• 생물환경조절학회지
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• 제31권1호
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• pp.52-59
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• 2022

시설재배 온실에서 병해충 방제를 위해 자율적으로 이동하면서 작물에 농약을 살포할 수 있는 무인 자동 농약 살포 시스템을 이용하여 방제처리를 실시하였다. 토마토, 딸기의 총채벌레(Frankliniella occidentalis)와 온실가루이(Trialeurodes vaporariorum) 해충에 대한 방제효과를 조사한 결과, 꽃노랑 총채벌레의 방제효과는 토마토에서 85.6%, 딸기에서 87.5%로 나타났고, 온실가루이는 각각 81.7%와 80.6%를 나타내었다. 또한 약제처리 방법에 따른 방제효과는 관행약제살포 처리구 81.7%, 무인 자율 약제 살포처리구 83.9%의 방제효과를 나타내었다(F=22.1, p < 0.001). 두 처리구간 방제효과 비교 시 현저한 유의성은 나타나지 않았으나 무인 자율 약제 살포처리에서 2.2% 높은 효과를 나타내었다. 한편, 약제 살포 시간을 비교한 결과, 무인 자동 약제 살포기는 살포시간이 5min/10a으로 관행 약제 살포시간 25-30min/10a 보다 25min 정도 적게 소요되었다. 이러한 결과는 발생최성기에 시설온실에서의 효율적인 해충 방제로 무인 자동 약제 살포방제법이 유용하게 사용될 수 있을 것으로 판단되었다.

• 식물병연구
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• 제29권4호
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• pp.363-376
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• 2023

검은무늬병은 세계적으로 재배되는 십자화과 작물을 황폐화시키고 있으며, 브로콜리, 배추, 케일, 무, 유채 등의 생산에 경제적인 손실을 가져왔다. 십자화과 작물의 검은무늬병은 A. brassicae, A. brassicicola, A. raphani 등을 포함하는 다수의 Alternaria 종에 의하여 발생하며 이러한 병원균들은 감염된 종자나 매개충에 의하여 전반된다. 본 총설에서는 검은무늬병에 대한 십자화과 작물의 병 저항성 형질을 발굴하기 위한 그 동안의 노력을 보여주었다. 병 저항성을 위한 유전 자원이 십자화과 작물의 근연 야생종으로부터 조사되었으며, 십자화과 작물의 상이한 품종들이 다른 접종 조건에서 선별되었다. 검은무늬병 저항성 작물의 개발을 위하여 다양한 식물 방어 관련 유전자들을 이용한 십자화과 작물의 형질 전환이 이루어지기도 하였다. β-Amino-n-butyric acid나 멜라토닌과 같은 화학 물질을 전처리하여 활성화된 식물 면역이 십자화과 작물의 검은무늬병을 줄이기 위하여 제안되었다. 검은무늬병 저항성 형질은 다른 서식지에서 유래한 모델 식물 Arabidopsis 생태형들에서도 평가되었다. 야생형 Arabidopsis와는 상이한 병 저항성을 보이는 식물 면역 관련 돌연변이체들은 십자화과 작물에서 검은무늬병을 관리하는 데에 가치있는 정보를 제공하였다. 특히 이러한 돌연변이체에서 변동된 산화-환원 조절과 항산화 반응에 대하여 본 총설에서 논하였다.

• 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.

• Journal of Applied Biological Chemistry
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• 제66권
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• pp.236-243
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• 2023

혈소판은 1차 및 2차 지혈에서 근본적인 역할을 하는 세포지만 혈소판의 과도한 활성화는 혈전증을 유발할 수 있다. 따라서 혈소판 응집의 적절한 조절은 혈전증 매개 질환을 예방하는 데 중요하다. 최근 곤충소재의 개발이 주목을 받고 있다. 다양한 곤충 자원 중 고영양 기능성 식품원으로는 쌍별귀뚜라미(Gryllus bimaculatus)와 같은 곤충류가 있다. 쌍별귀뚜라미 는 고단백 및 불포화지방산을 함유하고 있으며 2015년 9월 식품의약품안전처로부터 식품원료로 등록되었다. 본 연구에서는 쌍별귀뚜라미 에탄올 추출물(G. bimaculatus extract)이 혈소판 응집, 세포 내 Ca²⁺ 조절, thromboxane A₂ 생산 및 glycoprotein IIb/IIIa (integrin αIIb/β3) 활성화를 억제하는지 여부를 확인하고. 1, 4, 5-triphosphate receptor type I, extracellular signal-regulated kinase, cytosolic phospholipase A₂, mitogen-activated protein kinases p38, vasodilator-stimulated phosphoprotein, phosphatidylinositol-3 kinase, Akt, glycogen synthase kinase-3α/β 및 SYK 같은 신호 분자를 조절할 수 있는지 여부를 조사했다. 우리는 쌍별귀뚜라미 추출물이 혈소판 관련 혈전증 및 심혈관 질환을 예방할 수 있는 잠재적인 치료 약물로 가치가 있음을 규명하였다.

• 한국응용곤충학회지
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• 제48권3호
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• pp.311-318
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• 2009

(태광콩, 경선녹두 및 장안녹두) 종실이 6종 노린재류의 약충발육, 성충수명 및 산란에 미치는 영향을 비교하였다. 태광콩에서 6종 노린재류의 약충은 모두 정상적으로 발육하였으며, 경선녹두와 장안녹두에서 톱다리개미허리노린재, 썩덩나무노린재 및 알락수염노린재의 약충은 정상적인 발육을 하였으나, 경선녹두에서 갈색날개노린재, 가로줄노린재 및 풀색노린재의 4령 약충 이후에 모두 사망하였고, 장안녹두에서는 3령 약충 이후 모두 사망하였다. 약충의 영기별 발육기간은 영기가 증가할수록 길었으며, 약충기간은 노린재의 종류에 관계없이 태광콩>경선녹두>장안녹두의 순으로 짧았다. 노린재류의 우화율은 태광콩에서 $20{\sim}62%$, 경선녹두에서 $16{\sim}50%$, 장안녹두에서 $8{\sim}12%$로 두류종실에 따라 차이가 있었다. 성충수명은 태광콩에서 수컷은 $29.0{\sim}59.3$일, 암컷은 $29.7{\sim}54.4$일, 경선녹두에서 수컷은 $15.4{\sim}41.3$일, 암컷은 $14.3{\sim}43.3$일, 장안녹두에서 수컷은 $8.0{\sim}11.7$일, 암컷은 $5.5{\sim}11.0$일로 노린재의 종류 및 기주에 따라 차이가 있었다. 산란전기간과 산란수도 태광콩에서 각각 $5.1{\sim}8.3$일 및 $50.5{\sim}124.5$개, 경선녹두에서 $8.0{\sim}98.7$일 및 $16.4{\sim}55.2$개로 노린재의 종류 및 기주에 따라 차이가 있었으며, 장안녹두를 먹고 자란 조사된 6종중 톱다리개미허리노린재, 썩덩나무노린재 및 알락수염노린재는 전혀 산란하지 못하였고, 갈색날개노린재, 가로줄노린재 및 풀색노린재는 성충으로 우화하지 못하였다.

• 한국응용곤충학회지
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• 제46권1호
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• pp.63-69
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• 2007

본 연구는 경제적피해수준 설정시 병해충 방제의 경제성을 결정하는 수익역치 개념을 우리나라 농업생산환경에서 적용함에 있어서 일어날 수 있는 문제점들을 검토해 보고자 수행되었다. 수익역치는 방제를 정당화할 수 있는 손실량을 의미하며, 병해충 방제에 소요되는 비용을 농산물 가격으로 나눈 값이다. 본 연구는 우리나라의 벼, 콩, 시설 채소작물의 몇몇 병해충을 대상으로 수익역치를 계산하고, 외국 문헌들에서 보고된 값들과 비교하였다. 벼에 있어서 벼멸구, 흰등멸구, 혹명나방, 벼물바구미, 잎집무늬마름병의 GT값과 그에 상응하는 수량감소율은 4.6-6.1kg/10a/작기, 1.0-1.3%, 도열병은 12.7kg/10a, 2.7% 수준이었다. 콩의 톱다리개미허리노린재는 6.2kg/10a/작기, 3.6% 수준이었다. 시설재배 채소의 경우, 오이의 오이총채벌레, 온실가루이, 노균병은 10.0-12.6kg/10a/주, 1.4-1.7%, 딸기의 점박이응애, 잿빛곰팡이병은 3.1-3.5 kg/10a/주, 1.3-1.5%, 토마토의 아메리카잎굴파리, 온실가루이, 잿빛곰팡이는 8.4-9.7 kg/10a/주, 17-1.9% 수준이었다. 우리나라 환경에서 추정된 GT값들이 전반적으로 외국에서 보고된 값들과 비교했을 때 낮은 수준이었다. 낮은 GT값들은 EIL을 낮게 설정 되도록 한다. 따라서 EIL 설정시 현재의 재배환경에서 계산된 GT 값들을 바로 도입하기 전에, 이 값들이 합리적인가에 대해 진지하게 고려해야 한다는 것을 제안한다.

• 한국잠사곤충학회지
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• 제51권1호
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• pp.1-8
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• 2013

본 연구는 공작나비의 생태를 확인하고, 실내 대량사육조건을 구명하기 위해 수행되었다. 공작나비의 국내분포및 생태를 확인하기 위하여 강원도 광덕산, 태백산, 해산 등 세 곳을 선정하여 조사하였으며, 결과 해산과 광덕산에서만 서식을 확인할 수 있었다. 해산에서는 월동개체의 활동시기인 4월 중순경에 4마리의 월동개체를 확인하였으며, 발생시기인 6월말과 7월초에 47개체를 확인하였다. 광덕산에서는 6월말에 4개체만 확인되었다. 공작나비의 실내인공사육조건을 구명하기 위해서 채집한 공작나비 암수 각각 15마리를 산란실에 넣고 산란을 유도하였다. 실험결과 11개의 난괴를 얻을 수 있었으며, 난괴당 알의 수는 평균 $404.6{\pm}23.6$개로 확인되었다. 이중 1개의 난괴를 공시하여 고온 장일($25^{\circ}C$, 14L:10D)의 조건에서 인공사육을 실시하였다. 공시한 난괴의 알은 413개였으며, 6 ~ 8 일 사이에 모두 부화하여 부화하는데 평균 $6.99{\pm}0.57$일이 소요되었으며, 부화율은 92.3%였다. 고온장일조건 ($25^{\circ}C$, 14L:10D)에서의 애벌레의 발육기간은 $18.3{\pm}1.0$일이 소요되었다. 애벌레의 두폭을 측정한 결과 1령 $0.37{\pm}0.01mm$, 2령 $0.66{\pm}0.02mm$, 3령 $1.07{\pm}0.05$, 4령 $1.81{\pm}0.07$, 5령 $2.76{\pm}0.08$로 각각 나타났다. 사육한 애벌레중 64%가 정상적인 번데기가 되었고, 번데기 기간은 $8.4{\pm}0.6$일이었으며, 우화율은 87.5%로 나타났다.

• 한국환경농학회지
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• 제18권1호
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• pp.77-82
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• 1999

저수지의 수질개선을 위한 인공식물섬의 설치상 문제점, 수질개선의 가능성, 생태계의 변화, 유지관리, 향후 설치시 개선사항을 파악하기 위해 중규모 농업용 저수지에 인공식물섬을 설치 운영한 결과를 요약하면 다음과 같다. 1. 포장에서 포트로 재배된 식물을 뿌리에 붙어 있는 토양과 함께 쥬트(마)포트에 넣어 식물매트에 심은 결과 고사된 식물이 없는 것으로 조사되어 포장에서 재배된 수생식물을 농업용 저수지에 식재할 경우 수생식물의 성장에는 지장이 없는 것으로 나타났다. 2. 천연소재인 쥬트포트와 식물매트는 물 속에서 상당 기간 체류하면서도 원래의 재질 상태를 유지하고 있는 것으로 조사되어 이들의 부식은 상당한 기간에 걸쳐 일어날 것으로 보여 이들이 저수지의 수질에 미치는 영향은 거의 없을 것으로 판단된다. 3. '98. 6월에 식재된 애기부들, 줄, 갈대의 인공식물섬에서 성장 기간동안 순생산량은 $962gDM/m^2$, $1,115gDM/m^2$, $523gDM/m^2$으로 계산되었으며, 식재 당시에 비해 각각 33, 44, 56배 성장하였다. 단위 면적당 순생산량은 줄이 가장 높으며, 생산량 속도는 갈대가 가장 높은 것으로 조사되었다. 인공식물섬에 식재된 식물의 성장속도, 지상부와 뿌리부의 균형 등을 고려할 때 갈대가 가장 유리한 것으로 나타났다. 4. 인공식물섬에 식재된 식물의 총 영양물질의 흡수율을 계산한 결과 질소 5.0kg/yr, 인 0.8kg/yr으로 나타났다. 지수지 수표면의 1/20을 인공식물섬으로 조성할 경우 영양물질 흡수량은 저수지 삭감부하량의 질소는 9%, 인은 34%를 처리할 수 있어 인공식물섬이 저수지 수질개선공법으로 가능성이 있는 것으로 분석되었다. 5. 인공식물섬이 설치된 부분과 설치되지 않는 부분의 수질을 분석한 결과 저수지에서 바람과 호류(湖流)의 영향으로 인공식물섬 설치에 따른 저수지 수질효과를 직접적으로 파악하기는 어려운 것으로 나타났으며, 이 부분은 수질예측모형을 이용하거나 같은 규모의 폐쇄된 연못을 여러 개 만들고 인공식물섬이 있는 경우와 없는 경우의 수질을 측정하여 분석하는 것이 합리적일 것으로 판단된다. 6. 인공식물섬의 아랫부분은 어류와 새우류의 서식처, 인공식물섬 매트위는 양서 파충류의 서식처 기능을 하며, 인공식물섬 위에는 많은 곤충류가 날아들고 있고, 식재된 식물 이외에 11종이 유입되어 인공식물섬은 생물의 종다양성에 크게 기여하는 것으로 나타났다. 7. 인공식물섬은 수질을 정화할 뿐만 아니라 경관과 종다양성의 증진, 유지관리의 용이, 고도의 기술과 에너지의 불필요, 부하변동에 대한 적응성이 좋은 것으로 나타나 저수지의 수질개선에 유용한 공법으로 평가되었다. 그러나 효율적인 인공식물섬이 되려면 가볍고 강하며, 내구성이 있고 비용이 적은 부체를 개발하는데 깊은 연구가 이루어져야 한다.

• 한국응용곤충학회지
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• 제29권4호
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• pp.257-268
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• 1990

본 연구는 1965년부터 1988년까지 전국 39개 병해충발생예찰소에서 수집된 이화명나방의 유살성적을 이용하여 그의 지역간 발생상의 특성을 분석하고 대표적 생태종이 분포하고 있는 4개 지역에서 채집된 월동유충의 몇가지 생태학적 특성을 조사한 것으로 그 결과는 다음과 같다. 이화명나방의 총유살량이 1969년 이후 전국적으로 크게 감소하였으며 이것은 봄나방 유살량의 감소에 따른 것으로 여름나방외 그것은 큰 변동이 없어 1970년 이후 8월중순부터, 다음해 6월 상순까지의 환경조건이 크게 변화하였음을 알 수 있다. 유살량의 지역간 차는 1960년대에는 컸으나 1970년대에는 크게 감소하였으며 최근 10년간에 다소 증가하고 있으며 그 변동상은 지역적으로 차가 있다. 전체적으로 50% 유살일은 화기와 관계없이 빨라지고 있으나 지역에 따라 그 양상에는 차가 있다. 월동유충을 $25^{\circ}C$, tkdxotmqeh 90%에서 가온사육한 결과 지역별 사망율은 수원 21.07%, 이리 43.06%, 진주 63.51%, 광주 27.04%였다. 월동유충의 사망율은 체중에 따라 차가 있어서 39 mg 이하는 45.44%, 40 ~ 49 mg은 37.61%, 50 ~ 59 mg는 37.28%, 60 mg 이상은 30.17%였다. $25^{\circ}C$, 상대습도 90%에서 가온하였을 때, 휴면후 평균 유충발육기간은 수원지역은 17.0 $\pm$1.5일, 이리지역은 22.0$\pm$ 1.8일, 광주지역은 23.2 $\pm$ 2.5일, 진주지역은 20.8 $\pm$ 2.8일이 걸렸다. 체중별 후면후 유충발육기간은 39 mg 이하가 1806 $\pm$ 1.2일, 40 ~ 49 mg이 20.4 $\pm$ 3.3일, 50 ~ 59 mg이 21.4 $\pm$ 3.2일, 60 mg 이상이 21.8 $\pm$ 3.2일이 걸렸다. 이러한 결과로 보아 1970년대 이후의 벼의 재배법의 변화는 이화명나방 발생상에 큰 영향을 미쳤으며 그 영향은 화기에 따라 차가 있었고 휴면상태에 특징을 갖고 있는 생태종의 분포에 따라 차가 있음을 짐작할 수 있다.

• Journal of Plant Biotechnology
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• 제45권3호
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• pp.171-182
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• 2018

파파야는 열대와 아열대 지역에서 광범위하게 재배되고 있는 주요 작물 중의 하나이다. 파파야 열매는 칼로리가 낮고 비타민 A와 C, 미네랄이 풍부하며, 미숙과에는 단백질 분해 효소인 파파인이 풍부하여 의약품, 화장품, 식품 가공 산업 등에 널리 활용되고 있다. 전세계 파파야 산업에서 가장 중요한 제한 요인 중의 하나가 potyvirus에 속하는 papaya ringspot virus (PRSV)에 의해 야기되는 식물병이다. 1992년에 미국 연구자들에 의해 PRSV의 coat protein (cp) 유전자를 발현하는 최초의 PRSV-저항성 GM 파파야 이벤트($R_0$ '55-1')가 만들어졌으며, 1997년에는 이로부터 유래한 GM 품종('SunUp', 'Rainbow')에 대해 미국 정부가 상업적 재배를 승인하였다. 현재까지 GM 파파야 개발은 해충 저항성, 병 저항성(곰팡이, 바이러스), 수확 후 저장성 증대, 알루미늄과 제초제 저항성 등의 형질에 초점을 맞추어 왔다. 아울러 파파야를 동물단백질(백신 등) 생산을 위한 식물공장으로 활용하기 위한 시도도 이루어졌다. 현재, 미국과 중국을 비롯한 약 17개 국가에서 GM 파파야 개발과 포장 실험 또는 상업적 재배가 이루어지고 있다. GM 파파야의 개발과 더불어 생물안전성 평가 및 GM 판별 기술 개발에 관한 연구도 이루어지고 있다. 생물안전성 평가와 관련하여 주로 인체 위해성과 환경 위해성에 관한 분석이 수행되고 있다. 인체 위해성의 경우, 동물 모델을 대상으로 장기간 식이섭취를 통해 일반 및 유전 독성, 알레르기항원성, 면역 반응, GM 유래 단백질의 안정성에 관한 연구가 수행되었다. 환경 위해성의 경우, GM 재배가 토양 미생물 다양성에 미치는 영향, GM 유래 유전물질의 토양 잔류 및 토양 미생물로의 전이 여부에 관한 연구가 이루어졌다. 우리나라, 유럽 및 일본을 비롯한 많은 나라에서는 상업적 재배를 위한 GM 품종 도입이나, 파파야 가공 식품 제조에 비승인 GM 파파야의 사용을 규제하고 있다. 도입 유전자 특이적 또는 이벤트 특이적인 분자표지를 개발하고, PCR(일반, real-time) 또는 loop-mediated isothermal amplification 방법을 통해 GM 여부를 판별하고 있다. 파파야에 대한 초안 수준의 유전체 정보가 2008년에 해독되었으며, 최근에는 차세대 유전체 분석 기술로 확보된 유전체와 전사체 정보를 활용하여 GM 여부를 판별하는 기술도 확립되었다.