Molecular identification of three aphid parasitoids, Aphidius areolatus, A. absinthii, and A. uzbekistanicus (Hymenoptera: Braconidae) from Ulleungdo and Dokdo Islands in Korea

황활수,이경열 국립중앙과학관 2021 Journal of Asia-Pacific Biodiversity Vol.14 No.3

The Ulleungdo and Dokdo Islands are located in the East Sea of Korea and have a unique ecosystem. Wecollected Aphidiinae mummies from the Ulleungdo and Dokdo Islands in 2018. Three species of parasitoidsin the genus Aphidius Nees, A. absinthii Marshall, A. areolatus Ashmead, and A. uzbekistanicusLuzhetzki, were identified using morphological characteristics and molecular techniques from themummies of three aphid host species Macrosiphoniella formosartemisiae Takahashi, Capitophorus elaeagni(Del Guercio), and Aphis rumicis Linnaeus, respectively. The comparison of the nucleotide sequences ofmitochondrial cytochrome c oxidase subunit I in the GenBank database revealed that A. uzbekistanicuswas 100% identical to 135 sequences of the species from Asian, American, and European countries and aone-nucleotide variation from a Serbian specimen. Aphidius absinthii was 100% identical to a Japanesespecimen of the species and 0.39% variable from the Serbian specimen. However, the cytochrome coxidase subunit I sequence of A. areolatus did not match in the database and was first reported from thisstudy. Our phylogenetic analysis of 31 Aphidius and 3 Euaphidius species listed in the GenBank databaseindicated a monophyletic taxon within 12.72% variation. This study is the first report of the geographicdistribution of three Aphidius species in the Ulleungdo and Dokdo Islands of Korea.

국내 매미나방(나비목: 태극나방과) 천적 및 매미나방 핵다각체병바이러스의 유전적 다양성 조사

황활수,이영수,이희아,최덕수,이경열 한국응용곤충학회 2021 한국응용곤충학회지 Vol.60 No.4

아시아계통의 매미나방(Lymantria dispar asiatica) (나비목: 태극나방과)은 국내 토착해충으로서 지역에 따라 돌발적으로 대발생한 사례 가 있으며, 다양한 수목 및 농작물에 피해를 끼치는 광식성 해충이다. 특히 2019년 이후로 경기도, 충청도, 경북 북부지역에서 대발생하여 산림 및 인근지역 도심에 발생하여 산림 및 도시민들의 정서적 피해를 끼치기도 했다. 본 연구에서는 2020-2021년 경북 예천지역에서 알집을 채집하여 사육한 결과, 매미나방 핵다각체병바이러스(LdMNPV) 감염에 의해 79.65% (321/403마리)는 사육중 사망하였다. 염기서열 분석은 2021년 국내 12 지역에서 매미나방 유충을 36마리를 조사한 결과, LdMNPV의 late expression factor-8 (lef-8), polyhedrin (polh) 유전자의 종내변이율이 0.80%, 0.86%로 확인됐다. NCBI database 자료와 비교 분석한 결과 일본의 LdMNPV와 가장 유사했으며, 터키의 LdMNPV와 가장 큰 차이를 나타냈다. 본 조사를 통하여 LdMNPV는 높은 감염율을 나타냈고 매미나방 중요한 개체군 조절인자중 한가지로 작용할 것으로 판단된다. Asian gypsy moth, Lymantria dispar asiatica (Lepidoptera: Erebidae), which is an indigenous pest in Korea, a large outbreak has been reported in Gyeonggi-do, Chungcheong-do, and northern Gyeongsangbuk-do from 2019 in forest and nearby downtown areas, causing emotional damage to forests and city dwellers. During the indoor culture of gypsy moth eggs collected in Yecheon, Gyeongbuk in 2021 we found that 79.65% (321/403 of first instar larvae) were died due to Lymantria dispar multiple nucleopolyhedrovirus (LdMNPV) infection. Sequence analyses of 36 gypsy moths collected from 12 regions in Korea using LdMNPV late expression factor-8 (lef-8) and polyhedrin (polh) genes showed a genetic variation of 0.80% and 0.86%, respectively. Comparison to GenBank data showed that the Korean samples were most similar to LdMNPV in Japan, whereas most different to those of Turkey. These results showed a high infection rate of LdMNPV in Korea and LdMNPV is one of the important population regulators of the gypsy moth.

Simple mass-rearing technique of a predatory mite Gaeolaelaps aculeifer (Canestrini) (Acari: Laelapidae)

황활수,정덕웅,박지혜,이경열 한국곤충학회 2019 Entomological Research Vol.49 No.12

We developed a simple mass-rearing technique for a soil-dwelling predatory mite Gaeolaelaps aculeifer. The rearing container consists of two (inner and outer) plastic boxes. The inner box contains rice husks, and is placed inside the outer box which contains a small amount of water. This system is useful to keep high humidity within the inner box and to prevent mites escaping from the box. The prey mite Tyrophagus putrescentiae was also reared in a similar way using rice bran and provided to G. aculeifer once a week. Rearing condition within the inner box were maintained at 25 ± 1°C, 95 ± 5% relative humidity. In this double box system, G. aculeifer was rapidly grown and overpopulated within two weeks while another predatory mite Stratiolaelaps scimitus require four weeks rearing period. This technique help farmers improve biological control efficacy of soil pests in greenhouse as well as open field cultivation.

Molecular identification of Aphidius transcaspicus (Hymenoptera: Braconidae: Aphidiinae), a closely associated species of Aphidius colemani, in Korea

황활수,정덕웅,김진원,이경열 한국응용곤충학회 2018 Journal of Asia-Pacific Entomology Vol.21 No.4

Aphidius colemani (Braconidae: Aphidiinae) is an endoparasitoid and one of the most commercially used parasitoids for the control of various pest aphids. However, species identification of A. colemani is difficult because of the high degree of morphological similarity with closely associated species, such as A. transcaspicus and A. platensis. Recently, we identified a large-scale emergence of parasitoids from mummies of Rhopalosiphum maidis on barley banker plants in Yecheon County, Korea. The morphological characteristics of the forewing, petiole, and antenna indicated that our specimen is A. transcaspicus. The partial nucleotide sequence analysis of the mitochondrial cytochrome oxidase subunit I (COI) gene showed that it is 100% identical to Japanese specimens and 1.69% variable to Greek specimens. Analysis of the phylogenetic tree, haplotypes, and amino acid sequence of the COI gene, as well as the internal transcribed spacer 2 (ITS2) of the nuclear ribosomal DNA region, indicated that A. transcaspicus is closer to A. platensis than A. colemani, and Korean and Japanese populations were mostly diversified groups at the intraspecific level. This study provides important information to elucidate the genetic variation in A. transcaspicus and the relationships between closely related species within the A. colemani group.

이중상자 시스템을 이용한 뿌리이리응애(Stratiolaelaps scimitus)의 대량생산 방법

정덕웅,황활수,김진원,이경열,Jung, Duck-Oung,Hwang, Hwal-Su,Kim, Jin-Won,Lee, Kyeong-Yeoll 한국응용곤충학회 2018 한국응용곤충학회지 Vol.57 No.4

A mass-rearing method for a soil-dwelling predatory mite Stratiolaelaps scimitus (Womersley) was developed using the double box system. The rearing box consists of two, outer (22 L, $54{\times}36{\times}18cm^3$) and inner (6.5 L, $31{\times}22{\times}11cm^3$), plastic boxes. Inner box was filled with chaff (rice husks) which is used as the shelter of the predatory mites. Outer box contained 1 L of water and the inner box, then covered with a lid. This system prevents the predatory mites from escaping as well as keeping moisture of the shelter. In addition, Tyrophagus putrescentiae (Schrank), as prey mites of S. scimitus, was reared on the rice bran as a food source using the same double box system. The both mites were reared at $25{\pm}1^{\circ}C$, $60{\pm}10%$ relative humidity condition. The prey mites were provided once a week. The density of predatory mites increased three times for four weeks and the final population was approximately 120,000 individuals/box (4 L). This is a simple mass-raring technique of S. scimitus and helpful for the biological control of soil pests. 토양해충의 포식성 천적인 뿌리이리응애[Stratiolaelaps scimitus (Womersley)]를 이중박스 시스템을 활용하여 대량생산할 수 있는 방법을 개발하였다. 사육상자는 외부(22 L, $54{\times}36{\times}18cm^3$) 및 내부(6.5 L, $31{\times}22{\times}11cm^3$)로 구성된 플라스틱상자이다. 내부상자에는 뿌리이리응애의 은신처 역할을 하는 왕겨(4 L)를 담았다. 외부상자에는 물을 1 L 채우고 그 위에 내부상자를 넣고 외부상자 덮개를 덮었다. 이 시스템은 포식성응애의 탈출을 막고 은신처의 습도를 유지할 수 있다. 천적의 먹이원으로서 긴털가루응애[Tyrophagus putrescentiae (Schrank)]를 쌀겨에 사육하였으며, 뿌리이리응애와 마찬가지로 2중상자에서 증식시켰다. 천적응애상자에 주 1회 먹이응애를 제공하면서 $25{\pm}1^{\circ}C$, 상대습도 $60{\pm}10%$ 조건에서 사육하였다. 뿌리이리응애의 밀도는 4주에 3배로 증가하였으며 최종적으로 약 12만 마리/상자(4 L)였다. 이 방법은 간단한 뿌리이리응애 대량사육기술로서 토양해충의 생물적 방제에 큰 도움이 될 것으로 판단한다.

시설재배지 국화에서 자가생산한 뿌리이리응애 (응애아강: 가시진드기과)를 활용한 총채벌레의 생물적 방제

정덕웅,황활수,김산영,이경열,Jung, Duck-Oung,Hwang, Hwal-Su,Kim, San-Young,Lee, Kyeong-Yeoll 한국응용곤충학회 2019 한국응용곤충학회지 Vol.58 No.3

총채벌레는 시설재배작물의 주요 해충으로서 짧은 세대, 기피행동 및 살충제 저항성 발달 등으로 인하여 방제가 어려운 실정이다. 뿌리이리응애[Stratiolaelaps scimitus (Womersley)]는 포식성 토양응애로서 땅에 떨어져 용화되는 총채벌레를 포식한다. 본 연구에서는 농가자가생산법에 따라 증식한 뿌리이리응애를 활용하여 2018년 8~9월에 시설재배지 국화에 발생한 총채벌레의 밀도억제효과를 분석하였다. 총채벌레의 초기밀도는 꽃송이 당 약 6마리였다. 온실에 뿌리이리응애 한 상자 처리 시 밀도는 약 1,000마리/$m^2$ 정도 된다. 시험기간 동안 총 10상자를 처리하였다. 9월 말 무처리 온실의 총채벌레 밀도는 $53.7{\pm}7.0$마리로 8.8배 증가한 반면에 처리 온실의 밀도는 $13.5{\pm}1.7$마리로 2.1배 증가하였다. 처리구의 밀도는 무처리구 대비 74.9%가 억제되었다. 즉, 여름기간 국화재배시설의 고온 조건에도 불구하고 뿌리이리응애를 이용하여 총채벌레의 밀도를 억제할 수 있는 가능성이 높다고 판단된다. For greenhouse crops, thrips is one of the major insect pests, but its control is difficult owing to short generation time, rapid escaping behavior, and development of pesticide resistance. Stratiolaelaps scimitus (Womersley) is a soil-dwelling predatory mite attacking various soil invertebrate species, including thrips. Using the method by growers' self-production, we mass-reared S. scimitus colony and investigated thrips control in the greenhouse chrysanthemum. The initial density of thrips was six individuals/flower. The treatment with one S. scimitus box in the greenhouse was estimated to be $1,000individuals/m^2$. From August to September 2018, the greenhouse was released with a total of 10 boxes of S. scimitus. The density of thrips in the untreated and the treated cultivar was $53.7{\pm}7.0$ and $13.5{\pm}1.7$ on the late September, respectively, which indicated a reduction of 74.9% in the treated cultivar. Our results suggest that S. scimitus was highly effective for the control of thrips in the greenhouse chrysanthemum although temperature is very high during the summer season.

담배가루이에 대한 님 추출물의 경구독성 및 현장 적용 효과

심재경,황활수,정덕웅,이형철,구경본,이경열 한국응용곤충학회 2016 한국응용곤충학회 학술대회논문집 Vol.2016 No.10

님(Azadirachta indica) 추출물은 곤충의 식욕, 발달 및 산란 억제 효과가 있다. 이러한 효과는 접촉보다 주로 섭식에 의해서 높게 나타난다. 주요 원예해충인 담배가루이에 대하여 님제제(5,000 ppm azadirachtin)의 경구독성을 분석하였다. Double-parafilm chamber에 0, 5, 10, 50 ppm의 azadirachtin을 함유한 20% 설탕액을 72시간 섭식시켜본 결과 살충율이 12.5, 77.5, 97.5, 100%로 나타났다. 담배가루이 약충이 붙어있는 오이잎을 이용한 single leaf assay 결과 우화율이 87.0, 16.6, 16.1, 6.6%로 감소하였다. 또한, 토마토 시설재배지에 azadirachtin 50ppm 농도로 관주처리를 해 본 결과 잎당 약충 수가 평균 60.3% 감소하였다. 그리고 약 2개월간 육안조사에서 작물의 성장에는 무처리구와 차이가 없었다. 본 시험결과, 님액상제제를 관주처리함으로서 가루이 뿐만 아니라 시설재배지의 다른 흡즙성 해충의 경구독성을 유발함으로서 친환경적 해충방제에 효과적인 방법이라고 판단된다.

미끌애꽃노린재(노린재목: 꽃노린재과)의천적유지식물로서 국화의 효율성 분석

신혜원,황활수,심재경,이경열 한국응용곤충학회 2022 한국응용곤충학회지 Vol.61 No.4

천적유지식물은 재배지에 천적을 지속적으로 유지할 수 있도록 하기 위하여 필요한 비작물성 식물이다. 미끌애꽃노린재는 총채벌레 등 원예작물 해충의 주요 천적이지만, 재배지의 장기적인 유지를 위해서 효율적인 천적유지식물의 개발이 필요하다. 미끌애꽃노린재의 우수한 천적유 지식물을 선발하기 위하여 다양한 화밀식물 7종류(돌나물, 채송화 그리고 국화 5 품종)를 대상으로 미끌애꽃노린재의 산란율을 비교해 본 결과, 노란색 꽃을 가진 국화 품종에서 가장 높게 나타났다. 본 연구결과는 총채벌레 방제를 위한 미끌애꽃노린재의 효과를 증대하는데 기여할 것으로 판단된다.

Comparison of the predation capacities of two soil-dwelling predatory mites, Gaeolaelaps aculeifer and Stratiolaelaps scimitus (Acari: Laelapidae), on three thrips species

박지혜,Munir Mostafiz Md,황활수,정덕웅,LEE,Kyeong-Yeoll 한국응용곤충학회 2021 Journal of Asia-Pacific Entomology Vol.24 No.1

Soil-dwelling predatory mites are natural enemies of various soil pest insects and mites. Both Gaeolaelaps aculeifer (Canestrini) and Stratiolaelaps scimitus (Womersley) are commercialized natural enemies of thrips, but there is little information on the predation rate of these predatory mites on different thrips species. We compared their predation capacities on three thrips species, Frankliniella occidentalis, F. intonsa, and Thrips palmi, which are major pests of various horticultural plants. The predatory rate of G. aculeifer was higher than that of S. scimitus. Both predator species fed on more T. palmi thrips than F. occidentalis or F. intonsa thrips, which may be attributable to the smaller body size of T. palmi than the other thrips. Predation rates of female adults were 2.6–2.8 times higher than those of deutonymphs in both species. Predation rates were not separated according to the various developmental stages (i.e., second instar larva, pupa, or adult) of thrips; however, deutonymphs fed on fewer adults than larvae or pupae of F. occidentalis. Our results suggest that both G. aculeifer and S. scimitus are active predators that can prey during any of their developmental stages and on any species of thrips tested.

배추흰나비 천적인 배추벌레살이금좀벌의 형태 및 유전자 분석

김찬주,박재유,임정욱,정현서,황활수,정덕웅,김진원,한경미,이경열 한국응용곤충학회 2016 한국응용곤충학회 학술대회논문집 Vol.2016 No.10

기생벌(parasitoids)은 기주곤충의 다양한 발달단계에 특징적(내부 또는 외부)으로 기생한다. 이러한 기생벌은 적어도 10만종 이상이 존재하며 해충방제를 위한 중요한 천적자원으로 활용된다. 본 연구에서는 배추흰나비 번데기의 내부에 기생하는 기생벌을 채집하여 그 형태 및 분자생물학적 분석을 실시하였다. 기생벌의 cytochrome oxidase subunit I (COI) 염기서열을 결정하고 NCBI database에서 비교 분석해 본 결과 Pteromalus venustus와 가장 높은 유사성 (91%)을 나타냈다. 국내에는 금좀벌과(Pteromalidae)에 24속 33종이 보고되었고 그 중 Pteromalus 속에는 오직 배추벌레 살이금좀벌(P. puparum) 단 1종이 기록되었다. 그러나, P. puparum의 COI 염기서열 정보는 보고된 바 없다. 그리고 P. puparum은 배추흰나비에 기생하는 반면에 P. venustus는 벌의 일종인 Alfalfa leaf cutting bee인에 기생한다. 본 연구결과 채집한 기생벌은 P. puparum으로 판단되며 처음으로 이종의 COI 염기서열을 보고한다. 또한, 배추흰나비의 친환경적 방제를 위하여 배추벌레살이금좀벌을 천적자원으로 활용할 수 있다.