미생물과 공생관계를 가지는 암브로시아 나무좀류인 광릉긴나무좀은 최근 문제가 되고 있는 참나무시들음병에 관여한다. 참나무시들음병은 주로 신갈나무에서 발생하나 다른 참나무류, 서어나무 등에서도 보고가 되고 있다. 광릉긴나무좀이 국내에 분포함은 이미 1930년대에 보고되었으며 광릉긴나무좀 분포가 러시아, 한국 등으로 보고되어 토착종으로 판단되고 있다. 참나무시들음병이 보고되기 전에는 광릉긴나무좀은 주로 고사목, 쇠약목을 공격하는 이차해충으로 간주되었으나 최근에는 외관상으로는 건전한 나무를 공격하여 치사시키고 있다. 공격받은 참나무가 고사할 확률은 광릉긴나무좀 공격밀도가 증가함에 따라 증가한다고 알려져 있으므로 참나무시들음병 관리를 위해서는 광릉긴나무좀 밀도관리가 필수적이다. 본 심포지엄에서 최근까지 연구된 광릉긴나무좀의 생활사 및 개체군 생태 특성을 정리하고자 한다. 이러한 시도를 통하여 광릉긴나무좀 생존전략를 이해하고 합리적인 광릉긴나무좀 관리방안을 모색하고자 한다.

한국 참나무시들음병원균(Raffaelea quercus-mongolicae)의 형태적 특성과 대사적 특성 및 살균제에 대한 반응을 일본 대조균주(R. quercivora)와 비교하여 분석하였다. 채집 지역과 시기가 다른 11개 국내 균주의 분생포자경과 분생포자의 크기 및 형태를 관찰한 결과, 두 형질의 크기 범위가 최초보고 이후 확대되었으며 계통학적 근연종인 일본 참나무시들음병원균과 R. montetyi의 형질 특성과 중첩되는 것으로 나타났다. 국내균주 4개, 일본 대조균주 5개를 이용하여 95개 탄소이용패턴을 Biolog사의 MicroLog System을 이용하여 관찰하고 덴드로그램을 그린 결과, 국내 균주와 일본 균주가 일본의 타입균주를 루트로 하여 두 그룹으로 분리되었다. 살균제(10성분)와 항생제(1성분)의 생장저해 효과는 국내균주 2개, 일본 대조균주 1개를 이용하여 검정 하였다. 국내균주의 경우, 클로로탈로닐과 베노밀이 10 ppm에서 병원균의 생장을 완전히 억제하여 그 효과가 가장 높았다. 침투성인 프로피코나졸도 100 ppm에서 병원균의 생장을 완전히 억제하였고, 저농도에서는 생장을 상당히 저해하는 것으로 나타났다. 일본 균주의 경우, 프로피코나졸과 베노밀의 살균 효과가 가장 높았다.

Mass mortality of oak trees has been reported in Korea since 2004. It seemed to be occurred by a possible pathogenic fungus Raffaelea quercus-mongolicae and spread by an ambrosia beetle, Platypus koryoensis (Coleoptera: Platypodidae) which was a vector of that fungus. P. koryoensis attacked healthy or stressed living Quercus mongolica. The numbers of damaged and/or died Q. mongolica by P. koryoensis has increased every year since its first report. The damages caused by Platypus spp. were reported world widely. Pinehole borers P. caviceps, P. apicalis and P. gracilis damaged and killed living southern beech (Nothofagus spp.) and/or Kamawi (Weinmannia racemosa) in New Zealand. The relationship between pinhole bores, the fungal pathogen Sporothrix and their host beech is well established. P. subgranosus was responsible to death of myrtle beech (N. cunninghamii) in Tasmania, Australia. In southern Europe, P. cylindrus attacked cork oak (Quercus suber), and Phytophthora cinnamoni was known as a pathogen. P. mutatus was a primary pest to poplars, especially Populus deltoides in South America. Alfaro et al. warned on the threat of P. mutatus to world poplar resources since its introduction to Italy on 2002. P. quercivorus, a vector of pathogenic fungus Raffealea quercivora was responsible for Japanese Oak wilt disease on Q. crispula and Q. serrata. In this study, we will introduce the current status of oak wilt disease in Korea and integrated control method of this disease

유전자변형생물체(Living Modified Organisms, LMO)는 인류가 직면하고 있는 식량, 의료, 환경, 에너지부족 등 각종 문제점을 해결하기 위하여 점점 더 다양한 유전자와 특성을 지니도록 연구개발 되고 있다. LMO연구와 상업화가 급속하게 증가하면서 국제적으로 LMO가 인체 및 환경에 잠재적으로 미칠 수 있는 부정적인 영향을 사전에 예방하기 위하여 바이오안전성의정서(Biosafety Protocol)가 채택․ 발효되었고 국내에서도 의정서 이행을 위하여 제정한 ｢유전자변형생물체의 국가 간 이동 등에 관한 법률(이하 LMO법)｣이 발효되었다. 동 법률에 따라 연구실에서 이용되는 유전자변형생물체의(시험‧연구용 LMO) 수출입 및 연구 안전관리는 미래창조과학부에서 관장하고 있다. 미래창조과학부는 시험․연구용 LMO의 안전한 연구환경 조성과 LMO 안전관리에 대한 국민의 신뢰확보를 통한 생명공학 연구 활성화를 정책목표로 하고, 5년 단위의 제2차 시험․연구용 LMO 안전관리계획 (‘13-’17)을 수립‧시행하고 있다. 본 안전관리계획은 LMO연구시설 안전점검 및 자율안전관리기반 확충 등 LMO 연구시설의 안전성 확보, LMO안전관리교육의 전문화‧다양화와 홍보 및 정보교류 활성화 등 LMO 안전문화 확산, 신규 LMO 연구개발 전망에 따라 LMO 안전성 평가기술 개발전략 수립․추진 등 LMO 위해관리 인프라확충을 통한 역량강화, LMO법 시행 후 연구현장과 수출입‧ 생산 ‧ 유통현장의 애로사항 및 문제점을 지속적으로 발굴하여 LMO 법･제도 정비라는 4개의 중점 추진과제로 구성되어 있으며, 이러한 중․장기 계획을 바탕으로 시험‧연구용 LMO안전관리사업을(한국생명공학연구원 LMO연구안전센터 수행) 시행하고 있다.

LM작물의 경우 1994년 미국 칼진사의 무르지 않는 토마토가 최초로 미국 식품의약청(FDA)의 승인을 얻어 판매된 후, LMO 품목과 개발 비율이 급속하게 늘어났고, 재배면적은 세계적으로 꾸준히 증가하고 있는 추세이다. 우리나라도 수많은 종류의 LMO가 개발 중에 있지만, 환경위해성평가에 대한 연구가 완성되지 못하여 아직 상업화된 작물이 없기 때문에 여러 작물을 미국으로부터 수입하고 있는 실정이다. 농림부 통계자료에 따르면 2011년 한국의 전체 식량자급률은 22.6%로 OECD에 가입된 30개국 중 하위 수준이었으며 특히 콩과 옥수수의 경우 각각 5% 미만으로 수입에 의한 의존도가 다른 작물보다 높다. 수입되는 곡물 중 콩 약 80%는 유전자변형 콩이며 대부분이 착유용으로 이용되며, 콩 이외의 많은 곡물들이 유전자변형 작물일 가능성이 높으며, 운송 과정 중에 국내환경에 비의도적으로 노출될 가능성이 높다. 이에 따라 환경에 비의도적으로 노출된 유전자변형 작물에 대한 환경위해성은 근연종에 전이 되어 돌연변이가 생성 되거나, 비표적생물체가 제초제 저항성 또는 해충 저항성 LMO를 섭식하여 피해를 입을 가능성, 환경교란, 유전자 이동성, 확산가능성에 대하여, 현재 LMO 산업에 있어 큰 문제로 대두되고 있다. LMO의 환경위해성 평가는 국내에서도 세부항목에 대한 관련 연구가 매우 미흡한 실정이다. LMO의 환경위해성 평가 및 심사 시 국내 자연생태계 위해성을 고려한 비표적생물체에 미치는 세부평가 항목 및 평가기준 개발을 위한 조사연구 및 관련 자료 확보를 위하여 본연구가 수행되었는데, LM작물 재배지와 대조군 작물 재배지에서의 절지동물 군집 비교, LM작물과 대조군 작물을 섭식하는 초식성 개체군에서 목표종 선정방법, 초식자들을 섭식하는 포식자 또는 기생포식자의 간접적인 영향 등을 비교하기 위한 환경위해성평가방법을 제시하고, GM 누에에 대한 환경위해성 평가의 사례연구를 진행하였다. 위의 결과를 통하여 생명공학자들의 숙원사업인 LMO의 상업화가 가능할 수 있도록 핵심적 역할을 수행 하며, 국내 자연 생태계가 LMO로부터 안전하게 보호될 수 있는 안전관리 시스템을 구축 하는 것이 궁극적인 목표이다.

매미나방은 독나방과에 속하는 Lymantria dispar라는 학명을 가진 종으로, 유럽에서 일본에 이르는 유라시아 대륙의 온대 및 한대 지역에 서식한다. 유럽과 아시아의 분포 국가에서는 종종 대발생하여 삼림에 피해를주기도 하지만, 대부분은 지속적인 큰 피해를 주지 않는 해충으로 알려져 있으며, 기주 식물은 매우 광범위하여 문헌상으로 106과 286속 600종 이상이 알려져 있다(Miller & Hanson, 1989). 그러나, 유럽산 매미나방이 미국 동북부 산림에 정착하여 계속 그 범위를 확대하고 있으며, 미국과 캐나다에서는 중요한 산림해충으로 지정하여 국가적인 방제사업을 실시하고 있으나 계속 분포지역이 확산되고 있는 실정이다. 매미나방의 미국과 캐나다 서부 등 원래 발생지가 아닌 곳에서 발생하여 그 역학조사를 실시한 결과 동아시아 지역의 화물을 통하여 침입한 새로운 계통임을 밝혀냈으며, 유럽계 매미나방에 비하여 암컷의 비행능력이 월등한 아시아매미나방이 방제작업 중인 매미나방 발생지역에 유입되면 비행능력을 가지 유전자가 확산되어 그 피해가 커질 것을 우려하여 금지해충으로 지정하였고, 그 유입을 막기 위하여 기주식물이 아닌 선박에 대한 의무검사를 실시하는 검역적 조치가 2012년부터 시행되었다. 이 사례는 비생물적 경로를 통한 특정 해충의 유입을 막기 위하여 기주식물이 아닌 전체 선박과 화물에 대한 첫 검역조치이며, 한 종이지만 더 큰 피해를 줄 수 있는 아종(개체군)에 대한 검역조치이기도 하여 기존 검역 해충에 대한 접근과 다른 검역 대상의 시작으로 여겨진다.

농산물의 검역기술로써 지금까지 이용되어온 훈증제 (Fumigant) 등의 화학약품 처리는 효과, 비용, 건전성 및 환경적 측면으로 많은 문제점이 지적되면서 적용분 야의 제한을 받기 시작했다. 국내의 경우, 증가하는 수입 농산물의 해충을 제어하 기 위한 방법으로 화학 훈증제를 아직 사용하고 있고 수출 농산물의 경우, 선적 전 처리 (Quarantine Pre-Shipment) 로 아직 사용 중에 있다. 그러나 2015년 이후에는 국제 규정으로 대표적인 훈증제인 MeBr (Methyl Bromide) 사용이 제한되기 때문 에 식물검역 분야에 대체 기술 (Alternative technology) 이 절실히 필요한 실정이 다. 최근에 IPPC (국제식물보호규약) 에서는 식물위생소독처리방법으로 방사선 조사기술의 이용에 관한 국제기준 (ISPM18, 28) 의 가이드라인을 제시한 바 있으 며, 지금까지의 해외에서의 (미국, 멕시코, 태국, 베트남, 인도 등) 방사선 식물검역 동향을 살펴보면 해마다 식물검역을 위한 방사선 조사 처리량은 증가하고 있으며 또한 시행하고 있는 국가도 증가하는 추세이다. 이 기술은 이미 58개국에서 이용되 고 있는 기술이며, 우리나라의 수출 농산물의 안전 및 손실을 줄일 수 있는 식물위 생소독처리방법으로 효과적인 기술이라고 볼 수 있다.

공적방제는 식물방역법과 농작물 병해충 예찰· 방제에 관한 규정에 따라 농촌진흥청장 및 시·도지사가 해당 병해충의 확산을 저지하기 위하여 국가차원에서 실시하는 방제를 말한다. 이러한 공적방제는 국내에 유입되었거나 이미 국내의 일부 지역에 분포하여 있는 병해충이 퍼져서 농·임산물에 중대한 피해를 끼칠 우려가 있는 경우나 병해충으로 인하여 농·임산물이나 그 밖의 물품의 수출이 지장을 받을 우려가 있는 경우에 해당 병해충의 박멸을 목표로 실시한다. 전 세계적으로 다양한 식물병에 대해 공적방제를 시행한 사례들이 있다. 본 발표에서는 공적방제의 개념, 공적방제 시행과 손실보상, 그리고 사과 화상병, 감귤 궤양병 등을 대상으로 한 대표적인 공적방제 시행 성공 및 실패 사례들을 소개하고자 한다.

국가검역관리 선충인 사탕무씨스트선충(Heterodera schachtii)이 2011년 7월에 국내 최초로 강원도 태백시 창죽동, 원동, 하사미동 12.7 ha의 배추포장에서 발생되었다. 강원도 태백에서 발생된 씨스트선충은 rDNA ITS 염기서열 분석 결과 사탕무씨스트선충(H. schachtii)으로 동정되었다. 사탕무씨스트선충은 씨스트내부에 100∼150개의 알을 품고 있으며, 토양에서 수년간 생존이 가능한 전세계적으로 중요한 난방제 선충이다. 기주범위는 넓어 채소류, 잡초, 관상수 등 23개과의 식물에 기생하며 특히 사탕무, 배추, 무 등 십자화과 채소에 피해를 주어 10∼80%의 수량 손실을 준다. 사탕무씨스트선충에 의해 피해를 받은 배추는 뿌리 발달이 저해되고, 수분과 영양 결핍으로 생육이 불량하며, 기온이 높고 토양 수분이 부족할 경우 시들음 증상을 보였다. 2011년부터 2012년 동안 전국 223개의 배추 포장의 토양과 뿌리를 채집하여 사탕무씨스트선충의 분포를 조사한 결과 태백시 이외에서는 발견되지 않았다. 사탕무씨스트선충이 발생된 태백시 3개동 12.7ha에 대해 인근지역 확산 방지와 박멸을 위해 2011년에 훈증성살선충제(메탐소듐액제)를 처리하였으며 2012년에는 발생포장에 작물을 심지 않고 훈증성살선충제(다조멧입제)를 처리하였다. 방제전후 토양내 선충밀도를 조사한 결과 토양내 유충의 밀도와 씨스트의 수는 현저하게 감소하였으나 토양내 잔존하는 씨스트선충 내부에 알이 잔존해 있어 배추 등 기주작물을 심을 경우 재감염하여 밀도가 증가 될것으로 예상되어 지속적인 방제와 관리가 필요하다.

세계화 및 경제성장으로 인한 국제교역 확대는 침입외래종(Invasive Alien Species; IAS)의 의도적 또는 비의도적 침입을 증대시키고 있다. 따라서 이러한 식물위생분야의 위험을 전략적․종합적으로 분석하고 관리하기 위해서는 이전의 소극적․방어적인 ‘식물검역(Quarantine)’에서 적극적․선제적인 ‘생물안보(Biosecurity)’ 로의 발상전환이 요구된다. 이와 관련하여 산․관․학의 유기적이고 긴밀한 연결을 모색하고자 2012년에 한국응용곤충학회 내에 ‘생물안보 소모임’을 구성하였다. 소모임 활동과 관련하여 최근에는 생물안보를 담당할 우수한 인재양성을 위한 체계적인 접근 필요성이 대두되고 있는 가운데, 국내외 사례 분석을 토대로 국내 대학의 교과목에 ‘생물안보학’ 강좌를 개설할 수 있는 방안을 모색해보고자 한다. 생물안보학 강좌와 관련한 미국의 사례 및 국내 대학의 현황을 살펴보고, 생물안보학 강좌에 필요한 교육교재 작성방안 및 커리큘럼을 제언하고자 한다. 생물안보학 강좌는 향후 생물안보를 담당할 우수한 인재를 양성하여 직업선택의 기회를 줌과 동시에, 침입외래종에 의해 유발되는 위험들에 대한 사전 경각심을 일깨울 수 있는 기회가 될 수 있을 것으로 판단된다.

As nematologists we should ask ourselves how has nematode management changed or improved over the past 50 years. During this period we have lost over 12 key chemicals used as nematicides, some of which were highly efficacious. And in the meanwhile practically none have been added to our chemical control guides. This is problematic as we move into the future. For example, high value vegetable crops were highly dependent on methyl bromide for the past 40+ years. This product, whether used singly or in formulations mixed with chloropicrin, was highly efficacious against weeds, soilborne fungal diseases, and plant-parasitic nematodes. Now that the product is in very short supply, expensive, and allocated on the basis of critical use exemptions vegetable growers must begin to turn to other tactics. In 1994 scientist set a goal of developing a highly efficacious, reliable, and cost effective alternatives to methyl bromide but little success has been attained. The task was made difficult because of the lack of highly efficacious products, environmental constrains, worker protection issues, and newly imposed regulations that impact the use of soil fumigants. As a consequence we are moving toward a period when growers will be forced to choose less efficacious chemical products, if such products receive Federal registration, or choose other nematode management tactics. There has been only limited success with development of crop plants with resistance to plant-parasitic nematodes. Although promising, biological control has not yet made an impact on nematode management. Crop rotation, which has been listed as a control tactic for many years, remains one of the better choices for growers. Other tactics, e.g., solarization, organic amendments, and fallowing-flooding, etc have limited use. The pros and cons of each of these possible plant- parasitic nematode management tactics will be discussed.

Since 1956 the state of Florida has been implementing Nematology regulatory programs to protect high value crops such as Citrus spp and ornamental plants. The discovery of Radopholus similis, which causes a severe disease called “spreading decline” of citrus, during the 1950s, prompted the state to develop and implement strict phytosanitary and regulatory measures, including quarantine and a citrus nursery certification program to avoid further dissemination of the nematode. This also included two other major citrus pathogens, Pratylenchus coffeae and Tylenchulus semipenetrans. Also, ornamental and other plant nurseries certification programs were implemented to promote the export of plants to both national and international markets. These markets have restrictions against the movement of R. similis and other plant-parasitic nematodes that occur in Florida. Other plant-parasitic nematodes present in Florida, not regulated internally but regulated by other states and countries include Rotylenchulus reniformis and Belonolaimus longicaudatus. Regarding root-knot nematodes occurring in Florida, only Meloidogyne enterolobii is of regulatory concern because its ability to overcome the resistance of Mi-1, N, Rk, Tabasco and in omato, bell pepper, cowpea, sweet pepper and soybean, respectively, as well as other unidentified genes in soybean cultivars. The identification of M. enterolobii using morphological and morphometric characters, molecular markers, such as isozyme phenotypes (esterase and malate dehydrogenase) and mtDNA (C2F3/1108 primer set) will be discussed.

Influences of low concentration of heavy metals (As, Cd, Cu and Pb) on the nematode community structure were examined to assess the changes of the soil ecosystem for a short period of time. Notable increases of heavy metal concentration on the experiment soil were found on the maximum and their 4-1x concentration treatment of all heavy metals after 18weeks. Overall abundance of the nematodes increased regardless of kinds of heavy metal and their concentrations. Also there were no significant differences in the nematode abundance among all treatments of heavy metals except the abundance of c-p 4 in the maximum treatment of Pb. The number of nematode genus found in soils treated with heavy metal solutions also increased compared to that of the genus of the initial soils; however, no significant differences in richness were observed among the treatments of all heavy metals. In maturity and diversity indices of the nematode community, no significant changes occurred in the soils treated with heavy metal solutions with a few exceptions such as MI2-5 and ΣMI2-5 for Pb, and MI2-5 for As. Significant decreases of the ecological indices in the treatments with highly concentrated heavy metal solutions were noticed in MI2-5 and ΣMI2-5 for Pb, and MI2-5 for As, respectively. All of these results is supposed that the maturity and diversity of the nematode community may be decreased in soils contaminated with heavy metals such as Pb and As at relatively low concentrations of a short period of time, which may be derived from differential effects of heavy metals at low concentrations on the growth and development of the nematodes with different c-p values and trophic types. In the analysis of food web structure, only structure index (SI) was significantly lowered in soils irrigated with the heavy metal solutions of Pb and As, but enrichment index (EI) and channel index (CI) were not, suggesting that stressful soil conditions might be provided to the soil food web structure governed by direct toxic effects of heavy metals differential to nematode populations with different trophic type sandc-p values. Analyses of correlation coefficients also suggest that the influence of heavy metals at low concentrations, especially by Pb, maybe most prominent on the nematodes of c-p2-5, including fungivores, providing stressful soil environments.

Recently, a rapid movement of agricultural products with an extensive international trading and climate change have led to an increased attention to nematodes as having regulatory significance. With the increase of global dispersal of pests, new diagnosis methods are required for a rapid and reliable species and/or biotype identification to restrict introduction of the pests. Recently, novel molecular diagnostic techniques provide clues to solve taxonomic problems associated with conventional species identification. In this articles, we proposed various molecular diagnostic techniques to complement the limitation of morphological taxonomy.

Pine-wilt disease (PWD) is one of the most devastating forest diseases in Eurasia. PWD is known to be caused by pine wood nematode, Bursaphelenchus xylophilus which is indigenous in North America. Ever since PWD was found in Japan, PWD has been continuously spreading to Korea, Taiwan, China, Portugal and Spain. Because B. xylophilus infected trees died within 2 ~ 3 months, the most effective way to control PWD is preventing the translocation of infected trees to other regions. Thus, developing on-site diagnostic methods for identifying B. xylophilus infected tree is utmost important. Even though various cellular and molecular biological techniques were developed to identify B. xylophilus at the laboratory, they had certain limitations to be applied for on-site diagnostic methods. In this presentation, I will overview the recent advances in B. xylophilus detection methods. And then, I will present recent progression for developing on-site diagnostic methods for B. xylophilus made from my laboratory collaboration with Korea Forest Research Institute. The development of on-site diagnosis tool for PWD is one of the most arduous mission to accomplish. Thus, the accomplishment of our mission requires continued interest and support to PWD researches.

After pine wilt disease (PWD) at Korean pine, Pinus koraiensis has been first reported in the middle area of South Korea in 2006, it spread rapidly to the nearest area. However, it is difficult to predict the spread of damage and set up the proper control strategy specific to P. koreaiensis because the pathology and the biology of PWD in P. koraiensis are not the same with PWD in P. densiflora and P. thunbergii distributed in middle southern area. So, we selected 25 of dead P. koraiensis in PWD damaged area and analyzed the inner-tree distribution of Bursaphelenchus xylophilus and the entrance holes of Monochamus saltuarius. There was no statistical significance between height or direction of wood extracted and the distribution of B. xylophilus among 25 dead pines. The entrance holes of M. saltuarius were concentrated on 7 dead pines without leaves and the maximum number of entrance holes in individual tree was 543. It indicates that the event of spawning of M. saltuarius adult and entrance of hatched M. saltuarius larvae to wood may be dependent on the time of death of host. The entrance holes were frequently found in a southward direction. These result shows that M. salutuarius larvae prefer relatively weak woody parts to enter easily. However, the relation between the thickness of bark of P. koraiensis and the frequencies of entrance holes of M. saltuarius was not observed.

Three acetylcholinesterases (ACEs) were identified from the pinewood nematode, Bursaphelenchus xylophilus, and named BxACE-1, BxACE-2, and BxACE-3. Sequence comparison with known ACEs in conjunction with three-dimensional structure analysis suggested that all BxACEs share typical characteristics of ACE but show some differences in the peripheral anionic site. BgACE-3 was most predominantly transcribed, followed by ACE-1 and ACE-2. Immunohistochemistry using anti-BxACEs antibodies revealed that BxACE-1 is most widely distributed whereas BxACE-2 exhibits more localized distribution in neuronal tissues. BxACE-3 was detected from entire body together with some limited tissues, and determined to be soluble. Kinetic analysis of in vitro expressed BxACEs revealed that BxACE-1 has the highest substrate specificity whereas BxACE-2 has the highest catalytic efficiency with BxACE-3 having the lowest catalytic efficiency. Interestingly, presence of BxACE-3 in the pool of BxACEs significantly reduced the inhibition of BxACE-1 and BxACE-2 by inhibitors. Knockout of BxACE-3 by RNAi significantly increased the toxicity of nematicides, supporting the protective role of BxACE-3 against these toxicants. Taken together, BxACE-1 appears to be the major ACE with the function of postsynaptic transmission whereas BxACE-3 has been evolved to acquire the function of chemical defense. BxACE-2 appears to play a role in post-synaptic transmission in specialized neurons.

Due to unprecedented economic development and human aggregation since the end of 20th century, disturbances are ubiquitous across different fields, conservation, pest management, biodiversity, agriculture/forestry, fishery, and epidemics. Disturbing agents are spatially and temporally expanding and regarded difficult to analyze due to complexity residing in the totality of environment-organism relationships. Some basic mathematical models were reviewed in expressing temporal abundance and spatial distribution of populations. Ecological modelling procedure was outlined, and a few case studies were presented in pest population dispersal. Efficiency of spatial models was further illustrated in prediction and provision of management policies. Other related models such as individual based models and cellular automata were discussed additionally in expressing spatial and temporal dynamics in individual and population levels.

Recently, an integrated approach in insect ecology that including development of biological models and estimation of various effects using a logical model has become important. Through the biological components of ecosystem having complex temporal and spatial patterns, and complicated interactions of biotic and abiotic factors, dynamic models can be useful tools to investigate the whole ecosystems. Pollutants in terrestrial ecosystem can be transferred to insect body through insect’s sucking plant tissue, and effect on their biological properties. Trend of pollutants transfer from soil to plant root can be estimated using free ion activity model (FIAM), and distribution and accumulation in plant parts can be described by dynamic model with water potential, water translocation, and transfer rate. Biological response of plant and insect can be illustrated the dynamics model based on experiment data. The combination of these models show an overall behavior of toxicant and the interaction between plant and insect with time. The objectives of the research are to comprehensively analyze the transfer and effects of pollutant in soil, plant and insect system and to develop the assessment technique for soil ecosystem using dynamic modelling concerning the causal relationship and feedback processes. We are aimed specifically at prediction and assessment of various polluting scenarios of soil ecosystem through data collection from laboratory and field investigation, modelling and evaluation using module software programing.

Understanding the predator-prey dynamics is essential to comprehend the ecosystem resilience and stability because ecosystems consist of dynamically interacting subsystems with predator-prey relationship. The relationship is likely to be of the predator and prey hunting-escaping strategy. Thus, to better understand the ecosystems, we should comprehend how the hunting and the escaping strategy affect the ecosystems. To do so, we constructed a spatially explicit lattice model to simulate the integrative predator-prey-plant relationships. When an individual simultaneously encounters its predator and/or prey, the individual should take priority between the two strategies. When the hunting (or escaping) strategy takes priority, we call it hunting preferred strategy, HPS, (or escaping preferred strategy, EPS). Each strategy was characterized by the willingness for each strategy. The degree of willingness was represented as H (for hunting) and E (for escaping). Higher value of H (or E) means stronger willingness for hunting (or escaping). We investigated the population density of each species for different values of H and E for HPS and EPS. The main conclusion that emerges from this study was that HPS plays a positive role in the ecosystem stability. In addition, we briefly discussed the development of the present model to be used to understand the predator-prey interaction in specific species.