Control efficacy of sterile male release against the striped fruit fly, Zeugodacus scutellata

Gimyeon Kwon,Yonggyun Kim 한국응용곤충학회 2019 한국응용곤충학회 학술대회논문집 Vol.2019 No.10

Adult emergence of Neodryinus typhlocybae (Ashmead) (Hymenoptera: Drynidae) in Korea

Bo Yoon Seo,Gimyeon Kwon,Jin Kyo Jung,Jeong Hwan Kim,Gwan-Seok Lee,Jumrae Cho 한국응용곤충학회 2021 한국응용곤충학회 학술대회논문집 Vol.2021 No.04

단백질 기반 Terpinyl Acetate를 이용한 호박과실파리류 암컷 유살 기술 개발

김용균,권기면,Kim, Yonggyun,Kwon, Gimyeon 한국응용곤충학회 2018 한국응용곤충학회지 Vol.57 No.2

국내 호박에 피해를 주는 두 과실파리 해충은 호박과실파리(Bactrocera depressa)와 호박꽃과실파리(B. scutellata)이다. 두 해충의 미성숙 시기는 기주 그리고 땅 속에 존재하여 대기에 노출된 성충 시기가 방제의 대상이 된다. 이들 과실파리 성충을 대상으로 본 연구는 암컷유살제를 개발하는 연구의 목적을 두었다. 현재 다른 과실파리에 대해서 사용되고 있는 상용 유살제는 이들 호박과실파리류에 대해서 유인력이 낮았다. 본 연구는 단백질 기반에 terpinyl acetate (TA)를 가미하여 유인력을 증가시킨 유살제를 개발하였다. 이 TA-단백질 유살제는 두 종의 호박과실파리류 모두를 유인하였다. 또한 암수 모두를 유인하지만, 암컷이 수컷에 비해 더 많이(60~70%) 유인되었다. TA-단백질 유살제는 이들 호박과실파리류의 방제는 물론이고 특이한 유인제가 없는 호박과실파리에 대해서 모니터링 소재로 응용될 수 있다. Bactrocera depressa and B. scutellata are serious insect pests to pumpkin in Korea. Adult stage which exposes to aerial condition is the optimal target for control because the immature stages of both species hide within host fruit, flowers or under ground. This study aimed to develop an attract-to-kill technique of their females. A commercially available attract-to-kill agent was not effective to attract these two pumpkin fruit flies. This study developed an attractant containing protein-based terpinyl acetate (TA). This TA-protein lure was effective to attract two pumpkin fruit flies. It attracted both sexes with female-biased frequency (60-70%). This TA-protein lure would be used for control both pumpkin fruit flies and may be used for monitoring field populations of B. depressa, in which specific attractant is not known.

호박꽃과실파리(Bactrocera scutellata) 방제를 위한 효과적 살충제 스크리닝 기술

김용균(Yonggyun Kim),권기면(Gimyeon Kwon),안정준(Jeong Joon Ahn) 한국농약과학회 2018 농약과학회지 Vol.22 No.1

전자빔 조사를 이용한 호박꽃과실파리의 불임 수컷 제조 기술과 유전방제 응용

김용균,압둘라알바키,권기면,Kim, Yonggyun,Al Baki, Md. Abdullah,Kwon, Gimyeon 한국응용곤충학회 2020 한국응용곤충학회지 Vol.59 No.1

호박꽃과실파리(Zeugodacus scutellata)는 국내 자생종으로 국제적으로는 검역 대상 과실파리 중 하나로 분류되고 있다. 불임충방사기술(sterile insect release technique (SIT))은 검역 대상 과실파리를 박멸하는 데 이용되어 왔다. 본 연구는 호박꽃과실파리를 대상으로 불임충 제조 기술을 개발하여 SIT 기술로 이 해충에 대한 방제 가능성을 분석하였다. 이에 앞서 먼저 형광현미경 기술로 호박꽃과실파리의 생식관련 기관을 관찰하였다. 다영양실형 난소소관을 갖는 1 쌍의 난소는 약 100 개의 난포를 발달시키며, 각 난포는 난모세포와 영양세포를 지니며 난포세포가 둘러싸는 구조를 지닌다. 난소 발육은 우화 후 10 일이 지나 발육을 시작하고 우화 후 20 일이 되면 난각을 가지고 있는 난모세포를 발달시켰다. 수컷의 경우 성숙된 정소가 우화 직후에 관찰되었으며 수정관에는 운동성이 있는 정자로 채워져 있었다. 불임 수컷을 제조하기 위해 다양한 선량(0~1,000 Gy)의 전자빔을 3~5 일 경과된 번데기에 조사하였다. 200 Gy 세기 전자빔으로 번데기에 조사하면 무처리와 차이 없이 성충으로 발육하였고 이후 정상 암컷과 교미행동을 보였다. 비록 이들 처리 수컷의 교미는 무처리 수컷과 비교하여 큰 차이 없는 산란력을 보였지만 산란된 알들은 부화하지 못했다. 다음으로 200 Gy 조사로 형성된 불임 수컷을 정상 암컷과 수컷이 함께 있는 장소에 방사하였다. 이때 불임충 수컷 은 정상 수컷에 비해 9 배 많은 수로 방사하였다. 이러한 불임충 처리는 차세대 부화율을 현격하게 감소시켰다. 이상의 결과는 200 Gy 세기의 전자빔으로 호박꽃과실파리의 불임충을 제조할 수 있고, 이렇게 형성된 불임충은 SIT 방제에 적용할 수 있다는 것을 제시하고 있다. The striped fruit fly, Zeugodacus scutellata, is endemic in Korea, but it has been regarded as one of the serious quarantine pests throughout the world. Sterile insect release technique (SIT) has been used to eradicate quarantine fruit flies. This study developed a technique to generate sterile males and applied SIT to control Z. scutellata. First of all, the reproductive systems of Z. scutellata adults were examined with fluorescent microscope. Polytrophic ovaries comprises of around 100 follicles with developing oocytes. Each follicle contains an oocyte with several nurse cells and are surrounded with follicular epithelium. Oocyte development began at 10 days after adult emergence (DAE) and formed chorionated oocytes after 20 DAE. On the other hand, male testes were well developed just after adult emergence. The vas deferens was filled with motile sperms. To generate sterile males, different doses (0~1,000 Gy) doses of electron beam were irradiated to 3~5 days old pupae of Z. scutellata. When male pupae were irradiated with electron beam at 200 Gy, they developed and mated with females without any significant difference compared to untreated males. Although the untreated females mated with the 200 Gy-irradiated males laid eggs, no eggs did not hatch. The 200 Gy-irradiated males were then applied to untreated male and female flies in a density ratio of 1:9 (untreated males : treated males). The laid eggs suffered significant infertility. These results suggest that electron beam-irradiated pupae at 200 Gy resulted in male sterility and the resulting males would be applied to SIT.

호박꽃과실파리의 트랩형 수컷박멸제 기반 기술 개발

김규순,김민현,권기면,김용균,Kim, Kyusoon,Kim, Minhyun,Kwon, Gimyeon,Kim, Yonggyun 한국응용곤충학회 2017 한국응용곤충학회지 Vol.56 No.1

호박꽃과실파리(Bactrocera scutellata)는 호박꽃을 가해하는 해충이다. 이들 수컷은 식물체 유래물질인 raspberry ketone (RK)에 유인되어 섭식하는 습성을 지니고 있다. 본 연구는 이 해충의 방제를 위해 수컷박멸기술(male annihilation technique: MAT)을 개발하는 데 목표를 두고 이를 위한 기반 기술을 탐색하였다. 효과적 유인 물질이 실내 및 실외 실험을 통해 비교되었다. 일반적으로 과실파리류에 유인효과가 높은 methyl eugenol에 호박꽃과실파리 암수는 모두 반응하였으나 야외에서는 전혀 유인효과가 나타나지 않았다. RK의 합성 유도체인 cuelure(CL)에 호박꽃과실파리 수컷은 실내 및 야외조건에서 모두 높은 유인효과를 나타냈다. 그러나 본 연구에서 지향하는 왁스형 방출기 조건에서 RK가 CL에 비해 동등하거나 우수한 유인효과를 보였다. MAT를 구성하는 데 유인 물질과 함께 포함될 살충제를 피레스로이드 살충제로 선발하였다. 또한 MAT 처리 후 치사된 개체의 확인과 계수를 위해 깔때기형 트랩을 선발하였다. 이러한 결과를 종합하여 본 연구는 호박꽃과실파리의 MAT 기술은 RK과 비펜스린을 담은 왁스형 방출기로 결정하고 이를 깔때기트랩에 설치하도록 구성하였다. 이러한 기본 조건은 추후 현장 적용할 MAT 기술 개발에 기반 정보로 이용될 수 있다. The striped fruit fly, Bactrocera scutellata, infests pumpkin flowers. Males are attracted to raspberry ketone (RK) and feed the attractant. This study was conducted to determine essential techniques to develop a male annihilation technique (MAT) of this insect pest. Effective attractants were screened in laboratory and field conditions. Both males and females were responsive to methyl eugenol (ME) in laboratory, though no flies were attracted to ME traps in field conditions. In contrast, cuelure (CL), which is a chemical derivative of RK, was effective to attract males of B. scutellata in both laboratory and field conditions. However, RK was equivalent or superior to CL when they were formulated in a form of wax dispenser. A pyrethroid insecticide along with the attractant was effective to attract and kill B. scutellata. Funnel trap was useful for MAT to confirm and count dead flies. These results indicate that MAT against B. scutellata consists of RK and bifenthrin in a wax type formulation, which is installed to a funnel type of trap. These essential factors would be useful to develop MAT applicable to control B. scutellata in fields.

복숭아순나방 성충 복부에서 발현하는 불포화효소의 RNA 간섭과 교미교란

김규순,정충렬,양창열,권기면,김용균,Kim, Kyusoon,Jung, Chung Ryul,Yang, Chang Yeol,Kwon, Gimyeon,Kim, Yonggyun 한국응용곤충학회 2017 한국응용곤충학회지 Vol.56 No.1

복숭아순나방(Grapholita molesta)은 두 가지 주요 성페로몬 성분(Z-8-dodecenyl acetate and E-8-dodecenyl acetate)을 갖고 있다. 이 성페로몬 성분의 생합성 과정 분석은 포화지방산의 10번 탄소에 이중결합을 합성하는 불포화효소($10{\Delta}$ DES)가 종 특이적 광학이성체 형성에 필수적이라고 제시하였다. 그러나 이 효소의 분자적 특징에 대해서 분석되지 않았다. 본 연구는 복숭아순나방 성페로몬 샘의 전사체에서 $10{\Delta}$ DES로 추정된 불포화효소(Gm-comp1575)의 단백질 기능 영역을 분석하였다. Gm-comp1575 유전자는 370개의 아미노산 서열 정보를 암호하고 있으며 분자량은 약 43.2 kDa 그리고 등전위점(pI)은 8.77로 추정되었다. 이 불포화효소는 4개의 막투과영역을 지니고 있으며, 6개의 탄수화물 결합 위치가 아미노 말단과 세포내 영역에서 갖는 것으로 추정되었다. 분자계통분석은 Gm-comp1575가 다른 종에서 알려진 $10{\Delta}$ DES와 유사성이 높은 것으로 밝혀졌다. Gm-comp1575 전사체는 암컷 성페로몬 샘 및 다른 복부 조직에서 발현되었다. 이 유전자 발현에 대한 RNA 간섭 처리는 처녀 암컷으로 하여금 사과원에서 수컷을 유인하는 능력을 크게 감소시켰다. 이러한 결과는 Gm-comp1575가 복숭아순나방의 성페로몬 생합성과 관련이 있는 유전자라고 제시하고 있다. Two major sex pheromone components (Z-8-dodecenyl acetate and E-8-dodecenyl acetate) are known in the peach fruit moth, Grapholita molesta. From a putative biosynthetic pathway of these sex pheromone components, delta 10 desaturase ($10{\Delta}$ DES) has been proposed to play a crucial role in synthesizing a species-specific stereoisomer of the double bond. However, its molecular identity was not known. This study determined a putative desaturase (Gm-comp1575) as a $10{\Delta}$ DES candidate from G. molesta transcriptome constructed from the sex pheromone gland. Its open reading frame encodes 370 amino acid sequence with a predicted molecular weight at 43.2 kDa and isoelectric point at 8.77. It was predicted to have four transmembrane domains and six glycosylation sites at N-terminal or cytosolic domains. A phylogenetic analysis with its predicted amino acid sequence indicated that Gm-comp1575 is closely related with known $10{\Delta}$ DES genes of other insects. Gm-comp1575 transcript was detected in female adults at sex pheromone gland and other abdominal tissues. RNA interference of Gm-comp1575 significantly reduced attractiveness of virgin females in apple orchard compared to control females. These results suggest that Gm-comp1575 is associated with sex pheromone biosynthesis of G. molesta.

Occurence and control of pumpkin fruit fly (Bactrocera depressa) in a field pumpkin

Won-seok Choi,Dae-Hong Lee,Jin-Won Seo,Won-Jin Kang,Cheol Jang,Joo-Kyung Kim,Gimyeon Kwon 한국농약과학회 2018 한국농약과학회 학술발표대회 논문집 Vol.2018 No.10

오리엔탈과실파리 예찰용 왁스형방출기 제작 및 분자진단기술

김용균,김민현,김규순,모하마드 바탄파라스트,김예진,권기면,Kim, Yonggyun,Kim, Minhyun,Kim, Kyusoon,Vatanparast, Mohammad,Kim, Yejin,Kwon, Gimyeon 한국응용곤충학회 2017 한국응용곤충학회지 Vol.56 No.3

오리엔탈과실파리(Bactrocera dorsalis)는 주요 검역 대상으로 지정된 해충이다. 이 해충에 대한 고감도 모니터링과 진단 기술이 초기 방역 처리에 요구된다. 본 연구는 오리엔탈과실파리를 유인하여 치사시킬 목적으로 메틸유제놀과 생물농약을 혼합한 왁스형 방출기를 제작하였다. 본 연구는 또한 5종의 주요 검역 과실파리(오리엔탈과실파리, 오이과실파리, 퀸즐랜드과실파리, 말레이시아과실파리, 지중해과실파리)에 대한 PCR 진단프라이머를 개발하였다. 이상의 모니터링용 왁스방출기과 분자진단기술을 말레이시아 코타키나발루 지역에서 실증 시험하였다. The Oriental fruit fly, Bactrocera dorsalis, has been designated as a main quarantine insect pest. Sensitive monitoring and diagnosis against B. dorsalis are required for early quarantine treatment. This study formulated a wax type dispenser containing methyl eugenol and biopesticide to attract and kill this insect. It also developed diagnostic PCR primers against five major quarantine fruit flies of B. dorsalis, B. cucurbitae, B. tryoni, B. latifrons, and Ceratitis capitata. The lure and diagnostic primers were evaluated in a field located in Kota Kinabalu, Malaysia.

Occurence and control of pumpkin fruit fly (Bactrocera depressa ) in a field pumpkin

Won-seok Choi,Dae-Hong Lee,Jin-Won Seo,Won-Jin Kang,Cheol Jang,Joo-Kyung Kim,Gimyeon Kwon 한국응용곤충학회 2018 한국응용곤충학회 학술대회논문집 Vol.2018 No.10

호박과실파리(Bactrocera depresaa)는 한국, 일본, 중국에 분포하는 해충으로 최근 단호박, 맷돌호박 등 호박의 수요 증가로 그 피해가 증가하는 실정이다. 이러한 호박과실파리는 성충이 호박 과실 표피를 뚫어 내부에 산란하여 유충이 과실 내부를 가해하기 때문에 처리시기를 놓치거나, 약제침투가 저조한 살충제로는 방제가 어려운 실정이다. 이에 따라 본 시험은 노지 호박 내 발생하는 호박과실파리의 방제를 위해 사이안트라닐리프롤 유제를 이용하여 경엽처리 효과를 검토하였다. 시험은 유과기에 산란하는 습성을 지닌 호박과실파리를 고려하여 암꽃이 달려 있는 유과를 대상하였으며, 성충 발생초기에 사이안트라닐리프롤 유제를 처리하여 약제처리 20일 후 피해과율 및 과실 내 유충수를 조사하였다. 조사 결과, 사이안트라닐리프롤 5% 유제를 2,000배로 성충 발생초기 7일 간격 2회 처리 시 피해과율과 유충수 조사 모두 90% 이상의 높은 방제효과를 보였다.