Management of the Development of Insecticide Resistance by Sensible Use of Insecticide, Operational Methods

정부근,박정규,Chung, Bu-Keun,Park, Chung-Gyoo Korean Society of Applied Entomology 2009 한국응용곤충학회지 Vol.48 No.2

해충의 저항성발달로 야기되는 문제를 해결하기 위한 정보를 제공함으로써 향후연구를 촉진시키고자 하였다. 농약사용이 지속되는 한 저항성 발달은 필연적이라는 생각으로, 저항성발달을 지연시키기 위해 재배자가 활용할 수 있는 약제성질에 근거를 둔 약종선택, 혼용, 교호, 모자이크 처리 등 약제살포법과, 천적과 양립할 수 있는 선택성 살충제와 저항성 천적의 이용을 중심으로 한 병해충 종합관리(IPM)에 대해 고찰하였다. 저항성관리에 약종의 성질을 이용할 경우 약종별로 작용점과 mode of action(작용방식)이 같거나 다를 수 있고, 2차 해충과 함께 살충제의 활성, 잔류기간, 약제 저항성 발달에 대한 취약성도 다르다. 약제는 섭식, locomotion(거동), 비행, 교미, 포식자 회피 등에도 영향을 미치므로 종합적으로 고려하여 역교차저항성을 나타내는 살충제의 사용이 바람직하다. 농약혼용은 실제 많이 이루어지고 있고 앞으로도 그러하겠지만, 진정한 의미에서 저항성 발달 지연을 위한 혼용, 교호, 모자이크 처리법은 대립유전자의 우성도, 교차저항성, 유입(immigration), fitness 불이익 등과 함께 살충제의 작용방식과 작용점들의 차이에서 구성약제가 매우 높은 비율로 충을 죽이는 부의 교차저항성을 가진 살충제들의 채택에 대하여 논의하였다. 저항성 관리에 약제혼용의 대표적인 사례 22가지와 교호처리 사례 27가지를 표로 제시하였다. 혼용처리의 잠재적 불이익은 생물적 방제의 와해, 이차해충의 저항성발달, 고도의 저항성 개체군 선발, 다양한 살충제에 대한 교차저항성 범위 확대를 내포하고 있다. 교호처리는 살포약량을 높이거나 낮추고, 다른 대사기구를 가진 살충제를 사용하는 것도 고려되었다. 모자이크 처리는 진딧물 같이 정주성 해충인 경우에 연관없는 살충제를 교호로 다른 구역에 처리하거나, 살충제 처리한 열(列)과 그렇지 않은 것을 혼합 배치하여 저항성 발달을 지연시키거나 피해를 감소시킬 수 있다. 해충의 저항성 진화 측면에서 볼 때, 기생자와 포식자의 저항성과 선택성은 농약처리를 요하는 세대 수를 감소시키고 농약으로부터 피난처의 상보적 역할을 수행할 수 있다. 작물별, 기주별, 기생자와 포식자에게 선택성을 보이는 약제를 별도의 표로 요약하여 제시하였다. 기생자의 생존력 향상을 위해 살충제의 선택성과 선택성에 영향을 주는 내 외적 요인에 대하여 검토하였다. 농약사용 하에서 기생자를 사용하기 위해 농약에 대해 저항성이거나 내성이 있는 기생자를 검정, 채집 혹은 선발하는 것을 논의하였다. 포식자에 대한 선택독성에 영향을 미치는 요인들로 농약의 선택성, 선택성의 포장적용과 그에 미치는 요인, 포식자와 기주의 균형, 선택성을 도외시한 방제법의 문제점, 천적과 농약의 양립성 등에 대하여 논의하였다. An attempt was made to stimulate future research by providing exemplary information, which would integrate published knowledge to solve specific pest problem caused by resistance. This review was directed to find a way for delaying resistance development with consideration of chemical(s) nature, of mixture, rotation, or mosaics, and of insecticide(s) compatible with the biological agents in integrated pest management (IPM). The application frequency, related to the resistance development, was influenced by insecticide activity from potentiation, residual period, and the vulnerability to resistance development of chemical, with secondary pest. Chemical affected feeding, locomotion, flight, mating, and predator avoidance. Insecticides with negative cross-resistance by the difference of target sites and mode of action would be adapted to mixture, rotation and mosaic. Mixtures for delaying resistance depend on each component killing very high percentage of the insects, considering allele dominance, cross-resistance, and immigration and fitness disadvantage. Potential disadvantages associated with mixtures include disruption of biological control, resistance in secondary pests, selecting very resistant population, and extending cross-resistance range. The rotation would use insecticides in high and low doses, or with different metabolic mechanisms. Mosaic apply insecticides to the different sectors of a grid for highly mobile insects, spray unrelated insecticides to sedentary aphids in different areas, or mix plots of insecticide-treated and untreated rows. On the evolution of pest resistance, selectivity and resistance of parasitoids and predator decreased the number of generations in which pesticide treatment is required and they could be complementary to refuges from pesticides To enhance the viability of parasitoids, the terms on the insecticides selectivity and factors affecting to the selectivity in field were examined. For establishment of resistant parasitoid, migration, survivorship, refuge, alternative pesticides were considered. To use parasitoids under the pressure of pesticides, resistant or tolerant parasitoids were tested, collected, and/or selected. A parasitoid parasitized more successfully in the susceptible host than the resistant. Factors affecting to selective toxicity of predator are mixing mineral oil, application method, insecticide contaminated prey, trait of individual insecticide, sub-lethal doses, and the developmental stage of predators. To improve the predator/prey ratio in field, application time, method, and formulation of pesticide, reducing dose rate, using mulches and weeds, multicropping and managing of surroundings are suggested. Plant resistance, predator activity, selective insect growth regulator, and alternative prey positively contributed to the increase of the ratio. Using selective insecticides or insecticide resistant predator controlled its phytophagous prey mites, kept them below an economic level, increased yield, and reduced the spray number and fruits damaged.

국내 살충제 나방류의 저항성관리

박웅,장익환,강종수 한국응용곤충학회 2013 한국응용곤충학회 학술대회논문집 Vol.2013 No.10

전세계적으로살충제에 대한 곤충의 저항성발현을 막을수 있는 단일방법은 없 다. 그 원인으로는 각 지역에서의 살충제, 작물 과 해충의 복잡다양한 상호관계에 의한 것으로 보아야 할것이다. 최근에 개발되고있는 환경 및 인축독성에 보다 안전하고 활성이 높은 살충제에 대하여 농민의 효과적인 방제를 위해서는 기본적으로 살충제저항성 관리원칙을 만들어 관리하여야 할 것으로 판단된다. 해충종합관리(IPM) 및 살충제저항성관리 (IRM)의 골격내에서 여러가지 방제수단 (화학적방제, 경종적방제,생물적방제등) 에 의하여 저항성발현을 최소화 시키는 노력이 필요하며 제품출시전후의 저항성 발현에 대한 Risk를 평가하고 저항성이 발현되기전에 관계기관, 학계, 관련업계, 판매상, 농민등의 적극적인 저항성관리를 위한 노력을 하여야 할 것으로 판단된다. 제품이 출시되면 잠재적인 저항성발현에 대한 질문에 직면하게 될것이다. 이러 한 리스크를 쉽게 예측하기는 어렵지만 그것은 상황에 따라 매우 다양하고 이는 여 러가지 특징들 때문에 좌우되어진다고 생각되어진다. 약제의 지효성, 기존에 사용된 약제와의 연관성, 작용기작, 교차저항성등이 관 련되며 일반적으로 잔효력이 긴 약제는 잔효력이 짧은 약제보다 저항성이 발현될 가능성이 높고 또한 혼합제 선택시에도 각단제의 추천약량 및 잔효력이 고려되야 함은 물론이다. 그리고 각약제의 추천약량, 시즌중사용횟수, 처리된면적, 처리시 기등을 판단하여 적절한 방제를 할수 있도록 하여야한다. 해충의 생식율, 해충의 운동성, 먹이의 다양성, 해충의 크기 및 서식범위, 개체내 저항성인자의 분포범위, 유전적요인등도 해당되고 또한 년간 세대수가 많은 해충은 저항성의 발현이 다른 해충들에 비하여 빠르게 나타난다는 것이 사실이다. 이러한 기술적인 사실을 바탕으로 국내에서의 최근 개발된 Diamide계통약제에 의한 나방류의 저항성관리의 원칙을 제시하고자한다.

복숭아혹진딧물 야외개체군의 살충제 저항성 마커 선발

김주일,권민,심재동,김점순,이영규,지삼녀,이정태,류종수,유동림,이계준,Kim, Ju Il,Kwon, Min,Shim, Jae Dong,Kim, Jeom Soon,Lee, Yeong Gyu,Jee, Sam Nyu,Lee, Jeong Tae,Ryu, Jong Soo,Yoo, Dong Lim,Lee, Gye Jun 한국응용곤충학회 2014 한국응용곤충학회지 Vol.53 No.2

2009~2011년 동안 국내 주요 배추 재배지 5개 지역(평창, 홍천, 봉화, 무주, 제주)에서 살충제에 대한 복숭아혹진딧물의 저항성 발달 정도를 조사하고, 야외 개체군에 적용 가능한 살충제 저항성 마커를 개발하기 위해 본 연구를 수행하였다. 조사된 5개 지역 개체군 모두 여러 살충제 종류에 대하여 다양한 저항성을 보였다. 다양한 저항성을 보인 5개 지역 야외 개체군으로부터 여라 살충제에 대하여 복합적으로 저항성을 보이는 복합저항성 계통(MR)을 선발하였고, 이 MR과 모든 지역 채집 개체군에 대해 등전점전기영동과 정량염기서열분석(quantitative sequencing, QS)을 통하여 에스터레이즈 과발현과 살충제 작용점 내 돌연변이를 확인하였다. MR을 포함한 모든 야외 개체군에서 에스터레이즈의 과발현과 아세틸콜린에스터레이즈 1 유전자(ace1)의 StoF 돌연변이를 확인할 수 있었다. 넉다운 저항성 돌연변이로 잘 알려진 파라 타입 나트륨 채널 유전자(para)의 LtoF 돌연변이는 모든 지역 채집 개체군은 물론 비펜스린에 대해 3,461배 저항성을 보이는 MR에서도 발견되지 않았다. 그 외에 MtoL 돌연변이를 발견하였는데, 생물검정 결과 저항성 수준과 돌연변이 발생 빈도가 일치하였다. 따라서 생물검정 대신, 이러한 분자 마커를 활용 한다면 더 효율적으로 살충제 저항성 평가가 가능할 것이다. 이러한 분자 마커들(ace1의 StoF, para의 MtoL)은 정량염기서열분석, PCR amplification of specific alleles (PASA) 등의 진단 방법에 쉽게 응용이 가능 하고, 이러한 방법은 야외 복숭아혹진딧물 저항성 관리에 적용이 가능 할 것이다. The resistance levels of the green peach aphid, Myzus persicae (Sulzer), against 10 insecticides was checked and selected the applicable insecticide resistance markers. We conducted our study in 5 cabbage cultivation regions (Pyeongchang, Hongcheon, Bongwha, Muju, and Jeju) of Korea, over 3 successive years (2009-2011). We selected a multi-resistant (MR) strain from among the 5 field-collected populations. We analyzed esterase over-expression and mutation(s) in the target sites, by using native isoelectric focusing (IEF) and quantitative sequencing (QS). We detected esterase over-expression and StoF mutation in the acetylcholinesterase 1 gene (ace1) in all of the field-collected populations, including the MR strain. We did not detect the LtoF mutation, which is a well-known knockdown resistance (kdr) mutation in the para-type sodium channel gene (para), in the MR strain; however, the value of the MR strain for bifenthrin was 3,461-fold higher than that of the susceptible strain. Our results indicate that insecticide resistance is more effectively evaluated using molecular markers than by conducting a bioassay. The molecular markers StoF in ace1 and MtoL in para can easily be applied in diagnostic methods such as QS or PCR amplification of specific alleles (PASA). These methods may be extended to management of M. persicae resistance in the field.

Comparative monitoring of insecticide resistance of Bemisia tabaci collected from greenhouse peppers in the Republic of Korea

Gyeongmo Gu,Minsung Ma,Seojin Jung,Donghun Kim 한국응용곤충학회 2024 한국응용곤충학회 학술대회논문집 Vol.2024 No.04

담배가루이는 전세계의 온대 및 아열대 지방에 넓게 분포하고 있으며, 한국에서는 시설재배작물의 주요 해충 이다. 1998년 충북 친천군 장미재배지에서 처음 확인되었으며, 이후 전국적으로 확산된 것으로 추정된다. 담배가 루이는 고추, 토마토, 오이 등 300종이 넘는 넓은 기주범위를 가지며, 식물체를 흡즙하여 작물의 생산성을 저하시 키고 토마토황화잎말림바이러스(tomato yellow leaf curl virus, TYLCV) 등 100여종이 넘는 바이러스를 매개한다. 담배가루이는 주로 살충제를 이용한 방제가 이루어진다. 하지만 살충제를 이용한 방제법은 살충제 저항성 개체 를 발생시킨다. 살충제 저항성 개체가 발생하게 되면 방제 효율이 급감하여 농가에 추가적인 경제적 피해를 야기 한다. 본 연구는 국내 지역별 담배가루이를 대상으로 약제별 살충제 저항성의 발생 현황을 조사하여, 지역별 효과적인 약제를 탐색하고 향후 방제 전략 수립에 기여하고자 한다. 담배가루이는 전국 15지역(파주, 양평, 화성, 양구, 횡성, 평창, 당진, 천안, 공주, 예천, 구미, 사천, 남원, 나주, 고흥)에서 채집되었다. 살충제는 작용기작 별 사용량이 많은 8종을 선정하였으며, 엽침지법을 사용하여 살충률을 확인하였다. 곤충생장조절제(insect growth regulators, IGR) 피리프록시펜계 약제는 알을 대상으로, 그 외 7개 약제는 2령약충을 대상으로 살충률을 확인하였 다. 모든 지역에서 높은 살충력을 보인 약제는 아버멕틴과 밀베마이신계, 스피노신계, METI살충제, 디아마이드 계 약제이다. 특히 아버멕틴과 밀베마이신계 약제는 살충제 권장사용농도(10ppm)보다 낮은 8.9ppm이하의 LC90 값을 보여 감수성으로 추정되며, 예외적으로 천안 지역의 25.6ppm으로 상대적으로 높은 LC90값을 보였다. 낮은 살충력을 보인 약제는 네오니코티노이드계, 설폭시민계, 피리프록시펜계, 테트론산 및 테트람산 유도체 약제이 다 특히 네오니코티노이드계 약제는 모든 지역에서 살충제 권장사용농도(50ppm)보다 높은 715ppm이상의 LC90 값을 보여, 모든 지역에서 살충제 저항성이 발생한 것으로 추정된다. 실험결과를 통해 살충제 별 살충력의 차이와 지역별 살충제 저항성을 검정하였다. 연구결과를 통해 지역별/약제별 저항성관리 및 대응전략을 수립하여 농업 생산성을 향상시키는 것에 도움이 되고자 한다.

Fenobucarb 및 Carbofuran의 저항성 벼멸구 체벽 투과량과 체내 대사에 관한 연구

朴亨萬,李泳得,崔承允 한국응용곤충학회 1991 한국응용곤충학회지 Vol.30 No.1

벼멸구의 살충제 저항성 기구를 구명하고자 fenobucarb와 carbofuran으로 벼멸구를 18세대 이상 누대 선발하여 얻어진 저항성 벼멸구를 대상으로 저항성 기루를 조사하였으며, 얻어진 결과 중 살충제의 체벽 투과량, 대사 및 대사산무렝 대하여 보고하고자 한다. Fenobucarb및 carbofuran은 처리 1시간 이내에 처리된 양의 50%이상이 벼멸구 체벽을 투과하였고, 계통별 체벽 투과량 차이는 크지 않았으나, 저항성 계통에서 적었으며, 배설된 양도 처리 3시간 이후 저항성 계통에서 증가하여 5시간 후에는 감수성 계통에 비해 각각 1.9배, 1.6배가 많았다. 벼멸구 체내에서는 두 살충제 모두 감수성 계통에 비하여 저항성 계통에서 2시간 정도 빠르게 분해되었다. 벼멸구 homogenate를 이용하여 대사산물을 조사한 결과 fenbucarb의 주 대사산물은 OSBP(o-sec-butyl phenol)이고, crbofuran의 주 대사산물은 3-ketocarbofuran phenol이었으며, 대사산물량은 저항성 계통에서 2배 정도 증가하였다. 주 대사산물인 OSBP 및 3-ketocarbofuran phenol의 감수성 벼멸구에 대한 반수치사약량은 100/g 이상으로 독성이 없었다. 살충제의 빠른 분해대사는 벼멸구의 주요한 저항성 기구중 하나인 것으로 나타났다. Cuticular penetration and detoxication as mechanisms of resistance to the carbamate insecticides in fenobucarb-selected() and carbofuran-selected() strains of the brown planthopper (N. lugens Stal) were investigated. Rates of penetration were not significantly different in the susceptible and resistant strains. However, total amount of excretion of the and strains were much larger than that of the susceptible strain. Fenovucarb and carbofuran were in vivo metabolizd much faster in the strain than in the susceptible strain. OSBP(o-sec-butyl phenol) and 3-ketocarbofuran phenol were invitro the major metabolites of fenobucarb and carbofuran in the brown planthopper, respectively. Total amount of the two major metabolites were produced abotu 2 times larger in the and strains compared to the susceptible strain. OSBP and 3-ketocarbofuran phenol were not so toxic to the brown planthopper ( >100 /g hopper). Based on our data, detoxication plays a large role in resistance to fenobucarb and carbofuran in the resistant strain of BPH, although several resistance factors maybe involved.

Monitoring of the regional insecticide resistance of Bemisia tabaci collected from the pepper house in the Republic of Korea

Gyeongmo Gu,Jiseok Kim,Donghun Kim 한국응용곤충학회 2023 한국응용곤충학회 학술대회논문집 Vol.2023 No.10

담배가루이(Bemisia tabaci)는 국내 주요 농업 해충으로서 고추, 오이, 토마토 등의 시설재배 작물에 큰 피해를 입힌다. 담배가루이는 작물을 흡즙하여 식물체의 상태를 악화시키고 TYLCV(tomato yellow leaf curl virus)등 100 여 종의 바이러스를 매개하며, 배설물을 통해 그을음병을 유발한다. 가장 일반적인 담배가루이의 방제방법은 빠르고 높은 효과를 지닌 살충제 살포이다. 하지만, 지속적인 화학적 방제는 해충의 살충제 저항성을 야기한다. 살충제 저항성은 방제 효율 감소와 농가의 경제적 손실을 일으킨다. 본 연구는 국내 지역별 시설 고추 재배지에서 발생한 담배가루이의 약제별 저항성을 조사하여, 지역별로 효과적인 약제 선정 및 대체 약제 추천 등 지속 가능한 해충관리법을 제시하고자 한다. 담배가루이는 전국 13개(파주, 양평, 화성, 횡성, 당진, 천안, 공주, 예천, 구미, 사천, 남원, 나주, 고흥) 지역에서 채집되었다. 작용기작 별 사용량이 많은 8종을 선정하였으며, 엽침지법을 사용 하여 살충률을 확인하였다. 곤충생장조절제(insect growth regulators, IGR)인 피리프록시펜계 약제는 알을 대상 으로, 그 외 7개 약제는 2령약충을 대상으로 살충률을 확인하였다. 높은 살충력을 보인 약제는 아버멕틴, 밀베마 이신계, 스피노신계, METI살충제, 디아마이드계 약제이다. 아버멕틴, 밀베마이신계는 권장사용농도로 처리 시 최소 84.5%, 최대 100% 살충률을 보였다. 스피노신계는 최소 86.3%, 최대 90.6% 살충률을 보였으나 천안, 파주, 사천에서 각각 59.7%, 66.6%, 79%로 다른 지역에 비해 상대적으로 낮은 살충률을 보였다. METI살충제는 최소 81.1%, 최대 98% 살충률을 보였으나 나주, 예천, 천안, 사천이 각각 61.6%, 68.8%, 68.9%, 69.2%의 상대적으로 낮은 살충률을 보였다. 디아마이드계는 최소 83.9%, 최대 91.9% 살충률을 보였으나 천안과 구미가 각각 56.6%, 59.8%로 상대적으로 낮은 살충률을 보였다. 낮은 살충력을 보인 약제는 네오니코티노이드계, 설폭시민계, 테트 론산 및 테트람산 유도체, 피리프록시펜계 약제이다. 네오니코티노이드계는 최소 14.1%, 최대 41.9% 살충률을 보였다. 설폭시민계는 최소 17%, 최대 42.8% 살충률을 보였다. 테트론산 및 테트람산 유도체는 최소 30.5%, 최대 54.9% 살충률을 보였으나 천안이 14.4%로 특히 낮은 살충률을 보였다. 피리프록시펜계는 최소 55.3%, 최대 64.3% 살충률을 보였으나 횡성이 72.2%로 상대적으로 높은 살충률을 보였으며, 파주가 35%로 상대적으로 낮은 살충률을 보였다. 실험 결과를 통해 살충제 별 살충력의 차이와 지역별로 살충률의 차이를 확인하였다. 본 연구결 과를 통해 효과적인 약제 추천과 지역에 따라 다른 방제 전략 제시에 도움이 되고자 한다.

Insecticide Resistance in Flies (Diptera:Muscidae) from Poultry Farms

Park,Hyean Cheal 密陽産業大學校 農業技術開發硏究所 1999 農業技術開發硏究所報 Vol.3 No.1

경남 안산시 소재의 임으로 선정한 양계장에서 집파리 (Musca domestica L)와 큰집파리 (Muscina stabulans (Fa11en))를 채집하여 살충제 저항성을 조사하였으며, 집파리의 경우 diazinon, azamethiphos, trichlorphon 및 malathion과 같은 유기인계 살충제에 대해 저항성을 보였으나, 제충국제나 permethrin에는 저항성이 없었다. 야외에서 채집된 파리의 경우 고동도의 malathion, trichlorphon 및 propoxur 처리에도 생존하였다. 큰집파리의 경우 공시약제에 대한 저항성이 없었으며, 집파리에 비해 고도의 감수성을 보였다. Populations of house fly, Musca domestica L., and the false stable fly Muscina stablans (Fa11en), collected on randomly selected poultry farms, located in Yangsan, Kyungnam. Samples were tested against insecticides by topical application. House flies were resistant to the organophosphorus insecticides diazinon, trichlorphon and malathion and to the carbamate and propoxur. No resistance was detected to the synthetic pyrethroid and permethrin. A proportion of field flies could survive very high doses of malathion, trichlorphon and propoxur. No resistance to any of the aforementioned insecticides was detected in populations of false stable flies was more susceptible to these insecticides than house flies.

파밤나방을 이용한 살충제 저항성 모니터링 시험방법

최하용,이정수,박준원,심현우,임은상,박 웅,강종수 한국응용곤충학회 2017 한국응용곤충학회 학술대회논문집 Vol.2017 No.10

작용기작이 동일한 농약을 연속하여 사용하였을 때 방제대상이 되는 병해충·잡초 중 약제에 대한 저항력이강한 개체들만이 살아남게 되고 다음세대에서도 같은 현상이 반복된 결과 저항력이 더욱 증가되어 이전에 사용한약량으로는 병해충・잡초가 방제되지 않는 약제저항성 현상이 나타난다. 신규살충제는 시장에 판매되는 첫 해부터대상해충의 저항력이 언제 나타나는지를 파악하기 위해서 주기적인 약제저항성 모니터링을 하여야 한다. 파밤나방은파, 배추 등의 주요한 작물의 해충으로 신규 살충제들의 중요 방제대상 해충이다. 파밤나방을 이용한 약제저항성모니터링 시험을 하기 위해서는 채집지역 선정, 약제농도설정, 유충사육기술, 생사충 판단기준설정, 데이터분석프로그램운용 및 약제저항성 판정기준설정 등의 여러 요인들에 대한 기술과 관리가 요구된다. 약제저항성 모니터링시험은 장기간에 걸쳐 일관성 있게 유지되어야 하는 시험이기 때문에 종합적이고 체계적인 관리를 필요로 한다.

전사체 분석 기반 꽃노랑총채벌레 살충제 저항성 기작 규명

권덕호 한국응용곤충학회 2017 한국응용곤충학회 학술대회논문집 Vol.2017 No.10

꽃노랑총채벌레의 약제 저항성 유전자 마커를 발굴하기 위해 전사체 분석을 통해 감수성과 저항성 계통의 발현량차이를 분석해 보았다. 저항성 계통은 4종의 약제에 대해 약 39.2 ~ 533-fold의 복합저항성을 보였으며, 전사체분석 결과 감수성 계통 대비 약 630여개의 유전자가 2배 이상(FDR < 0.001) 발현량 차이를 보이는 것으로 확인되었다.Gene ontology 분석 결과, 과발현 유전자가 biological process, molecular function, cellular function 그룹 별로 각각60%, 68.6% 그리고 70.6% 차지하였다. 특히, 대사와 유기화합물 결합단백질 관련 유전자(ex. CYP450, GST, EST,etc.)는 저항성 발달에 관여하는 것으로 사료된다. 추가적인 모니터링과 상관관계 분석을 통해 해당 유전자의 기능검정이 필요하며, 이 중에서 높은 상관성을 나타내는 유전자는 약제 저항성 진단 마커로 활용이 가능할 것이다.

배추좀나방에 대한 프루텔고치벌과 미생물농약의 통합생물방제

김규순,김현,박영욱,김길하,김용균,Kim, Kyusoon,Kim, Hyun,Park, Young-Uk,Kim, Gil-Hah,Kim, Yonggyun 한국응용곤충학회 2013 한국응용곤충학회지 Vol.52 No.1

국내 배추좀나방(Plutella xylostella) 집단은 피레스로이드 농약에 대해서 저항성을 보이며, 이는 이 살충제의 작용점인 소듐이온채널 유전자의 돌연변이에 기인된다. 더욱이 배추좀나방은 대부분 상용화된 살충제에 대해서 저항성을 발달시킬 수 있다. 본 연구는 배추좀나방을 효과적으로 방제하기 위해 내부기생성 천적인 프루텔고치벌(Cotesia plutellae)과 미생물농약인 Bacillus thuringiensis의 혼합처리 기술을 개발하기 위해 수행되었다. 프루텔고치벌이 감수성과 저항성 배추좀나방에 대한 기생 선호성에 차등이 있는 지 조사하기 위해 다섯 개 서로 다른 집단에 대해서 살충제 감수성과 프루텔고치벌 기생성 차이를 비교하였다. 이들 배추좀나방 집단들은 피레스로이드, 유기인계, 네오니코틴계 및 곤충성장조절제를 포함하는 세 종류의 상용 살충제에 대한 약제 감수성에서 뚜렷한 차이를 보였다. 그러나 이들 집단들은 프루텔고치벌에 의한 기생률에서는 차이를 보이지 않았다. 더욱이 기생된 배추좀나방은 B. thuringiensis에 대해서 감수성이 증가되었다. 프루텔고치벌이 갖는 면역억제인자 가운데 바이러스 유래 ankyrin 유전자(vankyrin)를 비기생된 배추좀나방에 발현시켰다. Vankyrin의 발현은 배추좀나방 3령충의 B. thuringiensis에 대한 감수성을 현격하게 증가시켰다. 즉, 프루텔고치벌에 의해 야기된 면역저하가 B. thuringiensis의 살충력을 증가시켰다. 이러한 결과들은 프루텔고치벌과 미생물농약인 B. thuringiensis의 혼합처리가 살충제 저항성 배추좀나방을 효과적으로 방제할 수 있다고 제시하고 있다. All tested Korean populations of the diamondback moth, Plutella xylostella, are known to be resistant especially against pyrethroid insecticides by mutation in its molecular target, para-sodium channel. Moreover, P. xylostella is able to develop resistance against most commercial insecticides. This study was performed to develop an efficient control technique against P. xylostella by a combined treatment of an endoparasitoid wasp, Cotesia plutellae, and a microbial insecticide, Bacillus thuringiensis. To investigate any parasitism preference of C. plutellae against susceptible and resistant P. xylostella, five different populations of P. xylostella were compared in insecticide susceptibilities and parasitism by C. plutellae. These five P. xylostella populations showed a significant variation against three commercial insecticides including pyrethroid, organophosphate, neonicotinoid, and insect growth regulator. However, there were no significant differences among five P. xylostella populations in their parasitic rates by C. plutellae. Moreover, parasitized larvae of P. xylostella showed significantly higher susceptibility to B. thuringiensis. As an immunosuppressive agent, viral ankyrin genes (vankyrins) encoded in C. plutellae were transiently expressed in nonparasitized larvae. Expression of vankyrins significantly enhanced the efficacy of B. thuringiensis against the third instar larvae of P. xylostella. Thus an immunosuppression induced by C. plutellae enhanced the insecticidal efficacy of B. thuringiensis. These results suggest that a combined treatment of C. plutellae and B. thuringiensis may effectively control the insecticide-resistant populations of P. xylostella.