야외 집단 점박이응애의 저항성 관련 점 돌연변이와 6가지 살비제의 상관관계 분석 및 저항성 계통에 대한 살비제 선발 :Correlation analyses of 6 acaricides and resistance-related point mutations in the field populations of two-spotted spider mites, Tetranychus urticae (Acari: Tetranychidae), and selection of acaricides against the resistant strains

신은경

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자료유형: 학위논문

저자정보: 신은경 (충북대학교, 충북대학교 대학원)

지도교수: 김길하

발행연도: 2022

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2022

야외 집단 점박이응애의 저항성 관련 점 돌연변이와 6가지 살비제의 상관관계 분석 및 저항성 계통에 대한 살비제 선발

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점박이응애는 광범위한 기주식물에 피해를 주는 세계적인 농업 해충이며 짧은 수명과 빠른 내성 발달로 인해 방제하기 어려운 해충이다. 본 연구에서는 감수성(S) 계통, etoxazole 저항성(ER) 계통, pyridaben 저항성(PR) 계통, 그리고 7개의 야외 집단 점박이응애에 대한 약제 감수성을 평가하고 저항성 관련 점 돌연변이를 분석하였다.
ER 및 PR 계통은 해당 살비제에 대한 저항성비가 각각 >5,000,000배, >4,109.6배로 매우 높았으며, 각 저항성 계통에는 해당 저항성 관련 점 돌연변이(ER 계통에서 I1017F: 100 %, PR 계통에서 H92R: 95 %)가 나타났다. 야외 집단의 경우, 대부분이 높은 저항성비를 보였으나, 각 약제에 대한 저항성 관련 점 돌연변이와의 상관관계는 bifenazate, etoxazole, pyridaben에서만 확인할 수 있었다.
이 외의 약제 중, abamectin의 경우, PT1과 PT2 집단에서 저항성 관련 점 돌연변이인 G314D와 G326E가 높은 비율(96-97 %)로 발생했으나, PT2 집단보다 저항성비가 높은 CG 집단에서는 오히려 거의 발생하지 않았다. Fenpropathrin의 경우, 모든 집단에서 높은 저항성비를 보였음에도 불구하고 저항성 관련 점 돌연변이인 L1024V는 거의 나타나지 않았고, A1215D는 그나마 가장 높은 저항성을 보인 곳인 HS 집단(43 %)에서 나타났다. 또한 pyflubumide의 경우에도 대부분의 집단에서 높은 저항성비를 보였음에도 불구하고 저항성 관련 점 돌연변이인 I260V는 발생하지 않았다. 따라서 세 약제(abamectin, fenpropathrin, pyflubumide)에 대한 저항성 관련 점 돌연변이는 저항성을 판단하는 분자적 진단 마커로 활용하기에는 무리가 있으며, 이는 저항성의 주 기작을 알기 위해 추가적으로 무독화 효소의 활성과 유전자 발현량 등을 확인해야 할 것으로 판단된다.
한편 저항성이 발달한 점박이응애 집단에 효과적인 약제를 검정하기 위하여 추천농도로 알과 성충에 대해 생물검정을 진행하였다. Fluxametamide의 경우, PT2 집단의 알(62 %)을 제외한 모든 집단에서 100 %의 살란율 및 살비율을 보였다. Acynonapyr의 경우, 86 % 이상의 살란율을 보였으며, PT1 집단의 성충(40 %)을 제외하면 60 % 이상의 살비율을 보였다. 따라서, 위 2개 약제가 저항성이 발달한 점박이응애의 방제에 효과가 있을 것으로 판단되었다.

The two-spotted spider mite, Tetranychus urticae Koch, is a global agricultural pest that damages a wide range of host plants and is difficult to control due to its short lifespan and rapid resistance development. In this study, acaricide susceptibilities to susceptible (S) strain, etoxazole-resistant (ER) strain, pyridaben-resistant (PR) strain, and seven field populations of two-spotted spider mites were evaluated and resistance-related point mutations were analyzed.
ER and PR strains had a very high resistance ratio to each acaricide, >5,000,000-fold and >4,109.6-fold, respectively, and each strain almost always had the corresponding resistance-related point mutation [I1017F (100%) in ER strain and H92R (95%) in PR strain]. In the case of field populations, most showed a high resistance ratio, but the correlation with resistance-related point mutations for each acaricide could be confirmed only with bifenazate, etoxazole, and pyridaben.
Among the other acaricides, in the case of abamectin, resistance-related point mutations, G314D and G326E, occurred at a high rate (96-97 %) in the PT1 and PT2 populations, but rarely in the CG population even with a higher resistance ratio than in the PT2 population. In the case of fenpropathrin, despite the high resistance ratio in all the populations, L1024V, a resistance-related point mutation, hardly appeared, and the HS population (43 %) showed the highest resistance in A1215D. Also, in the case of pyflubumide, I260V, a resistance-related point mutation, did not occur despite a high resistance ratio in most populations. Therefore, point mutations related to resistance to the three acaricides (abamectin, fenpropathrin, and pyflubumide) are difficult to use as molecular diagnostic markers to determine resistance, and in order to find a main resistance machanisms to these acaricides, it is probably necessary to additionally check the activity of the related detoxifying enzymes and their gene expression levels.
Meanwhile, bioassays were conducted on eggs and adults at recommended concentrations to test effective acaricides for controlling two-spotted spider mites with developed resistance. In the case of fluxametamide, 100 % mortality was shown for the eggs and the adults in all populations except for the eggs (62 %) of the PT2 population. In the case of acynonapyr, the mortality for the eggs was over 86 %, and the mortality for the adults was over 60 % in all except for the PT1 population (40 %). Therefore, it was judged that the above two acaricides would be effective in controlling two-spotted spider mites that have developed resistance.

Ⅰ. 서 론 1
Ⅱ. 연 구 사
1. 점박이응애 4
2. Abamectin, bifenazate, etoxazole, fenpropathrin, pyflubumide, pyridaben 5
Ⅲ. 재료 및 방법 7
1. 점박이응애 7
2. 시험약제 8
3. 약제 감수성 평가 9
4. 저항성 유전자의 PCR 및 서열분석 11
5. Pyrosequencing 및 빈도분석 13
Ⅳ. 결과 15
1. ER, PR, S에 대한 6개 약제 감수성 평가 15
2. 야외 집단에 대한 6개 약제 감수성 평가 18
3. 저항성 점 돌연변이 확인 21
4. 점 돌연변이 빈도 분석 29
5. 살비효과가 우수한 약제 선발 31
Ⅴ. 고찰 33
Ⅵ. 요약 39
Ⅶ. 인용문헌 41

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