화랑곡나방은 국외 뿐만아니라 국내 식품제조, 가공회사 제품(스넥, 면, 제과 등) 들의 곤충이물관련 클레임 중 60% 이상을 차지하는 주요 해충 종으로, 식품제조, 가공회사는 제품으로의 해충의 접근을 억제하여 경제적 손실을 최소화하고자 많 은 노력을 하고 있다. 기피효과 실험은 식품공전 상에 등재된 한약재 배합물에서 추 출한 기피물질 고형분을 각 농도 0, 10, 20, 30, 40%로 처리하여 제조한 식품 포장소 재(PE 필름)에 화랑곡나방 4령 유충을 투입한 후 기피효과를 조사한 결과, 0% 처리 에서는 상단면 9.8, 하단면 10.2마리로 차이가 없었으나(df=8, t=-0.17, P>0.05), 10% 처리의 경우 처리면(상단면) 4.6마리, 무처리(하단면) 15.4마리로 통계적으로 유의한 차이를 보였으며(df=8, t=4.77, P<0.05), 20% 처리에서는 처리면 4.4, 무처 리면 15.6마리, 30% 처리에서는 처리면과 무처리면에서 각각 4와 16마리, 40% 처 리의 경우 처리면 6.4, 무처리면 13.6 마리로 0%를 제외한 모든 기피물질 처리농도 에서 통계적 유의한 차이를 보였다(20%: df=8, t=11.68, P<0.05, 30%: df=8, t=7.75, P<0.05, 40%: df=8, t=4.21, P<0.05). 식품포장 소재에 기피물질을 처리하였을 경우 제품으로의 화랑곡나방 유충의 접근을 억제 할 수 있는 것으로 추정되었으며, 적절한 처리 농도에 대해서는 더 많 은 연구가 필요한 것으로 판단되었다.
Bombus terrestris has played an important role in the pollination in agricultural fields for the alternatives in colony collapsing in the honeybee. Recently, some pathogens or parasites such as viruses, bacteria, mites have been discovered in B. terristris, which affects its life span and fecundity. In order to detect a microsporidian, Nosema apis. in the field population, we collected honeybees and isolated genomic DNA. PCR primers specific for 16S ribosomal RNA (16S rRNA) were synthesized and applied to gene amplification for cloning and quantitative real-time PCR (qRT-PCR). The amplified gene was cloned and sequenced to confirm the 16S rRNA gene. qRT-PCR analysis showed the detection limit of 16S rRNA of Nosema apis was approximately 0.5 ng/μl genomic DNA. This result suggests that detection via qRT-PCR can be applied for the diagnosis of pathogen infection.
서양종꿀벌(Apis mellifera)과 동양종꿀벌(Apis cerana)에서 온도 스트레스(4℃, 37℃)에 의한 Cu-Zn superoxide dismutase (SOD1)과 thioredoxin reductase (TrxR) 유전자발현 정도를 비교하였다. 그 결과 두 종 모두 처리 후 5시간까지 SOD1과 TrxR의 발현이 급격히 증가하다 차츰 감소하는 경향을 보였다. 스트레스 성 물질(MV, H2O2) 주입에서는 H2O2보다 MV에 의해 현저히 SOD1과 TrxR의 발 현이 증가하였다. 온도스트레스와 물질주입 스트레스 조건하에서 SOD1과 TrxR 의 효소활성을 측정한 결과, 발현시간보다 좀 더 늦은 시간대에서 최대 활성을 보였 다. 그리고 서양종꿀벌과 동양종꿀벌의 SOD1과 TrxR의 단백질 발현 특성을 구명 하기 위하여 E. coli expression system을 이용하였다. 그 결과 SOD1은 약 16 kDa 정도, TrxR은 약 60 kDa 정도의 위치에서 밴드가 관찰되었으며 항체를 이용한 Western blot 결과에서도 동일한 위치에서 밴드를 detection 하였다.
백부자 Aconitum coreanum (Lev.) Lev.는 환경부 지정 멸종위기식물 2급에 해당 하는 식물로 서식지와 서식지 이외 지역에서 종 보전이 필요한 식물이다. 종 보전을 위한 기초 조사로 백부자의 화분 매개곤충과 매개방법에 대해 자생지인 강원도 영 월에서 개화된 백부자의 꽃을 방문하는 곤충들을 조사하였다. 낮 시간대에 방문하 는 곤충으로는 벌목 꿀벌과의 우수리뒤영벌Bombus ussurensis Radoszkowski을 확인할 수 있었고, 밤 시간대에 꽃을 방문한 곤충으로는 나비목 밤나방과의 담배거 세미나방 Spodoptera litura (Fabricius)를 확인하였다. 이 중 충체에서 백부자의 화 분을 가지고 있어 매개곤충으로 확인된 곤충은 우수리뒤영벌이었다. 백부자는 꽃 잎 모양의 꽃받침 조각은 5개로 투구 모양을 이루고 2개의 꽃잎은 뒤쪽 꽃받침 속으 로 들어가 밀선이 되며 꽃 내부 안쪽 상부에는 헛밀선이 있다. 이러한 꽃의 구조 때 문에 우수리뒤영벌에 의한 화분 매개는 다음과 같은 방식으로 이루어졌다. 1) 우수 리뒤영벌은 꿀을 빨아먹을 목적으로 꽃에 접근하여 바로 선 상태로 꽃 내부로 들어 간다. 2) 꽃 내부에서 간 뒤 입을 위쪽의 헛밀선에 접근시키기 위해 몸을 뒤집어 거 꾸로 매달리게 된다. 3) 아래쪽에 위치한 수술로부터 화분이 우수리뒤영벌의 가슴 등판과 날개기부에 묻혀 지게 된다. 4) 이후에 암술이 성숙한 꽃을 방문하였을 때, 같은 방법으로 몸이 뒤집어진 벌의 몸에서 화분을 암술에 묻게 하여 수정시키게 된 다. 이와 같은 방법을 달성하기 위해서는 화분매개 곤충의 몸 크기가 위쪽의 헛밀선 과 아래의 수술사이 거리와 적절하게 일치하여야 하기에, 우수리뒤영벌이 백부자 의 주 화분매개곤충으로 상호선택이 이루어질 가능성이 높은 것으로 판단된다.
In the present study, the 17,694-bp long complete mitochondrial genome (mitogenome) of the dwarf honey bee, Apis florea (Hymenoptera: Apidae), is described with an emphasis on the noteworthy triplicated tRNAser(AGN) region and an extraordinary long A+T-rich region with repeat regions. The gene arrangement of A. florea mitogenome is identical to that of A. mellifera, but has triplicated tRNASer(AGN), each of which contains the precedent 44 bp-long and following another 64 bp-long repeats plus one complete first repeat abutting to tRNAMet. A total of 1,610-bp long two repeat regions in 1,987 bp-long A+T-rich region is composed of nearly identical 141 ~ 219-bp long five tandem repeats and 50 ~ 52-bp long 12 tandem repeats that are encompassed by three non-repeat sequences. One of the common interpretations for such repeat sequence is slipped-strand mispairing and unequal crossing-over events during DNA replication.
To search for a variety of cellulase genes from termites with different habitats consuming different foods, we collected three species (Neotermes spp., Odontotermes spp., Macrotermes spp.) from the wood and one species (Nasutitermes spp.) from the cow dung. Total RNA was isolated both from alimentary track tissues containing paunch and from other tissues, and used for the suppression subtractive hybridization (SSH). The resulting EST libraries were sequenced and searched by BLAST to identify cellulase genes. A total of 16 cellulase genes were found from the wood-dwelling termites whereas 4 cellulase genes from the cow dung-dwelling termites. Endo-beta-1,4-glucanase and beta-glucosidase were identified as the most abundant cellulase from the wood-dwelling termites and cow dung-dwelling termites, respectively. This finding suggests that cellulase profiles are significantly different depending on the termite’s habitat and food. In addition, we analyzed phylogenetic relationships among the cellulase genes along with other cellulase genes reported to date. All cellulase genes appeared to be originated from endosymbioants without any hint of horizontal gene transfer. Functional expression of endo-beta-1,4-glucanase using a baculovirus expression system is in progress to characterize its enzymatic properties.
The bumblebee, Bombus ignitus (Hymenoptera: Apidae), is a valuable natural resource that is widely utilized for greenhouse pollination in South Korea. Understanding the magnitude of genetic diversity and geographic relationships is of fundamental importance for long term preservation and utilization. As a first step, we sequenced a partial COI gene of mitochondrial DNA (mtDNA) corresponding to the “DNA barcode” region and the complete internal transcribed spacer 2 (ITS2) of nuclear ribosomal DNA from 88 individuals collected in nine South Korean localities. The complete ITS2 sequences were longest among known insects, ranging in size from 2,034 bp ~ 2,052 bp, harboring two duplicated 112-bp long repeats. The 658-bp long mtDNA sequences provided only six haplotypes with a maximum sequence divergence of 0.61% (4 bp), whereas the ITS sequences provided 84 sequence types with a maximum sequence divergence of 1.02% (21 sites). The combination of the current COI data with those of published data suggest that the B. ignitus in South Korea and China are genetically a large group, but those in Japan can be roughly separated into another group. Overall, a very high per generation migration ratio, a very low level of genetic fixation, and no discernable hierarchical population were found to exist among the South Korean populations of B. ignitus, which suggests panmixia. This finding is consistent with our understanding of the dispersal capability of the species.
휴면 기작을 보유하지 않은 파밤나방(Spodoptera exigua)은 남방계 곤충으로 이 들의 장거리 이동 능력은 온난화 기후변화에 편승하여 북쪽으로 서식지를 넓히고 있다. 국내에서는 시설재배지를 중심으로 월동이 가능한 것으로 보이나, 어느 발육 태에서 어느 온도 조건에서 월동이 가능한지는 밝혀지지 않고 있다. 본 연구는 저온 조건에서 파밤나방 유충 발육에 관한 생리적 분석을 진행했다. 상이한 온도조건에 서 파밤나방의 유충 영기별 발육속도는 상이하여, 1, 5령은 2,3령에 비해 발육 속도 가 상대적으로 느렸다. 그러나 4령의 경우는 낮은 온도에서는 1,5령과 같이 느린 반 면, 높은 온도에서는 2,3령과 같이 빠른 발육 속도를 보여 중간형태의 발육 패턴을 나타냈다. 상이한 온도 조건에서 발육시켜 갓 탈피한 4령에 대해서 다양한 기능군 (성장, 스트레스 및 면역)의 유전자 발현을 qRT-PCR로 분석한 결과 온도에 비례하 여 발현량을 증가시키는 유전자, 오히려 감소하는 유전자 및 온도와 무관하게 발현 하는 유전자들로 분류될 수 있었다. 흥미로운 사실은 파밤나방 5령충의 경우 15℃ 조건에서 장기간(2개월 이상) 용화를 진행하지 않고 동일 영기를 보이고 있다. 더 욱이 15℃ 조건에서 48시간 처리 후 상이한 유충 영기들에 대해서 이들 유전자들의 발현량을 비교한 결과, 온도에 비례하여 발현량을 증가시키는 유전자들(cecropin, glycan recognition protein)에서 5령 유충은 3, 4령에 비해 낮은 발현량을 나타내는 것으로 분석되었다. 본 연구 결과들은 15℃ 온도 조건이 파밤나방 5령충의 발육을 정지시키는 생리적 발육영점온도로 추정하게 한다.
The antimicrobial peptide cecropin was isolated from the larval hemolymph of immune-challenged japanese oak silkworm, Antheraea yamamai. The full-length cDNA of A. yamamai cecropin (Ay-cecA) was cloned by a combination of RT-PCR and 3' RACE based on N-terminal sequence obtained by Edman degradation. The cloned cDNA consists of 419 nucleotides encoding a 64 amino acid precursor containing a 37-residue mature peptide. Like many insect cecropins, Ay-cecA also harbored a glycine residue for C-terminal amidation at the C-end. To understand this peptide better, we successfully expressed bioactive recombinant Ay-cecA in E. coli BL21(DE3) by fusing with ketosteroid isomerase (KSI) to avoid the cell death during induction. The fusion CecA-KSI protein was expressed as inclusion body at high level. Recombinant Ay-cecA was easily released by cleavage of the fusion protein with cyanogen bromide (CNBr), and purified by FPLC chromatography. The purified recombinant Ay-cecA showed considerably antibacterial activity against Gram-negative bacteria, E. coli ML 35, Klebsiella pneumonia and Pseudomonas aeruginosa. The time-kill assay showed that Ay-CecA displayed a time-dependent bactericidal activity, as was also seen after treatment with melittin. our results proved that Ay-cecA can be developed into novel antibacterial agent.
A wide variety of decay fungi inhabit and decompose pine tree, Pinus densiflora. There are 54 species of pine associated decay fungi that have been recorded in Korea. In order to investigate how fungal propagation is mediated by insect interaction, we collected decay fungi and insects dwelling inside P. densiflora in any part of their life cycles. Majority of the insects living in pine trees were larvae which created gallery as they feed on wood and fungal hyphae. Most of the galleries were infected with fungal hyphae identified as decay fungi: Trichaptum abietinum, Hyphodontia aspera, and Cryptoporus volvatus. As some larvae were difficult to identify morphologically, we performed Cox1 gene sequence analysis. Such process revealed that insect species we collected included many Carabidae. T. abietinum, H. aspera, and C. volvatus were associated with 7 genera (8 species), 2 genera (2 species), and 5 genera (5 species) of entomic specimens respectively.
The flight behavior of Pieris rapae were compared to understand how temperature affects flight behavior. The effects of temperature on insect thermal performance curves are generally poorly understood but significant for understanding responses to insect gardening. Temperature is a physical factor as well as a stimulus for insects behavior. In Pieris rapae, we examine the physiological effects of temperature-dependence of flight behavior. At test temperature increased, flight speed typically increased. The maximum flight speed of P. rapae at given temperatures show a straight line relationship between 20, 25 and 30℃. Therefore, the effects of test temperature were significant for flight behavior.
Pomacea canaliculata (golden apple snail) as an invasive species in Asia has become a serious agricultural pest, especially in young rice, and makes significant environmental changes resulting from the depletion of macrophytes in natural wetlands. Even though various environmental factors influence to growth rate, reproduction, survival and behavior in apple snail, water temperature is one of the overwhelming effect on freshwater snails in general. In this sense, the objective of this study was to examine the changes of individual behavior in the apple snail according to the temperature changes. The snails were acclimated at 25℃, and 9 behavior categories were examined in each temperature regime (25℃ to 30℃, 2 5℃ to 20℃, and 25℃ to 15℃) for three days. Autocorrelation function (ACF) was applied to characterize the presence or absence of periodic behaviors in apple snails. The snails’ behavior in the treatment of elevated temperature were irregularly fluctuated or decayed in most behavior categories. On the other hands, in decreasing temperature from 25℃ to 15℃, the snails were nonstationary, especially in clinging behavior. The snails showed periodicity and some of them were decayed in clinging behavior in temperature changing from 25℃ to 20℃.
국내에 주요 목조문화재를 가해하여 보고되어있는 흰개미는 일본흰개미 (Reticulitermes speratus kyushuensis Morimoto)로써 현재 지구온난화로 인한 기 후 변화로 대한민국 전역에 분포하고 있으며 목조문화재 및 목조건축물에 상당히 많은 피해를 주고 있고 그 피해 정도 또한 심해지는 추세이다. 국립문화재연구소에 서 전수조사를 통하여 전국의 주요 국가지정 목조문화재를 대상으로 전수조사를 실시한다. 전수조사를 통하여 피해를 입은 정도 및 흰개미 서식 유․무를 확인하여 그에 따른 조치를 취하여 피해예방 및 방제를 위한 노력중이다. 흰개미의 서식 및 피해 여부의 판단은 직접 조사대상을 관찰하고 고무망치 등으 로 두드려 속이 비었는지 확인해보는 육안관찰과 삼성 에버랜드 탐지견센터에서 협조를 받아 흰개미 탐지견의 후각을 이용한 흰개미 페로몬 탐지를 하여 과거 흰 개미 서식이나 현재 서식하는 흰개미를 찾아내는 탐지 방법과 호주 Termatrac사 의 흰개미탐지기(T3i)를 이용하여 흰개미의 서식을 좀 더 정밀하게 조사하였다. 조 사대상은 2012년 7~9월 동안 경북안동 지역에 있는 목조 문화재를 대상으로 실시 하였다.
본 연구는 인공 사육 시설에서 부산물로 발생된 아메리카동애등에 분변토의 식 물 성장 촉진 효과를 알아보기 위하여 분변토를 서로 다른 농도로 혼합한 토양에서 강낭콩(Phaseolus vulgaris L)을 재배하여 식물성장해석법(Plant Growth Analysis) 을 이용하여 평가하였다. 분변토 처리는 엽면적 성장은 6일째부터, 총건중량의 성장은 9일째부터촉진 되 었으며, 분변토를 25% 혼합했을 때보다는 50%로 혼합 했을 때 효과는 더 큰 것으 로 나타났다. 각 처리구 간의 순동화율(NAR)의 변화는 상대성장률(RGR)의 변화와 정상관관 계를 보였으며(Correlation: r=0.89 P<0.01), 상대성장률(RGR)과 엽면적비(LAR) 사이에는 약한 정상관관계(Correlation: r=0.09 p=0.66)가 나타났다. 따라서 상대성장률(RGR)에 영향을 미치는 두 가지 요소 중, 구조적인 면에서 관 계되는 엽면적비(LAR) 값에는 관계가 없으며, 기능적인 측면을 나타내는 순동화 율(NAR)의 변화에 영향이 있는 것으로 나타났다. 그러므로 아메리카동애등에 분변토 처리는 식물의 성장에 구조적인 측면에서 영향을 주어 성장을 촉진 하는 것으로 나타났다.
아메리카동애등에 (Hermetia illucens)와 동애등에 (Ptecticus tenebriefer)는 파 리목 동애등에과 (Family Stratiomyidae)에 속하는 곤충이다. 두종의 유충은 유기 물의 분해에 탁월한 능력을 가지고 있어서 환경 곤충으로 많은 주목을 받고 있다. 이 두 종의 미토콘드리아 CO1유전자의 haplotype의 다양성을 비교한 결과 도입 종인 아메리카동애등에의 haplotype은 10개로 매우 낮은 반면, 동애등에의 haplotype은 약 30개로 매우 높았다. 이러한 이유는 아메리카동애등에는 미국 원산으로 1990년대 말에 한국에서 도 입되었으며, 도입 과정 중 유전적 병목현상 (genetic bottleneck)을 겪은 것으로 생 각된다. 반면 동애등에는 국내 토착종으로서 국내 생태조건에 적응하여 진화한 결과로 외국에서 유입된 종 보다 매우 다양한 haplotype을 가지고 있는 것으로 생각된다.
아메리카동애등에(Hermetia illucens)는 대표적인 환경정화곤충으로, 본 연구는 대량 사육 시설 보급으로 인하여 발생할 가능성이 있는 생태계 위해성에 대한 영향 예측 및 저감방안 수립에 대한 다양한 연구를 수행하였다. 아메리카동애등에는 우리나라 전역에 분포하고 있었으며, 국내 토착종인 동애 등에 (Ptecticus tenebriefer)와 생태적지위(Ecological Niche)의 중첩도가 매우 높 은 종이며, 기타 파리류와 야생상태에서 산란지 및 서식지를 경쟁하는 관계로 조사 되었다. 구기(mouth part)는 흡취형(sponge type)으로 수분을 쉽게 섭취하기 구조이며, 소화기관은 퇴화되어 병원균을 매개할 가능성이 매우 낮다. 부산물로 발생하는 분변토는 다량의 질산성질소가 포함되어 있어 방치할 경우 하천에 유입되어 하천생태계에 영향을 줄 것으로 예측되었지만 식물의 성장을 촉 진 시키는 것으로 분석되었다. 생태적 지위가 중첩되는 종이 많으며, 야생상태에서 거미류 및 조류 등의 천적이 존재하며, 인간에게는 피해를 주기 않는 것으로 조사되었다. 대량 사육시 부산물로 발생하는 번데기 및 분변토는 다양한 용도로 대량 소비가 가능하기 때문에 대량 사육이 생태계에 큰 위해를 주는 요소는 없는 것으로 조사되 었다.
This experiment was conducted to investigate the effect of dietary supplementation of the Black Soldier Fly(BSF) larvae on growth performance, carcass rate, and fatty acid profile of chicken meat in broiler chicks. Four hundred eighty 1-d-old broilers(Ross 308) were distributed into 3 treatments with 4 pens at 30 birds per replicate. Treatments were corn-soybean meal based broiler diet (control) and the basal diet replaced with BSF at the level of 3 and 6% respectively. Viability was not different significantly. Body weight gain was higher in control than other treatments. Feed intake was not statistically different of treatments. Feed conversion ratio was lower in ontrol than other treatments. Relative weight of breast meat was significantly increased in all treated groups than in control. But, another relative weights of chicken meat cuts (thigh, wing, neck, back) were not significantly different among the groups. In conclusion, it could be suggested that dietary supplementation of Black Soldier Fly larvae could beneficially improved the performance on broiler
The genus Pristomerus Curtis, 1836 is one of among 36 genera belonging to the subfamily Cremastinae. This genus is a large genus with 100 worldwide species distributed (Yu et al., 2012). Also, from this genus have been reported 15 species in Eastern Palaearctic, eight species from China, seven species from Japan and three species from Korea. Subfamily Cremastinae is known as koinobiont endoparasitoids of solitary larval-pupa mostly Lepidoptera and Coleoptera (Fitton & Gauld 1980). Spectrum of host species of Pristomerus include various small Lepidoptera living in tunnels, leaf rolls, buds and other hidden areas (Rousse et al., 2011). Genus Pristomerus can be easily distinguished from other genera by the following characters: hind femur with ventral tooth; deep gastrocoelus on tergite II. Three species from this genus, Pristomerus chinensis Ashmead, 1906, P. erythrothoracis Uchida, 1933, and P. vulnerator (Panzer, 1799), have been reported from Korea previously. In this study we report three newly recorded species, Pristomerus rufiabdomenalis Uchida, 1928, P. parilis Kusigemati, 1984, P. kendarensis Kusigemati, 1984, and described three new species. Here we provide the descriptions and photographs of six species of genus Pristomerus, and species key.
The subfamily Lycorininae Cushman & Rohwer, 1920 is a small group with a single genus, Lycorina. This subfamily can be easily distinguished from other ichneumonids subfamilies by the following characters: impreesed triangular pattern on the metasomal tergites, tergite 2-4 with convex central triangular area; hypopygium of female large and triangular in lateral view, centrally membranous and with small median apical notch. Genus Lycorina is a cosmopolitan genus with 30 described species (Yu et al., 2012). Also, from this genus have been reported five species in Eastern Palaearctic region, six species from China, two species from Japan and one species for the first time from Korea. The focal host range appears to be weakly concealed larva of micro-lepidopteran species. Some species have been reared from Crambidae in leaf-rolls or webs (Doerksen & Neunzig, 1974; Finlayson, 1976) and Tortricidae (Chao, 1980; Shaw, 2004). In this study we report one newly recorded to Korea species, Lycorina triangulifera Holmgren, 1859 and provide the diagnosis and photographs.
Distributions of ants are mainly dependent on temperature. Hence, global warming would lead to shifts of distribution and abundance in ants. We surveyed ants at 366 forest sampling sites in South Korea using pitfall traps to predict change of ant abundance. Abundances of ant species were projected on the projected temperature based on A1B climate scenario. Common species (> 10 % occurrence) were analyzed on the relationship between abundance and temperature, and 16 species of the common species were selected for projection of abundance owing to future climate warming. Abundance of the selected species were projected on 900 m2 grid cells in 2011 and 2060 using GIS tool. In the projection, 11 species are predicted to decrease in 2060, whereas 5 species are predicted to increase. Myrmica kotokui, a most dominant highland species is expected to decrease up to 2.5% of current abundance in 2060, whereas Pachycondyla chinensis is expected to increase up to 264%. This abrupt change of ants would lead to cascade effects on other organisms such as insects, plants, mushrooms, and birds, which would disturb various functions and services of forest ecosystems.