식물이나 식물체 정유는 병해충에 선택적 반응을 보이고, 무독성 물질로 분해되기도 하며, 부작용이 아주 적거나 없기 때문에 해충을 제어하는 천연물 원료로서 가치가 있다. 해충들(농업･저장물･위생)에 대한 환경 친화적인 저독성 식물체 유래천연물 살충제를 개발하는 것은 기존에 사용되고 있는 화학합성살충제의 문제점들을 근본적으로 해결하기 위한 방편이며, 좀 더 환경 친화적인 저공해성인 천연물 살충제를 개발, 사용함으로써 긍정적으로 제품의 질에서부터 친환경적인 고부가 가치 축산생산품을 가능하게 하며, 외국산 축산 제품과의 경쟁력 강화에 기여 할 수 있다.

기후는 화산활동, 태양열, 지열, 엘니뇨나 극진동과 같은 자연 진동 등 다양한 지구 내외부의 원인에 의해 마치 생명체처럼 역동적으로 변화해왔다. 하지만 최근 반세기 만에 진행된 급격한 변화의 주범으로 이산화탄소, 메탄과 같은 온실기체를 꼽는다. 온실기체 농도가 2배가 될 때 증가하는 지구평균 표면 온도를 ‘기후민감도(Climate Sensitivity)’라고 하는데, 대부분의 컴퓨터 모델에서 기후민감도는 2-5도 사이 값으로 계산된다. 다시 말해 온실기체가 1900년의 2배에 도달할 것 할 것으로 예상되는 2100년의 온난화 상황이라고 생각할 수 있다. 기후민감도가 1도가 넘으면 기후가 온실기체에 매우 민감하다고 보기에, 이 컴퓨터 모델의 계산 값은 앞으로 많은 생태계 변화를 걱정할 만큼 큰 값이다. 기후민감도가 크면 급격한 기후변화에 대해 회복이 더디다. 반대로 기후민감도가 낮으면 기후변화가 그리 급격하지 않고, 빠르게 회복할 수 있다. 따라서 기후민감도를 파악하는 것은 기후변화를 이해하는 근간이 된다. 본 발표에서 이에 대한 과학적 배경, 한계, 전망을 고찰하겠다.

온실기체의 증가는 폭염, 혹한, 호우, 폭설 등과 같은 극한기후사상을 빈번하게 발생시켜서, 사회경제시스템과 자연환경에 커다란 영향을 미친다. 우리나라도 최근 연평균기온이 상승(0.27℃/10년)하는 경향이 나타나고, 특히 겨울철 평균기온의 상승률(0.5℃/10년)이 크다. 지역별로는 도시화 영향까지 받는 수도권 및 광역시의 기온 증가율이 주변 지역보다 크다. 한반도 여름철 강수량도 유의한 증가(55mm/10년)를 보였다. 극한기후 현상일수 중 서리일수, 얼음일수, 일최저기온 0℃ 미만 일수 등 저온현상은 감소하고, 일최저기온 25℃ 이상 일수 등 고온현상은 증가했다. 한반도 미래기후전망은 사용하는 시나리오에 따라 달라진다. 예를 들어, IPCC SRES A1B 시나리오를 이용하면 한반도 연평균기온 상승폭은 21세기 후반(2071-2100년)에 지역에 따라 13.2∼18.8℃(2.6∼5.6℃ 편차)로 전망된다. RCP 8.5를 이용하면, 같은 기간에 연평균기온은 13.9∼19.2℃, RCP 4.5를 이용하면 11.2∼16.7℃로 전망된다. 이러한 기온 상승 조건에서 서리일수, 결빙일수의 발생 빈도는 줄어들고, 여름일수, 열대야일수, 폭염일수, 식물성장기간의 발생일수는 증가하는 것으로 전망된다. 규모의 차이는 있지만, 모든 기후변화시나리오가 한반도의 기온상승과 극한기후현상 발생빈도와 강도의 증가를 전망하고 있다.

기후변화가 육상식물이나 삼림에 미치는 영향은 광범위하게 작용하는 온도변화 및 이산화탄소와 같은 온실기체의 직접적 영향에 더하여, 지역에 따라 불균등한 온도변화와 강수량, 극한사상의 빈도 변화, 무서리 기간의 연장 등이 주요인으로 작용한 결과이다. 과거 빙하기의 영향과 달리 사람에 의해 야기된 변화는 속도가 매우 빨라서 특히 삼림생태계와 같이 수명이 긴 생물로 구성된 군집의 적응력이나 적응 방향이 주목을 받고 있다. 기후변화의 영향을 실제로 입증하기는 매우 어렵다. 특정 지역에서 일어나는 변화는 기후변화라기보다는 지역적 특징과 짧은 기간의 생물학적 변화의 결과일 가능성이 높고 기후변화의 영향을 받더라도 국지적 변화와 분리하여 설명하기 어렵기 때문이다. 기후변화의 영향을 빠른 속도로 받고 있는 생물종은 적응하거나, 더 적합한 곳으로 이주하거나 또는 적응하지 못하고 절멸하게 될 것이다. 빙하기가 퇴각할 때 온난화가 진행되면서 많은 생물종은 북쪽으로, 고산지로의 이동의 역사를 이미 경험했다. 오늘날 기후변화와 관련된 많은 연구들이 분포대의 실제 변화를 입증하거나 모델을 통해 생물분포대의 이동을 예측하고 있다. 생물분포대의 이동보다 기후변화의 영향을 상대적으로 입증하기 쉬운 것이 계절 현상의 시기 변화이다. 유럽과 북미를 중심으로 수많은 연구결과가 축적되고 있다. 계절 현상과 관련된 과거 기록이나 연구결과가 많고 장기 연구가 지속되어 왔기 때문이다. 이와 달리 우리나라에서 식물이나 삼림 동태에 미치는 기후변화의 영향에 대한 연구는 매우 미미한 실정이다. 따라서 이 발표는 국내외의 기후변화 연구 결과 중, 특히 온도 증가의 영향이 가장 많이 밝혀진 분야를 중심으로 생물계절 현상의 변화, 생물 분포대의 이동, 종 간의 상호작용을 주로 다루며, 후반부에서는 이산화탄소의 증가가 삼림에 미치는 영향과 삼림의 진화적 적응 가능성을 고찰한다.

나비는 다수의 종들이 생태계와 육상경관의 기능적 또는 공간적 변화에 민감하므로 다른 곤충 개체군의 변화 감지를 위한 특별한 지표종으로도 활용될 수 있을뿐 아니라 일반 대중들 사이에서 친밀하고 생명의 아름다움의 대명사로 여겨지는 등 좋은 이미지를 보유하고 있어 한반도 생물 다양성 변화의 자각종으로 활용될 수 있다. 본 연구는 불가리아의 Butterfly Conservation Europe의 연구자들에 의해 제시된 기후변화에 따른 서식처 이동 및 멸종 위험이 높은 종을 선정하기 위한 연구를 기반으로 하였다. 우리나라 기상청에서 제시한 IPCC SRES A1B 기후변화 시나리오를 활용하였으며, 우리나라에 서식하는 나비류 중 총 5과 220종 66,162개 정보를 분석대상으로 Maxent 모델을 활용하여 분포지를 통한 서식 예상범위를 제시하였고, 40년 후(2050년)의 해당 종의 분포 변화 양상을 예측하였다. 수집된 자료 중 유의성이 없다고 판단되는 30지점 이하의 자료를 제외하고 총 158종을 분석 대상으로 선정하고 모델을 적용한 결과, 극단적 민감종 25종, 매우 민감종 6종, 다소 민감종 3종, 영향종 2종, 보통종 2종, 잠재종 120종으로 나타났다. 이 결과는 한반도의 기후변화에 따른 생물종의 변동방향과 향후 멸종위기종 및 급증 또는 급감하는 생물종의 관리를 위한 방향성을 제시하는 중요한 자료가 될 것으로 전망된다.

최근 수십년간 지속적으로 제기되는 환경 문제들 중 가장 광범위하면서 전세계의 이목이 집중된 문제가 기후변화 (climate change)이다. 기후변화는 점진적으로 기후가 변화해 나가는 현상이며, 생태계는 지속적으로 변화하는 기후에 적응해나간다. 하지만, 적응력이 약한 생물종은 결국 변화된 기후 양상에 의해 도태될 수 있으며, 이러한 문제점은 생물종다양성이 국가의 부로 인식되는 현재 시점에 큰 문제로 제기되고 있다. 담수생태계의 구조와 기능을 결정하는 요인은 크게 강우량의 분포와 온도의 변화이며, 기후변화는 이 두 가지 요소에 모두 작용한다. 우리나라와 같이 여름에 강우량이 집중되는 경우에는 강우량의 극한사상 발생 (심각한 가뭄 혹은 과도한 집중강우 등) 뿐만 아니라 계절강우량의 점진적인 변화 추세 (여름 강우량의 증가와 겨울 강우량의 감소)가 다양한 문제점을 일으키고 있다. 여름의 강한 홍수는 담수생태계에 존재하는 다양한 생물분류군 (부착성 혹은 부유성 플랑크톤, 저서성대형무척추동물, 어류 등)의 서식에 큰 영향을 미치며, 홍수량이 제어된 뒤의 심각한 가뭄은 작은 하천에서는 서식처의 단절을 야기할 수 있어 생물종 분포에 부정적인 효과를 일으킬 수 있다. 이와 함께 수온의 변화 (주로 지속적인 최저온도의 상승)는 선호하는 온도대가 분포하는 지역의 축소 등으로 인해서 일부 종의 분포가 제한될 수 있으며, 반대로 심각한 문제점으로 인식되는 외래종의 확산이 먹이망 구조와 기능을 변화시킬 수 있다. 따라서 기후변화에 따른 생태계의 적응은 생태계 자체의 적응력에만 맡길 수 있는 문제가 아니라 적절한 관리전략이 수반되어야 할 것이다.

곤충은 변온성 동물로서 생활사 및 생존이 기온과 밀접하기 때문에 기후변화에 가장 민감하게 반응할 것이기 때문에 앞으로 기후변화 영향 및 적응 연구분야에서 많은 성과가 기대되고 있다. 기온이 증가함에 따라 곤충들의 분포가 점차 북상하는 경향이 나타나는데 다양한 곤충들에게서 이러한 현상들이 보고되고 있다. 지금까지 보고된 결과를 종합해 보면 북방구 지역에서 북방한계선의 이동은 뚜렷하게 나타나고 있으나 남방한계선의 이동은 그다지 명확하지 않다. 이러한 분포의 북상은 각 지역의 곤충군집의 변화를 일으키게 되는데 우리나라 중부지역의 두 곳에서 나비군집을 최근 조사한 것과 과거 조사를 비교했을 때 북방계는 감소하고 남방계는 증가하는 현상이 나타났으며, 특히 북방계는 기후변화와 식생변화의 영향이 겹쳐진 경우 감소하는 경향이 강하였다. 기온증가로 인해 곤충의 최초출현시기가 빨라지는 현상이 나비에서 보고되고 있으며, 국내에서는 솔나방의 세대수 증가가 보고된 바 있다. 지구온난화로 인해 산림해충의 증가가 나타나고 있으며, 환경의 급격한 변화로 인해 일반 곤충이 해충화하는 현상이 예상되는데 국내에서는 대벌레와 갈색여치가 여기에 해당된다. 그리고 남쪽에서 북상하는 곤충들은 일반적으로 천적이 없거나 적기 때문에 해충화할 가능성도 있다. 기후변화로 인해 산림교란이 증가하기 때문에 이로 인한 곤충군집의 변화도 예상된다.

Urbanization has a direct impact on species abundance and diversity in many species. Some cicada species have become numerous in urban areas, causing a nuisance to city dwellers in Korea. Male cicadas produce calling songs that are attractive to conspecific, receptive females. To understand the possible factors important for population density, we estimated the relative abundance of cicada species in central Korea by conducting the complete enumeration survey of exuviae and the calling index survey. Exuviae collection was conducted in three regions that may differ in three representative habitats: metropolitan, suburban, and country. Based on the exuviae survey, Hyalessa fuscata was the dominant species in all three regions. The population densities of all cicada species in metropolitan and suburban regions were 5.7 and 12.0 times higher than those in the country region. Particularly, the population densities of Cryptotympana atrata were at least 23.5 times higher than that in the country region. Based on the calling index survey that relied on male calling songs to estimate the relative abundance of cicada species in central Korea, the relative density of C. atrata was higher in urban areas than in rural areas. Thus, the results of both surveys were consistent in that C. atrata had unusually high population densities in metropolitan and suburban regions, contributing to noise pollution in the metropolitan Seoul. Possible factors for high density of C. atrata in urban areas are suggested.

산업곤충육성법으로 다룰 수 있는 국내 곤충자원은 약 3,000종이 넘는다. 하지만 이들에 대한 분류학적인 정리가 불완전한 실정이다. 이에 대해 보다 신속하고 보편성 있는 분류방법인 DNA 바코드를 이용한 분류기법이 최근에 도입되어 적용 중에 있다. 현재까지 국립농업과학원에서는 1300종의 곤충에 대한 mt COI 유전자를 이용하여 종 동정 연구를 수행한 바 있고, 이를 DB로 구축 중에 있다. 또한 대상 종 수를 신속히 늘릴 수 있도록 신선한 표본뿐 아니라 표본실에 장기보존된 표본으로부터 유전자 분석기술을 확보하기 위하여 노력하고 있다. 특히, 나비류에서 50년 이상 보존된 표본으로부터 전길이의 mt COI의 DNA 바코드를 분석하는데 성공한 바 있다. 최근, 산업곤충으로 활용하기 위한 외래종의 도입 압력이 커지고 있으며 이들에 대한 분류학적 연구도 시급히 필요한 실정이다. 특히, 서양뒤영벌과 쌍별귀뚜라미 등뿐 아니라 다양한 천적곤충들이 광범위하게 사용 중에 있으나, 이들에 대한 유전자 수준의 동정기법이 거의 적용되지 않은 실정이다. 따라서 이들의 분자분류정보를 DB로 구축하는 것이 우선되어야 할 것이다. 아울러 새로이 도입 가능성이 높은 외래종의 도입 요구에 효율적이고 과학적인 대처를 위한 다양한 유전자 마커의 활용도 필요하다. 특히, 지역 집단의 수준에서 분석할 수 있는 마이크로세터라이트(microsatellite)나 스닙(SNP)의 분석기술력도 높여야 할 것이다. 이와 더불어 관련 기관의 협력을 통하여 업무의 분담과 체계적인 대응노력을 기우려야 할 것이다.

산업곤충의 위해성 평가를 위한 우리나라의 법과 제도를 개선하기 위하여, 국내외 법과 제도 및 국제동향을 검토하고 평가하였다. ｢곤충산업의 육성 및 지원에 관한 법률｣의 대상인 산업곤충의 대부분은 외래종에 해당한다. 특히 이들 외래종의 일부는 생태계를 교란시키는 침입 외래종(Invasive Alien Species, IAS) 일 수 있으며, 생물다양성 보전을 위협하고 농업･임업･어업과 인간의 경제활동에까지 큰 피해를 야기할 수 있다. 생물다양성협약(Convention on Biological Diversity, CBD)과 국제식물보호협약(International Plant Protection Convention, IPPC)을 포함하는 국제협약에서는 침입 외래종 도입을 사전에 방지하고, 이미 도입된 침입 외래종의 퇴치 및 방제를 강조하고 있다. 미국, 호주 등의 선진국은 침입 외래종의 도입과 방제를 위하여 정부차원의 통합관리체계를 구축하여 관련 부처간의 협력체계를 유지하고 있다. 우리나라의 경우에도 침입 외래종에 대한 피해를 최소화하기 위하여 기존의 여러 법과 정부 부처에서 외래종 문제를 다루고 있다. 그럼에도 ｢곤충산업의 육성 및 지원에 관한 법률｣의 제정 및 이로 인한 외래곤충의 산업적 이용에 의해 야기될 수 있는 생태계 교란 가능성을 방제할 수 있는 국내의 법과 제도는 미흡한 실정이다. 국내 산업곤충 위해성 평가 및 외래종 관련 여러 법과 제도는 곤충을 산업적으로 이용하고자 하는 신청인(또는 기업)이 해당 곤충을 국내의 새로운 서식지로 도입하고, 방출하여 산업적인 목적으로 활용하고자 하는 절차 및 위해성 평가방법 등이 명시되어 있지 않다. 본 연구에서는 곤충을 새로운 서식지에 도입하고 산업적으로 활용하기 위한 국내 관련 법･제도를 검토하였으며, 이에 대한 선진국의 위해성 평가 체계와 비교･분석하였고, 국내 산업곤충 위해성 평가 및 관리와 산업적 활용을 위한 법･제도를 논의하고 있다.

산업곤충의 도입 및 관리체계에 있어 사전예방적 조치가 비용효과적임에도 불구하고 차단격리 시설의 미비 등 이들 외래 유해 곤충종들의 유입을 효과적으로 예방하는 체제를 갖추지 못하고 있는 실정이다. 현재 우리나라는 산업곤충의 정확한 범주에 따른 관리시설의 설치규정안과 그에 따른 설치시설이 전무함에 따라 ACLs과 같은 외국의 절지동물 격리시설의 기준안과 우리의 연구시설 등을 포함한 격리 시설에 적용 가능한 기준안을 검토해 보았다. 1차적으로 산업곤충의 유형을 특성에 맞게 구분해 보았으며 유형에 따른 설치안과 더불어 시설설치 기준안에 필요한 구성요소들을 살펴보았다. 또한, 주로 실험동물을 대상으로 한 LMO 연구시설의 설치 및 운영 세부항목들을 포함하여 금번 연구 분석 자료를 바탕으로 위해성 곤충류의 격리에 필요한 시설의 설치와 운영기준을 고찰해보고자 하였다.

산업곤충육성법 시행에 따라 국내 곤충사육 농가는 증가하고 있으며 이로 인해 곤충 종의 무분별한 이용 및 활용이 늘어가는 상황이다. 그럼에도 불구하고 현재 산업곤충의 위해 여부에 대한 과학적인 평가시스템이 전무하다. 3차년도 과제로 설계된 본 연구는 산업곤충 위해성평가지침을 개발하는데 그 목적이 있으며 이를 위해 국내･외 산업곤충 위해성 평가사례를 분석하고 산업곤충의 위해성 평가지표 잠정안을 도출을 계획하고 있다. 이후 개발된 위해성 평가지표의 적용성을 분석･보완하여 위해성평가 가이드라인의 제공을 최종목표로 하고 있다. 위해성 평가 단계는 위해성요인분석, 위해성평가, 위해성관리, 이해당사자협의 등의 절차로 구분할 수 있다. 이 중 위해성평가 단계는 생태학적 체제에 있어서 요소별 항목에 대한 평가와 단계별 접근에 의한 평가로 이원화하여 실시하고, 각각에 대한 평가 실시 후 영향의 정도에 따른 우선순위를 설정할 수 있도록 함으로써 도입의 가부를 결정하는 내용을 포함하여야 한다. 본 심포지움에서는 국내의 외래종 관리 현황 및 외국(호주, 영국, 일본, 중국, 벨기에, 독일･오스트리아, 아일랜드, 노르웨이, 미국)의 위해성 평가체계에 대한 분석내용을 중심으로 국내 위해성 평가지표 잠정안 도출의 방향성을 논의하고자 한다. 산업곤충의 위해성평가 기초기반의 조성은 자연생태계에 미치는 영향에 대한 과학적인 진단평가 체계를 완성하고, 이는 환경･경제･사회적 비용의 절감에 기여할 것으로 사료된다.

생명공학기술의 발전과 더불어 개발된 유전자변형생물체(Living Modified Organisms, LMO)는 인류가 직면하고 있는 각종 문제점을 해결하기 위한 대안으로 떠오르고 있으며 점점 다양하게 연구개발 되는 LMO의 수출입 안전관리를 위하여 ｢유전자변형생물체의국가간이동등에관한법률(LMO법)｣이 제정되었다. 동 법에 따라 교육과학기술부는 시험･연구용 LMO수출입 안전관리업무를 담당하고 있다. 시험･연구용 LMO란 시험･연구용으로 사용하기 위하여 연구시설에서 이용되는 유전자변형생물체를 말하며 “연구시설”이라 함은 유전자변형생물체 개발과 실험을 위하여 유전자변형생물체가 인체 및 외부환경에 미칠 수 있는 영향을 효과적으로 제어･조절할 수 있도록 마련된 시설, 장치 또는 여타 물리적 구조물을 말한다. LMO법에 따라 유전자변형생물체를 개발하거나 이를 이용하는 실험을 실시하는 연구자는 1,2등급 연구시설의 경우 교육과학기술부장관에게 시설신고를 해야 하며 개발･실험하는 유전자변형생물체의 위해성 및 개발･실험의 위험성을 펑가하여 연구시설의 안전관리 등급별 설치･운영 기준을 준수하여야 한다. 또한 시험･연구용으로 사용하기 위하여 유전자변형생물체를 수입하는 경우에도 교육과학기술부 장관에게 수입신고를 하여야 한다. 그러나 국내 생명공학 관련 연구가 유전자변형 및 재조합을 기본적으로 한다 해도 과언이 아니지만 아직도 많은 연구자들이 법 발효와 시설 및 수입신고, 연구시설 운영 기준 준수 등에 대한 인식이 부족한 실정이다. 본 발표에서는 유전자변형생물체 연구자들이 준수해야할 법적인 사항을 소개하고 1,2등급 LMO연구시설의 설치･운영 등 시험･연구용 유전자변형생물체 안전 관리 현황을 소개하고자 한다.

1900년 이래 우리나라에 유입된 외래 병해충은 총 76종으로 알려지고 있으며 그중 병원체는 34종, 해충은 42종이다. 이 기간 동안 매년 0.7종의 외래병해충이 유입된 셈이다. 외래 병해충의 유입은 1970년대 이후에 꾸준히 증가하고 있으며 특히 1990년대 이후에 급격히 늘어나고 있는데 이 기간에 전체 외래병해충의 46%인 무려 35종이 유입되었다. 외래병원체는 진균(12종), 세균(11종), 바이러스(11종)으로 분류군별로 비슷한 종수가 유입되었는데, 외래해충은 노린재목(14종), 딱정벌레목(11종), 나비목(5종), 총채벌레목(4종) 순으로 많았다. 외래병원체의 유입경로를 보면 유입경로가 불분명한 4종을 제외한 30종 중 대부분이 묘목(12종)과 종자(10종)를 통해서 유입된 것으로 추정되고 있다. 외래해충의 경우에도 유입경로가 불분명한 11종을 제외한 31종 중 17종은 묘목을 통해서 유입되었으며 그 외 종자, 구근, 곡물, 목재포장재, 건초, 골프용품, 이사화물, 선박부착 등에 의해 유입된 것으로 추정되고 있다. 앞으로도 농산물교역과 해외여행이 지속적으로 증가하는 추세에 있어 외래병해충의 유입위험도는 더욱 높아지고 있는 실정이다. 외래병해충이 우리나라로 유입되어 정착하면 큰 피해가 발생할 수 있고 박멸이 어려운 경우가 많으므로 해외 병해충의 유입방지를 위한 보다 효율적인 식물검역 시스템이 필요한 실정이다. 아울러 일단 해외 병해충이 유입되었을 경우 조기에 탐지하여 박멸할 수 있도록 하여야 겠다.

I) Surveillance for subtropical-moths through the inanimate pathway in the Korean Peninsula was investigated during the period from 2006 to the present using the light trap in Is. Baekryeong-do and Is. Daecheong-do. A total of 438 species belonging to 27 families of Lepidoptera were identified. Among them, two species of subtropical -moths, including Ischyja manlia Cramer and Spirama sp. belong to the family Noctuidae were occurred at Is. Daecheong-do in the west coast. II) We are conducting an investigation into subtropical-moths detected from a vessel arrived in Yeosu sea port from this year. Among them, one species was identified into Histia flabellicornis Fabricius belong to the family Zygaenidae. These moths are mainly distributed in the subtropical area from the southern part of China to Indonesia. It is very likely that subtropical-moths have invaded in the Korean Peninsula through the inanimate pathway such as typhoons and/or vessels. To resolve this question, further researches should be done to determine the pathway by which these subtropical-moths occurred in Korea.

담배가루이(Bemisia tabaci)는 유전적 형질이 다르지만 형태적 구별이 어려운 다양한 biotype의 집합체로서 species complex 형태로 존재한다. 최소한 20여개의 biotype이 알려져 있으며 각 biotype은 발생율, 기주식물의 선호도, 환경적응성, 및 특정 살충제 저항성 등 다양한 생리적 및 생태적 차이를 나타낸다. 이 중에서 B biotype과 Q biotype이 전세계적으로 확산되어 분포하며 특히 최근에 확산된 Q biotype은 imidacloprid 계통의 살충제에 저항성이 높은 것으로 보고되었다. 또한 담배가루이는 100여종 이상의 식물바이러스를 매개하는 매개충으로서 다양한 작물에 간접적인 피해를 끼친다. 바이러스 매개작용과 관련하여 담배가루이의 내부공생균(endosymbiont)이 매개작용에 중요한 역할을 한다. 특히, 최근 국내뿐만 아니라 전세계적으로 심각한 피해를 끼친 토마토황화잎말림병 바이러스(TYLCV)는 담배가루이 체내의 Hamiltonella 내부공생균이 존재함으로서 매개될 수 있다. Q biotype 중에서지중해지역에 분포하는 Q2 biotype은 이 공생균이 존재하지 않아서 TYLCV를 매개하지 못하지만 2008년 국내에 침입한 Q1 biotpype은 이 공생균이 존재하며 TYLCV를 매개하여 전국에 확산시킨 바 있다. 즉, 담배가루이와 같이 복잡한 형질을 가진 종들은 종수준이하의 subgroup 수준에서 확산 및 위해성 정도가 다르게 나타날 수 있다. 그르므로, 외래침입해충의 위해성 분석 측면에서 종내의 subgroup에 대한 유전적 형질의 분석이 필요하며 특히 식물 질병 매개충의 경우에는 매개충의 바이러스 보독 여부 및 각 subgroup의 내부공생균과 같은 특징에 대한 분석 및 진단체계가 확립되어야 한다고 판단된다.

Biological invasion is becoming more important disturbance factor to the structure and function of ecosystem as well as to the bio-industry such as apiculture. Since the invasion of the yellow-legged hornet, Vespa velutina nigrithorax Buysson, 1905 into Busan port, the southeastern part of Korea in 2003, gradual spread of the hornet was observed. The rate of spread was estimated as 12.4 Km/yr, which was 5.6 times slower than that from France, 67.3 Km/yr. The diffusion coefficient (D) is still in increasing phase, implying the greater risk of spread. The Korean population was homologous to Zhejiang population of China implying the possible invasion source. It has a great potential to harm the Korean beekeeping industry and the ecosystem through the competition with the similar guild, the other 10 spcies of Vespa in Korea. Among those, smaller sized hornets such as Vespa analis or V. simillima simillam seemed under serious impact. Community structure of Vespa was different before and after the invasion. After V. velutina invasion, the survey on 2010 from Gyeongnam province showed 67% of V. velutina and reduced proportion of the smaller size hornets such as V. analis, V. crabro and V. simillima simillima compared to the bigger sized hornets such as V. mandarinia or V. ducalis. Also because of the nesting urban area, public education and involvement are requested for protection against the hornet’s aggresiveness and also for monitoring the distribution and population expansion. Further research and public network would mitigate the potential risks.

Chironomus riparius, a non-biting midge (Chironomidae, Diptera), is extensively used in aquatic ecotoxicological studies for assessing acute and sub-lethal toxicities of contaminated sediments and for water monitoring due to their widespread occurrence, short life-cycle, easy to be reared in the laboratory, physiological tolerance to various environmental conditions. To date, the endpoints used for monitoring such effects in C. riparius are based on a small number of specific biomarkers and measurements of organism level effects, such as survival and reproduction. Genomic-based techniques based on expression analysis of genes are important tools for investigating molecular level effects caused by exposure to environmental pollutants, which will provide the ability to detect mechanisms of action and subsequent adverse cellular level effects and associated with different types of toxicity. As a pre-requisite for genomic based ecotoxicological studies knowledge on the C. riparius transcriptome is important but despite its ecotoxicological importance, no large scale transcriptome analysis of C. riparius has been done so far. Therefore, to gain a better understanding of C. riparius transcriptome, we recently developed Expressed Sequence Tags (ESTs) sequencing project on C. riparius larvae using 454 pyrosequencing. Sequencing runs, using normalized cDNA collections from fourth instar larvae, yielded 20,020 expressed sequence tags, which were assembled into 8,565 contigs and 11,455 singletons. Sequence analysis was performed by BlastX search against the National Center for Biotechnology Information (NCBI) nucleotide (nr) and uniprot protein database. Based on the gene ontology classifications, 24% (E-value ≤1-5) of the sequences had known gene functions, 24% had unknown functions and 52% of sequences did not match any known sequences in the existing database. Sequence comparison revealed 81% of the genes have homologous genes among other insects belonging to the order Diptera providing tools for comparative genome analyses. Targeted searches using these annotations identified genes associated with essential metabolic pathways, signaling pathways, detoxification of toxic metabolites and stress response genes of ecotoxicological interest. The results obtained from this study would eventually make ecotoxicogenomics possible in a truly environmentally relevant species, C. riparius. Various C. riparius ecotoxicity studies using stress response genes developed from 454 sequencing will be presented in the conference.

A growing interest in ecotoxicological study is on the development of tools and technical resources to assess or determine the effects of a variety of stresses on ecosystems. As many chemicals are synthesized and used for the various purposes, it is inevitable circumstance for organisms to meet the stressors in the environment. Thus, it is important for us to understand the impacts of the stressors to organisms and is essential to equip with a fast detecting system to predict of their behaviors. The high throughput technology using proteomic and metabolomic techniques has been introduced to satisfy such requirements to study the potential adverse effects of some chemicals. Ecotoxicproteomics and Ecotoxicometabolomics are discussed in this talk in terms of their possible role in ecotoxicological studies.

Soil harbours great biodiversity and governs the ecosystem processes such as nutrient cycling and energy flow. Among groups of mesofauna, soil mites; oribatids, gamasids, prostigmatids, astigmatids are hyper-diverse and abundant in soil ecosystem. This renders the use of soil mite assemblage for biological indicator of the ecosystem health. Gamasida are the main predator among the soil mesofauna, playing a crucial role in maintaining the soil food web and contribute significant influence on material cycling and energy flow. Several concepts of environmental assessment using soil mites, specially Oribatid mite and Gamasid mites have been proposed, but not quite applied yet. Examples are the indexes of conventional community analysis, Aoki’s index of oribatid mites and maturity index of gamasid mites, We have collected soil mites from diverse ecosystems; natural forests, disturbed forests, perennial tree orchards, and annul farming fields. Using those data, here we present some of the results on environmental assessment of the habitats.