The genus Phyllonorycter is a small sized moth among the family Gracillariidae, comprising 401 described species in the world (De Prins & De Prins 2005, 2012). In this study, Phyllonorycter styracis Kumata is reported for the first time from Korea. Material examined for this study was collected from Mt. Palgong on October, 2014 in Korea, and it is known to emerge in winter from Japan. Adult and genitalic characters are described, and available information including the distributional ranges and host plants are provided. Also, DNA barcode for the exact identification of the species was conducted in this study.

The genus Phyllocnistis belongs to the family Gracillariidae including 85 described species in the world (De Prins and De Prins 2005). The genus has been placed under the family Phyllocnistidae, which is now the subfamily of the family Gracillariidae. In Korea, only one species of the family, Phyllocnistis citrella Stainton has been listed for the first time by Ko (1969) without the taxonomic information. It was first reported by Heppner (1993) from North America, and it has become to the major pest of Rutaceae, especially damaging on the genus Citrus spp. It has been called as CLM (citrus leafminer) in the world. This study was carried out to identify and monitor CLM easily and correctly with providing the genitalic structures and DNA barcode which is now one of the major insect pest on citrus farm.

최근 무역자유화에 따른 농산물의 국제교역량 증대에 따라 외래해충의 유입 및 확산의 위험성이 증대하고 있으며 최근 농산물의 수출과정에서 발견되는 해충에 대한 분자생물학적 동정법에 대한 특정 분류군별로 연구가 진행되고 있는 반면 해외에서 유입되는 해충에 대한 정보는 매우 제한적인 상황이다. 현재 우리나라에서 지정되어 있는 검역해충은 총 1,375종으로 알려져 있고 이 중 나비목의 경우 나비류 3종을 포함하여 229종이 규제병해충으로 지정되어 있으며, 이들의 생태특성상 국내로 유입될 경우 대발생하여 해충이 될 가능성이 매우 크다. 따라서 본 연구에서는 2014년 3월부터 11월까지 검역해충 목록을 토대로 식물검역관리병해충종, 국외유사종 및 국내유사종을 중심으로 총 53종의 나방류를 DNA barcode 분석을 실시하였다. 이들 연구결과는 검역현장에서 활용될 수 있도록 정리될 예정이다.

최근 무역자유화에 따른 농산물의 국제교역량 증대에 따라 외래해충의 유입 및 확산의 위험성이 증대하고 있으며 최근 농산물의 수출과정에서 발견되는 해충에 대한 분자생물학적 동정법에 대한 특정 분류군별로 연구가 진행되고 있는 반면 해외에서 유입되는 해충에 대한 정보는 매우 제한적인 상황이다. 현재 우리나라에서 지정되어 있는 검역해충은 1,375종으로 알려져 있고 이중 나비목의 경우 나비류 6종을 포함하여 228종이 규제병해충으로 지정되어 있으며, 이들의 생태특성상 국내로 유입될 경우 대발생하여 해충이 될 가능성이 매우 크다. 따라서 본 연구에서는 검역해충 목록을 토대로 외래해충종 및 국내 근연 분류군을 중심으로 총 31종의 나방류를 DNA barcode 분석을 실시하였다. 이들 연구결과는 검역현장에서 활용될 수 있도록 정리될 예정이다.

전 세계적인 무역자유화 추세에 따른 국가 간 농산물 수출입량의 증대에 따라 외래 유입종의 확산에 의한 생태계의 혼란과 피해에 대한 우려가 증대되고 있는 현실에서 농산물의 수출입 과정에서의 병해충에 대한 검역관리는 외래유입종 차단의 가장 중요한 수단이다. 농산물의 수출입 과정에서 발견되는 해충은 대부분 egg, 유충 또는 약충기에 있는 경우가 많으며 형태적 방법에 의한 동정에 어려움이 있는 경우가 대부분으로서 통관의 지연이나 거부에 의한 경제적 손실이 크게 발생되는 경우가 많다. 최근 분자생물학적 방법을 통한 해충의 종 동정은 기존의 형태학적 동정을 극복하는 대체수단으로서 각광을 받고 있으며 종 특이적 PCR 진단법이나 DNA barcoding과 같은 특정 DNA 염기서열의 분석을 통한 종의 동정법이 널리 유행하고 있다. 국내에서도 농립축산검역검사본부와 농진청 등의 기관을 중심으로 국내 농산물에서 발생되는 다양한 해충 분류군에 대한 분자생물학적 진단법 개발이 진행되고 있으며 일정부분의 성과를 나타내는 시점에 도달하고 있다. 그러나 농산물의 수출입 과정에서 유입 가능한 해충을 효율적으로 차단하기 위해서는 주요 교역국간의 상호협력에 의한 표준화 된 동정체계 구축이 필요하며 DNA barcoding은 이러한 국제적 요구에 대한 매유 효과적인 표준화 수단이 될 수 있다. DNA barcoding은 10년이 조금 넘는 비교적 짧은 역사를 가진 연구 분야로서 2003년 캐나다의 연구진을 중심으로 제안이 되었으며 국제적 컨소시엄의 구성과 협력연구 및 각 국가별 주요 생물자원에 대한 DNA barcoding 연구를 통하여 우수한 연구성과를 도출하고 있으며 2013년에는 600편 이상의 연구논문이 발표되었다. 가장 대표적인 DNA barcode database인 BOLD system에는 5만종, 220만개 이상의 DNA barcode 정보가 등록이 되었으며 EU는 최근 3년간의 7th Frame Work Program을 통하여 QBOL을 구성하고 주요 해충에 대한 13,000개의 DNA barcode를 확보하였다. DNA barcode 연구의 최근 경향은 환경시료에 대한 대량분석과 NGS 기법을 이용한 DNA barcoding 경비의 절감을 통한 대중화를 들 수 있으며 2013년 가을 중국 곤명에서 개최된 제 5차 iBOL meeting에서는 다수의 환경시료에 대한 분석 결과와 경제적으로 중요한 분류군에 대한 결과들이 보고되었다. 그러나 DNA barcode 연구에는 아직 여러 가지 어려움이 남아 있으며 그 중 각 분류군에 대한 universal PCR primer 개발문제, 생물종에 대한 명명법의 국제적 표준화 문제 및 정확하게 동정된 표본과 이를 통한 신뢰도 높은 reference library 구축의 시급성 등을 예로 들 수 있다. 특히 식물검역관리를 위한 관리급 해충 및 유사해충에 대한 DNA barcode reference library의 확보는 외래해충의 유입 차단 시스템을 구축하기 위하여 기본적으로 요구되는 단계로서 최근 농림축산검역검사본부는 주요 식물검역 관련 해충에 대한 reference library 구축에 대한 연구를 지원하고 있으며 이를 통하여 식물검역해충의 국내 유입 및 확산에 대한 대비 수단으로 활용하고자 하였다.

Using eight universal primers and new designed 315 species-specific primers, we tried to retrieve COI sequences from 45 dried specimens of 36 butterfly species collected from 1959 to 1980. The eight universal primers were entirely failed in PCR amplification and sequencing of all specimens. In the other hand, the 315 primers, targeting fragments of 71–417 bp, generated various lengths of COI sequences ranged from 444 bp to 658 bp from all specimens. Among 284 primer pairs, 26 primer pairs designed for Limenitis camilla, Argynnis niobe, and Brenthis daphne were success to produce COI sequences of congeneric speices, Limenitis doerriesi, Argynnis nerippe, and Brenthis ino. It suggests that the species-specific primers can be applied for analyzing COI sequences of closely related species. Our study reveals that newly designed species-specific primers will be effective to retrieval of COI sequences of old butterfly specimens.

곤충산업이 발전함에 따라 애완용곤충에 대한 인식이 변화하고 있다. 이에 외국 산 애완용 곤충의 수입가능성이 증대하여 차후 외국산 애완용곤충의 수입허용 등 여건 변화 시 즉각 대응이 필요하다. 이에 따라 관련 정보의 확보를 위해 2011년부 터 2012년까지 농림축산검역본부 식물검역부에서 애완용곤충의 DNA바코드 연 구를 실시하였다. 사슴벌레과 및 장수풍뎅이과를 중심으로 주요 외국산 애완용 곤충을 선정하여 분류 및 생태 정보, DNA 바코드 정보 등 관련 생물정보를 확보하고 주요 외국산 애 완용 곤충의 분류 동정법을 개발하였다. 이 연구를 통하여 2년 동안 외국산 사슴벌 레과 63종 443개체, 한국산 사슴벌레과 7종 23개체, 외국산 장수풍뎅이과 24종 205개체, 한국산 장수풍뎅이과 1종 3개체의 DNA 바코드 염기서열을 확보하였다. 이번연구를 통해 확보된 자료를 바탕으로 검역현장 및 특사경 단속 시 정확한 분 류동정 업무 수행과 차후 수입허용을 위한 위험분석 시 활용이 기대된다.

사슴벌레과(Lucanidae)는 딱정벌레목(Coleoptera)의 풍뎅이상과(Scarabaeoidea)에 속하며, 세계적으로 약 1,000여 종이 알려져 있고 우리나라에는 17종이 서식하고 있다(백문기 등, 2010). 사슴벌레의 가장 큰 특징은 잘 발달된 큰 턱으로 그 생김새가 매우 다양하고 특이하여, 애완용 곤충 중에서도 가장 인기가 있다. 최근 외국의 애완용 사슴벌레류에 대한 관심과 국내반입이 증가하고 있다. 그러나 살아있는 곤충의 수입은 식물방역법에 따라 금지되어 있으므로 검역과정에서 지속적인 단속이 이루어지고 있다. 하지만 성충이 아닌 알 또는 유충은 분류동정이 힘들기 때문에 단속시 어려움이 큰 실정이다. 이에 외국산 애완용 사슴벌레류의 신속하고 정확한 분류동정을 위하여 mtDNA를 이용한 분자생물학적 분류 동정 방법을 구축하고자 2011년부터 DNA barcode를 활용하여 외국산 애완용 사슴벌레류의 연구를 하고 있으며, 현재까지 외국산 41종 318개체, 국내산 7종 23개체의 분석을 완료하였다.

We tested the identification ability of DNA barcodes comparing with morphological data using the Korean butterflies. The 921 samples (4.6 samples per species) for 202 resident Korean species except migratory species were used. The obtained samples were morphologically identified based on wing patterns. In a result, genetic divergence to the nearest-neighbouring taxon varied from 0 to 28.2%, with an average of 13.4 per cent. The neighbour joining (NJ) tree profile showed that sequence data for 185 of the 202 species formed distinct barcode clusters. Thus, our results indicated that 91.6 percent of the species were possible to allow the reliable identification using DNA barcoding. The rest 17 species (8.4%) consist of following four cases: clustering separated from each species by less than 1% branch length (two species pairs), paraphyletic clustering (two species pairs and one triple species pair), polyphyletic clustering with sharing barcodes (three species pairs), and clustering separated from existing species by the deep branch divergence (four clusters). However, it was not easy to interpret these ambiguous cases only using our current taxonomic evidences. Therefore, we are performing integrative taxonomy on these cases using other additional evidences such as examination on male genitalia and analysis of other gene regions.

DNA ‘barcoding’ has potential applications in insect pest monitoring and quarantine since large numbers of DNA sequences for insect species identification have been reported in recent years. However, the exact number of relevant COI sequences in public databases such as NCBI (http://www.ncbi.nlm.nih.gov/) is not readily available. The IMGD (Insect Mitochondrial Genome Database; http://www.imgd.org) contains 162,847 partially sequenced mitochondrial gene entries originated from 35,067 hexapod species and makes it possible to check whether DNA sequences have been previously reported or not for certain insect species. In this study, we applied the IMGD to establish baseline data for the forest pest insects in Korea, before constructing a DNA barcode system. Retrieving data from the IMGD, we recognized that DNA sequences were already available for 73 of 259 species known as forest pest insects in Korea. Most of the 73 species with DNA sequences are common pests worldwide but there maining 186 species are endemic to the Eastern Palearctic region. Based on these data, we are proceeding to construct a Korean Forest Insect Pest DNA barcode database.

DNA barcode projects in Hexapoda have been initialized and progressed accumulating large number of mitochondrial gene sequences. However, due to large number of data, overview of DNA barcode projects was not conducted until now. Here we reported the current status of DNA barcode projects with the aid of Insect Mitochondrial Genome Database (IMGD; http://www.imgd.org/) which archives 128,562 partial mitochondrial gene sequences (PMEs) of Hexapoda. Among 37 mitochondrial genes, COI has been used popularly (22,379 PMEs;17.40 %) through all 33 orders. Through 513 researches, different parts of COI PME have been utilized differently along with hexapod orders. Inaddition, by calculating genetic divergences of COI PMEs, intra-species and inter-species in 21 hexapod orders were distinguished by 5% divergence and some of mitochondrial genes in certain order present higher genetic divergences than that of COI. Based on these results, we confirmed that DNA barcode is a use ful tool to identify hexapod species and several mitochondrial genes can be good molecular markers to support COI.

A new species, Hatchiana n. sp., is confirmed by morphological and molecular data. The genus Hatchiana Fender, 1966 belonging to Podabrini LeConte, 1881 is distinguished by the shape of tarsal claws: all tarsal claws with blunt tooth in both sexes. The genus was recognized as a subgenus of Podabrus Westwood, 1838. Recently, however, Hatchiana was suggested as separated genus. The genus Hatchiana was known as 12 species in Palaeartic region including three species from Korea. In this study, we found Hatchiana n. sp. from several areas of Taean-gun, Chungcheongnam-do, Korea. This new species is different from closely relative species, Hatchiana jirisanensis (Kang & Kim, 2000) by following morphological characters: size of compound eye, length of antennae, shape of pronotum, shape of scutellum, and shape of aedeagus. Also, we compare the DNA barcoding region (the former region of CO1 gene) between these two species as molecular characters. In result, Hatchiana n. sp. is distinct from Hatchiana jirisanensis Kang & Kim by discrepancy of three percents in CO1 sequence. Therefore, the Korean Hatchiana is confirmed as four species, adding Hatchiana n. sp.

Background : Compositae is one of the largest plant families which has high probability of diversity and mutation. Though the various researches about the Compositae are ongoing, it is incomplete and need to be conducted the molecular genetic researches to back up the previous studies. This research was performed to identify the genetic divergence of Compositae plants based on the DNA barcoding for cpDNA-matK and rbcL regions. Methods and Results : For this studies, the genetic sequence analysis (SNP/InDel) and phylogenetic analysis were conducted by using Neighbor-Joining algorithm as targeting the nineteen specimens from 7 species which received a IT number along with NCBI Genbank database (http://ncbi.nlm.nih.gov) sequences. The result of matK sequence analysis, 68 SNP and 2 InDel regions (at nt 527-538bp and 695-706bp positions) were confirmed. Also 10 SNPs were found in rbcL region. The genetic divergence showed 0.000-0.059% in matK regions, and the mean was 0.024%. The highest distance were observed between Ligualria fischeri and the group composed with Aster tataricus and Solidago virgauria (2 and 3). The sequence divergence for rbcL regions showed 0.000-0.018%, and the mean was 0.005%. The highest sequence distance in rbcL region were observed between L. fischeri group and S. virgauria (HE574593). In result of phylogenetic analysis in matK region, the most species formed independent clade. A. tataricus in Aster genus and two samples of S. virguaria in Solidago genus were formed one same clade. S. virguaria(1) and A. spathulifolius(2) has been separated into independently for the plants belonging to same genus, respectively. A. spathulifolius showed differences with NCBI data. The rbcL formed one same clade except L. fischeri and Synurus deltoides. Conclusion : This study indicates that matK is more valuable than rbcL for the distinction among the species of Compositae. This results are expected to be used for the establishment of the classification system of Compositae as well as for the studies in the development of an authentication marker.

DNA barcoding is the use of short DNA sequences of the genome for large scale species identification. The Consortium for the Barcode of Life (CBOL) plant-working group recommended the 2-locus combination as the standard plant barcode. The evolutions of the chloroplast regions combine with nuclear gens are sufficiently rapid to allow discrimination between closely related species. We evaluated the efficacy of the proposed plant barcoding loci matK along with ITS2 for barcoding Vigna species. To assess the discrimination ability of barcoding loci to resolve Vigna species, we sampled 52 of the taxonomically best known groups in the genus. Topologies of the phylogenetic trees based on ITS2 and matK analyses were similar but a few accessions were placed into distant phylogenetic groups. Neither ITS2 nor matK analyses were able to discriminate some closely related Vigna species alone. Thus, we used concatenated data to increase the resolving power of ITS2 and used matK as an additional tool for phylogenetic analysis in Vigna because characterization of the nucleotide sequences of matK region was easier to recover and more cost-effective than those of the ITS region.