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.

알기생봉(Trichogramma sp. Nabis101)의 저온 발육 휴지와 단기 저장 기술

김용균,허혜정,김근섭,함은혜,김지원,강성영,권기면,Kim, Yong-Gyun,Heo, Hye-Jung,Kim, Geun-Seob,Hahm, Eun-Hye,Kim, Ji-Won,Kang, Sung-Young,Kwon, Ki-Myeon 한국응용곤충학회 2009 한국응용곤충학회지 Vol.48 No.3

상용화된 Trichogramma sp. Nabis101은 알 기생봉으로 대상 기주 범위가 넓어 해충 방제용으로 농생태계에 방사되고 있다. 더욱이 최근에 미생물농약과 혼용 기술이 개발되어 이들의 적용 확대가 기대되고 있다. 그러나 아직 이 기생봉의 정확한 종 동정이 되어 있지 않다. 또한 비교적 불규칙적 수요에 대응하여 생존력과 기생 능력 차이 없이 기생봉을 저장할 수 있는 기술이 요구되고 있다. 본 연구는 이 기생봉의 internal transcribed spacer (ITS)의 염기서열을 결정하였다. 이를 토대로 이 기생봉의 종 동정을 실시한 결과 T. brasiliensis와 가장 높은 유사성을 나타냈다. 이 기생봉의 저장은 기생 초기의 기주 알을 $10^{\circ}C$에서 보관하는 기술이 결정되었다. 이 조건에서 기생봉은 5주 동안 생존력, 성비, 수명 및 기생능력의 큰 저하 없이 유지될 수 있었다. A commercial egg parasitoid, Trichogramma sp. Nabis101, was released into agricultural cultivating areas in Korea due to its wide host spectrum against insect pests. Moreover, an application technique has been recently developed to enhance its control efficacy by mixture treatment with a microbial control agent. Despite its expansion of commercial availability, any genetic identification on this commercial strain was not determined. Also, to meet inconsistent demands from consumers, the live parasitoids need to be stored without significant loss of their survival and parasitic activity. This study determined nucleotide sequence of internal transcribed spacer (ITS) of the wasp species. The identified ITS sequences indicate that this wasp species is most similar to T brasiliensis. Optimal storage condition of this wasp required young parasitized stage at $10^{\circ}C$. Under these conditions, survival, sex ratio, longevity, and parasitic behavior were not much impaired for 5 weeks.

경북 북부지역의 양잠산업에 피해를 주고 있는 누에(Bombyx mori) 미화용 기작에 관한 연구

김용균,배상기,이선영,지동진,김진,홍용표,김길호,Kim, Yong-Kyun,Bae, Sang-Ki,Lee, Sun-Young,Ji, Dong-Jin,Kim, Jin,Hong, Yong-Pyo,Kim, Gil-Ho 한국응용곤충학회 2004 한국응용곤충학회지 Vol.43 No.2

경북 북부지역의 양잠농가에 피해를 주고 있는 누에(Bombyxmnri)의 미화용 유발 문제에 대한 원인과 기작을 밝혀내는 데, 이 연구의 궁극적 목적을 두었다. 일반 사육환경에서 나타날 수 있는 발육온도(20, 25, 3$0^{\circ}C$)와 최종령 초기 유충 체중 변이(412.6-1,616.0 mg)는 누에의 용화 결정에 영향을 주지 많았다 한편 유약호르몬(juvenile hormone:計I)동력제인 피리프록시팬(pyriproxyfen)은 10-s M의 낮은 농도에서도 난포세포 개방화를 유도하여, 이 약제가 누에에서도 동력제라는 것을 확인하였다. 피리프록시펜은 약제 농도 및 처리 시기별로 특이하게 누에 미화용 유발 효과를 보였다. 피리프록시펜은 JH 에스테라제(JH esterase: JHE)를 직접적으로 억제하지 못하고, 오히려 활성을 증가시키는 것으로 나타났으며, JH 결합단백질(JH binding protein:JHBP)의 유전자 발현을 억제하는 것으로 나타났다. 즉, 피리프록시펜은 체내에 JH 동력제로 작용하면서 JHE 유전자 활성을 제고시켰지만, JHE활성 증가에 따른 체내 JH함량이 줄어듬에 따라 JHBP의 유전자 활성을 억제하는 것으로 해석된다. 양잠농가 주변으로 살포 가능성이 있는 농약을 대상으로 난포세포 개방화 분석을 실시 한 결과, 제초제 3종(simazine, molinate, alachlor)이 JH 동력제 효과를 가지고 있는 것으로 나타났다. 누에 미화용 원인체 규명을 위해서 이들에 대한 직접 노출 시험이 요구된다. Non-spinning syndrome of Bombyx mori has been serious issue in sericulture industry near Kyungbuk area. This study was focused on the analysis of the mechanism and on screening candidate chemicals inducing the anti-metamorphosis of the silkworms. Rearing temperatures or initial body weight of the final instar larvae did not affect a normal larval to pupal metamorphosis of B. mori. However, pyriproxyfen (a juvenile hormone (JH) agonist) induced follicle patency significantly even at its 10$\^$-8/ M concentration and inhibited metamorphosis of B. mori in both developmental time and dose dependent manners. Pyriproxyfen induced JH esterase (JHE) activity and downregulated expression of JH binding protein of 5. mori. These results suggests that pyriproxyfen induced JHE activity as a JH agonist and that the elevated JHE activity degraded endogenous JH and resulted in JHBP gene expression. Based on the fact that the JH agonist induced follicle patency and inhibited metamorphosis of B. mori, follicle patency bioassay suggested that three commercial pesticides including simazine, molinate or alachlor were proved to give potent JH agonistic effect on B. mori. Further direct exposure experiments to these candidates are required to determine the chemicals responsible for the non-spinning syndrome of 8. mori.

아열대성 콩명나방의 국내 집단에 대한 유전적 특성과 살충제 감수성 분석

김용균,엠디 사데쿠자만,김민현,김규순,박영진,정진교,Kim, Yonggyun,Sadekuzzaman, Md.,Kim, Minhyun,Kim, Kyusoon,Park, Youngjin,Jung, Jin Kyo 한국응용곤충학회 2016 한국응용곤충학회지 Vol.55 No.3

지구 기후변화에 따라 아열대성 해충이 온대지역으로 이주를 통해 서식지를 넓히고 있다. 아열대성 해충인 콩명나방(Maruca vitrata)이 국내에서 팥을 비롯한 콩과작물에 경제적 피해를 일으키고 있다. 비교적 유전적 변이가 큰 곤충으로 알려진 콩명나방에 대해서 국내 집단의 기원에 대해서 의문을 갖게 되었다. 국내 콩명나방 집단의 유전적 특성을 이해하기 위해 cytochrome oxidase subunit 1 (cox 1) 유전자의 염기서열을 판독하였고, 이를 다른 지역 집단들과 분자계통학적으로 분석하였다. 전 세계에 분포하고 있는 콩명나방은 크게 3 그룹(아시아-아프리카, 아메리카, 오세아니아)으로 분류되었다. 이 가운데 국내 콩명나방은 아시아-아프리카 그룹에 속했다. 국내 집단의 살충제 감수성을 분석하기 위해 작용기작이 서로 다른 7 가지(4 종류의 신경독 약제, 1 종류의 곤충성장조절제, 2 종류의 생물농약)의 약제로 평가하였다. 콩명나방의 어린 유충은 분석된 모든 약제에 비교적 감수성이 높았다. 그러나 노숙 유충의 경우는 어린 유충에 비해 감수성이 현저하게 저하되었다. 처리 후 7 일간 분석된 살충력 조사에서 조사된 어느 약제도 콩명나방의 최종령 유충을 효과적(> 50% 방제가)으로 방제하지 못하였다. Subtropical insect pests expand their habitats by migration to temperate zones along with global climate change. A subtropical insect pest, Maruca vitrata, is infesting leguminous crops including azuka beans in Korea and gives significant economic damages. Its great genetic variation raised an issue of the origin of a Korean M. vitrata population. To understand the genetic character of the Korean population, its cytochrome oxidase subunit 1 (cox 1) gene was sequenced and phylogenetically analyzed with other regional populations. The world populations of M. vitrata were grouped into three clusters: Asia-African, American, and Oceanian. The Korean population was classified into Asia-African cluster. To characterize the insecticide susceptibility of the Korean population, seven different insecticides (4 neutoxic insecticides, 1 insect growth regulator, 2 biopesticides) were assessed. Young larvae of M. vitrata were relatively susceptible to all tested insecticides. However, old larvae were much less susceptible than young larvae. No test insecticides effectively (> 50%) killed the old larvae of M. vitrata within 7 days.

한국숲모기와 줄다리집모기에 대한 비티플러스 방제 효과

김용균,사자디안 민우,샤비르 아메드,Kim, Yonggyun,Minoo, Sajjadian,Ahmed, Shabbir 한국응용곤충학회 2020 한국응용곤충학회지 Vol.59 No.1

안동지역 농가 주변의 정수에서 두 종의 모기가 채집되었다. 형태적 특징을 바탕으로 이들이 한국숲모기(Aedes koreicus)와 줄다리집모기(Culex vagans)로 각각 동정되었다. 또한, DNA 바코드 서열을 분석한 결과 이러한 동정 결과를 뒷받침하였다. 이들 모기류 유충에 대해 곤충병원세균인 Bacillus thuringiensis subsp. israelensis (BtI)가 살충효과를 보였으며 유사한 B. thuringiensis subsp. kurstaki에 비해 우수하였다. 한편 곤충의 면역억제를 유발하여 B. thuringiensis의 병원력을 높인다고 알려진 Xenorhabdus 세균류의 배양액을 BtI에 첨가하여 이들 모기류에 대한 살충력 증가 효과 유무를 확인하였다. 분석에 이용된 3 종류의 Xenorhabdus 세균배양액 가운데 X. ehlersii (Xe)의 배양액이 비교적 다른 세균배양액에 비해 두 종의 모기류에 대해서 BtI의 살충력을 높이는 것으로 나타났다. 이를 바탕으로 Xe 세균배양액으로부터 유기용매 추출물의 생물활성을 분석한 결과 모기의 혈구 활착행동을 뚜렷이 억제시키는 면역억제자가 존재한다는 것을 확인하였다. 본 연구는 BtI와 Xe의 두 세균을 혼합한 비티플러스 미생물제제가 한국숲모기와 줄다리집모기의 방제에 효과적이라는 것을 제시한다. Two mosquito species were collected in still-water near farming area in Andong, Korea. Based on morphological characters, these two mosquitoes were identified as Aedes koreicus and Culex vagans, respectively. DNA barcode analyses supported the identification. An entomopathogenic bacterium, Bacillus thuringiensis subsp. israelensis (BtI), exhibited insecticidal activities against the two mosquito species and its virulence was more potent than that of B. thuringiensis subsp. kurstaki. It has been known that the bacterial metabolites of Xenorhabdus spp. suppress insect immunity and enhance pathogenicity of B. thuringiensis. This study tested the effect of the bacterial culture broth of Xenorhabdus spp. on enhancing BtI pathogenicity. Among three Xenorhabdus spp., culture broth of X. ehlersii (Xe) was relatively effective to enhance BtI pathogenicity against both mosquito species. Indeed, organic extracts of Xe culture broth suppressed the hemocyte-spreading behavior, suggesting the presence of immunosuppressant in the culture broth. These results suggest a formulation of BtPlus by mixing BtI spore and Xe culture broth to be applied to control the two mosquito species.

고주파 처리에 따른 파밤나방(Spodoptera exigua)의 생리적 스트레스의 생화학적 분석

김용균,손예림,서삼열,박복리,박정아,Kim, Yong-Gyun,Son, Ye-Rim,Seo, Sam-Yeol,Park, Bok-Ri,Park, Jung-A 한국응용곤충학회 2012 한국응용곤충학회지 Vol.51 No.3

고주파 처리는 파밤나방(Spodoptera exigua)의 생리변화를 유발시켜 섭식행동, 발육 및 면역반응의 변화를 초래한다. 본 연구는 이러한 고주파의 영향을 파밤나방의 생화학적 변화를 통해 분석했다. 고주파(5,000 Hz, 95 dB) 처리는 중장 상피세포의 단백질 합성과 분비를 억제시켰다. 또한 이 고주파 처리는 중장의 인지질분해(phospholipase $A_2$) 소화효소의 활성을 현격하게 억제시켰다. 고주파 처리는 세 종류의 열충격단백질과 지질운송단백질(apolipophorin III)의 유전자 발현을 변동시켰고 이러한 변화는 중장 조직에서 뚜렷했다. 혈림프 혈장에 존재하는 지질 및 유리당의 함량이 고주파 처리에 의해 현격하게 증가했다. 이러한 결과는 고주파 처리가 파밤나방의 체내 생화학적 변화를 유발시켜 생리적 교란을 유도하는 스트레스로 작용한다는 것을 제시하고 있다. High frequency sounds disrupt physiological processes, such as feeding behavior, development and immune responses of Spodoptera exigua. We analyzed high frequency sounds with respect to biochemical changes in S. exigua. High frequency sound (5,000 Hz, 95 dB) suppressed protein synthesis and secretion of midgut epithelium. It also significantly inhibited a digestive enzyme activity of phospholipase $A_2$. The gene expression of three different heat shock proteins and apolipophorin III was altered, particularly in midgut tissue in response to high frequency sound treatments. High frequency sound treatments significantly increased sugar and lipid levels in hemolymph plasma. These results suggest that high frequency sounds are a physiological stress that induces biochemical changes in S. exigua.

프루텔고치벌(Cotesia plutellae)의 촉각 감각기 분포와 편절제거가 기생력에 미치는 영향

김용균,박정아,Kim, Yong-Gyun,Park, Jung-A 한국응용곤충학회 2006 한국응용곤충학회지 Vol.45 No.3

프루텔고치벌(Cotesia plutellae)은 단독형 내부기생봉으로 배추좀나방(Plutella xylostella)을 기주로 생활한다. 이 기생봉이 배추좀나방을 탐색하고 기주의 발육상태 및 다른 생리 상태를 인식하는데 촉각은 매우 중요한 감각기관으로 작용할 것으로 주목 받아왔다. 본 연구는 이 기생봉의 촉각 구조를 주사전자현미경으로 관찰하고, 관찰된 감각기 종류와 밀도를 바탕으로 기생생리를 이해하고자 수행되었다. 촉각 전체 길이에서 암수간 차이가 없으며 모두 16개 편절마디를 가지고 있다. 감각기 구조는 크게 긴털형감각기, 센털형감각기 그리고 판상감각기로 나누어 밀도조사를 실시하였고, 대부분 감각기는 편절에 집중적으로 분포했다. 이 가운데 긴털형감각기가 암수 모두 약 87%를 차지하였다. 편절에서 긴틸형감각기와 판상감각기는 말단 부위에서 밀도가 감소하는 반면, 센털형감각기는 말단 부위로 갈수록 증가하여, 암컷의 경우 9번째 편절 마디 이후로 급격하게 밀도 증가를 보였다. 촉각 부위별 제거에 따른 기생에 미치는 효과를 분석한 결과 편절 후반부를 제거하면 기생능력을 완전히 상실하고, 말단 4개 편절 마디를 제거해도 불과 30% 이하의 낮은 기생율을 기록했다. 이상의 결과는 프루텔고치벌의 기생에 촉각의 중요성을 보여주었으며, 특히 센털형감각기가 기주 탐색에 밀접히 관여될 가능성을 제시하였다. A solitary endoparasitoid, Cotesia plutellae, parasitizes diamondback moth, Plutellae xylostella. It has been suggested that its antennae are a major sensory organ to search host and recognize host developmental and other physiological condition during parasitization. This research was performed to understand the parasitic behavior of C. plutellae by analyzing sensory types and their numbers on the antennae using scanning electron microscope. There was no significant difference in antennal length in both male and female C. plutellae, in which both sexes had 16 flagellomeres. Three different types of sensilla (trichoid, seta, and placodea sensilla) were located mostly on flagella and analyzed in their density on the different antennomeres. Trichoid sensillum was the major sensory type and showed about 87% density among all sensilla. Both trichoid and placodea types of sensilla exhibited even numbers on all flagellomeres with some decrease at terminal segments. In contrast, seta form of sensilla showed drastic increase in its density at distal part after 9th flagellomere. When distal half of flagellomeres were cut off, the C. plutellae could not parasitize host larvae. Even when only four distal flagellomeres were removed, the parasitism showed only 30%. These results indicate that C. plutellae antennae are required for parasitism and suggest that seta form of sensilla may play significant roles in recognizing host for parasitization.

국가재난관리시스템(2)

김용균,Kim, Yong-Gyun (사)한국토질및기초기술사회 2005 지반과 기술 Vol.2 No.2

초음파 처리에 따른 파밤나방(Spodoptera exigua)의 발육 및 교미행동 교란 분석

김용균,손예림,박복리,Kim, Yong-Gyun,Son, Ye-Rim,Park, Bok-Ri 한국응용곤충학회 2012 한국응용곤충학회지 Vol.51 No.3

일부 고주파 음파 처리가 파밤나방(Spodoptera exigua)의 생리변화를 유발시킨다. 이 연구는 초음파(${\geq}$ 20 kHz) 처리가 파밤나방 유충 섭식, 용 발육 및 성충 교미행동에 미치는 영향을 분석하였다. 초음파 처리는 5령충의 섭식 활동을 억제시켰다. 특별히 30 kHz 또는 45 kHz 초음파 처리를 받은 유충은 50% 이상의 섭식활동이 감소하였다. 이러한 초음파 처리를 받은 유충은 혈장의 주요 영양물질 함량이 변동되었다. 혈장 단백질은 처리 초음파의 주파수 증가에 따라 감소하였다. 그러나 혈당은 처리 초음파의 주파수 증가에 따라 증가하였다. 지질 함량은 30 kHz 처리까지는 증가하다가 이후 감소하였다. 파밤나방 5령의 혈구, 지방체 및 표피세포의 세 조직은 스트레스 관련 유전자들인 세 종류의 열충격단백질과 apolipophorin III를 발현시켰다. 그러나 초음파를 처리할 경우 일부 스트레스 관련 유전자들의 발현을 크게 억제시켰다. 초음파 처리는 또한 용발육을 억제시켜, 용기간을 연장시키고 성충으로 우화를 현격하게 낮추었다. 끝으로 초음파 처리는 성충의 교미행동을 억제시켜 암컷의 산란력을 뚜렷하게 낮추었다. 이러한 결과는 초음파가 파밤나방의 생리적 스트레스로 작용하고 있다는 것을 제시하고 있다. Some high frequency sounds alter physiological processes of the beet armyworm, Spodoptera exigua. This study investigated the effect of ultrasound (${\geq}$ 20 kHz) on larval feeding, pupal development, and adult mating behavior of S. exigua. Ultrasound suppressed feeding behavior of fifth instar larvae, and 30 or 45 kHz treatment inhibited more than 50% of feeding activity. Larvae treated with ultrasound exhibited alterations in major nutrient compositions in the hemolymph plasma. Plasma protein levels decreased with an increase in ultrasound frequency. In contrast, sugar levels increased with an increase in ultrasound frequency. Lipid levels increased with an increase in ultrasound frequency up to 30 kHz and then decreased at treatments > 30 kHz. Hemocytes, the fat body, and epidermis expressed three heat shock proteins and apolipophorin III. Ultrasound treatment markedly inhibited expression of some stress-related genes. Ultrasound treatment also inhibited S. exigua pupal development by extending the pupal developmental period and preventing adult emergence. Last, ultrasound treatment significantly inhibited adult mating behavior, which resulted in a significant decrease in female fecundity. These results show that ultrasound is a physiological stress to S. exigua.

세계 광교환전송장비 시장 동향

김용균,Kim, Yong-Gyun 한국광산업진흥회 2003 광산업정보 Vol.18 No.-