The small brown planthopper (SBPH), Laodelphax striatellus, is one of the most serious pest insects of rice plants.Buprofezin has been used to control SBPH for more than a decade, however, the occurrence of buprofezin resistant SBPHwas reported recently. To develop an alternative pest control an alternative pest control strategy, RNA-seq of buprofezin-treatedSBPH was performed to screen the insecticidal target genes for RNA interference (RNAi). Six genes were selected fordsRNA synthesis, and applied to SBPH to assess the insecticidal efficacy. Two and three of those dsRNAs showed moderatedand substantial insecticidal activity up to 60% of mortality in one week, respectively. These results demonstrated the potentialof gene screening strategy for the development of RNAi-based pest management program.

The small brown planthopper (SBPH), Laodelphax striatellus, is one of the most serious pest insects of rice plants because it can transmit the rice stripe virus (RSV) which often causes significant reduction of yield in the field. Buprofezine is an effective insect growth regular (IGR) pesticide to control planthoppers, however, since the use of buprofezine for more than a decade, it has caused a certain resistance of SBPH. To survey the responses of SBPH to buprofezine, we exposed 4th instar SBPH to 200 ppm buprofezine by dipping method, and extracted total RNA for RNA-seq by Illumina platform. The quality filtered raw reads of cDNA obtained from experimental and control SBPH were subjected to Bowtie2 followed by eXpress computer program to compare the differential gene expression which will be important information for pest control methods using RNAi.

시판되고 있는 16종의 살충제 중 buprofezin이 포함된 7종의 혼합제와 8종의 단제를 선정하여 귤가루깍지벌레(Planococcus citri)의 약충과 성충에 대하여 약제감수성을 조사하였다. 성충에 대해서 buprofezin이 15%와 20%가 포함된 합제(buprofezin 15%+acetamiprid 4%, buprofezin 20%+dinotepuran 15%, buprofezin 20%+thiacloprid 5%, buprofezin 20%+thiametoxam 3.3%)는 90% 이상의 높은 살충활성을 나타내었다. 약충에 대해서도 buprofezin함량이 높은 약제(buprofezin 15%+acetamiprid 4%, buprofezin 20%+dinotepuran 15%, buprofezin 20%+thiacloprid 5%, buprofezin 20%+thiametoxam 3.3%) 일수록 살충활성이 높았다. 그러나 buprofezin 15%+etofenprox 3% 약제는 buprofezin함량이 높음에도 불구하고 약충과 성충 모두에 살충활성이 낮았다. 예외적으로 buprofezin 10%+clothianidin 3%는 buprofezin함량이 낮음에도 불구하고 약충과 성충에 각각 96.6%, 86.6%의 높은 살충활성은 나타내었다. 살충활성이 우수한 5종 약제로 3령 약충에 대한 침투이행성과 잔효성을 검증한 결과에서 약제 모두 살충효과가 낮았다.

폿트에서 벼멸구 성충을 접종하고 buprofezin 처리시기를 달리하였을 때, 접종성충에 미치는 영향 및 약처리시기에 따른 벼멸구 밀도억제효과를 약처리당시의 연령구성과 관련하여 조사하였다. Buprofezin (7.0 g a.i./10 a)은 벼멸구 수컷에 대해서 영향을 미치지 않았으며 갓 우화한 벼멸구암컷에 대해서 수명과 산란수의 감소효과가 있었으나 우화후 3일 이상 경과한 성충의 수명이나 산란수에는 영향을 미치지 않았으며 buprofezin 처리당시의 유충군 밀도는 약처리후 급격히 저하되었다. Buprofezin의 벼멸구개체군 밀도억제효과는 처리약량이 높을수록, buprofezin 처리당시 buprofezin의 약효지속효과내에 노출된 유충군의 비율이 높을수록 좋았는데 buprofezin 7.0 g a.i./10 a 처리의 경우 적정처리시기는 접종 18일후부터 접종후 제1세대 성충이 출현하기 직전까지 약 10일간이었다.

Buprofezin(25% WP)의 처리약량에 따른 벼멸구 유충에 대한 약효지속기간 및 buprofezin이 벼멸구 유충에 미치는 생물학적 영향을 폿트실험으로 조사하여 다음과 같은 결과를 얻었다. Buprofezin의 벼멸구 2령유충에 대한 약효지속효과는 상당히 길며, 처리농도가 높을수록 약효지속기간도 길었다. 17.5 g a.i./10 a 처리는 약처리 35일후에도 90%정도의 살충효과를 유지하였고, 5.78~11.50 g a.i./10 a 처리는 (90% 이상 상충률을 유지하는 약처리후 경과시간)이 9.0~13.5일, (50% 이상 살충률을 유지하는 약처리후 경과시간)은 16.8~22.8일로 추정되었다. 그리고 벼멸구 2령유충에 대하여 약처리 15일까지 95%이상의 살충력을 유지할 수 있는 buprofezin 처리약량은 13.00 g a.i./10 a이었고, 50%이상의 살충력을 유지할 수 있는 처리약량은 4.44 g a.i./10 a로 추정되었다. Buprofezin 7.0 g a.i./10 a 처리는 벼멸구 1령유충에 대하여 약처리 17일후까지 100%의 살충률을 유지하였으며 1령유충에 대한 은 32.5일로 같은 농도의 2령 약충에 대한 보다 15일정도 길었다. Buprofezin(7.0 g a.i./10 a)은 처리당시 4령까지의 유충을 100% 치사시켰고, 5령유충에 대해서는 우화전까지 약 70%의 살충력을 보였으나 5령이 생존하여 우화한 성충암컷은 수명이 현저하게 감소하였고 전혀 산란을 하지 못하였다.

살충제의 체계적 처리에 의한 벼멸구 개체군밀도억제 가능성을 검토할 목적으로 실내와 폿트에서 buprofezin과 isoprothiolane의 벼멸구 밀도억제에 관한 몇 가지 특성을 조사하였다. 두 약제 모두 처리농도에서 약충의 발육기간에는 영향을 미치지 않았으나 buprofezin을 약충에 처리했을 경우 그로부터 우화한 성충의 수명이 짧아졌으며, 그 효과는 유영약충에 처리했을 때 더 강하게 나타났다. 폿트에서 buprofezin 2G의 약효지속기간은 약 30일 정도였으며 그의 밀도억제효과는 유영약충의 대다수인 개체군에 처리했을 때 개체군밀도변동상황에 있어서 낮은 밀도수준을 유지할 수 있었다. Isoprothiolane 12G의 개체군밀도억제효과는 약처리당시의 유영약충 비율과 밀접한 관계가 있었던 바, buprofezin의 7월중 처리는 개체군년영분포가 유영약충으로 편중되도록 유도하여 목벼열병방제시 처리하는 isoprothiolane의 벼멸구방제효과를 증대시킬 수도 있을 것으로 생각된다.