 야외에서 트랩을 이용하여 유인력을 검정한 결과 Z9-16:Aid와 Z11-16:Aid의 비율이 20~25:1 일 때 유인력이 가장 컸으며 여기에 Z9-16:OH가 첨가되었을때에는 다른 성분의 비율에 관계없이 유인력이 아주 낮았다. 함성 성페로몬의 유인력은 미교미암컷의 유인력보다 강한 것으로 판명되었다