The two-spotted spider mite, Tetranychus urticae Koch, is one of the economically important agricultural pests globally, as it attacks a wide range of vegetable and horticultural crops. In this study, we evaluated spatial repellent and oviposition deterrent activities of T.urticae in response to fifteen compounds derived from ester-containing natural products. To evaluate the tests, we used bridge two-choice test and host two-choice test in laboratory conditions. Among the eight compounds showed spatial repellent and oviposition deterrent activities against T. urticae at the 20 mg dose and some compounds had the activities at lower dose. We also conducted two-choice test with a blend and single compounds to determine which showed stronger spatial repellent and oviposition deterrent activities. In host two-choice test, we evaluate repellence between distance of compounds. This study concluded that series compounds from ester-containing natural products have the potential to be used managing T. urticae in the field.

The two-spotted spider mite, Tetranychus urticae Koch, is one of the most important agricultural pests. Therefore, we screened fifteen compounds from natural products for their spatial repellent and oviposition deterrent activities against T. urticae in the laboratory by using two-choice and no-choice tests. In the bridge two-choice test, nine compounds showed the spatial repellent effects on T. urticae at 20 mg dose, resulting in reduced numbers of eggs. Among the nine compounds, at 2 mg dose, two compounds were selected as having more spatial repellent activity than the others. The two compounds also showed spatial repellent and oviposition deterrent effects in the two-choice test from hosts. In the no-choice test from a host, the spatial repellent effects of the two compounds to T. urticae were significantly stronger than that of controls. These results suggest that the findings can be used as potential agents for the prevention and population control of T. urticae in the field.

To mitigate the intrusion of insect pests, behavioral modifications using repellents are commonly employed. Among their active ingredients, plant essential oils have gained prominence as safer alternatives to synthetic repellents. However, the absence of rigorous scientific efficacy testing have been undermined the reliability of these essential oil based repellent products. Previous studies have highlighted that the observed repellency in bioassays are strongly influenced by the testing environment. Our research introduces three distinct laboratory-scaled repellency test methods – spatial repellency, choice repellency in a closed and opened environment – to evaluate prevalent insect repellent products. Notably, we observed significant variations in repellency percentages among products. The most effective product from each method was identified, and its active ingredients were analyzed both quantitatively and qualitatively, by GC-MS analyses. To determine the applicability of these methods in selecting active ingredient concentrations, individual active ingredient components underwent dose-response testing. Our findings suggest that, when selected appropriately, these three methods can be applied for the development and evaluation of potent essential oil based repellent products.

본 연구에서는, 5가지 식물의 메탄올 추출물을 이용하여 모기기피 효과 실험을 진행하고 누드 쥐를 모델로 하여 흰줄숲모기에 대한 모기기 피제의 유효용량 및 유효시간을 평가하였다. 그리고 식물의 휘발성분을 GC-MS로 분석하였다. 유효용량은 개박하가 10, 50, 100, 200 μg/mL 에서 72.9, 83.7, 86.4, 97.3%의 효율로 가장 높았다. 누드 쥐를 대상으로 한 유효시간 연구에서는 5가지 식물의 메탄올 추출물 중 개박하, 개다 래 및 개똥쑥이 90.5%로, 30분까지만 지속하였다. 각 식물의 휘발성분을 분석한 결과, 애플민트 28개 성분, 개다래 19개 성분, 개똥쑥 27개 성분, 개박하 26개 성분, 민들레 19개 성분이 확인 되었다. 특히 모기기피제의 유효 성분으로 알려진 네페탈락톤(nepetalactone)이 개박하의 휘발성분 중 한 성분으로 확인 되었다(27.95 mg/Kg). 본 연구결과는 다양한 휘발성분을 함유한 식물을 이용한 모기기피제 재료로서 가능성을 제시한다.

충북 청주지역에서 채집된 작은소피참진드기(Haemaphysalis longicornis)에 대하여 다양한 식물체 메탄올 조추출물과 천궁유래 물질들을 이용하여 살비활성과 기피활성을 조사하였다. 총 24종의 식물추출물을 이용한 작은소피참진드기에 대한 살비활성을 조사한 결과, 천궁(Cnidium officinale)에서 93.3%의 살비율로 가장 높은 활성을 보였으며, 기피 효과의 경우 도라지, 미국자리공, 백목련, 어성초, 천궁, 칡잎 등에서 통계적으로 유의미한 차이를 보였다. 기피 및 살비활성이 가장 높은 천궁의 메탄올추출물을 용매 분획한 물질들과 천궁 유래물질인 butylidenephthalide 의 활성을 비교한 결과, 헥산(hexane)층 처리 3일 후에 90%의 높은 살비효과를 보였으며 기피반응도 통계적으로 유의미한 차이를 보였다. 천궁 유래물질인 butylidenephthalide은 처리 7일 후에 90%의 살비활성을 보였고 T-tube olfactometer 실험에서 모든 작은소피참진드기가 무처리 구로 이동하여 기피활성이 있음을 알 수 있었다. 따라서 본 연구결과는 천궁 조추출물과 천궁유래물질인 butylidenephthalide를 이용하여 작은 소피참진드기의 방제 개발에 기초자료로 활용될 수 있을 것으로 생각된다.

초음파 모기 기피 장치 ‘모스 윈드솔루션(Mos windsolution)’의 성능을 실내에서 평가하였다. 해당 제품은 120Hz~1.2MHz 사이의 주파수를 가진 초음파를 발생시켜 모기가 기피하도록 유도하는 기능을 갖고 있다. 기기의 성능 평가를 위하여 선택적 실험과 비선택적 실험을 실시하였다. 선택적 실험은 2m의 PVC 파이프 양 끝에 15cm cube 형태의 실험 케이지를 연결하고, 그 옆면에 쥐를 한 마리씩 구속하였다. 처리구 쪽에 모스 윈드솔루션을 가동시켜 초음파가 발생하도록 놓은 후 파이프 중앙에 흰줄숲모기(Aedes albopictus)를 방사시켰고 1시간 뒤 양 케이지를 밀봉, 냉동시켜 유입된 흰줄숲모기의 성별과 수를 파악했다. 비선택적 실험은 150x200x150cm의 모기장 안에 상부만 열린 아크릴 케이지를 넣고, 아크릴 케이지 내부에 철망 뚜껑이 있는 용기에 담긴 쥐를 넣어두었다. 처리구 쪽에는 모스 윈드솔루션을 가동시켜 놓았다. 모기장에 흰줄숲모기를 방사시키고, 시간당 아크릴 케이지에 유입된 모기의 수를 파악하였다. 그 결과 두 실험 모두에서 모스 윈드솔루션이 대조구 대비 최대 80%의 모기 기피 효과를 보였음을 확인할 수 있었다.

Miticidal and repellent activity of twenty plant essential oils against the adults of two spotted spider mites, Tetranychus urticae, were examined. Sandalwood oil was the most potent one in mortality, whereas clary sage oil exhibited the greatest repellent activity. On those twenty essential oils tested, no apparent correlation between toxicity and repellency was observed. The chemical compositions of sandalwood and clary sage oils were identified via GC/MS analyses. The major constituents of sandalwood oils were sesquiterpene compounds, whereas the major ones for clary sage oil were monoterpenes. Among the major components in clary sage oil, linalyl acetate was not only the most abundant constituent, but also the most responsible one for its repellent activity against the adults of the two spotted spider mites. Nevertheless, the combination of seven major constituents of clary sage oil showed lesser repellent activity than the original essential oil did, implying the presence of interactions between the major and minor constituents affecting the overall repellent activity of the crude oil.

톱다리개미허리노린재는 최근 농약사용 횟수의 증가로 천적이 사라지면서 전국적으로 크게 발생을 하고 있다. 톱다리개미허리노린재는 년 2~3회 발생하며 포장 잔재물이나 포장 주위의 잡초 등에서 성충으로 월동한 후 다음 해 봄 기주작물인 콩과 작물, 과수작물, 곡류작물에 피해를 주는데 이중 콩이 가장 적합한 먹이원이며 피해가 가장 크다. 콩의 열매 성숙 초기 즉 착협기에 일어나는 톱다리개미허리노린재에 의한 섭식 피해가 수확량에 직접적인 영향을 주기 때문이다. 본 실험은 톱다리개미허리노린재에 대한 기피제 개발 목적으로 미나리과 식물체정유인 아조완 정유와 그 성분들의 톱다리개머허리노린재 성충 및 약충에 대한 기피 활성을 실험실내에서 four-arms olfactometer를 이용하여 조사하였다. 아조완 정유를 1.25 mg의 농도에서 처리했을 때 성충 수컷 89% 및 암컷 성충 90%가 기피를 보였다. 4령 약충의 경우, 성충과 같은 농도로 처리했을 때 73%의 기피 활성이 나타났다. 아조완 정유의 기피 활성 물질을 확인하기 위해 GC-MS로 정유를 분석하였고 12종의 정유 성분을 확인하였다. 12종의 아조완 정유성분들 중 각 성충 수컷과 암컷, 4령 약충에서 1 mg 농도로 처리했을 때 thymol과 carvacrol이 100%의 강한 기피 활성을 보였다. 아조완 정유와 정유성분들은 톱다리개미허리노린재의 집합페로몬 트랩과 같이 “push and pull”전략에 활용이 가능할 것으로 판단된다.

Insecticidal and repellent effects of herb extracts were tested against Aedes albopictus and Ochlerotatus togoi that are common among mosquitoes which inhabit Korea. Herb extracts from Mentha×piperita, Ocimum basilicum, and Nepeta cataria were extracted using distilled water and 70% ethanol respectively. Both kinds of mosquitoes were raised in environment control rearing system with air temperature of 25℃, humidity of 70%, and light condition of 14:10(L:D). Insecticidal effect was verified by feeding extracts to mosquitoes(Park et al., 2016.); repellent effect, by measuring their radial distance from extract by time. N. cataria extract using distilled water as a solvent is predominant in insecticidal effect; O. basilicum, using 70% ethanol. In particular, N. cataria has the most outstanding repellent effect.

본 연구에서는, 20종의 식물정유를 이용하여 점박이응애 성충에 대한 살비활성 및 기피활성을 확인하였다. 살비활성 평가에서는 샌달우드 오일이, 기피활성 평가에서는 클라리 세이지 오일이 가장 높은 효과를 나타내었고, 평가에 사용한 20종의 식물정유간에는 살비활성과 기피활성간 의 상관관계가 매우 낮게 나타났다. 높은 활성을 나타낸 정유들의 혼합시험에서는, 거의 대부분의 조합이 서로간에 저해효과를 갖는 것으로 확인되었다. 샌달우드 및 클라리 세이지 오일의 구성성분은 GC/MS 분석을 통해 확인하였으며, 샌달우드는 세스퀴터펜류가, 클라리 세이지 오일은 모노 터펜류가 주종을 이루었다. 클라리세이지 오일의 구성성분 중에서는 linalyl acetate가 가장 높은 함량을 갖고 있을 뿐만 아니라, 해당정유가 기피효과를 갖는 주된 효능물질임을 확인하였다.

방충포장 상용화 연구를 위하여 선정된 천연기피물질을 이용한 방충포장 소재를 개발하고 이들의 저장해충에 대한 방충효과를 시험하였다. ㈜농심의 라면포장 박스의 접착제로 사용되는 핫멜트에 0, 2%의 기피물질을 처리하고 화랑곡나방에 대한 방충효과를 시험한 결과, 2% 기피물질이 처리된 방충 핫멜트 처리구와 무처리구 간 화랑곡나방 개체수는 박스외부에서는 차이가 없었으나(df=30, t=0.56, P>0.05), 박스의 골판지 틈새(df=30, t=6.78, P<0.05)와 박스내 부(df=30, t=2.45, P<0.05)에서는 처리구에서 유의하게 적게 나타났으며, 무처리구와 처리구 박스내부 전체(박스내부+ 골판지 틈새)와 박스 전체에서 발견된 화랑곡나방 개체수도 처리구에서 유의하게 적은 것으로 조사되었다 (내부전체: df=30, t=13.58, P<0.05, 박스전체: df=30, t=13.60, P<0.05). 화랑곡나방 유충이 발견된 위치는 무처리구와 처리구 모두에서 박스외부가 가장 적었으며, 박스내부와 골판지 틈새의 순으로 조사되었으며 전체적으로 처리구에서 유의하 게 적게 발견되었다.

The acaricidal activity of a methanolic extract and fractions from the rhizome of Cnidium officinale against Dermanyssus gallinae adults was investigated. The C. officinale methanolic extract exhibited 100% acaricidal activity after 48 h of treatment at a dose of 4,000 ppm. Gas chromatography–mass spectrometry and nuclear magnetic resonance spectroscopy revealed (Z)-ligustilide as a constituent of C. officinale. Acaricidal activity was examined in three experimental tests (spray, fumigation and contact), with the spraying method being the most effective. The methanolic extract of C. officinale showed both contact and fumigant activities, though only fumigant activity was observed with (Z)-ligustilide. These results suggest that C. officinale derived material can be used for the development of a control agent for D. gallinae.

오미자를 가해하는 여러 해충 중 과피를 가해하는 볼록총채벌레를 대상으로 황색등에 대한 기피반응과 유인제에 대한 유인반응을 2017년 5월부터 8월까지 경북 문경시 동로면 소재 유기전환, 무농약, GAP 및 유기농 재배지에서 조사하였다. 황색등을 처리한 평지 및 경사지 모두에서 볼록총채벌레의 기피반응을 확인할 수 없었고 꽃노랑총채벌레 의 유인제로 사용하고 있는 p-anisic acid methyl ester에 대한 유인반응 또한 대조구와 비교했을 때 효과가 없는 것으로 조사되었다. 이러한 결과는 Derksen et al. (2016)이 언급한 것처럼 볼록총채벌레가 주행성(diurnal) 해충임을 의미하며 p-anisic acid methyl ester가 아닌 오미자가 발산하는 다른 향기물질(plant violates)을 이용한 유인제나 수컷이 방출하는 집합페로몬을 활용한 트랩 개발이 필요함을 제시하고 있다. 이러한 트랩 개발은 볼록총채벌레의 효과적인 예찰 및 대량포획에 도움이 될 것으로 판단된다.

Methyl benzoate (MB) is a natural compound in many plants and shows insecticidal toxicity against various insect pests. We determined contact, fumigant, and repellent activities of MB against the sweetpotato whitefly Bemisia tabaci and the greenhouse whitefly Trialeurodes vaporariorum (Hemiptera: Aleyrodidae). Complete contact mortality was obtained by 4% MB. Contact mortality at 2% MB into eggs, 4th instar nymphs and adults were 69.4%, 91.6% and 80%, respectively. Fumigation of 2% MB killed 95% of adults. In addition, treatment of 4% MB repelled 60% adults. There was no significant different between two species. Our results suggest that MB has high potential as an natural pesticide for sustainable pest management in crop production.

The western flower thrips, Frankliniella occidentalis (Pergande) (Thysanoptera: Thripidae), is an important pest of horticultural and agricultural crops worldwide. The repeated use of chemical insecticides resulted in the development of insecticide resistance. We evaluated response of F. occidentalis to three synthetic herbivore-induced plant volatiles (HIPVs), methyl salicylate, methyl anthranilate, and nonanal known as attractants of thrips’ natural enemy, in Y-tube olfactometer. Mated fed adult females of F. occidentalis showed lowest response rate to methyl salicylate than methyl anthranilate, and nonanal. These results show that methyl salicylate may act as repellent to F. occidentalis, and can be used as a component of push-pull strategies for the management of F. occidentalis.