본 연구는 시설토마토 재배지에서 push-pull 전략을 이용해 담배가루이와 천적곤충의 행동을 제어함으로써 담배가루이(Bemisia tabaci)를 친환경적으로 방제하기 위한 기술을 개발하고자 수행하였다. 담배가루이는 노란색에 유인율이 가장 높았으며, 520 nm의 광원에는 유인반응을 복합광원인 450 + 660 nm의 광원에는 회피반응을 보였다. 천적곤충인 담배장님노린재(Cyrtopeltis tenuis)와 미끌애꽃노린재(Orius laevigatus)는 모두 520 nm의 광원에 가장 높은 유인반응을 보였다. 휘발성 물질로는 ocimene과 carvacrol에 대해 기피반응을, methyl isonicotinate에는 유인반응을 보였다. 토마토 온실에 메밀을 투입하였을 경우 천적곤충인 담배장님노린재의 밀도는 무처리 대비 15일간 약 16배로 높게 유지되었다. Push-pull 세부전략들을 종합 처리한 결과, 처리 50일 경과 후 담배가루이의 트랩당 밀도는 무처리 대비 3배 이상 낮게 나타났으며, 이에 따른 시기 별 방제효과는 시간이 경과함에 따라 증가하는 경향을 보인 가운데 최고 68.7%였다.

This study was conducted to develop a technology for environmentally friendly control of Bemisia tabaci by a push-pull strategy in tomato greenhouse. B. tabaci was most attracted to the light source of 520nm, whereas it showed an avoidance response to the complex light treatment of 450+660nm. Two natural enemies, Nesidiocoris tenis and Orius laevigatus were attracted to 520nm. B. tabaci was repellent to volatile organic compounds, ocimene and carvacrol, while methyl isonicotinate showed attractant response. When buckwheat was added into the greenhouse, the density of N. tenis was maintained at about 16 times higher for 15 days. As a result of the combined treatment of push-pull strategy, the density of B. tabaci was 3 times lower and the control effect increased with time and reached up to 68.7%.

본 연구는 지속가능한 유기농업의 실천을 위하여 국내 작부체계와 농업환경에 적합한 한국형 현장적용 기법을 구축하고자 수행하였다. 본 연구의 기본 개념은‘Natural Enemy in First (NE가 먼저)’로 해충 발생시기의 예찰 없이 주 작물을 정식함과 동시에 천적과 선발한 보조식물을 혼합 적용해서 해충발생 이전에 천적을 포장에 먼저 정착시키는 생물적 방제기법이다. 미끌애꽃노린재 서식처로 Portulaca sp.를, 콜레마니진디벌 서식처로 옥수수를 선발하여 시설 토마토에서 방제효과를 확인하였다. 미끌애꽃노린재 단독처리와 천적 서식처(Portulaca sp.) 혼합처리구에서 관행방제 처리구(약제처리)대비, 각각 82%, 73%의 총채벌레 밀도 억제 효과를 확인할 수 있었다. 진딧물의 경우, 모든 처리구에서 3줄기 당 평균 0.5마리 이하의 낮은 밀도를 유지하였다.

The cotton bollworm, Helicoverpa armigera, is an economically important pest, which harms various kinds of important agricultural crops, such as tomato. The purpose of the present study was to investigate the effect of ionizing radiations (electron beam, X-ray, gamma-ray) on the development and reproduction of H. armigera and to determine the optimal dose of three ionizing radiations for the construction of quarantine technology applicable to tomato export.

일반 시설재배지는 겨울을 포함한 저온 시기에 외부의 온도 변화에 영향을 가능한 적게 받기 위한 형태였다면, 최근에는 환경제어기술이 발달하면서 온도, 습도, CO₂, 광량 등을 제어할 수 있는‘스마트팜(Smart-farm)’이 농가에 보급되고 있다. 한편, 토마토 시설재배지에서 많이 발생하는 대표적인 미소해충인 담배가루이와 작은뿌리파리는 유묘나 창문과 출입문의 개폐과정 중에 유입되어 피해를 입히는 것으로 알려져 있다. 스마트팜 내의 해충 발생밀도는 시설재배지 내부의 미소환경에 따라 달라질 수 있다. 따라서 이러한 미소환경의 패턴을 조사하면 좀 더 정확한 해충 발생예찰이 가능할 것으로 생각된다. 본 연구에서는 서로 다른 지역에 위치한 4개의 스마트팜에서 온도와 습도, 그리고 담배가루이와 작은뿌리파리의 해충밀도를 황색 끈끈이 트랩을 이용하여 1주일 간격으로 조사하여 스마트팜 내의 환경변화에 따른 담배가루이와 작은뿌리파리의 수평적, 수직적 밀도분포를 분석하였다.

Bemisia tabaci is a species complex consist of about 40 cryptic species. This species is also a vector of at least 100 begomovirus including Tomato yellow leaf curl virus (TYLCV). TYLCV transmitted by B. tabaci in a circulative propagative manner but its molecular mechanism is remain unclear. We investigate the transcriptional response of B. tabaci MED to TYLCV infection using next generation sequencing (NGS) analysis. In total 16757 differentially expressed genes between viruliferous and non-viruliferous whiteflies were analyzed. Among them 289 transcripts found significant, where 116 up-regulated and 173 down-regulated. Our results reveal the whitefly-TYLCV relationship and provide important molecular information about virus transmission of vector insects.

배양액의 농도 조건과 품종별 양수분 흡수특성을 구명하여 장기 수경재배를 위한 기초자료를 획득하고자 연구를 수행하였다. 시험 품종으로 토마토 대과종으로는 적색계인 ‘대프니스’와 도색계인 ‘수퍼도태랑’ 소과종으로는 ‘미니찰’ 품종을 이용하였다. 담액재배하였으며 배양액의 EC를 1.0dS·m-1, 2.0dS·m-1, 3.0dS·m-1, 4.0dS·m-1로 다르게 공급하였다. 배양액의 EC가 높은 처리에서 초기에는 엽면적, 생체중이 감소하였으며 염류장해가 발생하면서 생육(초장, 엽면적, 경경, 생체중)이 불량해졌다. 배양액의 EC가 높을수록 수분흡수가 적었다. 수분흡수량은 1차에서는 품종별 차이가 뚜렷하지 않았으나 2차 조사에서는 ‘대프니스’가 EC 2.0dS·m-1 이상에서도 수분흡수가 크게 감소하지 않았으나 ‘수퍼도태랑’은 높은 EC 처리에서 수분 흡수가 감소하였다. 배양액의 EC가 낮은 처리에서 무기이온의 흡수는 N, P, K는 급액농도 보다 높게 흡수된 반면에 Ca, Mg, S는 흡수율이 낮았다. 배양액의 EC가 높은 처리에서는 대부분의 이온이 초기 투입농도의 50% 이하로 흡수되었다. 따라서 EC가 낮은 처리가 높은 처리 보다 흡수되고 남은 배양액의 이온간 불균형이 심하였다. 품종 간에는 ‘대프니스’가 저농도에서 흡수량이 많고 고농도에서는 흡수량이 적어 불량한 양분조건에서 양분을 효율적으로 이용하는 품종이었 으나 과잉 흡수된 양분으로 인한 장해 증상은 가장 심하게 나타내었다.

Recycling of drained nutrient solution in hydroponic cultivation of horticultural crops is important in the conservation of the water resources, reduction of production costs and prevention of environmental contamination. Objective of this research was to obtain the fundamental data for the development of a recirculation system of hydroponic solution in semi-forcing cultivation of ‘Bonus’ tomato. To achieve the objective, tomato plants were cultivated for 110 days and the contents of inorganic elements in plant, supplied and drained nutrient solution were analyzed when crop growth were in the flowering stage of 2nd to 8th fruiting nodes. The T-N content of the plants based on above-ground tissue were 4.1% at the flowering stage of 2nd fruiting nodes (just after transplanting), and gradually get lowered to 3.9% at the flowering stage of 8th fruiting nodes. The tissue P contents were also high in very early stage of growth and development and were maintained to similar contents in the flowering stage of 3rd to 7th fruiting nodes, but were lowed in 8th node stages. The tissue Ca, Mg and Na contents in early growth stages were lower than late growth stages and the contents showed tendencies to rise as plants grew. The concentration differences of supplied nutrient solution and drained solution in NO3-N, P, K, Ca, and Mg were not significant until 5 weeks after transplanting, but the concentration of those elements in drained solution rose gradually and maintained higher than those in supplied solution. The concentrations of B, Fe, and Na in drained solution were slightly higher in the early stages of growth and development and were significantly higher in the mid to late stages of growth than those in supplied solution. The above results would be used as a fundamental data for the correction in the inorganic element concentrations of drained solution for semi-forcing hydroponic cultivation of tomato.

본 연구는 엽록소형광반응 분석을 이용하여 건조스트레스에 의한 공정육묘의 광화학적 활력을 분석하였다. 토마토와 오이 공정육묘를 8일 동안 건조스트레스 처리를 하였다. 엽록소형광반응 (OJIP)과 매개변수 분석을 통해 건조스트레스로 인한 작물의 광화학적 변동을 평가하였다. 엽록소 형광반응 (OJIP) 분석 결과, 토마토는 처리 후 5일부터 최대 형광량 (P)이 감소한 반면 J-I 단계에서는 엽록소 형광량이 증가하였다. 따라서 생리적 활력이 감소한 것을 알 수 있었다. 오이의 경우 처리 후 4일부터 최대 형광 (P) 및 변동 형광량 (FV)이 낮아지고 J-I 단계의 엽록소 형광 수치가 증가하였다. 엽록소 형광 매개변수 분석한 결과 토마토는 처리 후 5일부터 특히 ET2O/RC와 RE1O/RC가 감소하면서 광계II와 광계I의 전자전달효율이 유의적으로 낮아진 것으로 보인 반면 오이는 처리 후 4일부터 ET2O/RC와 PIABS가 상당히 변화하였다. 결론적으로 FV/FM, DIO/RC, ET2O/RC, RE1O/RC, PIABS, PITOTALABS 6개의 지표가 공정육묘의 건조스트레스를 판단하는 지표로 선정되었다. 건조스트레스지수 (DFI)를 통해 건조스트레스로 인한 작물별 건전성 평가를 하였고 오이의 경우 토마토에 비해 건조 저항성이 낮은 것으로 판단되었다.

본 실험은 기존의 플러그 육묘 시스템과 원통형 종이포트 시스템을 상호비교하여 주요 과채류 육묘의 생육특성을 검토 하기 위해 수행되었다. 초장, 엽면적, 경경, 생체중 등의 지상부 생육은 토마토, 오이, 수박 모두 원통형 종이포트와 플러그 트레이 간의 차이가 없었다. 총 근장은 토마토와 오이는 육묘초기, 수박은 전 기간동안 플러그 트레이가 원통형 종이포트에 비해 길었다. 뿌리의 직경별로 각 뿌리의 길이를 구분한 결과, 토마토는 시험구간 차이가 없었지만 오이와 수박은 모든 굵기의 뿌리에서 플러그가 종이포트에 비해 20~251% 길었다. 토마토 뿌리의 생체중은 육묘기는 플러그 트레이가 원통형 종이포트에 약 30% 무거웠지만 생육이 진전될수록 차이가 감소하였고, 정식 이후는 시험구간 차이가 없어졌다. 오이 뿌리의 생체중은 육묘기부터 정식 이후까지 플러그묘가 약 20~30% 무거웠고, 정식 이후 까지도 생육이 진전될수록 차이가 커지는 경향을 보였다. 수박은 육묘기부터 정식 7일후까지는 원통형 종이포트 묘의 지상부 생체중 및 건물중이 무거웠지만, 정식 7일 이후부터 역전되었다. 결론적으로 원통형 종이포트 묘와 플러그 트레이 묘의 지상부 생육은 전반적으로 차이가 없었고, 지하부 생육은 플러그묘의 생육량이 많았다.

본 연구는 환경 친화적 방법인 브러싱을 이용한 기계적 자극의 영향을 받는 오이와 토마토 플러그 묘의 생육 억제 효과를 구명하기 위해 수행되었다. 오이(Cucumis sativus L. ‘Joeunbaekdadagi’)와 토마토(Solanum lycopersicum L. ‘Mini Chal’)를 2017년 10월 9일 상업용 혼합 상토가 충진된 40구 플러그 트레이(54×27.5×5cm)에 파종하였다. 벤로형 유리온실의 재배환경은 15-25oC의 재배 온도 범위와 50±10%의 상대습도를 유지하였다. 파종 15일후에, 오이와 토마토 묘에 무처리(대조구), 7.5mg·L-1의 diniconazole을 처리하였다. 또한, 오이와 토마토의 brushing 처리는 2, 4, 또는 6시간 간격으로 각각 15일과 20일간 적용되었다. 1회씩 brushing 처리를 하였다. 오이와 토마토의 초장, 하배축, 절간장은 대조구에 비해 diniconazole 처리에서 억제되었다. 잎의 크기는 오이와 토마토 모두 감소하였지만, 반면에 엽록소 값은 diniconazole 처리에서 증가하였다. 그러나 오이의 경경은 2시간 brushing 간격 처리에서 가장 두꺼웠다. 지상부와 지하부의 생체중은 diniconazole 처리에서 유의적으로 낮았다. Brushing의 적용은 토마토 묘의 지상부와 지하부의 건물중, 충실도를 촉진시킴으로써 묘소질을 향상 시켰다. 토마토 묘의 엽록소 형광은 2시간 처리에서 급격히 감소하였으며, 이는 brushing 처리에 의한 기계적 스트레스를 나타낸다. 토마토 묘의 상대 생장률은 diniconazole 처리에서 유의적으로 낮았지만, 오이 묘는 모든 처리에서 유의적인 차이가 없었다. 결과적으로, 오이와 토마토 묘의 생육 억제는 생장조절제의 화학 물질에 의한 diniconazole 처리에서 가장 효과적이었다. 그러나 환경 친화적인 관점에서, 2시간의 brushing 간격 처리는 오이와 토마토 묘의 생장에서 화학적 방법을 대체할 수 있는 응용 가능성을 가지고 있다고 판단된다.

Thrips from the genus Frankliniella (Thysanoptera, Thripidae) are a serious insect pest of various crops, including vegetables, fruits and ornamental plants. Thrips cause significant economic damage plants directly by feeding, and indirectly by acting as vectors for the tospoviruses such as Tomato spotted wilt virus (TSWV) and Chrysanthemum stem necrosis virus (CSNV) in chrysanthemum. To investigate the associations of thrips with tospoviruses and their ability to transmit, we have developed a protocol for identifying tospovirus and thrips species simultaneously in an individual thrips sample was successfully conducted. Total RNA was extracted from thrips according to manufacturer’s insturctions of RNeasy mini kit (Quiagen co.), and then TSWV was identified by reverse transcription-polymerase chain reaction (RT-PCR) using TSWV specific primers for the N genes. The residual genomic DNA in thrips RNA extract was used as a template to identify thrips species by PCR using universal primers for ITS2 region and subsequently digesting the PCR product by an restriction enzyme (RsaI) In addition, a classification into the species of thrips was confirmed using the nucleotide sequence of PCR products. The developed protocol was applied to investigate the occurrence of viruliferous thrips species in thrips populations collected from chrysanthemum fields. In this study, most of thrips were identified to Frankliniella spp. and thirps that acquire TSWV was 14 % of 65 thrips.

연 10회 이상 발생하는 온실가루이는 토마토 재배 시 6월 하순 기온이 상승하면서부터 발생량이 급격히 증가하고 약제에 대한 저항성이 강해 많은 농가에서 방제에 많은 어려움을 겪고 있다. 이러한 온실가루이의 효과적인 방제를 위해 최적교호살포 약제조합을 선발하는 실험을 실시하였다. 작용기작에 따라 약제는 각각 신경전달기능을 억제하고, 키틴생합성을 저해하며, 지질생합성을 저해하는 작용기작을 가진 약제로 선정하였다. 각 처리구별로 약제 살포순서를 다르게 하여 교호살포한 결과 모든 처리구에서 3회 약제처리 후 성충밀도가 처리전 밀도보다 유의한 차로 줄어들었다. 약충에 있어서는 약제처리전 모든 처리구에서 약충 발생이 낮아 정확한 밀도억제효과를 확인하기 어려웠지만 최종조사에서는 신경전달저해, 탈피저해, 지질생합성저해 약제 순으로 처리한 처리구의 밀도가 무처리구와 비교하였을 때 일정수준 억제되는것을 확인하였다

기후변화에 따른 시설토마토의 해충 발생 추이를 비교해 보고자, 작물의 주산지를 중심으로 2015년부터 시작하여 현재까지 논산, 부여, 익산, 장수에서 해충 발생 및 밀도를 조사하였다. 논산, 부여, 익산은 2월 중순 이후부터 5월 상순까지, 작기가 다른 장수지역은 6월 상순부터 현재까지 가루이류, 총채벌레류, 아메리카잎굴파리가 주로 발생하였다. 특히, 가루이는 2017년은 4월 중순에 가장 밀도가 높았으나, 작년 대비 고온다습한 기후를 보인 2018년에는 약 한 달 앞 당겨진 3월 중순에 발생최성기를 보였다. 가루이는 모든 농가에서 발생하였으며 발생밀도도 높았다. 총채벌레는 논산, 부여, 익산지역에서는 3월 중순부터 발생하기 시작하여 작기가 종료되는 5월까지 발생밀도가 증가하였으며, 장수지역에서는 6월 중순에 최성기를 보였다. 발생밀도의 정도는 같은 지역 내에서도 농가간의 차이는 있었으며 이는, 농가마다 방제시기나 방법에서의 차이로 보여진다.

The potato tuber moth (PTM) is an oligophagous pest on solanaceous crops. We tested adult olfactory behavior and larval development on 5 cultivated tomato varieties leaves including Moneymaker, Campari, Ailsa craig, LA3475 and E6203, and one wild species, S. pimpinellifolium. Bioassay on PTM larvae showed highest developmental performances in Ailsa craig, and lowest in LA3475. Tomato leaf hydro-distilled oils of Moneymaker, Campari, Ailsa craig, S. pimpinellifolium and E6203 showed strong attractiveness and LA3475 exhibited repulsiveness for mated adult PTM of both sexes in two-armed bioassay. The hydro-distilled oils of all tomato leaves contain the fatty acid n-hexadecanoic acid as a major compound. We conformed presence of n-hexandecanoic acid (palmitic acid) in the leaves by GC-MS. LA3475 consists of (1-hexyltetraecyl) cyclohexane (10.5%) as the second major compound which was absent in all other tomato varieties. A standard sample palmitic acid was tested against the pest at 0.1, 1 and 10 mg/ml did not show any significant olfactometer effect. On other hand, phytol showed a weak attractiveness (60.7-63.6%) and (57.6-60.5%) for male and female PTM, respectively at 0.1, 1 and 10 mg/ml. Additionally, SEM of these tomato varieties leaves showed they have trichomes with distinct shapes. We are working on HPLC, and GC-MS analysis of specific chemicals in trichomes of these tomato varieties leaves.

According to field surveys between 1998 and 2009, four tomatoinfecting begomovirus species detected in Taiwan were Ageratum yellow vein Hualien virus (AYVHuV), Tomato leaf curl Taiwan virus (ToLCTWV), Tomato yellow leaf curl Thailand virus (TYLCTHV), and Tomato leaf curl Hsinchu virus (ToLCHsV). After TYLCTHV first detected in 2005, it quickly replaced ToLCTWV in the tomato fields in Taiwan. In 2009, 8% of the positive samples were infected with ToLCTWV, 51% with TYLCTHV and 41% with mixed infection of both viruses. We performed field surveys again in 2015, 2016, and 2018, and we discovered that all symptomatic tomato plants were infected with ToLCTWV and/or TYLCTHV. Altogether, 59% of the positive samples were infected with ToLCTWV, 33% with TYLCTHV and 8% with mixed infection of both viruses. Surprisingly, the positive samples were more infected with ToLCTWV and less infected with TYLCTHV. To confirm the “revenge” of ToLCTWV in tomato fields, we plan to carry out a more extensive field survey in the upcoming year.

시설 토마토 온실에서 다양한 발광 램프가 장착된 트랩을 가지고 온실가루이의 유인 효과에 미치는 영향에 대하여 조사하였다. 설치된 램프의 종류는 청색, 황색 그리고 흰색 발광 램프가 장착된 트랩을 이용하였다. 실험 결과 청색 발광 램프가 설치된 트랩에서 110마리로 가장 많은 온실가루이 성충이 유인되었고 황색램프 트랩과 흰색램프 트랩에서는 각각 71마리와 45마리가 포획 되었다. 이때 청색 발광램프 트랩의 파장대역은 330nm에서 430nm를 나타내었다. 그러나, 황색광과 흰색광 발광램프 트랩에서도 청색광 램프의 파장대역을 가지고는 있었으나 한편으로 온실가루이가 회피하는 파장대역 또한 동시에 포함하고 있었다. 이 결과 이들 두 개의 트랩에서 보다 청색광 발광트랩이 유인 포획률이 높아 시설 토마토 온실에서 온실가루이의 방제와 예찰에 효과적으로 사용될 수 있을 것으로 판단되었다.