경기도농업기술원에서는 2016년 백색 대형 스탠다드 장미 ‘Fascinar’을 육성하였다. 2011년 ‘Splash’ 품종을 모본으로, 향기가 강한 연보라색 장미 ‘Charming Easies’ 품종을 부본으로 교배하였고 5개월 후에 성숙한 꼬투리를 획득하여 암면배지에 파종하여 후대를 얻었다. 2012년 화색, 화형, 향기 유무 등의 특성검정을 통하여 G11-338 계통을 선발하였다. 선발된 계통을 2013년부터 2016년까지 1차, 2차, 3차 특성검정을 통하여 품종의 안정성과 균일성을 확인하여 ‘Fascinar’로 명명하였고 2017년에 국립종자원에 품종보호출원(제2017-198호) 한 후 2019년에 품종보호권이 등록(제7795호)되었다. 화색은 백색(RHS, N155D)으로 대조품종보다 짙은 백색이며, 화형은 스탠다드이며 고심형인 대형 장미이다. 향기는 대조품종 ‘화이트라임’ 보다 매우 강하며 주요향기 성분은 GERMACRENE-D, Nerol 등 테르펜류와 phenylethyl Alcohol이다. 잎의 형태는 타원형이고 가시가 적은 편이다. 연간 절화수량은 172.2본이고, 꽃잎수는 38.4매이며 절화품질 중 절화장은 75.0cm 절화경경은 6.2mm 절화중은 10.6g 이다. 절화수명은 11일, 화폭 9.2cm, 화고 5.2cm이다. 기존에 육성된 품종에 비해 향기 성분 함량이 높고 화형과 화색이 우수 하여 품종으로서 가치가 높은 품종이다.

미국선녀벌레에 방제효과가 높은 3종 (데리스, 시트로넬라, 계피)의 식물추출물과 보조제 (잔탄검과 실리콘 계열 화합물)를 함유하는 조성물을 개발하였다. 이 조성물은 인삼 재배지에서 미국선녀벌레 방제효과가 90% 이상으로 높았다. 또한 다른 흡즙성 해충에도 살충률이 높아 PLS (positive list system) 전면 시행에 따른 대응방안으로 활용이 가능할 것으로 생각된다.

경기도농업기술원에서는 2015년도에 수출에 적합한 흰색 홑꽃형 스프레이 국화 ‘Snow Dream’ 품종을 개발하였다. 2010년도에 선명한 흰색 홑꽃형 ‘Salinas’품종을 모본(♀)으로, 착화수가 많고 조기개화 특성이 있는 흰색 ‘Sei-Lolydis(W)’ 품 종을 부본(♂)으로 인공교배를 하였고 2012년부터 2015년까지 억제재배, 촉성재배, 자연개화 작형에서 특성검정을 거쳤다. 2015년에 재배농가, 소비자, 육묘업체의 기호도 조사를 통해 개화특성과 기호도가 우수한 GCS10-89-1계통을 최종 선발하 여 ‘Snow Dream’로 명명하였고 2016년에 국립종자원에 품종 보호출원 하여 2017년에 등록번호 6508번으로 품종보호권이 등록되었다. ‘Snow Dream’은 흰색 홑꽃형 스프레이 품종으로 여름철 재배시 개화소요일수가 짧아지고 화색이 선명하게 발 현되어 수출에 적합한 품종이다. 단일처리 후 개화소요일수는 자연개화 작형 51일, 억제재배 작형 52일, 촉성재배 작형에서 49일로 여름철 재배시 개화가 빨라지는 특성을 보였다. 자연 개화 작형, 억제재배 작형, 촉성재배 작형에서 초장은 각각 90.0cm, 85.3cm, 91.5cm로 여름철 재배시 신장성이 우수하였 고, 꽃의 크기는 각각 5.1cm, 5.0cm, 4.9cm, 착화수는 각각 21.1개, 22.7개, 22.5개로 연중 비슷한 특성을 보였다. 흰녹병 에 완전한 저항성을 가지지는 못하여 저온기 재배시 환기와 습도조절에 주의하여 재배를 해야 하며, 절화수명은 자연개화 작형에서 22.0일, 여름철 촉성재배 작형에서 16.0일로 대조품 종 ‘Dream Water’에 비해 조금 길었고, 선호도 조사결과 4.3 의 높은 기호도를 보였다.

‘Venus Berry’ 품종은 경기도농업기술원에서 2011년도에 육성한 절화용 장미 신품종이다. 이 품종은 2006년도에 ‘Boy Friend’ 와 ‘GSR10314’ 를 교배하여 2007년도에 실 생을 양성하였다. 종자친으로 사용된 ‘Boy Friend’는 화 색이 보라색(RHS Color Chart Purple Group 76B)이며 개화소요일수는 45일이다. 화분친으로 사용된 ‘GSR10314’ 은 화색이 흐린 분홍색(RHS Color Chart Red Group 52C)이며 절화수명이 13일이다. 2008년부터 2011년까지 절화 특성검정을 실시한 결과 절화특성이 우수하여 최종 적으로 선발하여 명명하였다. 중형 스탠다드 형태의 꽃으 로서 화색은 연한 분홍색(RHS Color Chart Red Purple Group 69C)이다. 잎의 흰가루병 발생 정도는 적었다. 줄 기 10cm에 1.8개의 가시가 있으며 개화소요일수는 45일 이었으며 년간 절화수량은 194.1본/m2 이었다. 절화장 은 65.5cm이고 절화중은 36.8g이었다. 화폭 10.2cm, 화 고 4.3cm, 꽃잎수 43.6매이었으며 절화수명은 12일이었다. ‘Venus Berry’ 품종은 2013년 국립종자원에 품종보호권등 록(품종보호 제4447) 되었다.

경기도농업기술원에서 2013년도에 개발한 ‘Orange Dream’품종은 적색 홑꽃형 산티니계 스프레이 국화 ‘Amelie Pink’품종을 모본(♀)으로 하고 생육이 우수한 연분홍색 홑꽃형 스프레이 국화 ‘Crangball’ 품종을 부본(♂)으로 2008년에 교배하여 육성되었다. 2009년에 실생을 양성한 후2010년부터 2013년까지 자연, 전조, 차광재배작형별 특성검정을 거치고 2013년 재배농가, 소비자, 육묘업체의 기호도 조사를 통해 개화특성과 기호도가 우수한 GCS08-29-17(Gyeongkyo B1-24) 계통을 최종 선발하여 ‘OrangeDream’로 명명하였다. 2013년 12월 27일에 국립종자원에 품종보호출원(출원 2013-577)하고 2015년 6월 9일에품종보호권이 등록되었다(등록번호 제 5588호). ‘OrangeDream’ 품종은 주황색 홑꽃형 스프레이 품종으로 단일처리 후 개화 소요일수가 자연개화작형과 봄작형 재배 시49일, 여름작형 재배 시 56일로 여름작형 재배 시 개화소요일수가 길어지는 경향이 있으나 연중재배가 가능하며, 특히 저온기에 재배 시 신장성과 화색발현이 우수한 품종이다. 자연재배 작형에서 절화장은 86.7cm로 대비품종 88.7cm보다 약간 작으나 억제재배 작형에서는93.8cm로 대비품종 89cm보다 길게 자라는 특징이 있다.착화수는 22.8개로 대비품종보다 10.4개 더 많고, 꽃의직경은 5.5cm로 대비품종과 같다. 꽃잎수는 24.9매, 줄기굵기는 5.9mm로 대비품종과 비슷하거나 같다. 흰녹병에강한 저항성이 있어 저온기 재배 시 유리하며 절화수명이 22일로 길어 꽃꽂이 및 꽃다발 제작 등에 적합하다.

국내에서 유통되고 있는 절화장미 품종의 향기를 분석하고 분류하여 방향성 장미 육종을 위한 유전자원의 정보로 활용하고 향기 나는 장미 꽃의 이용도를 높이고자 수행하였다. 총 78품종을 주요 향기 성분에 따라 4개 그룹(aromatic compound, fatty acid derivative, terpene 및complex fragrance)으로 분류하였다. 각각의 그룹은 100개 이상의 향기성분의 조성과 함량이 다르게 나타났다. Aromaticcompound계 그룹의 주요향기 성분은 dimethoxytoluene,phenylethyl alcohol, trimethoxybenzene, ρ-anisaldehyde 등이며 ‘For You’, ‘Vital’, ‘Cool Water’, ‘Golden Gate’ 및‘Orange Flash’ 등 44품종이 이에 속하였다. Fatty acidderivative계 그룹의 주요 향기 성분은 hexanol, hexenal,heneicosane, docosane, nonadecane 및 nonadecene이며‘Green Beauty’, ‘Amor’, ‘Aqua’ 및 ‘Dreaming’ 등 13품종이 이에 속하였다. Terpene계 그룹의 주요 향기성분은 germacrene-D, geraniol 및 nerol이며 ‘Blue Moon’,‘Charming Easies’, ‘Extasy’ 및 ‘Lovely Blue’ 등 12품종이 이에 속하였다. Complex fragrance계 그룹은 위의3가지 그룹의 성분이 혼재되어 있었으며 ‘Boy Friend’,‘Pacific Blue’ 및 ‘Red Calypso’ 등 12품종이 이에 속하였다. 국내에 유통되고 있는 대부분의 절화장미 품종은 주로 aromatic compound계 그룹에 속하고 있었다.

The cotton aphid, Aphis gossypii (Glover), is one of the most serious pest in seed potato and various vegetable cultivation. The imidacloprid-resistant strain (IR) was over 300-fold more resistant to imidacloprid compared to a susceptible strain (S) as judged by LC50 values. A highly imidacloprid-resistant local field population (L) was collected from cucumber at Gangwha island in 4th August 2011. Even though neonicotinoid insecticides especially imidacloprid were sprayed six times during June and July, aphid density was too high to be counted. To identify differentially expressed genes in IR or L, comparative transcriptome analyses based on GS-FLX were conducted using total RNAs extracted from IR, L and S strains. Futhermore, to search the resistance associated proteins in IR or L, comparative proteome analyses based on 2DE were conducted using total proteins extracted from IR, L and S strains. Few common candidate genes detected among IR and L such as ABC genes. Comparison of the nucleotide sequence of six nicotinic acetylcholine receptor (nAChR) subunit (alpha 1-5, beta 1) genes from IR, L and S strain revealed a point mutation in the loop D region of the nAChR beta 1 subunit of the IR, causing an arginine to threonine substitution (R81T). These mechanisms also reported in Myzus persicae and this amino acid change confers a vertebrate-like character to the insect nAChR and results in reduced sensitivity to neonicotinoids.

Venom allergen-like protein 2 (Vap2) was characterized from the pinewood nematode, Bursaphelenchus xylophilus, which is a destructive pathogen in several countries including Japan, China and Korea. Among three vaps of B. xylophilus (Bx-vap)reported in GenBank, Bx-vap2 showed the highest transcript level in both pine-grown propagative stage (PGPS) and media-grown propagative stage (MGPS). Bx-vap2 also was revealed that its transcript level over 10-fold increased in PGPS. In addition, western blot using BxVap2-polyclonal antibody showed that expression level of BxVap2 was significantly increased in PGPS. In immunohistochemistry, moreover, strong signals were detected around putative subventral gland in PGPS, whereas weak signals were observed in MGPS. These experimental results suppose pathogenic function of BxVap2 and migration assay using Bx-vap2 knock-down worms by RNA interference supports this postulation.

Three acetylcholinesterases (AChEs) were identified from the pinewood nematode, Bursaphelenchus xylophilus. Sequence comparison with known AChEs in conjunction with three-dimensional structure analysis suggested that all BxAChEs share typical characteristics of AChE at the major catalytic structures. BgAChE3 was most predominantly transcribed and then followed by AChE1 and AChE2. Immunohistochemistry using anti-BxAChEs antibodies revealed that BxAChE1 is most widely distributed whereas BxAChE2 exhibits more localized distribution in neuronal tissues. BxAChE3 was detected from entire body together with some limited tissues, including mouth parts and alimentary lining, and determined to be the only soluble AChE, suggesting its localization in hemolymph or/and extracellular space. Kinetic analysis of in vitro expressed BxAChEs revealed that BxAChE1 has the highest substrate specificity whereas BxAChE2 has the highest catalytic efficiency with BxAChE3 having the lowest catalytic efficiency. Interestingly, presence of BxAChE3 in the pool of BxAChEs significantly reduced the inhibition of BxAChE1 and BxAChE2 by inhibitors. Knockout of BxAChE3 by RNAi significantly increased the toxicity of nematicides, suggesting the protective role of BxAChE3 against these toxicants. Based on several features, including tissue distribution, expression level, substrate kinetics and inhibition property, it appeared that BxAChE1 is the major AChE with the function of postsynaptic transmission whereas BxAChE3 has been evolved to acquire the function of chemical defense, perhaps intrinsically against secondary toxic compounds from host pine trees, such as α-pinene and limonene. BxAChE2 appears to play a role in post-synaptic transmission in specialized neurons but its detailed physiological function still remains to be elucidated.

Three acetylcholinesterase (ace) genes were identified from Bursaphelenchus xylophilus and named as Bxace1, Bxace2 and Bxace3. Open reading fragments of Bxace1, Bxace2 and Bxace3 were composed of 622, 625 and 588 amino acids, respectively. Sequencing comparison with Torpedo ace gene identified cholinebinding site, catalytic triad functional site, three internal disulfide bonds and aromatic residues for the catalytic gorge. Transcriptional profiling by quantitative real-time PCR revealed that Bxace3 is more actively transcribed than Bxace1 (2-3 times) and Bxace2 (9-18 times) in both propagative and dispersal stages. The three ace genes were functionally expressed using baculovirus system. Kinetic analysis using three choline substrates demonstrated that BxAce2 has higher maximum velocity than BxAce1 (ca. 2 times) and BxAce3 (ca. 100 times) whereas BxAce3 shows lower Michaelis constant than BxAce1 (12.8 times) and BxAce2 (13.6 times). In inhibition assay using five organophosphates (OPs) and three carbamates (CBs), all the three BxAces were highly inhibited by paraoxon, DDVP and chlorpyrifos-oxon but not inhibited well by fenamiphos and fosthiazate. Interestingly, inhibition assay revealed that BxAce3 is less sensitive to all insecticides tested than other two BxAces. The inhibition kinetic data obtained in this study should provide essential information for the development of OP- and CB-based nematicidal agents againt B. xylophilus.