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한국응용곤충학회 학술대회논문집

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세계곤충학회(ICE2012)1주년 기념 공동 심포지엄 및 2013 추계학술발표회 (2013년 10월) 429

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예로부터 식용으로 이용해온 벼메뚜기의 연중 사육을 위하여 휴면과 관련한 부 화기술을 개발하고자 본 연구를 수행하였다. 먼저 저온처리에 알맞은 시기를 알아보고자 산란 후 25℃ 온도에서 5, 10, 15, 20 일을 경과하여 난괴를 보호한 결과 10일 경과시 부화율이 높았고 현미경으로 알의 내외부 난각의 분리도 확인하였다. 저온저장에 알맞은 온도설정을 위하여 4℃와 8℃ 처리를 한 후 부화율을 조사한 결과 부화율은 비슷하였으나 배양기내 입고 후 부화까지 소요일수는 4℃처리 보다 8℃에서 짧은 경향이었다. 부화에 알맞은 온도 설정을 위한 20, 24, 28, 32℃의 4처리 중 28℃와 32℃ 온도조건에서 부화율이 높았 고, 배양기내 입고 후 부화소요 일수는 온도가 높을수록 짧은 경향이었다. 알의 장 기저장 후 이용 가능기간을 알아보고자 8℃에서 102일 경과 등 8처리를 한 결과 저 온저장 기간이 길수록 부화율은 감소 경향이었으며, 1년까지도 저온저장 이용이 가능할 것으로 판단하였다.
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대나무를 닮았다고 해서 이름이 붙은 대벌레는 단위생식으로 번식을 하며, 불완 전변태, 날개퇴화, 의태 등의 특성을 갖는 학습애완용 산업곤충으로 매우 유망한 곤충이다. 자연에서는 참나무, 밤나무, 아까시나무 등 활엽수 잎을 주로 먹지만 학 습애완용으로 학생들이 동절기에도 안정적으로 사육하기 위해서는 인공먹이의 개 발이 필요하다. 증류수 100ml에 맥아 14g, 이스트 7.5g, 비타민 1.9g 등을 넣고 아까 시나무 잎 가루를 20, 25%, Agar를 1, 2, 3%로 달리하여 인공먹이를 제작하고 대벌 레를 유충부터 성충까지 사육하여 천연먹이와 비교하였다. 아까시나무 잎 25%처 리에서 20%에 비해 약충 발육기간이 증가하는 경향을 보였으며 천연먹이에서의 55.3±4.6일과 비슷하였다. 성충크기는 7.7~8.0cm로 인공먹이 처리간 차이가 크지 않았으나, 천연먹이에서 7.5±0.4cm 보다는 큰 경향이었다. 아까시나무 잎 25%와 Agar 1%처리에서 1령 약충에서 성충발생율이 89.8%로 가장 높았고, 30일이내 성 충 사망률은 5.7%로 가장 낮았다. 성충수명과 산란수도 아까시나무 잎 25%와 Agar 1% 인공먹이에서 각각 100.4±36.8일, 145.0±63.0개로 천연먹이로 사육하였 을 때 49.7±16.0일, 109.5±70.5개보다 증가하였다. 이상의 결과로 대벌레 안정적 인 사육을 위해 아까시나무 잎 25%에 Agar를 1% 첨가하여 인공먹이를 제작하는 것이 가장 효과적이었다.
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아메리카동애등에(Hermetia illucens)는 대표적인 환경정화곤충으로, 우리나라 에는 1990년에 최초로 발견되어 보고(Kim, 1997)되어 외래종으로 취급되고 있는 종이다. 본 연구는 국립농업과학원에서 인공 사육중인 아메리카동애등에의 유전적 다 양성을 알아보기 위하여 인공 사육장에서 무작위로 성충 50개체를 채집하여 미토 콘드리아 DNA 중 CO1 유전자(cytochrome oxidase 1 gene)를 분석하였다. 아메리 카동애등에 CO1 specific primer set(BSFCO1-f:CAA CAA ATC ATA AAG ATA TTG GAA C, BSFCO1-r:GTC CGA AGA ATC AAA ATA AAT GYT G )를 이용 하였으며, gradient PCR test에서 44˚C부터 55˚C까지의 온도 범위에서 모든 primer 가 CO1 부위에 매우 효율적으로 결합(annealing)하였다. 분석결과 5개의 CO1 Haplotype이 존재했으며, 이 중에서 염기서열이 다른 뉴클레오사이트(informative nucleotide site)는 39로 나타났다. 실험 결과로 얻어진 CO1 염기서열은 유전자 은행(genbank)에 등록하였다 (Genbank Accession number: 2013년 CO1 sequence: KF500241-KF500308).
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Antimicrobial peptides (AMPs) can be produced in mealworms, currently being used as animal feeds, by the infection of genetically engineered-entomopathogenic fungi. In this work, we integrated Bombyx mori (Bm) AMP, cecropin A to Beauveria bassiana ERL1170 by restriction enzyme-mediated integration method, which was confirmed by RT-PCR and an antibacterial activity assay. For the extracellular secretion of Bm cecropin A protein, the active domain of the cecropin A gene was tailed to the signal sequence of B. bassiana chitinase (Bbs). To exchange Bbs-cecropin A gene with egfp gene in pBARKS1-egfp, Bbs-cecropin A fragment was cut from pGEM-Bbs-cecropin A using XbaI/blunted and BamHI and ligated with cut pBARKS1-egfp using NcoI/blunted and BamHI, designated as pBARKS1-Bbscecropin A. After the transformation, transformants were grown on Czapek’s solution agar containing 600 μg ml-1PPT. Expression of Bm cecropin A was confirmed by RT-PCR. Strong clear zone was observed in the co-culture of the transformant D-6 and Bacillus subtilis on fourth strength Sabouraud dextrose agar 1 day after the culture at 25°C, whereas the wild type had no clear zone. This work suggests that Bm cecropin A can be efficiently produced in this mealworm-based fungal expression platform, thereby increasing the value of mealworms in the animal feed additive industry.
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The centipede Scolopendra subspinipes mutilans has been a medically important arthropod species by using it as a traditional medicine for the treatment of various diseases. In this study, we derived a novel lactoferricin B like peptide (LBLP) from the whole bodies of adult centipedes, S. s. mutilans, and investigated the antifungal effect of LBLP. LBLP exerted an antifungal and fungicidal activity without hemolysis. To investigate the antifungal mechanism of LBLP, a membrane study with propidium iodide was first conducted against Candida albicans. The result showed that LBLP caused fungal membrane permeabilization. The assays of the three dimensional flow cytometric contour plot and membrane potential further showed cell shrinkage and membrane depolarization by the membrane damage. Finally, we confirmed the membrane-active mechanism of LBLP by synthesizing model membranes, calcein and FITC-dextran loaded large unilamellar vesicles. These results showed that the antifungal effect of LBLP on membrane was due to the formation of pores with radii between 0.74 nm and 1.4 nm. In conclusion, this study suggests that LBLP exerts a potent antifungal activity by pore formation in the membrane, eventually leading to fungal cell death.
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Previously, we have performed de novo RNA sequencing of Scolpendra subpinipes mutilans using next generation sequencing technology and identified several AMP candidates. Among them, a synthetic peptide (scolopendrasin I) was designed based on SVM algorithm. In this study, we reported that the synthetic peptide scolopendrasin I had an antimicrobial and anticancer activity. As a result, scolopendrasin I showed antibacterial activities against Gram positive and Gram negative bacteria strains in radial diffusion assay and colony count assay without hemolytic activity. In addition, we confirmed that scolopendrasin I bound to the surface of bacteria via a specific interaction with lipoteichoic acid and lipopolysaccharide, which is one of bacteria cell membrane components. In addition, we found that scolopendrasin I had anticancer activities in the human leukemic T lymphocyte cell line Jurkat using MTS assay. In conclusion, our results suggested that scolopendrasin I could be useful for developing peptide antibiotics and anticancer agents.
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The purpose of this study was performed to determine the whitening effect of organic solvent extracts from the centipede, Scolopendra subspinipes mutilans. We prepared different concentrations (50%, 70% and 100%) of ethanol, methanol, 100% ethyl acetate and water extracts. We tested melanin inhibitory effect and tyrosinase activity using B16/F10 melanoma cell. As a result, treatment of organic solvent extracts is decreased the biosynthesis of melanin and tyrosinase activity to 30~60%. Especially the 70% ethanol extracts was the most effective in B16/F10 melanoma cells. In the study on melanogenic protein expression, 70% ethanol extracts of Scolopendra subspinipes mutilans blocked glycosylation of tyrosinase. Therefore this result suggests that 70% ethanol extracts could be developed as a skin whitening agents.
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Previously, we performed de novo RNA sequencing of Scolopendra subpinipes mutilans using high-throughput sequencing technology and identified several AMP candidates. Among them, a synthetic peptide (CP112) was designed based on the physicochemical properties of antimicrobial peptide such as length, charge, isoelectric point. Here, we have assessed the antimicrobial activities of CP112 against various microbes and the antioxidative effects. The results showed that CP112 had antimicrobial activities in radial diffusion assay and colony count assay. In addition, we found that CP112 bound to the surface of microorganisms via a specific interaction with lipoteichoic acid, lipopolysaccharide and peptidoglycan, which is one of bacteria cell wall components. Furthermore, CP112 has shown significant DPPH radical scavenging activity. Taken together, the results would be provided the basis for developing of peptide antibiotics and antioxidants.
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The purpose of this study was to identify fast and effectively the Nosema disease of bumble bees from Gangwon province in Korea. Bumble bees are crucial pollinators of various crops and microsporidia are the critical infections of these hosts. The origin of the bumble bees is probably being known from the Britain. Also, the following species of bumble bees have been used around the world: Bombus terrestris, Bombus lucorum, Bombus occidentalis, Bombus ignites and Bombus impatiens. When bumble bees are infected with N. bombi, their abdomens can become distended, paralyzed and infected workers and they often become sluggish and die early. We have identified the morphology of the microsporidium by light and electron microscopy and have found that the morphology of the microsporidium is rounded spore morph, with fairly small spores as described before in many other articles. For the specific and sensitive diagnosis of the microsporidian parasite N. bombi in bumble bees, we have developed the improved method of polymerase chain reaction (PCR) conditions for expeditious diagnosis. Two pairs of primers were tested on N. bombi and the related microsporidia Nosema apis and Nosema sp., both of which infect bumble bees and honey bees and further we have verified and analyzed DNA sequence data of N. bombi in bumble bees by using the BLAST server at the National Center for Biotechnology Information.
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키위(참다래)는 열대성 작물로서 충매화이기 때문에 자연수분은 곤충에 의해 이 루어진다. 또한 참다래는 암수딴그루로서 원활한 수분을 위해서는 반드시 일정 비 율의 수꽃나무 식재가 필요하다. 그러나 비가림 및 병해충 예방을 위하여 노지에서 하우스 내로 재배환경이 바뀌고 있는 추세와 더불어 대부분 수꽃나무를 식재하지 않고 인공수분에 의존하고 있다. 본 시험은 하우스 내에서 인공수분을 대체하기 위 한 방편으로 수꽃나무를 식재하지 않고 화분분배장치(Pollen dispenser)를 이용하 여 서양뒤영벌의 화분매개 가능성을 조하였다. 화분분배기를 이용하여 방사한 서 양뒤영벌의 소문 출입활동은 조사한 결과, 09시부터 17시까지 고르게 활동하는 것 으로 나타났으며, 화분단자를 부착하여 귀소하는 화분매개활동 비율은 75%이상 으로 나타났다. 방화활동의 특성을 조사한 결과, 13시에 피크를 보였다가 15시에 활동량이 떨어지는 경향을 보였고 다시 17시에 상승하는 패턴을 보였다. 환경조건 에 따른 방화활동은 온도 보다는 조도에 비례하여 활동추이가 변하는 경향이었고, 특히 15시에 활동량이 현저히 감소한 것은 조도의 저하와 동시에 일어나 영향이 있 는 것으로 판단되었다. 본 시험에서의 문제점은 출봉 시 화분배합제인 미세한 석송 자 가루와 수꽃화분이 날개진동에 의하여 비산되는 경향이 있어 추후 화분가루의 분배기 내 투여량을 조절할 필요가 있는 것으로 관찰 되었으며, 출입봉 시 분배기의 통로가 길어 정상적인 활동에 다소 애로가 있는 것으로 판단이 되었고, 귀소 시에는 입구 쪽에는 통로를 짧게 설계하여 원활한 출입활동을 하게 할 필요가 있는 것으로 판단된다.
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사슴벌레붙이는 1992년 광릉에서 처음 채집되어 Leptaulax koreanus Nomura, Kon, Johki et Lee로 명명되었고, 한국고유종으로 알려져 있다. 이 종은 외형적으로 사슴벌레와 유사하여 ‘사슴벌레붙이’란 국명이 붙었으며, 사슴벌레붙이과(Family Passalidae) 속한다. 1993년에 처음 확인된 이래로 서식지인 광릉지역이 국립수목 원의 보존지역으로 묶여 사슴벌레붙이에 대한 생물학적 정보는 알려지지 않았다. 하지만, 최근 사슴벌레 서식지 조사를 하는 과정에서 광릉수목원 밖의 남양주와 포 천일대에서 사슴벌레붙이의 서식을 확인하였다. 이에 원래 분포가 알려진 광릉수 목원을 중심으로 반경 15-20km 범위의 산지를 2년(2012-2013년)에 걸쳐서 방사 상으로 정성 조사를 하였다. 현지조사 결과, 사슴벌레붙이가 성충과 유충이 집단 분포한 경우도 있으나, 성충들만 있는 집단이 훨씬 많게 확인되었다. 또한 한 집단 에 20-30개체가 있었고, 많은 경우 50개체까지 함께 서식하였다. 사슴벌레붙이의 집단서식지 내에 먹은 자리에 공서하는 곤충으로 5종을 확인하였다. 광릉수목원을 중심으로 남쪽으로 8km구간 대부분의 낮은 산지에서 사슴벌레붙이의 군집을 확 인하였으며 포천보다는 남양주지역에서 가장 많은 개체수가 확인되었다. 향후 국 내 사슴벌레붙이의 정확한 종 현황과 생태 특성을 파악하기 위하여 정량적 조사가 필요하며 아울러 일본 등 다른 나라를 산지로 하는 종과의 유전자 분석 등 보다 세 밀한 연구가 요구된다.
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To improvement the fruit quality of the korean raspberry and the blueberry fruit, 3 bee species, Bombus terrestris, Apis mellifera, and Osmia cornifrons were used for pollination. The rates of korean raspberry fruit set in the case of pollination with B. terrestris, A. mellifera, and O. cornifrons were 83.1%, 80.5% and 77.5%, respectively. In addition, the rates of fruit set in the case of the untreated control and the control(pollination under natural conditions) were 36.2% and 76.0%, respectively. The products of korean raspberry fruit pollinated with B. terrestris had the highest quality, with a fruit diameter of 19.5±0.85mm; fruit weight, 2.7±0.32g; sugar content, 11.2±1.48 Brix%; seed no., 86.8±10.15. The rate of productivity increase obtained using the B. terrestris was 21% greater than that obtained using natural pollination. And, the rate of blueberry fruit setting pollinated with B. terrestris, A. mellifera, O. cornifrons were showed 87.7%, 89.6%, 66.5% respectively. And, rate of fruit setting of the untreated control and the control(natural condition pollination) were 15.4% and 80.3%. The rate of productivity increase obtained using the B. terrestris was 9%∼17% greater than that obtained using natural pollination.
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상제나비는 유라시아 대륙 대부분에 분포하는 광역분포 종으로, 남한과 인접한 북한 또는 아무르 지역 등의 동북아 지역에 비교적 풍부한 집단을 유지하고 있으므 로 종 자체의 보전 가치가 낮을 수도 있다. 하지만, 남한의 원 집단 분포지는 소수였 으며, 인간 간섭이 그의 급감한 원인이었기 때문에 곤충자원의 관리와 보전 노력이 매우 시급한 종이다. 이에 남한산 상제나비의 28년 된 장기 건조표본을 이용하여 DNA 바코드 염기 서열을 최초로 분석하고, 이를 유라시아 10 지역 개체군 36개체 들과 COI 특성을 비교해 보았다. 이들 개체군에서 총 5개의 haplotype을 확인하였 고, haplotype I은 75%로 가장 높은 빈도를 나타내었으며, 유라시아 전 지역에 광범 위하게 분포하고 있음을 확인하였다. 남한산 개체들은 모두 haplotype I에 속하고 있어 COI 유전자 상에서는 지역 고립성이 없는 것으로 밝혀졌다. 이 결과로 추후 남한산 상제나비 보전 및 복원은 타 지역 개체군 중 동일 haplotype 선별이 필수 요 건으로 판단되나, 좀 더 정교한 평가를 위해서는 추가적인 마커를 이용한 분석이 필 요할 것으로 제안한다.
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2011년부터 공식적으로 수입되어 사육·유통되는 슈퍼밀웜의 국내 샘플들은 형 태 분류학적 검토를 통하여 Zophobas atratus란 종으로 밝혀졌고, Z. morio란 학명 은 이 종의 동물이명임이 확인되었다. 이 외래종은 자원 관리측면에서 국명을 ‘아 메리카왕거저리’로 신칭하였다. 이 종과 형태적으로 유사한 자생종 대왕거저리 및 사육종 갈색거저리와 DNA 바코드 분석 결과, 아메리카왕거저리와 대왕거저리는 평균 21.4%, 아메리카왕거저리와 갈색거저리는 20.9%의 염기분화율을 보여 DNA 바코드로 쉽게 종 동정 할 수 있음을 확인하였다. 아메리카왕거저리의 국내 집단은 모두 동일 일배체형을 갖고 있어 국외의 동일 지역 개체군이 국내로 유입된 것으로 추정된 반면에 갈색거저리는 동일 사육집단 내에서도 두 개의 종내 집단이 뚜렷이 구분되고 서로의 염기 분화율이 1.17-2.19%로 갭을 형성한 것으로 보아 국 내 갈색거저리 사육개체들은 서로 다른 지역 집단이 혼입되어 대량 사육에 이용되 어진 것으로 추정된다. 이번 연구를 통하여 상업적으로 도입, 이용되는 2종의 거저 리류의 분류학적 기초 정보가 국내 곤충자원 관리를 위하여 유용할 것으로 판단된다.
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The anti-inflammatory effects of the glycosaminoglycan (GAG) derived from cricket (G. bimaculatus, Gb) were investigated in complete Freund’s adjuvant (CFA) treated chronic arthritis rat model. This GAG produced a meaningful anti-edema effect showing inhibition of C-reactive protein (CRP) and rheumatoid factor. This GAG also inhibited the atherogenesis and pro-inflammatory cytokine levels of VEGF production in HUVEC cells, IL-6, prostaglandin E2 stimulated lipopolysaccharide in LAW 264.7 cells and TNF-α production in normal splenocytes, with dose dependent manner. This GAG was also found to be an inducer of NO production from the HUVEC cells and a stimulator of endothelial nitric oxide synthase. In the histological finding, the LV dorsal root ganglion, linked to the paw treated Gb GAG, was repaired against CFA induced cartilage destruction. The combined Indomethacin (5 mg/kg)-Gb GAG (10 mg/kg) also more effectively inhibited CFA-induced paw edema at 3h, 2nd and 3rd day to levels comparable to anti-inflammatory drug, indomethacin.
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We sequenced 17,329 bp of mitochondrial genome (mitogenome) of the black dwarf honey bee, Apis andreniformis (Hymenoptera: Apidae), that lacks ~200 bp of the A+T-rich region for the completion of the genomic sequence. The gene arrangement of A. andreniformis mitogenome is identical to that of A. cerana. However, the genome contains 5 additional tRNALeu(CUN) located 4 copies between tRNAMet and tRNAGln, and 1 copy between tRNAGln and tRNAAla, along with the typical sets of genes (13 protein-coding genes, 22 tRNAs, and 2 rRNAs) including regular tRNALeu(CUN) and the A+T-rich region (at least 923 bp). Only 1 copy of tRNALeu(CUN) differed by 1 bp from other 4 copies of tRNALeu(CUN). Each additional tRNALeu(CUN) is followed by nearly identical 68-bp long repeat sequence (95.6% identity). All 13 protein coding genes have typical start codons found in insect mitochondrial PCGs (2 ATA, 9 ATT, and 2 ATG).
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Bumblebees are widely used to pollinate various greenhouse crops. Among the different bumblebee species, Bombus ignitus is indigenous to Korea, China, Japan and Russia. B. ignitus undergoes one generation per year, and artificial hibernation is essential for year-round rearing of the bumblebee. Keeping the queens under low-temperature conditions for several months is an effective method for terminating their diapause and promoting colony development. In the present study, we investigated how cold temperature affects the artificial hibernation of B. ignitus queens. Under chilling temperatures of -2.5°C, 0°C, 2.5°C and 5°C with constant humidity >80%, the queens stored at 2.5°C exhibited the highest survival rates, which were 74.0% at one month, 67.0% at two months, 60.0% at three months, 46.0% at 4 months, 33.0% at 5 months and 24.0% at 6 months. Lower survival rates were observed at 0°C, 5°C, 7.5°C and 12.5°C. At 2.5°C the colony developmental characteristics after diapause were 1.2- to 1.5-fold greater than those when queens were stored at 5°C. Thus, 2.5°C and 70% R.H. were the most favorable chilling temperature and humidity conditions for terminating the diapause of B. ignitus queens.
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Ovarioles are smooth, gradually widening white tubes with different stages of eggs. The ovarioles were gently removed, and the right and left ovarioles were separated and counted the ovarioles. We observed that the ovaries of laying queens were extended from second abdominal up to fourth abdominal segments. Each ovariole is supplied with tracheae. The tracheae are auriferous types characterized by coating spiracle tubules with permeable cuticle, which may bring the tracheal air into close contact with haemolymph.
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We investigated the duration of laying worker oviposition and egg-laying behavior in three queenless colonies of A. cerana by in situ video recording. Egg load was determined by dissecting laying workers in September 2012. Egg size, length and breadth, shape index and egg elongation were calculated. To determine the number of eggs laid by laying workers per cell at 24, 53, 74, 120 and 171 hours was also monitored. To estimate the number of eggs per cell per week, a small comb was squeezed between two frames. The combs were collected at given hours and weekly to count the number of eggs, respectively. The results showed that the duration of oviposition of laying workers on average was 109.2 ± 67.5 seconds per cell. During oviposition, egg-laying workers showed two types of behaviors, viz; a still phase, where the egg-laying workers did not move, and a recovery phase, where the egg-laying workers vigorously wagged their abdomens after oviposition. The results showed that on average, 4.0 ± 5.1 of worker eggs per cell per week was recorded. The highest number of eggs was recorded at 120 hours compare to at 24, 53, 74 and 171 hours. Three different shapes of the eggs namely oval, elongated long and elongated curve shaped was laid by workers. The results showed that the laying worker carried 1 to 4 mature eggs in her ovaries and may lay from one to four per oviposition. In conclusion, the laying worker shows a still and a recovery phase during and after laying the eggs. The laying workers retain 1 to 4 eggs in their ovaries. The breadth of eggs is strong positive relationships with length. One worker cell can accumulate up to 33 eggs in queenless colonies.
300.
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This is the first record of endoparasitic Hymenoptera Apanteles galleriae recorded from Apis cerana colonies in Korea. A simple rearing protocol was established to allow the morphology, mating behavior and infestation rate of A galleriae. In total, 55 lesser wax moth fresh cocoons were kept in the tissue culture test plate at room temperature (25.6 ± 1.5˚C, RH 21 ± 3.7%). The females were 3.4 ± 0.3 longer than male 3.3 ± 0.2. The male antenna was longer than females. The copulation lasts 24.4 ± 2.4 seconds. The larvae of A. galleriae were pupated inside the cocoons of lesser wax moth. Ninety percent of adults A. galleriae was successfully emerged from the lesser wax moth cocoons. A. galleriae can be used as bio-logical control in store and in live colonies to control lesser wax moth.