• 한국응용곤충학회지
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• 제52권1호
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• pp.35-43
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• 2013

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.

• 한국응용곤충학회지
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• 제46권1호
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• pp.57-62
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• 2007

자생밀도의 증가를 위해 도입되는 생물적 방제인자를 선정하는 데 있어서 생식형불일치는 주요한 요인이다. 배추좀나방(Plutella xylostella(L.))에 대한 효과적 생물적방제 인자로서 프루텔고치벌(Cotesia plutellae (Kurdjumov))은 집단 사이에 생식형불일치로 크게 두 생식형집단으로 분류되었다. 본 연구는 국내 서식하는 특정 프루텔고치벌 집단에 대해서 형태적 및 미토콘드리아 염기서열 지표분석을 실시하였으며, 이 결과 국내 집단이 기존에 보고된 두 생식형집단에 비해 형태적 형질과 분자지표에서 뚜렷한 차이를 보였다. 이러한 결과는 국내 프루텔고치벌 집단이 새로운 생식형집단일 수 있다는 것을 제시하였다. 또한 본 연구 결과는 외래 프루텔고치벌의 도입을 위해서는 국내 자생종과의 생식형불일치 가능성을 중요하게 고려해야 한다고 보고한다.

• 한국응용곤충학회지
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• 제43권3호
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• pp.225-231
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• 2004

내부기생봉의 일종인 프루텔고치별(Cotesia plutellae)이 배추좀나방(Plutellae xylostella)을 대상으로 생물적 방제제로 이용되고 있다. 이 기생봉은 생식기관에 폴리드나바이러스를 공생시키고, 이 바이러스의 존재는 기생봉의 성공적 기생에 필수적이다. 본 연구는 암컷 프루텔고치벌 성장에 따라 플리드나바이러스의 복제시기를 결정하였으며, 또한 교미나 기주 요인에 따른 암컷의 생식 능력을 분석하였다. 기생봉은 $25^{\circ}C$ 발육조건에서 용화 2일째 겹눈과 날개와 같은 성충조직을 발달시키기 시작했으며, 5일째에는 촉각을 포함한 모든 성충조직이 발달되어 우화 직전 단계의 모습을 보였다. 프루텔고치벌 폴리드나바이러스에 대한 다클론성항체에 의한 면역블로팅 분석은 용화 4일째에서 바이러스 복제를 확인할 수 있었다. 바이러스 입자들은 용화 5일째 산란관 내부에서 투과전자현미경으로 관찰되었다. 우화후 난소소관의 길이는 변하지 않았지만, 독샘과 난소받침의 크기는 증가했다. 교미한 암컷은 $25^{\circ}C$에서 약 8일관 생존하였으며, 초기 4일동안 집중된($60\%$ 이상) 산란을 보였다. 미교미 암컷은 교미한 암컷에 비해 낮은 산란을 보였으며, 이 미수정난은 모두 수컷으로 발육하였다. 프루텔고치벌은 배추좀나방과 미국흰불나방(Hyphantria cunea)모두를 기생시킬 수 있었다. 그러나 배추좀나방에서 더 빠르고, 높은 기생율을 보였다.

• 한국응용곤충학회지
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• 제43권3호
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• pp.217-223
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• 2004

폴리드나바이러스는 일부 내부기생봉의 공생 바이러스로서 기생봉 기생과정중 피기생자의 면역억제와 발육지연에 중요한 역할을 담당한다. 프루텔고치벌(Cotesia plutellae)유래 브라코바이러스(CpBV)는 피기생자의 발육을 교란시키는 주요 원인자로서 작용하는 폴리드나바이러스의 일종이다. 본 연구는 이 CpBV가 비자연기주에게도 발육교란을 유발할 수 있는 지 조사하였다. 이를 위해 프루텔고치별에 의해 기생되지 않는 비기주인 파밤나방(Spodoptera exigua)을 이용하였다. 이용된 CpBV는 프루델고치벌 난소받침(calyx)추출물에서 얻었다. 이 추출물은 CpBV항체에 대해서 뚜렷한 항원-항체반응성으로 CpBV 보유가 입증되었다. 고치벌 암컷 한 마리 CpBV 추출물을 후기 4령의 파밤나방 혈강내로 주입시켰다. CpBV 주입된 파밤나방 유충은 유충기간이 연장되고, 체중증가 가 억제되며, 궁극적으로 변태가 억제되었다. 이러한 CpBV의 발육억제 효과는 이 바이러스의 항체를 함께 주입하여 줌으로 해소되었다. 여기서 항체 단독으로는 파방나방 유충 발육에 아무런 영향을 주지 않았다. 이 결과는 CpBV가 공생 기생봉의 비기주체에 대해서 발육교란 효과를 줄 수 있다는 것을 제시하고 있다.

• 한국응용곤충학회지
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• 제45권3호
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• pp.375-380
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• 2006

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.

• 한국응용곤충학회지
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• 제45권1호
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• pp.15-24
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• 2006

프루텔고치벌(Cotesia plutellae)은 내부기생봉이고 kB억제자 (IkB)와 유사한 유전자가 이 기생봉의 절대 공생바이러스(C. plutellae bracovirus: CpBV) 게놈에서 발견되었다. 이 유전자의 발현 부위는 417 br의 크기이며 138개 아미노산 서열 정보를 포함하였다. 이 단백질은 4개의 ankyrin 반복영역을 지니고 있었으며, 알려진 다른 폴리드나바이러스 유래 IkB 유전자와 높은 상동성을 보였다. 초파리 Cactus 단백질을 통해 대상 기주 IkB와 비교하여 보면, IkB 신호수신영역이 부재하는 구조를 보여, CpBV-IkB는 NFkB 신호전달체계의 비가역적 억제 인자로 작용할 것으로 추정되었다. CpBV-IkB는 프루텔고치 벌에 기생된 배추좀나방에서만 발현되었다. 정량적 RT-PCR 방법으로 CpBV-IkB의 발현량을 조사하여 보면, 기생 첫날부터 발현을 보이기 시작하여 뚜렷한 발현량을 기생 전체 기간동안 유지하는 양상을 보였다. 이 CpBV-IkB의 기능 분석이 간접적으로 이뤄졌으며, 이 유전자 발현물이 대상 기주 항바이러스 억제 인자로 작용할 것이라는 가설을 제시하였다.

• 농약과학회지
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• 제19권3호
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• pp.279-286
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• 2015

프루텔고치벌 브라코바이러스(CpBV)는 배추좀나방(Plutella xylostella)의 어린 유충에 기생하는 프루텔고치벌(Cotesia plutellae) 공생 폴리드나바이러스이다. 일부 CpBV 유전자들은 피기생체 유충의 면역반응을 낮추는 데 중요한 역할을 담당한다. 본 연구는 기주의 면역작용을 억제하는 CpBV 유전자를 이용하여 살충력이 높은 재조합 벡큘로바이러스를 개발하는 데 응용할 목적으로 수행되었다. 기보고 자료에 기초하여 CpBV-ELP1를 발현하는 재조합 벡큘로바이러스(AcMNPV-ELP1)를 선발하여 파밤나방(Spodoptera exigua) 충체에서 증식시켰다. 충체에서 증식된 재조합바이러스들은 파밤나방 유충 한 마리 당 $5{\times}10^{10}$ polyhedral inclusion body (PIB)를 생산하였다. 배양된 AcMNPV-ELP1은 파밤나방 유충에 높은 병원성을 보였다. 특히 파밤나방 1령과 노숙령기에 높은 살충력을 나타냈다. 파밤나방 유충이 가해하는 배추에 재조합 벡큘로바이러스($5{\times}10^6PIB/mL$)를 살포한 결과 처리 7일 후에 화학 농약인 테부페노자이드 보다 높은 방제효과(약 88%)를 나타냈다. 이 결과는 충체에서 대량배양된 AcMNPV-ELP1이 높은 병원성을 나타내 새로운 미생물방제제로 응용될 수 있음을 제시한다.

• 농약과학회지
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• 제12권3호
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• pp.283-290
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• 2008

베큘로바이러스는 일부 나비목 해충을 대상으로 방제하는 데 사용되고 있다. 그러나 화학농약에 비해 느린 살충효과 및 좁은 적용 해충으로 응용 범위에 한계를 갖고 있다. 본 연구는 이러한 한계를 극복하고자 곤충의 면역억제을 통해 바이러스 병원력을 제고시킬 수 있는 기술을 소개한다. 폴리드나바이러스는 일부 맵시벌 및 고치벌에 공생하는 곤충 DNA 바이러스 분류군이다. 프루텔고치벌(Cotesia plutellae) 유래 CpBV(Cotesia plutellae bracovirus)는 브라코바이러스에 속한 폴리드나바이러스로서 면역어제를 발휘하는 여러 유전자를 함유하고 있다. 이 가운데 7개의 CpBV유전자를 선발하고 이를 야생형Autographa California multiple nucleopolyhedrovirus(AcNPV)에 재조합하였다. 이들 재조합 베큘로바이러스를 이용하여 파밤나방(Spodoptera exigua)과 배추좀나방(Plutella xylostella)을 대상으로 생물 검정한 결과, 이들 대부분은 야생형의 바이러스와 유사하거나 우수한 살충력을 나타냈다. 특히 CpBV-ELP를 포함한 재조합 베큘로바이러스가 대조바이러스에 비해 살충시간을 약 2 일 이상단축시킴으로 가장 우수하였다. 이 재조합 베큘로바이러스는 농도에 따른 살충력증가와 배추를 가해하는 파밤나방을 대상으로 한 바이러스 살포 처리가 뚜렷한 방제효과를 나타내어 현장 적용 가능성을 제시하였다. 또한 본 연구는 이 재조합 바이러스의 살충력 제고 현상을 CpBV-ELP의 항바이러스 기작 억제라는 측면에서 고찰했다.

• 한국응용곤충학회지
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• 제56권1호
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• pp.19-28
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• 2017

폴리드나바이러스(polydnavirus: PDV)는 일부 내부기생봉에 공생하는 이중나선형 DNA 바이러스 분류군이다. Cotesia plutellae bracovirus (CpBV)는 프루텔고치벌(C. plutellae)에 공생하는 일종의 PDV이다. 프루텔고치벌은 어린 배추좀나방(Plutella xylostella) 유충에 기생한다. 기생 초기에 발현하는 CpBV-ELP1 유전자는 혈구세포에 세포독성을 발휘하면서 기주의 세포성 면역을 억제하여 기생에 중요한 역할을 담당하고 있다. 본 연구는 이 유전자를 담배 식물에서 발현하여 해충에 대한 경구독성을 분석하는 데 목적을 두었다. 재조합 CpBV-ELP1 단백질이 배큘로바이러스 발현시스템을 통해 합성되어 세포배양액에 분비되었다. 수거된 세포배양액은 일련의 단백질 분리과정(ammonium sulfate 단백질 분획, size exclusion 크로마토그래피, 이온교환 크로마토그래피)을 통해 CpBV-ELP1 단백질을 분리하는 데 이용되었다. 분리된 rCpBV-ELP1 단백질은 파밤나방(Spodoptera exigua) 혈구에 대한 뚜렷한 세포독성을 보였다. CpBV-ELP1은 파밤나방 5령충에 대해서 혈강 주입하여 살충력을 나타냈고, 엽침지법을 이용하여 경구독성을 갖고 있는 것을 확인하였다. CpBV-ELP1 유전자를 CaMV 35S 유전자 프로모터와 opaline synthase 유전자 전사종결신호를 갖는 pBI121 벡터에 클로닝하여 Agrobacterium tumefaciens LBA4404 세균에 형질전환을 유도하였다. 형질전환된 세균은 담배(Nicotiana tabacum Xanthi)잎에 감염하여 캘러스를 유도하게 하였고 이후 차세대(T1)를 확보하였다. T1 세대 담배는 파밤나방에 대한 해충저항성을 갖고 있음을 확인하였다. 이러한 결과는 CpBV-ELP1 유전자가 형질전환작물을 통해 해충방제에 응용될 수 있다는 것을 제시하고 있다.