장내 미생물 군집은 소화 과정, 면역 시스템, 질병 발생 등 숙주의 다양한 면에 광범위한 영향을 주는 것으로 알려져 있으며, 주요 장내 미생물 종은 숙주의 생리 기능에 핵심적인 역할을 수행한다고 발표된 바 있다. 곤충의 장내 미생물 군집에 관한 연구가 최근 활발히 이루어지고 있으며, 이들 연구는 주로 장내 미생물 군집과 기생충, 병원체 간의 상호작용, 종간의 신호 전달 네트워크, 먹이의 소화 과정 등을 중심으로 이루어지고 있다. 이러한 연구들은 대부분 Illumina MiSeq을 활용하여 16S rRNA 유전자의 V1부터 V9 영역 중 선택된 특정 부분을 대상으로 짧은 서열 정보를 대상으로 진행되었다. 그러나, 최근에는 PacBio HiFi 기술이 상용화되면서 16S rRNA의 전장 분석이 가능할 수 있게 되었다. 이번 연구는 장수말벌(Vespa mandarinia)의 해부를 통해 gut과 carcass 부분을 분리한 뒤, 각 샘플을 Illumina MiSeq과 PacBio HiFi 기술을 활용하여 미생물 군집 간의 차이점을 확인하기 위하여 수행되었다.

Haemaphysalis longicornis는 사람과 동물에게 여러 심각한 병원체를 전달하는 주요 매개체로, 한반도에 널리 분포하고 있다. H. longicornis는 Rickettsia spp., Borrelia spp., Francisella spp., Coxiella spp., 그리고 중증열성혈소판 감소증후군 바이러스 (SFTS virus) 등을 매개하는 것으로 알려져 있다. 국내에 서식하는 H. longicornis의 미생물 군집과 관련된 연구는 많이 진행되지 않은 것으로 확인되었다. 이 연구는 한반도 내 다양한 지역에서 채집된 H. longicornis의 미생물군집 다양성을 지역별, 성장 단계 및 성별에 따라 분석하였다. 2019년 6월부터 7월까지 질병관리청 권역별기후변화매개체감시거점센터 16개 지역에서 채집한 H. longicornis의 16S rRNA 유전자 V3-V4 영역을 PCR로 증폭 후 Illumina MiSeq 플랫폼으로 시퀀싱하였다. Qiime2를 활용한 미생물 다양성 분석을 통해 총 46개의 샘플에서 1,754,418개의 non-chimeric reads를 얻었으며, 평균 126개 의 operating taxonmic unit (OTU) 을 식별하여 총 1,398개의 OTU를 확인하였다. 대부분의 지역에서 Coxiella spp.가 우점종으로 나타났으며, 특히 Coxiella endosymbiont는 가장 높은 우점도를 보이며, Coxiella burnetii와 계통 발생 학적으로 유사한 것으로 확인되었다. 이 연구를 통해 분석된 결과는 각 지역의 H. longicornis 미생물군집 데이터 베이스 구축에 활용되었으며, 이를 통해 지역별 미생물군집의 특이성을 식별할 수 있게 하였다. 이는 한반도의 H. longicornis에 의한 질병 전파 연구와 이를 통한 공중보건 개선에 기여할 것으로 기대된다.

If radioactive plumes are released outside due to loss of containment building integrity during a nuclear power plant accident, these materials might travel with the wind, affecting both the surrounding environment and neighboring countries. In China, most nuclear power plants are located on the eastern coast. Consequently, a radioactive plume generated during an accident could negatively impact even the western part of the Korean Peninsula due to westerly winds. To detect such problems early, respond quickly, and protect residents, a system that can monitor aerial radiation under normal conditions is needed. Additionally, a detection system that can operate in real-time in an emergencies conditions is required. The current method for aerial radiation measurement takes environmental radiation data from a monitoring post 1.5 m above the ground and converts it to altitude. To measure actual aerial radiation, an expansive area is surveyed by aircraft. However, this approach is both time-consuming and expensive. Thus, to monitor radioactive plumes influenced by environmental factors like wind, we need a radiation detector that can gauge both radioactivity and directionality. In this study, we developed a radiation detector capable of assessing both the radioactivity and directionality of a radioactive plume and conducted its performance evaluation. We miniaturized the radiation detector using a CZT (Cadmium Zinc Telluride) sensor, enabling its mounting on unmanned aerial vehicles like drones. It is configured with multi-channels to measure directionality of a radioactive plumes. For performance evaluation, we positioned two-channel CZT sensors at 90 degrees and measured the energy spectrum for angle and distance using a disk-type radioactive isotope. Using this method, we compared and analyzed the directionality performance of the multi-channel radiation detector. We also confirmed its capability to discern specific radioactivity information and nuclide types in actual radioactive plumes. Our future research direction involves mounting the multi-channel radiation detector on a drone. We aim to gather actual aerial radiation data from sensors positioned in various directions.

고랭지농업은 고도가 높은 지대에서 이루어지는 농업을 총칭하는데, 상대적으로 낮은 연평균 기온과 높은 강수량 등의 환경적 특성으로 인하여 독특한 농업 해충군을 가지고 있다. 강원도를 중심으로 재배되는 씨감자와 고랭지 배추 등이 대표적인 작목인데, 최근 엽채류, 아마란스 등 신소득 작물과 과수까지 그 범위가 점차 넓어지고 있다. 이러한 고랭지농업 해충은 기후변화에 매우 민감한데, 고령지농업연구소에서는 그에 대응하는 방제 전략을 개발, 연구하고 있다. 살충제 저항성 관리 및 돌발해충 방제, 기후 변화에 따른 해충군의 분포 확산, 개체군의 변화 등은 물론 고랭지농업만이 갖는 여러 유용 곤충, 미생물 자원에 대해서도 연구하고 있다. 이러한 연구 분야와 관련 성과물, 앞으로의 연구 방향에 대하여 논의하고자 한다.

최근 파밤나방 등 다양한 나비목 해충에서 diamide 계통의 살충제 (IRAC group 28)의 저항성이 많이 보고가 되고 있다. 국내에서도 이미 배추좀나방과 파밤나방의 저항성이 보고되었는데, 본 연구에서 사용된 강릉에서 2018년 채집한 파밤나방의 경우 Chlorantraniliprole에 대하여 감수성 대비 2,500배 이상의 높은 저항성을 나타냈다. 추천 농도 처리 시 30% 이하의 방제가를 나타냈으며 Cyantraniliprole, Cyclaniliprole, Flubendiamide에서 높은 교차저항성을 나타냈다. 이 저항성 집단에서 diamide 계통 살충제의 작용점인 ryanodine receptor에 이미 보고된 G4946E 돌연변이는 발견되지 않았으나 새로운 I4760M 돌연변이를 발견하였는데, 2014년 배추좀나방에서 보고된 돌연변이와 위치가 동일하였다. 따라서 I4760M 돌연변이는 파밤나방에서 diamide 저항성에 관여 할 것으로 판단한다.

Insecticide Resistant Management (IRM) and Positive List System (PLS) is the main keyword in current insect pest management. So we are trying to develop a integrated insect pests control prescription issuing system based on big data which linked National Crop Pest Management System (NCPMS). To manage the insecticide resistance, IRAC suggest some tips for effective control : choosing the effective insecticide and alteration of these insecticides based on MOA. Then, how to distinguish the effective or non-effective insecticide. Until now, bioassay is the right answer. However that is time-consuming, labor-intensive and costly process. So we have been steadily advancing molecular based insecticide resistance diagnosis for supporting and/or substitution of classical bioassay. And it will link to PLS. Here we discuss more detailed methodology of molecular based insecticide resistance diagnosis and its application for the insect pests control prescription issuing system.