• Molecules and Cells
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• 제28권2호
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• pp.131-137
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• 2009

Plant defensins are small (5-10 kDa) basic peptides thought to be an important component of the defense pathway against fungal and/or bacterial pathogens. To understand the role of plant defensins in protecting plants against the brown planthopper, a type of insect herbivore, we isolated the Brassica rapa Defensin 1 (BrD1) gene and introduced it into rice (Oryza sativa L.) to produce stable transgenic plants. The BrD1 protein is homologous to other plant defensins and contains both an N-terminal endoplasmic reticulum signal sequence and a defensin domain, which are highly conserved in all plant defensins. Based on a phylogenetic analysis of the defensin domain of various plant defensins, we established that BrD1 belongs to a distinct subgroup of plant defensins. Relative to the wild type, transgenic rices expressing BrD1 exhibit strong resistance to brown planthopper nymphs and female adults. These results suggest that BrD1 exhibits insecticidal activity, and might be useful for developing cereal crop plants resistant to sap-sucking insects, such as the brown planthopper.

• 농약과학회지
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• 제19권2호
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• pp.125-133
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• 2015

해충방제에 있어서 곤충병원성 곰팡이는 화학농약을 대체할 수 있는 생물학적 방제인자로써 개발하기 위한 연구가 진행되고 있다. 나비목의 파밤나방과 배추좀나방 유충은 다양한 작물에 피해를 주는 주요 해충이지만 다양한 살충제에 대한 높은 저항성으로 인해 효과적인 방제가 이루어지지 않고 있다. 안동에 위치한 파재배지에서 채집한 파밤나방 유충에서 곰팡이 균주를 분리하였고, 이 균주의 형태적 특성과 분자생물학적 특성에 관하여 동정하였다. 그 결과, 기존의 Beauveria bassiana와 동일함을 확인하였고, B. bassiana ANU1으로 명명하였다. B. bassiana ANU1의 병원성 조사는 파밤나방과 배추좀나방 2령 유충을 대상으로 수행하였다. 파밤나방과 배추좀나방에 대한 반수치사농도는 각각 $2.7{\times}10^3$과 $0.9{\times}10^3conidia/ml$이었으며, 반수치사시간은 각각 65.6과 60.8시간으로 조사되었다. 또한 B. bassiana ANU1는 상대습도 50% 조건에서 일정온도 ($20^{\circ}C-30^{\circ}C$)와 $25^{\circ}C$의 온도에서 40%-70%의 습도조건에 노출되었을 때 $10^7conidia/ml$의 농도에서 파밤나방과 배추좀나방 유충을 대상으로 높은 병원성을 나타내었다.

• 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.

• 한국응용곤충학회지
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• 제38권1호
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• pp.53-57
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• 1999

파밤나방(Spodoptera exigua (Hiibner))의 살충제 감수성을 판별할 수 있는 간편한 진단 장치가 개발되어 야외 집단을 대상으로 판별능력을 시험했다. 이 진단장치의 기본설계원리는 에스테라제와 아세틸콜린에스테라제의 효소활력이 파밤나방의 살충제 감수성과 밀접한 관련성이 있음을 이용하였다. 네가지 형태의 진단장치(ED, EM, AD 및 AM)가 고안되었고 판별효소(E-에스테라제, A-아세틸콜린에스테라제)와 억제제(D-dichlorvos, M-monocrotophos)의 종류에 따라 분류되었다. 판별억제제의 농도는 각각 ED는 1mM, EM는 10mM, AD는 100mM 및 AM는 100mM이었다. 억제되지 않은 저항성 개체는 두 효소 모두에서 적색을 보이나 억제된 감수성 개체의 시료는 무색으로 나타난다. 한 개체의 파밤나방으로부터 채취된 혈액과 머리시료가 네가지 판별장치 검색장치에 한꺼번에 이용되었다. 검색장치의 실증검증을 위해 11개의 실내와 야외 집단들을 대상으로 살충제 감수성과 검색장치 판별력을 비교하였다. 이들 집단은 파밤나방 방제에 이용되고있는 3가지 살충제들(bifenthrin, methomyl, chlorpyrifos-methyl)에 대해 네 종류의 판별장치는 상이한 약제 감수성을 보였다. ED는 bifenthrin, AD는 methomyl 및 ED와 AM은 chlorpyrifos-methyl에 대하여 약제 감수변이를 판별하는 데는 각각 효과적이었다. 이상의 본 연구에서는 개발된 검색장치는 간편하고 신속하게 특정집단의 약제 저항성개체의 빈도수를 알려줌으로 효과적인 방제방법을 선정하는데 이용될 수 있다. 특히, 각 지역의 지도소에서 이 검색장치를 이용할 경우 객관적이고 합리적인 현장 농민에게 지도할 수 있겠다.

• 한국응용곤충학회지
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• 제56권4호
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• pp.395-402
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• 2017

유기합성 농약의 과다사용은 환경오염, 살충제 저항성 발달, 비표적 생물에 대한 영향 등 부작용의 원인이 되고 있다. 유기합성 농약의 대체약제로 포유동물에 저독성인 식물기원 물질이 각광을 받게 되었다. 이란 서양가새풀(Achillea millefolium L.) 정유성분의 훈증독성은 국제적 저장작물 해충인 머리대장가는납작벌레(Oryzaephilus surinamensis L.)의 방제제로 연구된 바 있다. 이 식물 정유의 화학적 성분을 가스크로마트 그래피(MS)를 이용하여 분석하였다. 살충실험 결과 처리농도에 따라 유의한 살충률을 나타냈다. 처리농도와 살충률 간 양의 상관관계가 있었다. 반치사 농도(LC50)는 $17.977{\mu}l/L$ 이었다. 주요 성분은 1,8-Cineole (13.17%), nerolidol (12.87%), ${\alpha}$-cubebene (12.35%), artemisia ketone (6.69%), ${\alpha}$-terpineol (5.27%), alloaromadendrene oxide (4.71%) 및 borneol (3.99%) 이었다. 전체 동정된 화합물의 96.35%는 Terpenic 화합물로 monoterpene hydrocarbons (8.19%), monoterpenoids (44.23%), sesquiterpene hydrocarbons (21.69%) 및 sesquiterpenoids (22.24%)를 포함하고 있었다. 본 결과는 terpene이 풍부한 서양가새풀 정유가 머리대장가는납작벌레의 안전한 생물농약으로 고려될 수 있음을 보여주었다.

• Journal of Plant Biotechnology
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• 제35권2호
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• pp.101-108
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• 2008

아그로박테리움을 이용한 형질전환은 대다수의 쌍자엽과 몇몇 단자엽 식물의 게놈내로 외래유전자를 도입하는 성공적인 방법이다. 해충저항성 CryIAc 유전자가 도입된 배추형 질전환체를 아그로박테리움 형질전환법을 통해 얻은 후, 도입유전자의 수를 Southern 분석을 통하여 확인하였다. 배추형질전환체 46개 중에서 29개는 1 copy의 CryIAc 유전자가 도입된 것으로 확인되었다. 식물체의 게놈내로 T-DNA 결합에 관한 정보를 얻기 위해서 LB 인접서열을 genome walking PCR 방법을 통하여 분석하였다. 46개의 배추형질전환체중에서 37개는 운반체의 backbone 염기서열을 지니는 것으로 확인되었다. 이러한 결과는 도입 운반체의 LB 지점에서 제대로 종결이 이루어지지 않아서 운반체의 backbone 염기서열이 운반된 것으로 보여진다. 운반체의 backbone 염기서열이 도입되지 않은 9개체의 배추형질전환체를 LB 인접서열을 분석한 결과, 모든 LB 부위는 절단부위가 보존되지 않았고, 절단부위에서 36bp까지도 결실이 확인되었다.

• 한국응용곤충학회지
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• 제40권4호
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• pp.327-335
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• 2001

원예작물 중 온실가루이의 발생이 가장 심한 오이를 대상작물로 선정하여 온실가루이에 대한 기존의 살충제를 이용한 화학적 방제체계를 수립하기 위하여, 중후기에 방제효과와 잔효독성, 엽중 농약 잔류량 조사, 방제횟수 절감, 농약 저항성 발달 및 오이의 수량 등 온실가루이 방제체계 확립에 필요한 기초적인 사항을 조사하였다. 조사결과 온실가루이에 대하여 가장 효과적인 살충제는 furathiocarb였고 특히 이 약제는 carbofuran으로 더욱 강력한 활성화 과정을 거치면서 온실가루이의 저항성 발달이 비교적 더디게 나타났고 따라서 방제효과가 길고 결과적으로 방제횟수도 줄이는데 기여하는 것으로 판명되었다. 이와는 달리 기존의 다른 약제들에 대해서는 합성피레스로이드계의 약제, deltamethrin, etopenprox, zetacypermethrin 등에 대해서는 저항성 발달이 빨리 나타났고, 일부 유기인계 약제, methidathion, phenthoate, profenofos 등의 경우에는 살포 후 분해가 빨리되어 약효의 상실이 빨라짐으로 인해서 결과적으로 살포회수를 늘여야하는 것으로 나타났다. 이들 기존 살충제들에 대한 저항성 온실가루이의 발생으로 방제가 곤란한 경우에 acetamiprid가 대체 약제로서 유망하였다.

• 한국응용곤충학회지
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• 제31권4호
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• pp.338-344
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• 1992

이 논문은 배추좀나방 방어시 피레스유제의 약효가 없어 피해를 많이 보았다는 농민의 민원에 의해 포장 약효를 확인하고 약제 저항성을 조사하여 대책을 수립코자 실시하였다. 전국 4개 도 7개 포장에서 2년간 실시한 시험 결과 대구에서는 95~98%의 방제가가 있었으나, 평택에서는 방제가가 0으로서 약효가 전혀 없었다. 피레스를 4회 살포하여 재배한 강원도 평창군의 여름배추 재배 농가 포장에서 공시약제 처리구의 유충 증가율은 489~552%로 무처리구에 비하여 방제효과가 전혀 없었다. 약효가 없었던 포장의 배추좀나방을 채집, 약제처리 하지 않고 6세대 사육한 것은 JMC와 거의 비슷한 감수성이 회복되었으며, 다시 6세대 피레스 로이드제를 처리하여 사육한 것은 JMC에 비하여 341~544배의 저항성이 다시 유발되었다. 이상의 결과로 농민의 민원은 같은 약제의 전용에 의하여 나타난 약제 저항성의 결과인 것으로 증명됨으로써, 우리나라에서도 배추좀나방의 피레스로이드제에 대한 저항성이 지역에 따라 많이 발생하고 있었고 피레스로이드제에 대한 약제 저항성은 전용에 의해 저항성이 증가하고 사용을 중단함으로써 감수성이 회복됨이 확인되었다.

• 한국국제농업개발학회지
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• 제23권5호
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• pp.491-496
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• 2011

꼬마배나무이 (Cacopsylla pyricola)에 저항성 품종육성을 위한 육종재료를 선발코자 월동형 성충수, 단과지내의 산란수, 과총엽내의 약충수 및 수관 전체적인 그을음 발생정도를 15개 종 및 종간잡종 133개 유전자원을 대상으로 조사하였다. 월동형 성충수는 Pyrus. calleryana 4.6마리, 단과지내 산란수는 P. calleryana 0.3개, 과총엽내 약충수는 P. calleryana 0마리, 그리고 그을음 발생정도는 P. betulaefolia, P. calleryana, P. communis, P. hybrid (P.pyrifolia × P. communis), P. lindleyi 0으로 발생 및 피해정도가 가장 낮았으며 종간의 차이가 뚜렷하였다. 전체적으로 대목으로 이용하고 있는 콩배인 P. calleryana와 P. betulaefolia가 조사 대상 유전자원 중 가장 높은 항객성(antixenosis)을 보였으나 품질개량에 많은 기간이 요구됨에 따라 실용적으로는 서양배(P. communis) 중 'Conference', 'Cascade', 'Bosc', 'Winter Nelis'가 가장 낮은 발생 및 피해정도를 보여 꼬마배나무이 저항성 품종 육성을 위한 좋은 육종재료로 판단되었다.

• 한국응용곤충학회지
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• 제63권1호
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• pp.33-42
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• 2024

복숭아혹진딧물(Myzus persicae)은 다식성으로 담배, 감자, 고추, 배추, 복숭아 등에 심각한 피해를 입히는 대표적인 농업해충이다. 본 연구에서는 국내 복숭아혹진딧물 야외개체군의 λ-cyhalothrin, imidacloprid 및 flupyradifurone에 대한 약제 저항성 발달 수준과 점 돌연변이(R81T, L1014F, M918L)의 발생 여부를 확인하였다. 또한, qRT-PCR을 통해 사이토크롬 P450 유전자인 CYP6CY3 발현량을 확인하였다. 그 결과, λ-cyhalothrin은 저항성비(Resistance Ratio, RR)가 12개 모든 지역이 > 200으로 높은 저항성을 보였다. Imidacloprid와 flupyradifurone은 YS, UR, HY, 그리고 WJ 개체군에서 > 200의 저항성비로 높은 저항성을 나타냈다. R81T는 12개 집단 중 약 50%, L1014F는 약 33.3%, M918L은 100%에서 발현하였다. 또한 qRT-PCR을 통해 imidacloprid 저항성 개체에서 subunit CYP6CY3의 발현량이 높게 나타난 것을 확인하였다. 이러한 결과는 M918L 점 돌연변이는 λ-cyhalothrin 저항성 진단마커로, R81T와 CYP6CY3의 높은 발현은 imidacloprid 저항성 진단마커로 활용이 가능하다는 것을 시사한다.