Investigation of COI Gene Variations in Domestic Populations of Spodoptera litura in Korea
담배거세미나방은 국내 농업에 심각한 피해를 일으키는 주요 해충으로, 최근 기후변화에 따라 국내 발생 지역과 개체군이 확대되고 있다. 본 연구에서는 2024년 전국 10개 권역의 135개 시군에서 담배거세미나방 성충 총 12,540개체를 채집하였다. 전체 채집 개체 중 경남 지역의 비율이 44%로 가장 높았으며, 제주 지역은 0.9%로 가장 낮았다. 지역별 유전적 변이를 평가하기 위해 채집 개체군의 미토콘드리아 cytochrome c oxidase subunit I (COI) 유전자 염기서열을 분석하였다. COI 유전자 분석 결과, 지역 간 단일염기다형성 양상은 전반적으로 유사하였으며, 대부분의 개체 에서 406번 염기 위치의 C가 T로 치환되는 변이가 확인되었다. 이와 함께 경북 울진, 경기 포천, 강원 태백) 및 전북 완주 개체군에서는 407번 위치 의 C→T 치환이 추가로 확인되었으며, 울진 개체군에서는 59번 위치의 C→T 치환이, 대구 학정 개체군에서는 34번 위치의 A→G 치환이 각각 확 인되었다. 전국에서 채집된 개체군의 COI 염기서열을 바탕으로 총 5개의 반수체형(Hap1–Hap5)이 구분되었다. 본 연구는 국내 담배거세미나방 개체군의 COI 반수체형 변이를 전국적인 규모에서 분석한 최초의 연구로서, 국내 지리적 개체군 사이의 유전적 분화 수준이 제한적임을 시사한다.
The tobacco cutworm, Spodoptera litura, is a significant agricultural pest in Korea. Recent evidence indicates its population has expanded in response to climate change. In this study, a total of 12,540 adult S. litura individuals were collected in 2024 from 135 cities and counties across nine regions including Gyeongbuk (GB), Gyeongnam (GN), Daegu (DG), Gyeonggi (GG), Gangwon (GW), Chungbuk (CB), Chungnam (CN), Jeonbuk (JB), Jeonnam (JN), and Jeju. Among all collections, GN accounted for the highest proportion (44%) of individuals, while Jeju showed the lowest (0.9%). To assess regional genetic variation, mitochondrial cytochrome c oxidase subunit I (COI) gene sequences were analyzed among the collected populations. The COI gene analysis revealed similar single nucleotide polymorphism patterns across regions, with most individuals exhibiting a C→T substitution at position 406. However, additional regional variations were detected including a C→T substitution at position 407 in Uljin (GB), Pocheon (GG), Taebaek (GW), and Wanju (JB); a C→T substitution at position 59 in Uljin (GB); and an A→G substitution at position 34 in Hakjung (DG). Five haplotypes (Hap1-Hap5) were identified from the nationwide dataset. These findings provide the first nationwide assessment of COI haplotype variation in Korean populations of S. litura and suggest limited genetic differentiation among geographical populations.