살충제 저항성 발달 현황 및 관리

국문 초록 (Abstract)

살충제 저항성(resistance)이란 해충이 살충제에 대하여 감수성(민감도)이 저하되는 유전 현상으로서 유전되지 않는 유사 현상인 내성(tolerance)이라는 개념과 구별된다. 살충제 저항성 판별 기준은 실험 대상 계통의 반수치사농도(약량)가 공시감수성 계통 대비 2배 이상이면 결정된다. 다만 낮은 수준의 저항성 비(2-10배)는 내성 현상에도 중복으로 나타날 수 있으므로 명확하게 규정하기는 어렵다. 국내에서는 1969년 점박이응애와 사과 응애에서 살충제 저항성 현상이 처음 보고되었으며, 2017년까지 출판된 문헌에 의하면 약 21종의 해충에서 살충제 저항성이 발달한 것을 확인하였다. 대표적인 살충제 저항성 발달 해충을 분류학적으로 구별하면 나비목(배추좀나방, 왕담배나방, 거세미나방), 바퀴벌레목(독일바퀴), 총채벌레목(꽃노랑총채벌레, 오이총채벌레), 노린재아목(벼멸구, 애멸구, 흰등멸구), 매미아목(담배가루이, 온실가루이), 진딧물아목(복숭아혹진딧물, 목화진딧물, 조팝나무진딧물), 거미강 응애목(점박이응애, 사과응애, 차응애, 바로아응애)등으로 구성이 되어 있었다. 전체 저항성 발달 사례는 약 2,000건 정도로 정리할 수 있었다.
해충의 살충제 저항성 발달은 농업 현장에서 사용하는 살충제의 투입량과 밀접한 연관이 있다. 2021년 10월 국내 등록 살충제의 단제 제품(합제 제외)을 기준으로 분석한 결과에 따르면, 약 600여개 상품이 유통되고 있는데, 120종의 일반명(유효성분)과 40종의 작용기작으로 구분될 수 있다. 적용 대상 작물은 약 290종이며, 대상 해충은 약 320종으로서 나비목 26%, 진딧물아목 20%, 딱정벌레목 13%, 파리목 8%, 매미아목 7%, 노린재아목 6%, 거미강 응애목 6%, 총채벌레목 3% 순이였다. 농약 등록 건수는 작물에서는 배추(3.2%), 사과(2.4%), 가지(2.4%), 무(2.1%), 고추(2.1%) 순이였고, 대상 해충 종 중에서는 파밤나방(10.8%), 점박이응애(5.5%), 아메리카잎굴파리(5.0%), 복숭아혹진딧물(4.3%), 꽃노랑총채벌레(4.04%) 순이였다. 2021년 적용 대상 해충의 종수와 앞서 언급한 문헌상의 저항성 발달 종수와 비교해보면 저항성 해충이 차지하는 비율은 6.6%로 낮은 편이다. 신규 개발 농약을 중심으로 한 해충 방제가 기존 약제에 대한 저항성 발달을 지연시켰을 수도 있지만, 저항성 평가 실험에 필요한 공시 감수성의 부재와 다양한 해충의 사육 한계가 특정 해충 종에 연구가 편중되어 나타난 현상으로 사료된다.
살충제 저항성 발달 기작은 약제의 투과성 저하, 해독효소의 과발현, 작용점 불일치등의 기작에 기인한다. 저항성 개체군의 효과적인 관리를 위해서는 신속한 진단이 필요한데, 국내에서는 표현형 진단법으로 잔류접촉법(residual contact vial bioassay, RCV)과 유전형 진단법으로 정량적염기서열분석법(quantitative sequencing, QS)등이 개발되었다. 장미 재배지에서 발생한 점박이응애를 대상으로 12종의 약제에 대해 52개 야외 집단을 대상으로 RCV를 활용하여 진단한 결과 높은 수준의 복합저항성을 보유하고 있었다. 이와 더불어 QS 방법으로 작용점상의 저항성 관련 돌연변이(합성피레스로이드계: L1022V, A1376D, F1704I; 아바멕틴: G323D, G326E; 에톡사졸: I1017F)를 평가한 결과 관련 돌연변이가 야외 집단에서 광범위하게 분포하는 것을 확인하였다. RCV와 QS방법 간의 상관계수는 0.583-0.970이였으며, 저항성 표현형을 잘 반영하는 돌연변이가 있음을 확인하였다.
현장에서 저항성 개체군의 발생이 확인되면, 생물학적 방법, 화학적 방법, 물리적 방법 등 종합적 해충관리방법을 도입하여 저항성 개체군을 관리하는 것이 필요하다. 특히, 저항성 정보를 기반으로 살충제 가용 임계지수를 설정하여 농약사용 기준을 설정하면 방제방법을 전환할 수 있는 근거로 활용 가능할 것이다. 화학합성농약의 후보 물질이 감소함에 따라 최근 천연식물보호제에 대한 관심이 고조되고 있다. 천연식물보호제는 신규 작용 기작을 보유하고 있거나 다점작용기작을 지니고 있어 기존 화학합성살충제의 가용수명을 증대시키는데 도움이 될 것이다. 마지막으로 인터넷상에서 저항성 정보 공유는 농업인이 직접적으로 우수한 농약을 선발할 수 있는 근거를 제공하여 궁극적으로 살충제의 가용수명을 증대에 도움이 될 것이다. 현재 일부 병해충에 대해서 살충제/살균제 저항성 정보가 공유되고 있으며, 향후 정보수집 가이드라인을 체계화하여 병해충의 농약에 대한 반응수준을 공유하는 것이 필요하다.
지금까지 내용을 요약하면, 저항성 해충군의 관리를 위한 포괄적이고 지속적인 저항성 정보 수집과 이해관계자들과의 신속한 정보 공유는 화학합성농약의 방제 효율성을 증대시켜 안전 농산물 생산에 기여할 것이다.