충북의 한지형 마늘 재배지에서 파총채벌레와 파좀나방의 발생양상과 약제검정을 수행하였다. 파총채벌레 발생양상은 3월 중순에 발생하기 시작하여 5월 중하순경 부터 밀도가 급격히 증가하였다. 파좀나방은 3월 중하순에 발생이 시작되어 수확기인 6월 중순까지 2화기 발생하였다. 9종의 살충제를 이용하여 파총채벌레와 파좀나방의 약제감수성을 조사하였다. 실내 검정 결과 파총채벌레에 대하여 clothianidin SC, chlorfenapyr EC, dimethoate EC, imidacloprid WP, cyantraniliprole + thiamethoxam WG가 100%의 살충효과를 보였다. 파좀나방에 대해서는 cyantraniliprole EC, pyridalyl EW, spinetoram SG, abamectin + chlorantraniliprole SC가 100%의 살충효과를 보였다. 2종 해충에 대하여 실내검정에서 살충효과가 높았던 약제 각각 5, 4종을 대상으로 포장검정을 수행한 결과 모든 약제에서 처리 3일차에서 90% 이상의 방제효과를 나타내었다.

본 연구에서는 농산물 시료 중 GC-ECD/MS 분석법을 이용 하여 국내에서 사용금지된 잔류성 유기염소계 살충제 19종 (aldrin, α-BHC, β-BHC, γ-BHC, δ-BHC, cis-chlordane, trans-chlordane, p,p'-DDT, o,p'-DDT, p,p'-DDE, p,p'-DDD, dieldrin, endrin, δ-keto-endrin, heptachlor, heptachlor epoxide, α-endosulfan, β-endosulfan 및 endosulfan sulfate)에 대해 동시분석법을 확립하였다. 농산물 시료에 acetone을 가하여 추출된 대상농약 19종의 잔류분은 n-hexane 분배법과 florisil 흡착 크로마토그래피법으로 정제하여 분석대상 시료로 하였다. DB- 5 capillary column을 이용한 GC-ECD 분석 시 불순물의 간섭은 없었으며, 사과, 고추, 배추, 현미 및 콩을 포함한 5종의 대표 농산물 중 대상농약 19종 각각의 정량한계(LOQ)는 각 0.003~0.01 mg/kg 수준이었다. 5종의 대표 농산물에 대한 대상농약 전체의 회수율은 76.5~116.0%를 나타내었으며, 농산물 시료 및 처리수준에 관계없이 10% 미만의 분석오차를 나타내어 잔류분석기준 이내를 만족하였다. 본 연구에서 확립된 국내 사용금지 잔류성 유기염소계 살충제 19종의 동시분석법은 검출한계, 회수율 및 분석오차 면에서 국제적 분석기준을 만족할 뿐만 아니라, GC/MS SIM을 이용한 잔류분의 재확인 과정의 결과를 종합해 볼 때 분석과정의 편이성 및 신뢰성이 확보된 동시분석법으로 국내·외 수출입 및 유통 농산물의 잔류농약 검사에 사용 가능할 것이다.

When treating the 3rd instar larvae of the diamondback moth (DBM), Plutella xylostella, with sublethal doses (LC10) of chlorantraniliprole, indoxacarb and spinosad via leaf dipping, their tolerance to insecticides was significantly enhanced. By analyzing the differentially expressed genes (DEGs), we found a number of genes that respond commonly or specifically to the test insecticides. With the criteria of p value < 0.05 and Log2FC > 1/ < -1, a total of 476, 367 and 410 genes were determined to respond specifically to chlorantraniliprole, indoxacarb and spinosad, respectively. Gene Ontology (GO) analysis revealed that the cuticle reorganization is commonly associated in all treatments and the oxidative stress-related process is also shown in all insecticides except spinosad. Finally, the DEGs seemingly related with enhanced tolerance were chosen for further characterization, and reliability of the transcriptome data were confirmed by quantitative PCR. The functional categories of these DEGs included mostly detoxification related genes, cuticle proteins, energy metabolism and transcriptional regulation. While the commonly responding DEGs suggest that they are likely involved in defense against common intoxication process, the DEGs specifically responded to each insecticide suggests the presence of unique tolerance mechanisms to each insecticide depending on their different structure and mode of action. Their possible roles in the tolerance/resistance development were discussed.

Matsucoccus matsumurae is the main forest insect pest of the Pinus thunbergii and Pinus densiflora in South Korea. In this experiment, we had verified the insecticidal effects of Amitraz, deltamethrin and sulfoxaflor, using ground spraying since the trunk injection has not been greatly effective for the control recently. We divided the methods for three ways to confirm the insecticidal effects by developmental stages. Firstly, in male, only amitraz among the insecticides showed significant mortality. Secondly, in female, none of the treatments showed significant mortality but showed delay synthesize the wax filaments when the amitraz treated. In addition, sulfoxaflor treatment showed significant lower egg production rate. Lastly, in 2nd nymph, all insecticides were not shown insecticidal effect. Above the results shown that the ground spraying of three insecticides for M. matsumurae was not a proper control method.

The serious emergence of chemical-mediated residual toxicity and insect resistance have been enforced the regulation of synthetic pesticides. Future decisions to select more realistic control options probably depend on the speed of technological development in chemical and biological pesticides. Now, a strategic collaboration between synthetic pesticides and biopesticides has been progressed, such as distribution and R&D in collaboration and M&A for obtaining microbial resources. Recently registered microbial pesticides are entomopathogenic fungi in pest management. A concept of e-biopesticide could be properly combined with digital agriculture and accelerate the use of biological control agents in the future farming.

Learning and memory are essential for animals like honey bee, in which foragers leave their nest to collect food and then successfully learn to navigate back to colony. Chronic environmental exposure of neoniconitiod highly affect pollinators like honey bee. We investigated the effect of neonicotinoid, thiacloprid and imidacloprid on learning, memory and mortality of pollen foragers based on their toxicity level. Individual Pollen foragers Apis mellifera were trained using a proboscis extension proboscis. We used three treatments: 50% sugar solution, 50% sugar contaminated thiacloprid and imidacloprid as unconditioned stimulus and 2M 1-nonanol as conditioned stimulus. Our result shows that there is no significant difference between control and thiacloprid treatment both in learning and mortality of honey bee. But we found difference in memory between subjects exposed to control and thiacloprid contamination. Whereas imidacloprid contamination significantly lowered learning, eradicate memory retention and higher mortality of honey bee. Even thiacloprid and imidacloprid are in the same chemical class of Neonicotinoid insecticides, their toxic level would be different resulting in differential ecological impact to honey bee colony.

Aerosol-type insecticides are one of the most widely used household insecticides to control mosquitoes. Not only the structural difference such as the size and shape of orifice, but also the difference in formulation including solvent system and proportion of propellent can affect the efficacy of those aerosol products. Orifice structure can be represented by nozzle diameter while solvent systems are divided into water-based and oil-based types in wide view. In the present study using Asian Tiger Mosquito, Aedes albopictus, we found that the orifice nozzle size made a significant difference in shoot-out range, followed by heterogeneous mortality by distance. Additionally, oil-based spray affected farther space than water-based one. Oil-based solvent system was also responsible for lowering the LT50 and KT50(knock-down time 50) values. Therefore, they are one of the definitive parts in insecticides formulation that determine the way of insecticide delivery. In terms of insecticide resistance management, we define efficiency of insecticide as the proportion of insecticide treated to environment that is solely acted as toxin to target pest. The higher efficiency of insecticide, the less overused chemicals we face, which may imply lower risk of resistance development. Thus, we argue that formulations, the specific route of insecticide discharge to environment, should be deliberately considered not only for consumer satisfaction, but also for insecticide resistance management.

A specific serotonin receptor (Se-5HTR) has been identified in the beet armyworm, Spodoptera exigua and classified into 5-HT7 type. Se-5HTR expression was up-regulated in hemocytes and fat body in response to immune challenge. As being a GPCR, this receptor is presumably coupled with intracellular trimeric Gαs protein activating cAMP-dependent protein kinase (PKA) pathway to regulate several cellular functions. RNA interference (RNAi) of Se-5HTR as well as its downstream signal proteins exhibited significant suppression in cellular immune responses including nodulation and phagocytosis. Application of inhibitors to the signaling cascade suppressed the immune responses as well. To validate the Se-5HTR involvement in mediating cellular immunity, 5-HTR knock-out mutants were developed using CRISPR-Cas9 technique and suffered significant developmental anomalies.

최근 파밤나방 등 다양한 나비목 해충에서 diamide 계통의 살충제 (IRAC group 28)의 저항성이 많이 보고가 되고 있다. 국내에서도 이미 배추좀나방과 파밤나방의 저항성이 보고되었는데, 본 연구에서 사용된 강릉에서 2018년 채집한 파밤나방의 경우 Chlorantraniliprole에 대하여 감수성 대비 2,500배 이상의 높은 저항성을 나타냈다. 추천 농도 처리 시 30% 이하의 방제가를 나타냈으며 Cyantraniliprole, Cyclaniliprole, Flubendiamide에서 높은 교차저항성을 나타냈다. 이 저항성 집단에서 diamide 계통 살충제의 작용점인 ryanodine receptor에 이미 보고된 G4946E 돌연변이는 발견되지 않았으나 새로운 I4760M 돌연변이를 발견하였는데, 2014년 배추좀나방에서 보고된 돌연변이와 위치가 동일하였다. 따라서 I4760M 돌연변이는 파밤나방에서 diamide 저항성에 관여 할 것으로 판단한다.

지금까지 국내의 살충제 등록 및 관리는 농촌진흥청과 식품의약품안전처에 의해 이루어져 왔다. 농업해충을 방제하는 목적인 농약에 대해서는 농촌진흥청에 각 농약의 이화학적 분석자료, 약효 및 약해 시험성적서, 인축독성 시험성적서, 환경생물독성 시험성적서 및 잔류성 시험성적서 등을 구비하여 신청하며, 농촌진흥청에 등록된 농약은 농업해충의 방제를 비롯하여 검역해충(농림축산검역본부 관할) 및 산림해충(산림청 관할)의 관리 및 방제에도 사용된다. 이에 반하여, 기존 식품의약품안전처에서 ‘의약외품’이라는 명칭으로 등록 및 허가를 담당해오던 가정용 살충제(정식 명칭: 구제·방지·유인살충제) 및 방역용 살충제(정식 명칭: 감염병예방용 살충제)는 2019년 1월 기준으로 ‘살생물제’ 라는 명칭으로 환경부로 관리주체가 이관되게 되었으며, 향후 살생물제 물질 및 제품의 허가는 국립환경과학원을 통해 이루어지는 것으로 변경되었다. 관리주체 이관 및 관련법 변경과 관련한 많은 변화가 이루어졌고, 향후 더 많은 변화가 이루어 질 것으로 예상된다. 예를 들어, 기존 의약외품에서는 모기, 바퀴, 진드기, 벼룩 등 질병을 매개하는 위생해충만을 방제의 대상으로 지정하였으나, 살생물제는 가옥 또는 구조물 내 서식하는 모든 곤충 및 절지동물을 방제하는 화학제품은 살생물제로 보고 있으며, 이로 인해 기존 공산품으로 판매되며 법적인 기준이 없었던 좀벌레 방제제, 쌀벌레 방제제 및 날벌레 방제제 등의 판매를 위해서는 향후 살생물제 등록을 거쳐야만 하는 것으로 규정의 변화가 이루어지게 되었다. 이들 신규 살생물제 포함군에 대한 효력시험법 개발 등이 필요한 상황이며, 관련한 제품개발 연구인력, 허가 관련 행정인력, 사육 및 평가 전문가 등 다양한 분야의 신규 인력이 필요한 상황이다. 이러한 변화를 맞이하는 시점에서, 살충제에 대한 연구 및 규정 마련을 위해 해당학회 회원들의 역할과 책임에 대해 살펴보고자 한다.

2017년 경북지역은 약 700ha 이상의 면적에서 미국선녀벌레의 피해를 입었다. 그 중 600ha의 피해면적이 떫은감 주요 생산지인 청도군에서 발생하였다. 미국선녀벌레의 효율적인 방제를 위해 2018년 5월 상순에 침투이행성 약제를 토양에 처리하여 약충이 부화하기 전감나무 수체 내 약제를 이행시켜 방제효과를 조사하였다. 토양입제처리의 방제효과 조사를 위하여 토양입제 단독처리(5월 상순), 경엽살포 단독처리(6월 중순), 토양입제(5월 상순) 및 경엽살포(6월 중순) 체계처리를 비교하였다. 조사결과 토양입제 단독처리 시 약제처리 후 약 70일 이상 90%이상의 방제효과가 지속되었고, 경엽살포 단독처리 시 약제처리 후 약 2주 동안 90%이상의 방제효과를 보인 뒤 방제효과가 감소하였다. 또한 토양입제 및 경엽살포 체계처리 시 약제처리 후 약 70일 동안 95%이상의 높은 방제효과를 보였다.

시판되고 있는 51종(단제 21종과 합제 30종)의 살충제를 이용한 꽃노랑총채벌레와 대만총채벌레 성충에 대한 약제 감수성을 검토한 결과 90% 이상의 살충률을 보인 약제 15종을 선발하였으며, 시판되고 있는 합제에서 많은 유효성분들이 오남용되고 있다고 보여진다. 2종의 총채벌레에 대한 살충제 감수성을 비교한 결과 모든 약제에 대하여 대만총채벌레가 꽃노랑총채벌레에 비해 높은 감수성을 보이기 때문에 꽃노랑총채벌 레에 효과 있는 약제로 동시방제가 가능할 것으로 판단된다. 꽃노랑총채벌레를 대상으로 선발된 15종의 약제를 이용하여 약효발현속도(LT50과 LT95), 침투이행성, 잔효성을 비교하였다. 약효 발현속도를 LT95 (hour)값으로 비교했을 때, chlorpyrifos WP, chlorpyrifos + diflubenzuron WP가 2시간 이내로 가장 빨랐고, spinetoram WG은 62.3시간으로 가장 느렸다. Chlorfenapyr SC에서 뿌리와 엽면을 통한 침투이행 효과가 나타났고, spinetoram WG에서 엽면을 통한 침투이행 효과만이 나타났다. 약제 잔효성 실험에서 chlorfenapyr SC는 14일, benfuracarb WG 와 chlorpyrifos WP는 3일까지 효과가 지속되었다. 꽃노랑총채벌레 야외집단(화훼재배지와 과채류재배지)간의 감수성 비교에서는 화훼재배지에서 채집된 집단이 더 낮은 약제 감수성을 보였다.

The present study evaluated the susceptibility of field populations of Plutella xylostella and Spodoptera exigua larvae to four diamide insecticides—chlorantraniliprole, cyantraniliprole, cyclaniliprole, and flubendiamide. All the four diamide insecticides induced 100% mortality in the populations from Seongju (SJ) and Geochang (GC) when treated at a concentration recommended for P. xylostella. However, a very low insecticidal activity was observed in the population from Pyeongchang (PC) with 42.3% 3 d after treatment with chlorantraniliprole. Further, the populations of S. exigua from Cheongju (CJ), Jindo (JD), and Yeonggwang (YG) were not completely controlled by the 4 diamide insecticides. A comparison of susceptibility of S. exigua larvae to chlorantraniliprole between 2014 and 2017 showed that chlorantraniliprole induced 100% mortality in all populations in 2014, whereas a very low insecticidal activity was observed among the populations in 2017. This study can serve as a basis to control pests effectively using diamide insecticides.

최근 이상기후로 인한 총채벌레 발생 증가와 Neonicotinoids계, Pyrethroids계, Spinosyns계, Avermectins계 약제의 과다 살포, 중복 살포로 인한 저항성 발달로 총채벌레 방제가 어려운 상황이다. 본 연구에서는 총채벌레의 약제저항성 관리 및 효율적인 방제전략을 세우기 위한 기초 연구로 곤충성장저해제(insect growth regulator, IGR)의 적용 가능성을 검토하였다. 꽃노랑총채벌레 알, 1령 약충, 2령 약충, 성충으로 나누어 시험 약제를 처리하고, 조사는 약충의 경우 168시간까지 생충수, 알과 성충은 144시간까지 생충수와 부화 약충수를 조사하였다. 조사결과 클로르플루아주론 유제는 1령 약충, 2령 약충에 대하여 접종 168시간 후 각각 100%, 80%의 방제효과를 나타내었다. 또한 시험약제를 성충에 처리 시 산란에 대한 영향도 확인할 수 있었다. 본 연구결과를 통해 곤충성장저해제의 꽃노랑총채벌레 령기별 적용 가능성을 확인할 수 있었으며, 총채벌레 적용약제의 계통을 다양화하여 저항성 관리에도 도움이 될 수 있다고 판단된다.

약제 처리에 따른 담배거세미나방(Spodoptera litura) 유충의 섭식 행동 및 반응을 조사하기 위해 1분 간격으로 잎면적을 자동 측정하였다. 담배거세미나방 유충의 섭식 행동은 섭식기와 비섭식기가 뚜렷하게 구분되었으며, 섭식기가 끝나면 비섭식기를 거쳐 탈피를 하고 다시 섭식기에 들어갔다. 1회 섭식 지속 시간은 약 15분으로 조사되었고, 영기 내 평균 섭식 회수는 약 27.5회로 섭식 지속 시간과 마찬가지로 영기에 따른 차이는 없었다. 약제 처리는 피망 잎을 Buprofezin methoxyfenozyd과 BT (Bacillus thuringiensis) 500ppm 약액에 10초간 침지 처리하였다. Buprofezin methoxyfenozyd를 처리 하였을 경우 섭식 시간은 평균 8~9분으로 감소하였고, 치사 전까지 섭식량은 각각 176mg으로 조사되었다. 하지만 BT제를 처리 시에는 담배거세미나방 유충은 치사하지 않았다.

The susceptibility of the Frankliniella occidentalis and Frankliniella intonsa was evaluated using 46 commercial insecticides. There were 10 kinds of insecticides as benfuracarb, chlorfenapyr, spinetoram, spinosad, abamectin + chlorfenapyr, abamectin + emamectin benzoate, chlorfenapyr + clothianidin, chlorfenapyr + imidacloprid, clothianidin + spinetoram and dinotefuran + spinetoram, which showed more than 90% mortality against both thrips, F. occidentalis and F. intonsa. Since the F. intonsa is more susceptible than F. occidentalis, it is considered that both thrips can be controlled by insecticides that show insecticidal activity on the F. occidentalis. The effect by the elapsed time after treatment of 10 kinds of insecticides was analyzed as LT50 and LT95 values. Benfuracarb was the fastest in 4.3 h (LT50) and 14 h (LT95), and spinetoram showed the most late time at 13.5 h (LT50) and 62.3 h (LT95), respectively.

4종의 diamide계열 살충제를 이용한 배추좀나방과 파밤나방의 지역계통별 감수성을 조사하였다. 배추좀나방의 경우 성주와 거창지역 집단 에서 4종의 약제 모두 추천농도에서 100%의 살충활성을 보인 반면, 평창지역 집단에서는 chlorantraniliprole에 대해 42.3%의 낮은 살충활성을 보였다. 감수성계통 배추좀나방과 저항성비를 비교한 결과 cyclaniliprole은 비교적 4지역에서 유사하거나 낮은 저항성비(0.1~6.3배)를 보인 반면, 평창지역 집단은 chlorantraniliprole (1,196.3배)와 cyantraniliprole (105.6배), flubendiamide (191.6배)은 매우 높은 저항성비를 보였다. 파밤나방의 경우 청주와 진도, 영광지역의 집단 모두 4종의 약제에 낮은 감수성을 나타났는데, 특히 청주와 진도지역의 집단은 flubendiamide에 대해 100,000배 이상의 저항성비를 보였다. 채집 연도(2014년과 2017년)에 따른 파밤나방에 대한 chlorantraniliprole의 감수성을 비교한 결과 2014년에 채집된 집단들은 모두 100%의 살충률을 보인 반면 2017년에 채집된 집단들은 살충활성이 매우 낮게 나타났다. 본 연구결과는 diamide계열 살충제가 빠르게 저항성이 발현되고 있으며 작용기작이 다른 약제와의 교호살포 등 종합적 방제전략을 수립하는데 기초자료가 될 수 있을 것이다.

To identify genes that commonly respond to the treatment of different insecticides and are responsible for the toleranceenhancement, transcriptomic profiles of larvae treated with sublethal doses of the five insecticides were compared withthat of untreated control. A total of 117,181 transcripts with a mean length of 662 bp were generated by de novo assembly,of which 35,329 transcripts were annotated. Among them, 125, 143, 182, 215 and 149 transcripts were determined tobe up-regulated whereas 67, 45, 60, 60 and 38 genes were down-regulated following treatments with these five insecticides.The most notable examples of commonly responding over-transcribed genes were two cytochrome P450 genes and ninecuticular protein genes. In contrast, several genes composing the mitochondrial energy generation system were significantlydown-regulated in all treated larvae. Considering the distinct structure and mode of action of the five insecticides tested,the differentially expressed genes identified in this study appear to be involved in general chemical defense at the initialstage of intoxication. Their possible roles in the tolerance/resistance development were discussed.