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한국응용곤충학회 학술대회논문집

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2016 한국응용곤충학회 임시총회 및 추계학술발표회 (2016년 10월) 268

1.
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농업사회, 산업사회, 정보화 사회를 거쳐 이제 인류는 인공지능, 생체 조작, 로보틱스, 사물인터넷, 3D 프린팅과 하드웨어 및 소프트웨어 융합으로 대변되는 제4의 물결 혹은 4차 산업혁명기로 접어들고 있다. 한국도 빠른 추격자의 접근 방식으로 집중적 고속성장을 이루어 낸 반도체, 디스플레이, 스마트폰 등의 IT 산업과 바이오융합의 새로운 흐름에서 이제 혁신적 신기술 개발과 함께 새로운 패러다임에 적응해야 하는 숙제를 안고 있다. 자연친화적 지속가능성 과 에너지 효율적 시스템이 중요하게 대두되는 미래기술은 사실 자연에서는 오랜 기간 진화해온 생물의 적응전략과 기능성, 그리고 생태학적 원리와 그 흐름을 같이 한다. 나노 및 마이크로 기술, IT 기술, 바이오 기술의 융합적 발전은 자연의 오랜 지혜를 구현하여 인간생활에 응용할 수 있는 기반을 이루어 자연모사 혹은 생체모방 기술은 미래기술의 중요한 접근 방식이 되고 있으며 곤충학을 비롯한 기초생태학과 응용기술의 만남은 그를 위한 핵심적 가치를 창출하게 되리라 기대된다. “본 연구는 미래창조과학부 및 정보통신기술진흥센터의 ICT명품인재양성사업의 연구결과로 수행되었음”(IITP-R0346-16-1008)
2.
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최근 기후변화 및 경제 개발 등으로 인한 환경 변화로, 신·변종 질병이 세계적으로 출현하고 있고, 이러한 다양하고 위험한 질병들이 교통수단의 발달로 국경을 쉽게 넘나드는 현상이 빈번해 지고 있습니다. 이와 함께 기후와 환경 변화에 민감하게 반응하는 곤충과 진드기류에 의한 질병들이 증가 또는 확산되는 경향이 두드러지게 나타나고 있습니다. 우리나라도 예외는 아니어서 질병매개곤충에 의한 매개체 전파질환이 재출현 되고 있고, 지속적인 발생 및 증가 추세에 있으며 또한 해외로부터 새로운 질병 유입에 위협을 받고 있습니다. 우리나라는 1970년대 말에 근절되었던 말라리아가 재출현하여 다시 토착화되고, 2004년부터 쯔쯔가무시증 환자가 급증하는가 하면 일본뇌염도 근절되지 않고 지속적으로 발생하면서 최근 증가 추세에 있습니다. 그리고 일본홍반열, 라임병, 중증열성혈소판감소증후군 등 참진드기에 의한 질병이 새롭게 발생하기 시작하였습니다. 또한 해외로부터 감염되어 유입되는 뎅기열 환자가 점차 증가하고 있고 현재 세계적으로 이슈가 되고 있는 지카바이러스감염증 환자의 유입 사례도 이어지고 있습니다. 바로 이러한 현상들이 현재의 질병 위기 상황을 대변하고 있다고 할 수 있습니다. 이러한 현실에서 2016년 9월 5일자로 한국응용곤충학회에서 대한민국 10대 해충을 선정하고 질병분야의 의학해충 으로 흰줄숲모기(Aedes albopictus)와 작은소피참진드기(Haemaphysalis longicornis)를 선정하여 국가 및 연구자의 관심과 연구의 집중을 천명한 것은 매우 의미 있는 것이라 사료되며, 이것은 질병관리본부의 정책수립 및 연구방향 설정에도 많은 도움이 될 것입니다. 질병관리본부는 기후변화에 따른 매개체 전파질환 관리를 위해 감염병 매개체 국내 분포, 밀도, 병원체 감염율 조사와 매개체 생태, 방제 등에 대한 연구 및 질병매개곤충 자원화 사업을 확대, 추진할 계획입니다. 현재 대학 및 연구기관을 중심으로 기후변화 대응 감염병 매개체 거점센터를 구축하여 주요 매개곤충과 병원체 감염에 대한 감시사업을 운영하고(2016년 11개 센터, 2017년 16개 센터 완료예정) 있고, 기후변화 대응을 위해 감염병 매개체 분야 중심의 연구비 확보 등은 현재까지 질병관리본부가 만들어낸 자그마한 성과라고 생각됩니다. 향후 질병관리본부의 슬로건인 “질병으로부터 자유로운 세상을 여는 질병관리본부”가 되고자 질병매개곤충의 효과적인 관리를 위해 분야별 연구를 강화 할 예정입니다. 이러한 질병관리본부의 정책 방향 실현을 위해 요구되는 연구개발에 한국응용곤충학회 회원 여러분의 많은 관심과 참여와 협조를 부탁드립니다.
3.
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곤충(이하 무척추동물 포함) 및 미생물은 매우 풍부한 생물다양성으로 오랫동안 지구상 거의 모든 지역에서 서식하고 있다. 이들은 다양한 환경에서 뛰어난 생존능력을 지니고 있는데 그 중 하나가 효율적인 먹이섭식 방법이다. 본 연구진은 곤충 장(腸)내에서 먹이 소화에 관여하는 여러 미생물들을 분리 동정하고, 이들이 생산하는 다양한 효소들의 특성분석, 생산균주 개량, 경제적 대량생산 및 제형화 기술을 개발하여 관련 제품을 국내외 시장에서 사업화하였다. 대표적인 사례로, 무당거미(Nephila clavata)에서 분리한 미생물이 생산하는 고기능 단백질분해효소(protease)이다. 아라자임(Arazyme)으로 불리는 이 효소는 보통 조건에서는 물론 광범위한 온도, pH, 염분농도, 기질(substrates)에서도 상대적으로 높은 활성을 지니며, 천연 항생 및 항염증 활성과 함께 무독성인 독특한 특성을 갖고 있다. 현재 아라자임은 식품, 의약, 화장품, 동물사료 및 기타 산업 분야에서 활용되고 있으며, 그 용도범위를 계속 확대해가고 있다. 털두꺼비하 늘소(Moechotypa diphysis)에서 분리한 미생물이 생산하는 자일라나제(xylanase)는 기존에 보고된 상업용 효소보다 응용잠재력이 높은 환경조건에서 상대적으로 높은 활성을 지니고 있어 동물의 소화효율을 향상시키는 사료첨가제 등으로 개발, 국내외에서 사업화하였다. 그밖에 다양한 곤충으로부터 상대적으로 높은 활성의 리파아제(lipase), 만난아제(mannanase) 등도 개발하였다. 생물다양성보전협약(CBD) 및 나고야의정서(ABS) 레짐에 능동적으로 대응하면서 국가 전략적 신성장동력 확보를 위한 적극적 수단으로 최근 다양한 분야에서 곤충을 활용하는 움직임이 활발히 진행되고 있어, 관련 과학기술 및 산업 경제적 관점에서 큰 응용잠재력을 실현할 것으로 전망되고 있다. 기후변화, 인구문제, 경제위기 등 글로벌 환경과 이미 맞이한 4차 산업혁명 시대에, 국가GDP에서 연구개발비예산 비중이 세계적 선도 수준에 부합하는 관련 성과창출을 통해 R&D의 전주기적 선순환구조를 수행해야 하는 주체의 하나로서 우리 학회 회원님들의 역할이 더욱 기대된다.
4.
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Potato tuber moth (PTM) is a primary pest of potato which had invaded into Korea in 1968 and its distribution was restricted in the southern part of the peninsula. Possibly due to the climate change, its distribution expanded toward the North including Gyounggi and Gangwon province. Since this pest also can inflict damage on other solanaceous crop like tobacco and tomato, we tested the possible host expansion and damage potential on the varieties of tomato. A day old larvae were inoculated to three commercial varieties of a tomatoes and a potato. The results showed that PTM could survive and reproduce on tomato leaves or fruits with differential performance on the varieties. Development time for a day old larvae took longest in leaves of 3 months old plant than of one months old plant of tomatoes. PTM showed lowest reproduction on the leaves of variety with significantly higher type-VI trichome density/mm2. When fed with fruits of tomatoes PTM performance was low in terms of biological parameters in small sized cherry tomatoes than big normal size tomatoes. Significantly high survival rate was observed in the large sized fruit of tomato verities than small sized. This led to further discuss the importance of fruit size and the glycoalkoloid which is present in high level in cherry type tomatoes. Further work on resistance with more tomato accessions are necessary to know wider resistance variability in Korea.
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The Silphidae Latreille, 1806 was reviewed as 26 species of 9 genera from Korea. In this study, we report a new subspecies, Silpha perforata jejuensis ssp. nov, from Is. Jeju and taxonomic revision of the family Silphidae in Korean Peninsula. We provide descriptions, Photograph of morphological and genital structures and a key of Korean species.
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Many species of braconids play an important role in controlling the populations of insects in agricultural and natural ecosystems, which parasitize pests. Nevertheless, the family Braconidae was scarcely research and DNA barcoding of Braconidae has not been studied in Korea. DNA barcoding can rapidly perform species identification, and classify difficult species in morphological identification. Because most braconids are very small and cryptic in morphology, DNA barcoding is useful in Braconidae taxonomy. In this study, genomic DNA of 280 individual samples were extracted, and, among them, 208 samples were obtained COI (cytochrome c oxidase I) barcode sequences. As a consequence of blast, 48 samples were identified in genus-level, and 51 sample were identified in species-level. Among them, 4 species were revealed as unrecorded in Korea.
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Asiatic apple leafminer, Phyllonorycter ringoniella Matsumura (Lepidoptera: Gracillariidae) is an important insect pest in apple orchard, however little is known about its demography and relationship with environmental factors. The effect of five constant temperatures (13.3, 15.3, 20.7, 26.1, and 30.0℃) on the demography of P. ringoniella was examined based on jackknife randomization method in the laboratory. The lowest (34.0%) and highest (63.3%) survivorship of immature stages occurred at 30.0 and 20.7℃, respectively. Sex ratio was estimated to be 0.5 and was unaffected by the temperature. Mean developmental times of immature stage were inversely related to temperature and varied from 25.9 days at 26.1℃ to 76.4 days at 13.3℃. Female adult longevity was longest at 15.3℃ (18.6 ± 0.96 days) and shortest at 30℃ (5.4 ± 0.27 days). The highest (86.24) and lowest (13.59) gross fecundity rate occurred at 15.3 and 30.0℃, respectively, while daily egg production displayed its highest (6.48) and lowest (2.12) values at 26.1 and 30.0℃, respectively. The highest net reproductive rate (R0), intrinsic rate of increase (r), and finite rate of increase (λ) obtained at 20.7℃ were 12.43, 0.064, and 1.067, respectively. Mean generation time (T) decreased with increasing temperatures from 85.24 days at 13.3℃ to 30.48 days at 30.0℃. Doubling time (DT) varied significantly with temperature and the shortest value (10.75 days) was obtained at 20.7℃. The life expectancies of female adult were estimated to be 16.2, 18.6, 10.8, 7.2, and 5.4 days at 13.3, 15.3, 20.7, 26.1, and 30.0℃, respectively. This study was the first time to report demographic biology of P. ringoniella, thus it provide potential direction for future research on P. ringoniella and its natural enemies in apple orchards.
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The bluetongue is a serious vector-borne viral disease that affect wild and domestic ruminants. It is transmitted by midges belonging to the genus of Culicoides which count more than 1350 species. Since 1998, the disease has been spread in Europe and North Africa in 2000 including Algeria, while Korea reported serotype 1 of the virus on 2015. To know further about the existence and distribution of Culicoides species in Algeria, adult midges were collected from 17 different regions in Algeria from 2009 to 2015. The Interactive Identification Key of Culicoides (IIKC) has been used, followed by molecular identification by the sequencing of partial COI gene. At least 21 genetically different species have been identified. Among them, at least 5 potential virus vector species are present in Algeria. This study provides important insights for the understanding of genetic diversity of Culicoides and the existing potential of bluetongue spread in Algeria.
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Genus Phytocoris Fallén, 1814 is the largest genus among Heteroptera, around 700 species are described worldwide. In this presentation, the genus Phytocoris from Korean Peninsula is reviewed for the first time with eight species, includes one new record, P. minakatai and one new species, P. goryeonus sp. nov. For further comprehension of this genus, figures of dorsal habitus, genitalia and diagnosis of each Phytocoris species are provided.
10.
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It is not uncommon in the nature for insects to have symbiotic relationships with microorganisms. The bean bug, Riptortus pedestris, which harbors symbiont Burkholderia sp., is a serious agricultural pest in South Korea and Japan. It is reported that the symbiont has positive effects on the fitness of R. pedestris. However, virtually no information is available for how this insect finds the symbiont in the nature and how the behavior of R. pedestris is affected by the symbiont. To investigate the symbiont acquisition mechanism, the frequencies of R. pedestris approaching to symbiont or untreated control treatment were compared in a plastic cage (465×290×260mm) (n=20). In the experiment, there was no detectable difference between the two treatments. Further study using video tracking systems will help us to better understand detailed behaviors for symbiont acquisition.
11.
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Since first reported in 1988 the Pine Wilt Disease has been established and spreaded nearly nationwide in South Korea, causing tremendous economic damage in pine forests. The pine wilt nematode (Bursaphelenchus xylophilus), causing the Pine Wilt Disease, in Korea is known to be transported by two insect vectors that are Monochamus alternatus Hope and Monochamus saltuarius Gebler. Currently the pest management strategy largely relies on pesticide application and infected tree clearing. The aim of the present study was to search for early larval parasitoids of M. alternatus using the sentinel log infested with the cerambycid eggs. Only one braconid species was collected and identified as Spathius verustus Chao. Two to ten wasp larvae attached and fed on one host larva. Parasitism rate was 55.5 to 59 % in Jinju site, while 1 to 18.1 % the other sites. Sex ratio was female-biased (female : male = 18.9 : 1). The S. verstus has potential to be use as parasitic natural enemy of M. alternatus.
12.
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Monochamus saltuarius is one of the insect vector of pine wilt disease with Monochamus alternatus. The present study aimed to investigate the dose to induce sterile and the effect of sterility according to the gender of M. saltuarius. As the electron beam irradiation dose increased, the hatchability, adult eclosion rate and longevity of the former mid and late maturation feeding stage of adults was slightly reduced. However, there was no difference between these two adults. In addition, female adults were more sensitive to the electron beam than the male adults. Hatchability of the F1 generation of ♂T × ♀N o r♀T × ♂N (T: 200 Gy electron beam irradiation, N: 0 Gy) was completely suppressed. As electron beam irradiation dose increased, the fecundity of female adults were slightly decreased. Results by comet assay showed that electron beam irradiation induced as dose increased DNA damage in M. saltuarius adults. These results suggest that SIT using electron beam may be useful for control of M. saltuarius.
13.
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Phospholipase A2 (PLA2) catalyzes the committed step for eicosanoid biosynthesis. Two cellular PLA2 genes (iPLA2 and cPLA2) have been identified in Spodoptera exigua. PLA2 activity varied among developmental stages and different tissues. There was a positive correlation between PLA2 activities and their expression levels. Interestingly, there was significant inhibition by sPLA2 inhibitor, suggesting a presence of sPLA2 in S. exigua. An entomopathogenic bacterium, Xenorhabdus hominickii, infection suppressed expression of PLA2 genes and its extract inhibited enzyme activities. Oxindole of a bacterial metabolite of X. hominikii inhibited PLA2 activity and expression.
14.
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Differential gene regulation is crucial for development. Indianmeal moth is a global pest of stored and processed food products. Here, we determined the whole developmental expression patterns of 13 genes (shsp, hsp70, grp78, and hsp90), ecdysone receptor (EcR), ultraspiracle (USP), hemolin, β-1,3-glucan recognition protein (βgrp), prophenoloxidase (ProPO), superoxide dismutase (SOD) and thioredoxin peroxidase (Tpx), and two hexamerin storage protein genes (SP1 and SP2) related to growth, stress, metabolism, and host defense. We also studies effects of Bracon hebetor envenomation on these gene expressions to explore their role in host regulation. We found unexpected transcriptional peaks especially hsps which were high in egg and adult stages. This study provides comprehensive understanding about development and parasitoid regulation at molecular level.
15.
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A blast search using SPODOBASE gave 10 chymotrypsin (CHY) candidate genes with complete open reading frames (ORFs) of Spodoptera exigua. Among these candidates, Se-CHY2 was chosen and further analyzed in expression and RNAi. Se-CHY2 was expressed only in larval stage and especially in midgut. Its RNAi was successfully performed by double injection of specific double-stranded RNA (301 bp). qPCR showed a decrease of Se-CHY2 expression level by ~50% at 48 h and ~83% at 72 h. RNAi resulted in significant larval mortality. All treated larvae died at 96 h after dsRNA injection. In contrast, control dsRNA treatment did not give any mortality. Enzyme activity of gut juice was measured with N-succinyl-alanine-alanine-prolin-phenylalanine-p-nitroanilide substrate and significantly decreased in larvae treated with dsRNA. These results indicate that Se-CHY2 is a chymotrypsin that is secreted into midgut lumen and plays a role in nutrient digestion.
16.
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모기매개 감염병인 지카바이러스 감염증은 2015년 브라질 유행 이후 바이러스에 감염된 산모가 소두증 신생아를 출산하는 사례가 급증하면서 그 위험성에 대한 인식이 높아지기 시작했다. 감염자의 약 80%는 무증상이고 증상이 있더라도 대부분 경증인 것으로 알려져 있으나, 일부에서는 신경계 등의 합병증을 유발하는 것으로 보고되고 있기 때문에 주의가 필요하다. 최근 싱가포르를 비롯하여 말레이시아, 태국, 베트남, 필리핀 등 한국과의 교류가 빈번한 동남아시아 지역에서 지카바이러스 유행이 확산되고 있어, 유행상황에 대한 지속적인 모니터링이 필요하다. 또한 정액 내에서 지카바이러스가 장기간 존재한다는 연구결과와 함께, 여성에서 남성으로의 전파 및 무증상자에 의한 전파 등 다양한 성접촉 전파 사례가 보고되고 있다는 점에서도 지카바이러스는 한국과 같은 비유행지역에서 중요성을 가지고 있으며, 이에 따라 지카바이러스에 대한 방역적 관심과 해외여행자의 주의가 요구되는 상황이다.
17.
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차세대염기서열분석기(NGS)의 비약적인 발전으로 전 세계적으로 곤충유전체 연구가 매우 활발하게 진행되어지고 있다. 2015년 기준 285개의 곤충관련 유전체 연구가 수행되었는데 그 중 모기의 경우 Anopheles merus 22개, A. arabiensis 17개, A. funestus 13개, A. quadriannulatus 12개, A. culicifacies 10개, A. gambiae 7개, A. sinensis 5개, A. stephensi 5개의 유전체 프로젝트들이 수행되었거나 수행 중이다. 2015년도 하반기에는 지카바이러스 및 뎅기열 메개체인 Aedes albopictus의 유전체 관련 논문이 2편 출간되었는데 모두 draft 수준의 유전체 연구결과들이다. 대부분의 곤충 유전체 연구들은 NGS 장비 중 Hi-seq 기반 WGS (Whole Genome Shotgun) 방식으로 진행되고 있으며 표준유전체지 도 및 서열이 없어 De-Novo assembly를 통해 contig와 scaffold를 만든 후 gene prediction 및 transcriptome 매핑을 통해 얻어진 일부 유전자 서열을 이용하여 분석하는 방식의 채택하고 있어 유전자 기능 연구자들의 모든 수요를 만족하기는 어려운 실정이다. 이에 추후 진행되어질 모기 등의 매개체의 유전체연구는 고전방식을 NGS에 적용하는 방식 및 최신 개발되어진 long read 분석용 NGS의 이용 등을 적절하게 병합하여 진행하는 유전체 연구방법의 적용이 필요하다.
18.
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갑작스런 지카바이러스 감염증의 출현으로 모기를 통한 전 세계적인 확산을 우려하는 목소리가 높은 가운데 우리나라도 국가적인 차원에서 바이러스를 매개하는 모기에 대한 관심이 높아지고 있다. 우리나라에서는 자체적으로 발생하고 있지는 않으나, 해외로부터 감염되어 입국하는 사례가 발생하고 있어, 환자관리와 더불어 모기에 대한 발생 감시를 통해 확산방지에 심혈을 기울이고 있다. 국내에 서식하는 흰줄숲모기(Aedes albopictus)는 이집트숲모기 (Aedes aegypti)와 함께 지카바이러스 매개 가능한 종으로 알려져 있다. 흰줄숲모기는 우리나라에 전국적으로 분포하며, 숲이 있는 곳이면 성충의 서식이 가능할 뿐만 아니라 유충은 다양한 인공용기에서 서식이 가능하다. 일반 모기들이 주로 야간 활동성인 반면 주간 활동성이 강하여 야외활동 시 모기에 물리지 않도록 특별한 주의가 필요하다. 현재 전국적인 모기 감시망을 구축하여 발생 및 분포조사와 함께 지카바이러스 감염여부를 확인하고 있다.
19.
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Zika virus (ZIKV) is an ongoing global public health emergency with 74 countries (Sep. 19 2016) and territories reporting evidence of ZIKV transmission since 2015. Total 14 cases of Zika have been reported since January 2016 and all cases have been suspected as infections by mosquito bite on overseas. Vector control strategy of comprehensive national Zika control strategies will be presented on this presentation. To efficiently control Ae. albopictus when Zika inflow into ROK, nine ministers of government held on Zika countermeasure meeting, checked preparatory attitudes and assigned roles of each minster for Zika control. Korea guidelines for Ae. albopictus control were distributed to local governments and related ministers of government and vector control agents in all local government were educated by vector control experts. To block transmission of Zika virus by mosquito bite from overseas travel-associated patients Zika patients in ROK, vector monitoring and control were carried out at surroundings near residences of patients and decreased vector population density.
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Zika virus has become a problem in the world recently. Zika virus is spread by several different species of Aedes mosquitoes, Aedes albopictus is one of them. The Asian tiger mosquito, Ae. albopictus, is already inhabit the Korea. Therefore, control of this mosquito is very important and urgently needed. Environmental friendly control methods to a change in the recognition of people have been desired. Essential oils and plant extracts may use an alternative method to control the mosquitoes. This study describes about the insecticidal and repellent against Ae. albopictus using plant materials.
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