-내성 관리. 따라서 MBe는 환경적으로 무해한 대체 훈증제(fumigant)로서 식품안보 프로그램에 적합할 수 있다.

2016년 가을나방(fall armyworm, FAW)인 Spodoptera frugiperda가 서아프리카에 침입한 뒤 사하라 이남 아프리카 전역으로 빠르게 확산되었으며, 아프리카의 주요 식량작물인 옥수수의 수확량에 중대한 손실을 초래하였다. 콩고민주공화국(DRC)은 옥수수 재배가 큰 국가이지만, FAW의 영향은 아직 조사되지 않았다. 본 연구는 DRC에서의 FAW 집단에 대한 유전적 다양성 연구를 확장하기 위해 설계되었다. 우리는 유전적 변이를 분석하기 위해 전국 8개 주에서 FAW 개체를 채집하였다. 미토콘드리아 시토크롬 산화효소 소단위 I(cytochrome oxidase subunit I, COI) 유전자와 핵 삼인산 이성화효소(triosephosphate isomerase, Tpi) 유전자의 부분 염기서열에 기초하여, COI 하플로타입 및 Tpi 단일염기다형성(single nucleotide polymorphisms, SNP)의 다형성 특징을 비교하였다. 그 결과, 분석된 개체의 대부분(84%)이 이종 잡종 Tpi-옥수수/COI-쌀(Tpi-C/COI-R)이었고, 16%는 동종의 Tpi-옥수수/COI-옥수수(Tpi-C/COI-C)였다. 또한 Tpi 유전자의 제4 엑손/인트론 서열을 추가로 분석한 결과, TpiCa1과 TpiCa2의 두 하위 집단이 확인되었으며, 각각 채집 개체의 80%와 20%를 구성하였다. 토착 집단과 침입 집단 간의 유전적 변이를 분석한 결과, 토착 아메리카 집단과 DRC 집단 사이에 유의한 유전적 차이(10.94%)가 나타났다. 반면 DRC 및 아프리카 집단은 모두 아메리카 집단보다 아시아 집단과 유전적으로 더 가까운 것으로 확인되었다. 본 연구는 DRC에서의 FAW 유전적 다양성에 관한 중요한 정보를 제공하며, 이는 FAW의 효과적인 관리에 활용될 수 있다.

1930년대 후반부터 광범위하게 사용되기 시작한 합성 화학 살충제는 많은 주요 해충 곤충과 식물의 살충제 내성 발달에 기여해 왔다. 최근 살충제 개발의 경향은 환경성, 식품 안전, 인간 건강을 함께 고려하는 보다 환경친화적인 방제 방법의 사용을 강조하고 있다. 생물살충제(예: 자연적으로 존재하는 살충성 화합물)는 일반적으로 인간의 건강이나 환경에 부정적인 영향을 미치지 않는 대안적 해충 관리 도구이다. 여기서는 식물에서 대사산물로 자연 발생하며, 일부 곤충에게는 그 향이 유인제로 작용하는 비교적 새로운 식물성 살충제인 벤조산 메틸(methyl benzoate)을 검토한다. 2016년 이후, 많은 연구에서 벤조산 메틸이 다양한 농업 해충, 저장물 해충, 도시 해충에 대해 효과적인 살충제임이 밝혀졌다. 벤조산 메틸은 접촉성 독성물질, 훈증제, 난(알) 살해 독소, 산란 억제제, 기피제, 유인제 등 여러 가지 중요한 작용 기전을 가진다. 본 총설에서는 벤조산 메틸의 다양한 작용 기전과 농업 해충 및 그 천적, 그리고 화분매개자를 포함한 여러 종류의 절지동물에 대한 독성 또는 방제 잠재력을 요약한다. 결론적으로, 벤조산 메틸은 온실 또는 노지 조건 모두에서 통합 해충 관리에 사용될 매우 유망한 후보 물질이다.

, 는 최근 대부분의 아프리카 및 아시아 국가에서 분포 범위를 확장하며, 특히 옥수수에서 두드러지게 작물 수확량에 상당한 손실을 초래하는 침입성 해충 종이다. 효과적인 관리 전략을 개발하기 위해서는 다양한 작물에서 FAW의 생물학을 연구하는 것이 특히 중요하다. 본 연구에서는 연령-단계, 양성(두 성) 생활사 표(age-stage, two-sex life table)를 활용하여 옥수수 계통 FAW의 발달, 생존 및 번식률을 서로 다른 3가지 기주 식물(옥수수, 벼, 감자)에서 조사하였다. 옥수수 계통 FAW는 옥수수뿐 아니라 벼와 감자에서도 생활사를 성공적으로 완료하였다. 그러나 세 기주 식물 간에 성장, 발달 기간, 생존 및 번식률은 서로 다르게 나타났다. 유생 이전(preadult) 생존율은 옥수수에서 92%, 벼에서 81%, 감자에서 77%였다. 마찬가지로 평균 세대 시간은 옥수수에서 유의하게 더 짧았고(35일), 그다음이 벼(41일), 감자(42일)로 나타나 옥수수에서 더 많은 세대가 형성됨을 시사하였다. 흥미롭게도, 순증식률(net reproduction rate)은 세 기주 식물 간에 큰 차이를 보였다. 옥수수 섭식 FAW에서는 개체당 순증식률이 472마리의 자손이었으나, 벼와 감자 작물에서는 각각 개체당 213마리와 86마리에 불과하였다. 본 연구 결과는 감자 및 벼와 같은 대체 기주 식물이 옥수수 계통 FAW의 성장보다는 번식에 더 큰 영향을 미친다는 점을 시사한다. 이러한 결과는 FAW의 개체군 동태를 예측하고 작물에 대한 잠재적 피해를 이해하는 데 유용할 수 있으며, 새롭게 FAW가 침입한 농업 생태계에서 적절한 관리 전략 수립에 기여할 것으로 기대된다.

-내성 관리. 따라서 MBe는 환경적으로 무해한 대체 훈증제(fumigant)로서 식품안보 프로그램에 적합할 수 있다.

2016년 가을나방(fall armyworm, FAW)인 Spodoptera frugiperda가 서아프리카에 침입한 뒤 사하라 이남 아프리카 전역으로 빠르게 확산되었으며, 아프리카의 주요 식량작물인 옥수수의 수확량에 중대한 손실을 초래하였다. 콩고민주공화국(DRC)은 옥수수 재배가 큰 국가이지만, FAW의 영향은 아직 조사되지 않았다. 본 연구는 DRC에서의 FAW 집단에 대한 유전적 다양성 연구를 확장하기 위해 설계되었다. 우리는 유전적 변이를 분석하기 위해 전국 8개 주에서 FAW 개체를 채집하였다. 미토콘드리아 시토크롬 산화효소 소단위 I(cytochrome oxidase subunit I, COI) 유전자와 핵 삼인산 이성화효소(triosephosphate isomerase, Tpi) 유전자의 부분 염기서열에 기초하여, COI 하플로타입 및 Tpi 단일염기다형성(single nucleotide polymorphisms, SNP)의 다형성 특징을 비교하였다. 그 결과, 분석된 개체의 대부분(84%)이 이종 잡종 Tpi-옥수수/COI-쌀(Tpi-C/COI-R)이었고, 16%는 동종의 Tpi-옥수수/COI-옥수수(Tpi-C/COI-C)였다. 또한 Tpi 유전자의 제4 엑손/인트론 서열을 추가로 분석한 결과, TpiCa1과 TpiCa2의 두 하위 집단이 확인되었으며, 각각 채집 개체의 80%와 20%를 구성하였다. 토착 집단과 침입 집단 간의 유전적 변이를 분석한 결과, 토착 아메리카 집단과 DRC 집단 사이에 유의한 유전적 차이(10.94%)가 나타났다. 반면 DRC 및 아프리카 집단은 모두 아메리카 집단보다 아시아 집단과 유전적으로 더 가까운 것으로 확인되었다. 본 연구는 DRC에서의 FAW 유전적 다양성에 관한 중요한 정보를 제공하며, 이는 FAW의 효과적인 관리에 활용될 수 있다.

1930년대 후반부터 광범위하게 사용되기 시작한 합성 화학 살충제는 많은 주요 해충 곤충과 식물의 살충제 내성 발달에 기여해 왔다. 최근 살충제 개발의 경향은 환경성, 식품 안전, 인간 건강을 함께 고려하는 보다 환경친화적인 방제 방법의 사용을 강조하고 있다. 생물살충제(예: 자연적으로 존재하는 살충성 화합물)는 일반적으로 인간의 건강이나 환경에 부정적인 영향을 미치지 않는 대안적 해충 관리 도구이다. 여기서는 식물에서 대사산물로 자연 발생하며, 일부 곤충에게는 그 향이 유인제로 작용하는 비교적 새로운 식물성 살충제인 벤조산 메틸(methyl benzoate)을 검토한다. 2016년 이후, 많은 연구에서 벤조산 메틸이 다양한 농업 해충, 저장물 해충, 도시 해충에 대해 효과적인 살충제임이 밝혀졌다. 벤조산 메틸은 접촉성 독성물질, 훈증제, 난(알) 살해 독소, 산란 억제제, 기피제, 유인제 등 여러 가지 중요한 작용 기전을 가진다. 본 총설에서는 벤조산 메틸의 다양한 작용 기전과 농업 해충 및 그 천적, 그리고 화분매개자를 포함한 여러 종류의 절지동물에 대한 독성 또는 방제 잠재력을 요약한다. 결론적으로, 벤조산 메틸은 온실 또는 노지 조건 모두에서 통합 해충 관리에 사용될 매우 유망한 후보 물질이다.

, 는 최근 대부분의 아프리카 및 아시아 국가에서 분포 범위를 확장하며, 특히 옥수수에서 두드러지게 작물 수확량에 상당한 손실을 초래하는 침입성 해충 종이다. 효과적인 관리 전략을 개발하기 위해서는 다양한 작물에서 FAW의 생물학을 연구하는 것이 특히 중요하다. 본 연구에서는 연령-단계, 양성(두 성) 생활사 표(age-stage, two-sex life table)를 활용하여 옥수수 계통 FAW의 발달, 생존 및 번식률을 서로 다른 3가지 기주 식물(옥수수, 벼, 감자)에서 조사하였다. 옥수수 계통 FAW는 옥수수뿐 아니라 벼와 감자에서도 생활사를 성공적으로 완료하였다. 그러나 세 기주 식물 간에 성장, 발달 기간, 생존 및 번식률은 서로 다르게 나타났다. 유생 이전(preadult) 생존율은 옥수수에서 92%, 벼에서 81%, 감자에서 77%였다. 마찬가지로 평균 세대 시간은 옥수수에서 유의하게 더 짧았고(35일), 그다음이 벼(41일), 감자(42일)로 나타나 옥수수에서 더 많은 세대가 형성됨을 시사하였다. 흥미롭게도, 순증식률(net reproduction rate)은 세 기주 식물 간에 큰 차이를 보였다. 옥수수 섭식 FAW에서는 개체당 순증식률이 472마리의 자손이었으나, 벼와 감자 작물에서는 각각 개체당 213마리와 86마리에 불과하였다. 본 연구 결과는 감자 및 벼와 같은 대체 기주 식물이 옥수수 계통 FAW의 성장보다는 번식에 더 큰 영향을 미친다는 점을 시사한다. 이러한 결과는 FAW의 개체군 동태를 예측하고 작물에 대한 잠재적 피해를 이해하는 데 유용할 수 있으며, 새롭게 FAW가 침입한 농업 생태계에서 적절한 관리 전략 수립에 기여할 것으로 기대된다.

농경지에서.

한국 동해의 외딴 화산섬인 독도는 독특한 생태계를 보유하고 있으나, 토양 미소절지동물(soil microarthropods)에 대한 연구는 매우 부족한 실정이다. 이러한 공백을 해소하기 위해 우리는 형태학적 관찰과 미토콘드리아 사이토크롬 c 산화효소 아단위 I (COI) 및 핵 28S 리보솜 DNA(28S rDNA) 서열 데이터를 결합한 통합 분류학적(integrative taxonomic) 조사를 수행하여 Acari와 Collembola를 대상으로 연구하였다. 2023–2024년 동안 3회의 현장조사에서 8개 지점으로부터 토양 시료를 채집하였고, Berlese–Tullgren 깔때기를 이용하여 미소절지동물을 추출하였다. COI 서열을 기반으로 한 계통분석과 종 구분(species delimitation) 접근법(ASAP 및 mlPTP)이 형태학적 동정과 함께 수행되었다. 그 결과 총 16종의 Acari와 8종의 Collembola 종이 확인되었다. 본 연구는 독도의 토양 미소절지동물 다양성에 대한 포괄적인 기초자료를 제공하며, 섬 생태계에 대한 향후 생태학적 및 생물지리학적 연구를 위한 유용한 기준 데이터(reference data)를 제시한다. • 한국 독도 원격 섬에서의 토양 미소절지동물에 대한 첫 조사 • 통합 분류학적 접근법을 통해 24종 동정 • 분자적 종 구분을 위해 COI 및 28S 마커 사용 • 본 연구는 향후 섬 생물다양성 연구를 위한 기초 데이터 제공

Bemisia tabaci는 다양한 계통(clade)을 특징으로 하는, 농업경제적으로 중요한 잠재적 해충 종들의 복합체이며, 강한 계통지리학적 연관성과 함께 상당한 유전적 다양성을 보인다. 그러나 이 복합체 전반에 걸친 포괄적인 계통유전체(phylogenomics) 분석은 아직 부족한 실정이다. 이에 따라 본 연구에서는 전 세계에서 수집된 B. tabaci 표본 58개체의 전장유전체(whole-genome sequencing) 데이터로부터 단일 사본 핵 유전자(single-copy nuclear genes; SCNs) 680개를 확보하여 계통유전체 분석을 수행하고 생물지리학적 패턴을 탐색하였다. 우리는 680개 SCNs를 이용해 연결(concatenation) 트리와 공통조상(coalescent) 트리를 모두 구성하였으며, 그 결과 주요 계통 전반에서 높은 부트스트랩 지지값과 거의 동일한 위상(topology)이 도출되었다. 이러한 연결 트리를 미토콘드리아 시토크롬 산화효소 I(mtCOI) 및 미토콘드리아 유전체를 이용해 구성한 트리와 비교한 결과, 계통관계가 상충되었고 후자의 트리는 더 적은 수의 주요 계통을 회수하였다. 한편 연결 트리와 공통조상 트리를 별도로 비교했을 때, 특히 IQ-TREE로 생성된 트리는 RaxML보다 인구(population) 간 관계를 보다 효과적으로 구획하는 것으로 나타났다. 반대로 공통조상 계통유전체학은 지리적 분산 패턴과 생물종의 재구성을 해석하는 데 능숙하였다. 또한 우리는 대부분의 계통 내 관계를 명확히 정의하는 엄격 합의(strict consensus) 트리를 제시하여, B. tabaci의 진화와 분류(taxonomy)에 관한 향후 연구를 위한 견고한 토대를 마련하였다. 조상 범위(ancestral range) 추정 결과, 복합체의 조상 지역은 적도 아프리카, 중동, 그리고 지중해 지역에 위치했을 가능성이 높은 것으로 나타났다. 이후 확장은 팔레아르틱 일부로, 그리고 더 나아가 네아르틱(Nearctic), 네오트로피컬(Neotropical), 인도말레이(Indomalayan), 오스트레일리아(Australasian) 지역으로까지 이루어졌다. 이러한 결과는 기존 분류와 기원 가설 모두에 도전을 제기하며, B. tabaci의 전 세계적 분포, 진화적 역사, 분화(diversification), 그리고 계통지리학적 특성을 보다 포괄적으로 이해하는 데 기여한다.

토마토 황화엽 말림병(Tomato yellow leaf curl disease)은 전 세계 토마토 생산에 대한 가장 심각한 위협 중 하나이다. 이 병은 서로 밀접하게 관련된 토마토 황화엽 말림 바이러스(Tomato yellow leaf curl viruses) 계통과 연관되어 있다. 이들 바이러스는 지속 순환형(persistent-circulative) 방식으로 감자노린재(Middle East–Asia Minor 1; Bemisia tabaci)에 의해 전파될 수 있다. 바이러스 입자는 감염된 식물에서 흡즙하는 매미충(whiteflies)의 중장(midgut)과 여과실(filter chamber)에 감염을 일으키고, 체액(hemolymph)을 통해 순환한 뒤 결국 매미충의 일차 타액샘(Primary salivary gland, PSG)에 감염시킨다. 이후 매미충이 건강한 식물로 이동해 가해할 때, 바이러스 입자는 타액을 통해 식물에 도입된다. 바이러스–매개체 상호작용은 바이러스 전파의 효율과 역학에 중요한 역할을 한다. 본 연구에서는 B. tabaci Middle East–Asia Minor 1에서, 기주 식물(source plant)의 획득시간(acquisition time)과 바이러스 부하(viral load)가 두 종의 토마토 베고모바이러스(tomato begomoviruses)인 토마토 황화엽 말림 타이랜드 바이러스(Tomato yellow leaf curl Thailand virus, TYLCTHV)와 토마토 잎 말림 대만 바이러스(Tomato leaf curl Taiwan virus, ToLCTV)의 감염에 미치는 영향을 평가하였다. 그 결과, 획득 시간이 증가하거나 기주 식물의 바이러스 부하가 더 높을 때, 백색파리의 중장과 일차 타액샘에서 획득되어 축적되는 바이러스의 수가 증가하며, 일정한 수준에서 정체(plateau)에 도달하는 것을 확인하였다. 중장과 일차 타액샘은 동일한 획득시간 조건에서는, 그리고 공동감염된 기주 식물에서의 바이러스 부하와 무관하게, ToLCTV보다 TYLCTHV를 더 많이 획득하고 축적하였다. 이러한 결과는 바이러스–매개체 상호작용을 이해하는 데 도움을 줄 뿐 아니라, 통합적 질병 관리 전략을 개발하는 데에도 도움이 될 것이다.

Spiromesifen은 비전신성 살충제로서 주로 총채벌레보다는, 흰가루이(whiteflies)와 진드기(mites)의 미성숙 단계에 대한 효능으로 인식되어 왔다. 그러나 성충 및 알 단계에 대한 활성은 상대적으로 충분히 규명되지 않았다. 본 연구에서는 담배가루이(Bemisia tabaci) (Hemiptera: Aleyrodidae)의 지중해(MED) 은닉(cryptic) 종에 대해 spiromesifen의 생식과 난(알) 발달에 대한 아급성(치사 이외) 효과를 평가하였다. 잎 침지(leaf-dipping) 생물검정 결과, spiromesifen은 알과 성충보다 약충에서 유의하게 높은 사망률을 유발하는 것으로 나타났다. 직접적인 치사 효과를 넘어, spiromesifen 처리 토마토 잎에 노출된 성충은 산란율을 감소시키고 난 발달을 교란하여, 처리된 알의 39.2%와 58.5%에서 각각 이상 형태의 알 형태를 유도하였다(무처리 대조군 대비). 또한 노출 기간이 증가함에 따라 알 부화율도 비례하여 감소하였고, 무처리 대조군에 비해 50.2%에 도달하였다. 이러한 결과는 spiromesifen이 B. tabaci에 대해 치사 및 아급성 영향을 모두 미치며, 직접적인 사망과 생식 억제를 결합한다는 것을 시사한다. 이러한 이중 효과는 저항성 관리 프레임워크 내에서 신중하게 사용되는 경우, spiromesifen을 통합방제(integrated pest management, IPM) 프로그램을 위한 유망한 도구로 부각시킨다.