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.

Culex pipiens complex는 West Nile virus의 주요 매개체이며, 대한민국에는 Cx. pipiens pallens와 Cx. pipiens f. molestus가 서식한다고 알려져 있다. 그러나 현재까지 대한민국에서 진행된 Culex pipiens complex의 살충제 관련 실험은 종 수준 이하의 단계에서 비교가 이루어지지 않고 있다. 이에 본 연구에서는 대한민국의 13개 지역에 서 Culex pipiens complex를 채집하였고, 분자 마커를 이용해 종 수준 이하 단계까지 분류를 진행한 뒤 각 분류군의 Acetylcholinesterase-1(Ace-1)와 Voltage-gated sodium channel(Vgsc) 유전자에 대한 저항성 돌연변이 존재 유무를 확인하였다. Ace-1 영역 확인 결과, Cx. pipiens f. molestus에서는 저항성이 확인되지 않았으며, 목포에서 채집된 Cx. pipiens pallens 1개체에서 저항성 개체가 발견되었다. Vgsc 영역에서는 저항성 유전형질을 보유한 개체가 Cx. pipiens pallens와 Cx. pipiens f. molestus에서 모두 발견되었으며, 다양한 지역에서 서로 다른 비율로 존재하는 것을 확인하였다. 본 조사 결과는 향후 대한민국에 서식하는 Culex pipiens complex의 효율적인 방제를 위한 기초자료로 활용될 수 있을 것이다.

담배가루이(Bemisia tabaci)는 국내 주요 농업 해충으로서 고추, 오이, 토마토 등의 시설재배 작물에 큰 피해를 입힌다. 담배가루이는 작물을 흡즙하여 식물체의 상태를 악화시키고 TYLCV(tomato yellow leaf curl virus)등 100 여 종의 바이러스를 매개하며, 배설물을 통해 그을음병을 유발한다. 가장 일반적인 담배가루이의 방제방법은 빠르고 높은 효과를 지닌 살충제 살포이다. 하지만, 지속적인 화학적 방제는 해충의 살충제 저항성을 야기한다. 살충제 저항성은 방제 효율 감소와 농가의 경제적 손실을 일으킨다. 본 연구는 국내 지역별 시설 고추 재배지에서 발생한 담배가루이의 약제별 저항성을 조사하여, 지역별로 효과적인 약제 선정 및 대체 약제 추천 등 지속 가능한 해충관리법을 제시하고자 한다. 담배가루이는 전국 13개(파주, 양평, 화성, 횡성, 당진, 천안, 공주, 예천, 구미, 사천, 남원, 나주, 고흥) 지역에서 채집되었다. 작용기작 별 사용량이 많은 8종을 선정하였으며, 엽침지법을 사용 하여 살충률을 확인하였다. 곤충생장조절제(insect growth regulators, IGR)인 피리프록시펜계 약제는 알을 대상 으로, 그 외 7개 약제는 2령약충을 대상으로 살충률을 확인하였다. 높은 살충력을 보인 약제는 아버멕틴, 밀베마 이신계, 스피노신계, METI살충제, 디아마이드계 약제이다. 아버멕틴, 밀베마이신계는 권장사용농도로 처리 시 최소 84.5%, 최대 100% 살충률을 보였다. 스피노신계는 최소 86.3%, 최대 90.6% 살충률을 보였으나 천안, 파주, 사천에서 각각 59.7%, 66.6%, 79%로 다른 지역에 비해 상대적으로 낮은 살충률을 보였다. METI살충제는 최소 81.1%, 최대 98% 살충률을 보였으나 나주, 예천, 천안, 사천이 각각 61.6%, 68.8%, 68.9%, 69.2%의 상대적으로 낮은 살충률을 보였다. 디아마이드계는 최소 83.9%, 최대 91.9% 살충률을 보였으나 천안과 구미가 각각 56.6%, 59.8%로 상대적으로 낮은 살충률을 보였다. 낮은 살충력을 보인 약제는 네오니코티노이드계, 설폭시민계, 테트 론산 및 테트람산 유도체, 피리프록시펜계 약제이다. 네오니코티노이드계는 최소 14.1%, 최대 41.9% 살충률을 보였다. 설폭시민계는 최소 17%, 최대 42.8% 살충률을 보였다. 테트론산 및 테트람산 유도체는 최소 30.5%, 최대 54.9% 살충률을 보였으나 천안이 14.4%로 특히 낮은 살충률을 보였다. 피리프록시펜계는 최소 55.3%, 최대 64.3% 살충률을 보였으나 횡성이 72.2%로 상대적으로 높은 살충률을 보였으며, 파주가 35%로 상대적으로 낮은 살충률을 보였다. 실험 결과를 통해 살충제 별 살충력의 차이와 지역별로 살충률의 차이를 확인하였다. 본 연구결 과를 통해 효과적인 약제 추천과 지역에 따라 다른 방제 전략 제시에 도움이 되고자 한다.

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.

한국에 서식하는 모기종 중 흔히 볼 수 있는 금빛숲모기(Aedes vexans nipponii)는 미국에서 West Nile Virus의 주요 매개종으로 알려져 있다. 또한 지카바이러스를 포함한 30가지가 넘는 바이러스의 매개체로 작용할 가능성이 있다고 보고되고 있다. 이들을 방제하기 위한 방법으로 화학적 방제는 매우 효과적일 수 있으나 지속적인 살충제 사용은 저항성 문제를 불러일으킬 수 있다. 현재 금빛숲모기의 경우 이에 대한 관련 연구가 거의 이루어지지 않은 상황이다. 본 연구는 근연종인 흰줄숲모기와 이집트숲모기의 연구를 참고하여 합천에 위치한 축사에서 채집된 금빛숲모기 샘플로부터 기존에 알려진 Acetylcholinesterase-1(Ace-1)의 target site mutation인 G119, T506과 knockdown resistance(kdr) target site mutation인 V410, L982, S989, I1011, L1014, V1016, T1520, I1532, F1534, D1763을 분석하였다. 분석결과, 저항성을 가진 개체는 발견되지 않았으며 mutation site에 관해 정확히 알려진 바가 없으므로 bioassay를 통한 추가조사가 필요할 것으로 판단된다.

A residual contact vial plus water (RCVpW) bioassay method was established to monitor insectiside resistance in field populations of the melon thrips, Thrips palmi. Resistance level against six major insecticides were evalutated in five regions to test applicability of RCVpW as an on-site resistance monitoring tool. Reduced mortality in response to six test insecticides were exhibited compared to the RDA susceptable strain showing 100 % mortality, indicating different degree of resistance. An apparently reduced mortality to emamectin benzoate and chlofenapyr was observed in some field populations, suggesting uneven distribution of resistance to these insecticides in field populations. In addition, spinosad resistance was high and widely distributed in the test regions. Synergistic bioassay revealed that cytochrome P450-mediated metabolic factor is involved in spinosad resistance in the Korean population.

One of major mechanisms of insecticide resistance is the reduced susceptibility caused by mutations on the main target sites, such as sodium channel and acetylcholinesterase. Bioassay is a useful method to diagnose insecticide resistance of mosquitoes; however, it is hard to establish regional/annual resistance database based on bioassay. Recently, various markers of mutation and copy number variation have been identified through insecticide mechanism studies. Thus, molecular detection of resistance based on the resistance marker is now feasible, which can be readily implemented as a novel resistance monitoring tool to complement or replace the conventional bioassay method. In Korea, the density of vector mosquitoes native to the subtropical areas has increased due to climate change. Therefore, it is required to establish an efficient resistance monitoring system based on molecular markers to facilitate the construction of a nation-wide resistance map for more effective control of mosquitos. In addition, alternative insecticides should be introduced to the areas where mosquitoes develop high levels of resistance to maximize control efficacy against resistant populations