나방류의 페로몬 생합성은 식도아래 신경절에서 생산된 페로몬 생합성 촉진 신경펩타이드(pheromone biosynthesis activating neuropeptide, PBAN)의 분비로부터 시작된다. 분비된 PBAN은 페로몬샘의 상피세포막에 있는 PBAN 수용체와 결합하고, 신호전달과정을 거쳐 페 로몬 생합성과정이 활성화되어, 페로몬이 외부로 방출된다. 본 종설은 콩명나방(Maruca vitrata)의 성페로몬, PBAN과 수용체, 성페로몬 생합성 경로를 소개한다.

나방은 성페로몬에 대한 통신시스템이 잘 발달되어 있다. 동종의 암컷이 방출하는 성페로몬을 원거리에서 감지하여 암컷을 정확히 찾아가 교미할 수 있도록 하기 위해서, 수컷 나방은 고도로 발달된 성페로몬 감지 시스템을 갖고 있다. 이러한 시스템을 이용해서 수컷 나방은 페로몬 냄새 기둥(plume)을 따라 바람을 거슬러 비행하면서 간헐적으로 감지되는 페로몬 냄새가닥(odor filaments)을 추적하는 고정행동양식(stereotypic behavior)을 보인다. 일반적으로 여러 성분으로 구성되는 나방의 암컷 성페로몬은 그 조성이 종특이적(species-specific)이며, 비슷한 성분을 공 유하는 유사종들이 방출하는 성페로몬과 동종의 암컷이 방출하는 성페로몬을 정확히 구분하기 위해서 수컷 나방은 촉각에 여러 종류의 고도로 특 화된 페로몬 감각세포들을 갖고 있어서, 이들이 페로몬을 감지할 때 나오는 신경 신호들을 종합해서 동종의 페로몬을 인식하여 행동반응이 일어 나게 된다. 수컷 나방은 보통 동종의 페로몬 성분뿐만 아니라 유사종이 사용하는 페로몬 성분들을 특이적으로 감지하는 길항적(antagonistic) 냄 새감각세포들도 갖고 있어서 페로몬 식별력을 강화한다. 본 종설에서는 지금까지 보고된 수컷 나방의 페로몬 감지 시스템과 이와 연관된 수컷의 감각기 및 행동반응에 대한 연구 결과들을 정리하고, 이를 종합하여 앞으로의 연구 방향을 제시하고자 한다.

The attraction effects of light emitting diode (LED) trap to Spodoptera exigua and Spodoptera litura adults were evaluated in greenhouse and compared with those of no light trap, which is typical used in commercial trap. At this time, in order to attract these two species of moths, sex pheromone traps were installed at the top side according to the degree of tomato growth inside the tomato cultivation greenhouse around the LED trap. In addition, two types of light-emitting traps (420 nm, 470 nm) were installed in the greenhouse at 1/40 m2, respectively. Also two sex pheromone were installed inside of the greenhouse according to the height of the tomato plants. 10 days later, Blue-light trap(BLB, 470 nm wavelength) was 3.1－3.5 times more attractive than Violet-light trap(VLB, 420 nm wavelength) in S. exigua (105.6 ± 7.3) and S. litura (42.0 ± 3.1) respectively, whereas the no-light trap was little attractive to S. exigua (33.7 ± 2.8) and S. litura (12.0 ± 1.5). On the other hand, after the installation of the sex pheromone trap and the LED trap, there was no damage to S. litura (Fabricius) and S. exigua in the pesticide-free area, indicating a high possibility of control. At this time, the operating cost of the two types of LED traps was 80 won/m2 per unit area, and it was confirmed that both types of moths could be controlled. In addition, as a result of confirming the number of two types of moths caught in the sexual pheromone trap and two types of LED traps after 4 months, it was judged that eco-friendly control was possible as more than 373 moths/trap were attracted to the two types of moths.

본 연구는 성페로몬에 대한 열대거세미나방 수컷 성충의 촉각 반응 및 중복 교미 여부를 확인하기 위해 수행하였다. 성페로몬 성분인 Z9-14:Ac에 대한 열대거세미나방 수컷 성충의 촉각 반응은 농도 의존적으로 농도가 증가할수록 크게 나타났다. 조사한 7성분 중 Z9-14:Ac 성분에 대한 촉각 반응이 가장 컸다. 성페로몬의 혼합 성분에 대한 촉각 반응이 단일 성분에 비해 컸다. 열대거세미나방 수컷 성충은 실험실 조건에서 중복교 미가 가능하고, 첫 교미율이 58.3%인데 비해서 두 번째 교미율이 72.2%로 증가하였다. 교미한 수컷 성충의 촉각 반응과 교미하지 않은 수컷 성충의 촉각 반응의 차이가 없었다. 성페로몬 트랩에 교미하지 않은 수컷이 시험기간 중에 포획되지 않았다. 대조구인 교미하지 않은 암컷 성충을 장착한 트랩에서도 교미하지 않은 수컷 성충은 포획되지 않았다. 비록 실내에서 교미한 수컷 성충은 성페로몬 성분에 대해 교미하지 않은 수컷 성충처럼 촉각 반응을 보였다고 할지라도 실제 야외 망실 하우스에서 교미를 한번 한 수컷 성충은 비행 능력 등 활력의 문제로 트랩에 포획되지 않았을 가능성이 있다고 생각된다. 야외 노지에서 열대거세미나방 성페로몬에 대한 수컷 성충의 유인 정도는 추후 좀 더 많은 검토가 필요할 것으로 본다.

성페로몬은 곤충 종 특이적으로 교미신호를 전달하는 화학신호물질이다. 곤충의 촉각에는 이러한 성페로몬 화학물질을 받아들이는 특이적 수용체를 지닌다. 성페로몬이 이 수용체에 결합하면서 감각전위를 발생시키고 이는 대뇌로 전달되어 정보 인식을 통해 교미행동을 유발하게 한다. 성페로몬은 또한 해충의 발생을 모니터링하는 데 이용되어 온도발육모델과 더불어 향후 발생상황을 예측하는 데 널리 이용되고 있다. 더불어 성페로몬이 해충의 대량포획, 유살 또는 교미교란을 유발하여 직접적으로 방제에 응용된다. 본 종설은 성페로몬과 관련된 곤충 생리 및 이를 이용한 해충관리기술을 소개한다.

페로몬에 기반한 해충방제 기술은 페로몬이 동정되는 곤충의 수가 지수적으로 증가함에 따라 더욱 성공가능성이 높은 전략이 되고 있다. 이 연구는 애기유리나방, [Synanthedon tenuis (Butler) (Lepidoptera: Sesiidae)]의 성페로몬((Z, Z )-3, 13-octadecadien-1-ol.)에 의한 화학 통신교란(pheromone-mediated chemical communication disruption, PCD)의 효과에 대한 것이다. 본 PCD법은 우리나라 전남 순천과 경 남 진주의 2곳의 단감 과수원에서 2016년과 2017년에 총 4회 수행되었으며, PCD의 효과는 성페로몬 처리구와 무처리구에서의 평가용 트랩 포 획수로 나타내었다. 성페로몬 처리구의 평가용 트랩에 유인된 수컷 성충수는 무처리구에 유인된 수보다 유의하게 적었으며, 유인수 감소효과는 95.2~100% (평균 98.8±1.2%)이었다. 이러한 결과로 볼 때 성페로몬에 기반한 애기유리나방의 방제가 가능할 것으로 판단된다

블루베리혹파리(Dasineura oxycoccana)(파리목: 혹파리과)는 국내에서 재배되고 있는 블루베리의 주요해충으로 알려져 있다. 우리는 이 해충을 효과적으로 예찰하기 위한 수단을 개발하고자, 블루베리 휘발성 물질과 성페로몬의 유인 효과를 검정하였다. 블루베리로부터 방출되는 휘발성 물질을 고체상미량추출법(SPME)으로 포집하여 기체크로마토그래피-질량분석기(GC-MS)로 분석한 결과, 꽃의 주요 물질은 cinnamaldehyde와 cinnamyl alcohol이었고, 신초와 어린과실의 주요 물질은 β-caryophyllene, germacrene D, 및 α-farnesene인 것으로 조사되었다. 2019년에 군산에 소재하고 있는 블루베리 포장에서 시판 중인 cinnamaldehyde, cinnamyl alcohol, β-caryophyllene, 및 α-farnesene 의 효능을 시험하였는데, 이 4가지 성분을 단독 또는 혼합물로 처리하였을 때 블루베리혹파리는 유인되지 않았다. 반대로 이 종의 성페로몬으로 알려진 (2R,14R)-2,14-diacetoxyheptadecane은 수컷을 효과적으로 유인하였다. 유인효과에 있어서 성페로몬과 기주식물 휘발성 물질 사이에 시너지 효과는 관찰되지 않았다. 2020년 군산 블루베리 포장에서 블루베리혹파리 성충은 5월부터 8월까지 성페로몬 트랩에 유인되었고, 발생최 성기는 3회로서 5월 중순, 6월 하순, 및 7월 하순으로 나타났다.