다배열생물검정방법을 이용한 과채류에 발생하는 점박이응애 정밀 관리용 약제 선발 기술

권덕호,곽가연,김인화,안율균,홍규현 한국농약과학회 2022 한국농약과학회 학술발표대회 논문집 Vol.2022 No.11

다배열생물검정방법을 이용한 과채류에 발생하는 점박이응애 정밀 관리용 약제 선발 기술

권덕호,곽가연,김인화,안율균,홍규현 한국농약과학회 2022 농약과학회지 Vol.26 No.4

시설 재배지에서 발생하는 점박이응애는 약제 저항성 발달이 빠르므로 정밀 방제를 위해 약효가 우수한 약제를 선발하여 사용하는 것이 필요하다 . 본 연구는 다배열생물검정방법을 개발하여 점박이응애 관리에 적합한 화학합성 살충제와 유기농업자재를 선발하는데 초점을 두고 있다 . 다배열생물검정방법의 적합성 평가에서 엽절편상에 잔류하는 화학합성 살충제는 인접한 엽절편 상에 접종한 점박이응애의 사충율에 영향을 미치지 않았으며 , 기존 생물검정방법 대비 약효 평가 준비 시간을 약 21.7% 단축시킬 수 있었다 . 26종의 화학합성 살충제와 38종의 유기농업자재를 대상으로 4일 동안 24시간 간격으로 사충율을 관찰한 결과 , 9종의 시험대상 약제 (P_Test_15, P_Test_19, P_Test_25, O_Test_01, O_Test_06, O_Test_13, O_Test16, O_Test_23, O_Test_32등)에서 평균적으로 높은 약효를 보였다 . 화학합성 살충제의 경우 노출빈도가 낮고 신규등록약제에서 약효가 높은 특징이 있었다 . 일부 유기농업자재의경우 예방 뿐만 아니라 방제에도 활용이 가능한 것으로 판단된다 . 약제 별 약효 발현 속도를 반영할 수 있는 가중산술평균사충율을 산출하였으며 , 다섯 단계의 약효등급지수를 적용하여 야외 계통별 우수 약제를 선발하였다 . 계통 별로 전체 64종의 약제 중에서 5에서 14종의 약제가 60%이상 사충율을 보였으며 , 해당 약제는 대상 계통의 방제에 우선적으로 활용할 수 있을 것으로 판단된다 . 요약하면 , 다배열생물검정방법을 이용한 점박이응애 약효 평가 방법과 가중산술평균사충율을 이용한 약효등급지수는 시설재배지 점박이응애의 정밀 방제를 위한 우수 약제 선발에 기여할것으로 기대된다 .

병해충 관리를 위한 농약 판매업자 대상 처방 관련 설문조사 분석

권덕호,유기렬,이세진,김재수,안율균,홍규현,이영희 한국농약과학회 2023 농약과학회지 Vol.27 No.2

농약 판매업자를 대상으로 예방 및 진단 처방 관련 현황과 애로사항에 대한 설문조사를 2022년 04월부터2023년 03월까지 전국의 72개 농약 판매업체를 대상으로 수행하였다 . 우선 , 판매 현장에서 예방 및 진단적 처방 비율에 대한 질문에 응답자의 77%가 거의 1:1의 비율로 처방하여 , 판매상의 역할이 진단적 처방뿐만 아니라 예방적 처방도 활발하게 수행하고 있음을 알 수 있었다 . 예방적 처방을 수행하는 근거는 응답자의 81.9%가 과거의 경험을 기준으로 처방하며 , 진단적 처방의 경우에는 응답자의 65.3%가 작물확인 , 병해충 종동정 , 그리고 과거농약사용 확인후 처방을 하였다 . 진단적 처방 과정 중에 병해충 진단을 위한 해결책으로 주로 농촌진흥청 국가농작물병해충관리시스템 (61%)을 사용하였으며 , 주요 애로사항은 작용기작을 고려한 농약 추천 (61%)이였다 . 따라서 향후 판매업자 교육시 농약의 작용기작과 약효에 대한 이해를 돕는 교육이 필요한 것으로 판단된다 . 병해충 종동정 및 처방 전문가 양성방안에 대해서는 긍정과 부정이 첨예하게 대립하는 양상이였고 , 전문 교육 참여 필요성에 대해서는 62.5%로서 응답자의 과반이상이 참여가 필요하다고 응답하였다 . 본 연구 결과는 대학 , 국공립연구소 , 제조 회사에서 농약 판매업자의 진단 및 처방에 관한 인식과 처방 시 애로 사항에 대한 이해를 돕는데 기여할 것이다 .

Determination of acaricide resistance allele frequencies in field populations of Tetranychus urticae using quantitative sequencing

권덕호,Si Woo Lee,안정준,이시혁 한국응용곤충학회 2014 Journal of Asia-Pacific Entomology Vol.17 No.1

Resistances tomonocrotophos, fenpropathrin and abamectin in Tetranychus urticae are primarily conferred by reducedsensitivities of respective target sites [i.e., acetylcholinesterase (TuAChE), voltage-sensitive sodium channel(TuVSSC) and glutamate-gated chloride channel (TuGluCl)], which are due to point mutations (G228S andF439Win TuAChE; L1022V in TuVSSC; G323D in TuGluCl). As a population-based genotyping technique, a quantitativesequencing (QS) protocolwas developed for the determination of the resistance-associatedmutation frequenciesin T. urticae. Standard prediction equations revealed high correlation coefficients (r2 = 0.993–0.999),demonstrating that the resistant nucleotide signal ratio is highly proportional to the resistance allele frequencies. The lower and higher detection limits for the four resistance mutations were 3.7–13.1% (7.8 ± 3.3%) and 89.4–97.3% (93.3 ± 3.2%), respectively, suggesting that QS can be employed as a preliminary monitoring tool for thedetection of resistance allele frequencies, which ranged approximately 7.8–93.3% at the 95% confidence level. The QS was successfully employed for the determination of resistance allele frequencies in 26 T. urticae populations. The two TuAChE mutations responsible for monocrotophos resistance were almost saturated inmost fieldpopulations. The TuVSSC L1022Vmutation tentatively associatedwith fenpropathrin resistancewas also found in9 field populations. However, the TuGluCl G323D mutation conferring abamectin resistance was found only inone field population, suggesting that abamectin resistance is not yet widespread. The QS protocol, as an alternativeto traditional bioassays, will greatly facilitate resistance monitoring of T. urticae.

무궁화 발생 목화진딧물의 야외 약효 평가 방법 제시

권덕호,이영희,권해연,신한나 한국농약과학회 2022 한국농약과학회 학술발표대회 논문집 Vol.2022 No.11

담배가루이 유인용 LED 선발과 기주식물이 초기 유인력에 미치는 영향

권덕호,권민정,양다영,안율균,홍규현,박미리,Kwon, D.H.,Kwon, M.J.,Yang, D.Y.,Ahn, Y.K.,Hong, K.H.,Park, M.R. 국립한국농수산대학교 교육개발센터 2020 현장농업연구지 = Journal of practical agricultural resear Vol.22 No.2

시설 재배지 내 담배가루이의 밀도 예찰을 위하여 여러 종류의 LED등(청색등, 녹색등, 적색등, 백색등)에 대한 유인력을 평가하였다. 유인력 평가는 황색끈끈이트랩에 부착된 담배가루이의 포집 수를 대상으로 하였다. 평가용 케이지 내에서 기주식물이 없는 조건에서 유인력은 청색등(107.3±2.5마리) > 백색등(83.0±12.1마리) > 적색등(58±21.8마리) > 녹색등(39.7±8.1마리) 순서로 나타났다. 먹이를 주입한 상태에서 유인력은 청색등(52±17.4) > 적색등(38.7±5.8) > 녹색등(12.7±1.5) > 백색등(11.7±5.0) 순서로 관찰되었다. 두 실험 조건에서 모두 청색등에서 유인력이 가장 높은 것으로 나타났다. 기주식물을 넣었을 때 LED등 유인력이 감소하는 것을 확인하였는데, 백색등(85.9%) > 녹색등(68.1%) > 청색등(51.6%) > 적색등(33.3%) 순서로 나타나 기주식물이 LED 등 유인력 감소에 영향이 있음을 확인하였다. 상대적인 방제력 평가에서는 기주식물을 처리한 6시간 이후에 적색등(66.7%) > 청색등(48.5%) > 녹색등(31.9%) > 백색등(14.1%) 순으로 높았다(F_3,8 = 14.7, P = 0.001). 따라서 청색등은 초기 유인력이 매우 높은 특징을 보였고, 적색등은 기주식물의 투입에 영향을 받지 않아 담배가루이 유인에 적합성이 있음을 확인하였다. 야외 실증실험에서는 낮은 온도조건에 의해 높은 유인력은 관찰되지 않았지만, 청색등과 적색등에서 대조구 대비 높은 유인력이 관찰되었다. 향후 적색과 청색을 활용한 LED등은 시설재배지 내 담배가루이의 예찰에 활용할 수 있을 것으로 기대된다. Four LEDs (blue, green, red, and white light) were tested to identify the most attractive wave length to utilize as the forecasting tools for the B. tabaci in glass houses. Attractiveness was evaluated by the total number of the B. tabaci attached to a yellow sticky trap. In the condition of no host plant supplement, the attraction efficacy was ordered from high to low as blue light (107.3±2.5), white light (83.0±12.1), red light (58±21.8), and green light (39.7±8.1). In the supplement of the host plant, the attraction was observed in the order of blue light (52±17.4), red light (38.7±5.8), green light (12.7±1.5), and white light (11.7±5.0). In both experimental conditions, blue light showed the highest attraction. In terms of the host plant effect to LED attraction, it varied following as white light (85.9%), green light (68.1%), blue light (51.6%), and red light (33.3%). This result suggests that red light is the least affected by the host plant. In the evaluation of the relative control efficacy, it was determined following as red light (66.7%), blue light (48.5%), green light (31.9%) and white light (14.1%) (F_3,8 = 14.7, P = 0.001). Taken together, blue light had a very high initial attraction, and red light was revealed low attraction effect by the supplement of the host plant. In field demonstration experiments, a high attractive efficacy was not observed due to low-temperature conditions, but similar higher attractive efficacy was observed in blue and red lights compared to the control. The commercialization of LEDs using red and blue in the future is expected to provide important information regarding B. tabaci population density forecast in glass house.

농약판매상의 진단 및 처방 관련 설문조사 결과

권덕호,이세진,김재수,홍규현,안율균,이영희 한국농약과학회 2022 한국농약과학회 학술발표대회 논문집 Vol.2022 No.11

Xylose Fermentation Was Improved by Kluyveromyces marxianus KHM89 through Up-regulation of Nicotinamide Adenine Dinucleotide (NAD+) Salvage Pathway

권덕호,하석진 한국생물공학회 2022 Biotechnology and Bioprocess Engineering Vol.27 No.4

Xylose fermentation has been reported to be improved in Kluyveromyces marxianus via strain improvement by overexpressing xylose reductase (XYL1) and xylitol dehydrogenase (XYL2). This study performed directed evolution to further enhance xylose consumption in a K. marxianus mutant following transcriptomic analysis to determine genes associated with enhanced characteristics. KmXYL1 and KmXYL2 genes were overexpressed in K. marxianus 17555ΔURA3 for improving xylose fermentation. By performing directed evolution, a mutant K. marxianus KHM89 showing enhanced ethanol production was isolated from xylose medium. K. marxianus KHM89 consumed 47.39 g/L of xylose and produced 22.62 g/L of xylitol and 10.59 g/L of ethanol while the parental strain consumed 25.15 g/L of xylose and produced 7.36 g/L of xylitol and 2.05 g/L of ethanol. RNA sequencing-based transcriptomic analysis showed that alcohol dehydrogenases, aldehyde dehydrogenases, and NAD+ salvage pathway enzymes were upregulated in K. marxianus KHM89. These results were achieved via a combinatorial approach of rational design and directed evolution. The findings of this study contribute to the improvement of xylose fermentation by K. marxianus at an industrial scale.

Genetic diversity and structure in apple-infesting pests of Carposina sasakii, Grapholita dimorpha and Grapholita molesta in Korea

권덕호,김동환,김형환,이시혁,양창열 한국응용곤충학회 2017 Journal of Asia-Pacific Entomology Vol.20 No.1

The genetic diversity of three apple-infesting pests, Carposina sasakii, Grapholita dimorpha and Grapholitamolesta, found in four local regions in Korea,was investigated using the mitochondrial cytochrome c oxidase I (COI) gene as amarker. Six, seven, and three larval haplotypes fromC. sasakii, G. dimorpha, and G. molesta, respectively,were observed. The haplotype and nucleotide diversitywere ranged as 0.31–0.69 and 0.0006–0.0040, respectively. The estimates of genetic differentiation (FST) among local populations in C. sasakii and G. dimorpha exhibited very narrowrange differentiation as 0 to 0.025 and 0 to 0.075, respectively,whereas G. molesta revealed amoderate range of genetic distance (FST=0–0.461). In the AMOVA analysis, low percent variations (0–0.98%) and FST values (0 and 0.01, respectively) observed in C. sasakii and G. dimorpha, respectively,whereas G. molesta revealedmoderate diversity as 31.3% (FST=0.313, p=0.038). These results would provide the basic information to understand the difference of genetic structure in species level and further be utilized to estimate the temporal and spatial distribution of these species in apple orchard.

농가의 병해충 관리 현황 이해를 위한 설문조사 결과

권덕호,Kwon, D.H. 국립한국농수산대학교 교육개발센터 2021 현장농업연구지 = Journal of practical agricultural resear Vol.23 No.2

한국농수산대학 재학생 및 졸업생 151명을 대상으로 병해충 관리 현황을 조사하기 위해 설문조사를 수행하였다. 설문 내용은 기본문항과 병해충 관리 문항으로 구성되어 있다. 기본문항에는 응답자의 연령, 학적상태, 재배작물, 재배면적등을 포함하고 있으며, 병해충 관리 문항에는 병해충 방제 방법, 농약 선택 근거, 병해충 예찰 방법 등을 포함하고 있다. 기본문항의 응답을 요약하면 전체 응답자 중에서 20대 응답자가 91.2%로 가장 높았고, 응답자의 재배 면적은 3헥터 이상이 34.5%로 가장 높은 비중을 차지하고 있었다. 병해충 관리 문항의 응답을 요약하면 병해충 관리 방식에서는 화학적 방제법이 66%로 가장 높은 비중을 차지하였다. 농약 선택 근거에서는 본인 스스로 기존의 방제 기술을 토대로 결정(30%)하거나 농약 판매상(29%)의 결정을 따랐다. 병해충 예찰 방법은 농촌진흥청 소속기관(29%)과 국가농작물병해충관리시스템(27%)을 활용하는 것으로 나타났다. 농약 판매상의 병해충 진단과 농약 처방에 대한 질문에 응답자의 97%가 보통 이상의 신뢰도를 보였으나 강한 신뢰도를 선택한 경우는 전혀 없었다. 병해충 진단 및 농약 처방을 위한 전문인력 양성 필요성에 대해서는 응답자의 79%가 높은 필요성이 있는 것으로 응답하였는데, 특히, 응답자의 47%는 매우 강한 필요성이 있다고 응답하였다. 이러한 결과는, 병해충 진단과 농약 처방을 위한 정교한 기술을 지닌 병해충 관리를 위한 전문인력이 농업 현장에 필요함을 의미한다. 농민의 시각에서 조사한 설문 결과는 병해충 관리 현황을 이해하고 향후 발전 방향을 제시하는 데 중요한 정보를 제공해 줄 것이다. To investigate the current pest management status in Korea, a survey was conducted from 151 students and graduates in the Korea National College of Agriculture and Fisheries (KNCAF) by on-line. The questionnaire consists of two divisions, basic questions and pest control questions. The basic questions were including the respondent's age, academic status, cultivating crops and cultivating area. The pest control questions were including pest control methods, pesticide selection rationale, and pest forecasting methods. As a summary of basic questions, the respondents in their 20s accounted for 91.2%. Moreover, 34.5% of the respondents had over 3 hectares of cultivating area. The cultivating methods were differed by cultivating crops. As a summary of pest control questions, major control methods were using the conventional chemicals (>66%). To understand the pesticide selection rationale, farmers/respondents made their own decisions based on existing control techniques (30%) or depended on the decisions of pesticide vendors (29%). As for the pest forecasting method, it was mainly conducted by the Rural Development Administration affiliated organization (29%) and the National Crop Pest Management System (27%). Regarding the reliability of the pest diagnosis and pesticide prescription of pesticide vendors, 97% of the respondents marked above average. However, there was no choice on strong reliability. Interestingly, 79% of the respondents agreed to train experts for pest diagnosis and pesticide prescription with high necessity and, in particular, 47% of respondents were very strongly supported. These results suggest that the farmers might be need more qualified experts in pest diagnosis and pesticide prescriptions. Taken together, these survey results would provide important information to understand the current status of pest management by farmers' point of view and useful to set the direction of pest control.