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한국응용곤충학회 학술대회논문집

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2017 한국응용곤충학회 추계학술발표회 및 국제심포지엄 (2017년 10월) 322

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Augmentative biological control, which refers to frequent releases of mass produced natural enemies, is well developedin the greenhouse cropping systems and many successful cases have been reported worldwide. The most robust biocontrolsystems are based on the principle of established populations of natural enemies before invasions of pests occur. However,the natural enemies that are commercially available do not establish well in all crops, which can be caused by a lackof food sources, a lack of oviposition sites or shelter, or because of an unsuitable microclimate. These problems can besolved by selecting new species of natural enemies that are better adapted to the crop and/or by providing the resourcesthat natural enemies need to survive and reproduce in the crop. Here we present some results of studies that may contributeto this “standing army approach” in biocontrol, based on the use of banker plants, nectar plants, rearing sachets, foodsprays and alternative prey applications.in the greenhouse cropping systems and many successful cases have been reported worldwide. The most robust biocontrolsystems are based on the principle of established populations of natural enemies before invasions of pests occur. However,the natural enemies that are commercially available do not establish well in all crops, which can be caused by a lackof food sources, a lack of oviposition sites or shelter, or because of an unsuitable microclimate. These problems can besolved by selecting new species of natural enemies that are better adapted to the crop and/or by providing the resourcesthat natural enemies need to survive and reproduce in the crop. Here we present some results of studies that may contributeto this “standing army approach” in biocontrol, based on the use of banker plants, nectar plants, rearing sachets, foodsprays and alternative prey applications.
2.
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2017년은 산림청 개청 50주년이 되는 해입니다. 산림정책의 파트너인 국립산림과학원은 1922년 임업시험장 설립으로부터 현재에 이르기까지 단일연구기관으로서 유구한 역사를 지니고 있습니다. 우리나라는 산림이 전 국토의63%인 대표적인 산림국가입니다. 지난 40년간 녹화성공으로 산림자원은 14배 이상 증가하였고 산림의 공익적가치는 126조원에 달하고 있습니다. 우리 과학원은 산림과학기술개발에 연구역량을 집중하여 세계가 인정하는치산녹화라는 국가브랜드를 만드는데 큰 밑거름이 되었습니다. 그러나 산림관련 메가트렌드가 변화하고 있습니다.기후변화 대응 산림의 역할 확대, 친환경 소재인 목재자원 이용 활용 촉진, 과학적 산림재해 방지체계 구축, 산림생태계보호 및 기능 증진, 산림복지서비스 확충, 국제산림협력 강화 및 북한 산림복구 분야의 연구 강화가 필요합니다.산림의 사회적・경제적・생태적・문화적 그리고 정신적 수요를 충족시키는 한국형 산림경영 모델로 제2의 국가브랜드를만들겠습니다. 산림병해충 분야에 대한 여러분의 많은 관심과 참여를 부탁드립니다.
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New Zealand split from the rest of Gondwana 65-80 my and is home to approximately 6000 species of beetles, manyof which are undescribed and or poorly studied. Like other iconic groups of New Zealand organisms, the beetle faunais composed of ancient relict lineages and endemic radiations, indicative of an island continental island which never hadopen ecological niches as seen in deep islands such as Hawaii or the Galapagos archipelagos. While more recent volcanismand glaciation as well as the arrival of man within the past 1000 yrs has shaped the population structure and distributionof New Zealand beetles, a new comprehensive model for the evolution of beetles is proposed.
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초파리와 같이 유충의 영양섭취가 암컷의 먹이 선택에 달려있는 종의 경우, 암컷은 자기 자신과 자손들의 영양을모두 고려하여 먹이를 선택해야한다. 이 연구에서는 초파리가 여러 영양비율과 표면의 물리적 파임 유무의 먹이가주어졌을 때 어떤 선택을 하는지 알아보기 위한 실험을 하였다. 먼저 짝짓기를 완료한 암컷 초파리들에게 4가지P:C ratio의 먹이 선택지를 하루 동안 제공 하였다 (4:1, 1:1, 1:4, 1:16). 1:1과 1:4에서 산란양이 가장 많다는 것을확인하였다. 그런데 이 실험에서 의도치 않았던 먹이의 기포 자국에 초파리의 산란양이 집중되어 있다는 것을확인하였다. 이어진 실험에서는 먹이 표면에 3개의 줄을 그어준 먹이와 표면이 평평한 먹이를 전 실험에서 초파리들이가장 선호하던 두 가지 영양비율로 암컷 초파리들에게 하루 동안 제공하였다. 표면에 줄이 있던 먹이들의 산란양이표면이 평평한 먹이들의 산란양보다 영양 비율과 무관하게 10배 이상 많다는 것을 확인하였다.
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현재 우리나라는 외래해충으로 인한 농작물 피해가 심각하기 때문에 이를 해결하기 위한 방제법에 대한 연구가활발히 진행되고 있다. 하지만 아직까지도 수가 기하급수적으로 증가하여 다량의 농작물에 피해를 입히고 있는미국선녀벌레(Metcalfa pruinosa)에 대한 연구는 다른 외래해충에 비해 연구가 미흡하다. 따라서 우리는 미국선녀벌레의 효과적인 방제 및 예찰을 위한 선행연구로서 다음과 같은 연구를 진행하였다. 모종 4종류(상추, 배추, 오이,양배추)와 묘목 3종류(대추나무, 블루베리나무, 아로니아나무)에 2회에 걸쳐 60마리의 미국선녀벌레를 풀어놓고1일 2회씩 4일에 걸쳐서 각 기주식물 마다 미국선녀벌레의 수를 카운팅하여 관찰하였다. 그 결과, 미국선녀벌레는키가 작은 모종 종류에 대해서는 기주 선호도가 거의 없다는 결과가 도출되었고, 묘목 중에서는 키가 약 1M 되는식물들에는 강한 선호도를 보이는 결과를 얻었다. 특히, 4종류의 묘목 중에서 대추나무에 대해서 가장 큰 선호도를보였다.
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In Mt.Baekun in Yeongjong island, there is Pinus thunbergii community, so there are many insect species. We caughtinsects to investigate entomofauna in dead pine tree. The tree is about 6 months later after dead, so fungis grow there.And it contains much moisture and it is located about 100 altitude. Caught insects were treated by ethanol, and larvaeswere made into immersion specimen, and the others were made into exsiccata. Also, we divided the tree in 5 parts inheight, and 3 parts in radius. The most frequently appeared species were cerambycidaes. Many species appeared suchas Peseudo japonicum, insularis Motschulsky. Moreover, we confirmed many insects inhabit there, such as Pentatomidaes,Elateridaes. And insect distribution changes by height and radius. This shows even just one dead tree forms a small ecosystem,and suggests necessity of environmental preservation.
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척추동물의 혈구 세포의 특성은 활발히 연구되었지만, 곤충의 혈구 세포의 부피, 헤모글로빈의 양, 3차원 구조에대한 특성은 아직 잘 알려지지 않았다. 본 연구에서는, 주변에서 쉽게 구할 수 있는 곤충인 귀뚜라미를 대상으로하여 곤충의 혈구 샘플을 얻기 위한 실험 프로토콜을 제시하였으며, 광 회절 단층 촬영 (optical diffraction tomography)현미경 기술을 이용해 곤충의 혈구 세포의 3차원 구조를 정량적으로 측정하였다. 본 실험에서는 귀뚜라미의 혈구세포의 부피, 표면적, 구형도, 헤모글로빈 농도, 그리고 헤모글로빈 총량을 측정하였다. 측정된 다섯 개의 적혈구지표는 사람이나 쥐의 적혈구 지표와 유의미한 차이를 보였다.
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만석골저수지 수계의 수서곤충의 군집과 그에 따른 수질을 알아보기 위하여 2017년 9월 9일~9월 17일 까지채집을 하였다. 채집은 그물망을 이용하였고 총 6개의 지점을 선정하였으며 각 지점에서 채집된 곤충은 총 7목18과 30종이었다. 노린재목이 31.8%, 잠자리목이 21.9%였다. 그 뒤로 날도래목 18.7%, 딱정벌레목 11.3%, 뱀잠자리목5.7%, 강도래목과 파리목은 5.3%였다. 우점도지수로 살펴본 결과 전체에서는 장구애비가 최고우점종이었고 물자라가2차 우점종이었으며 우점도지수는 7.4%였다. 조사지점별로는 조사지점 1~4까지의 최고우점종은 날도래류였으며그뒤는 강도래류, 뱀잠자리류, 잠자리류 등 다양했다. 5~6지점은 물자라, 줄동애등에가 각각 최고 우점종이었다.1~4까지의 지점의 최고우점종을 봤을때는 수질이 청정함을 알 수 있었고 5~6의 수질도 2~3급수 정도이나 줄동애등에의개채수로 봤을 때는 수질에 의심이 가나 수질조사와 충분한 개채수가 확보될 떄 판단이 가능하다.
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기생벌은 전세계적으로 10만종이상 존재하며 중요한 천적자원으로 간주된다. 진딧물과 기생벌의 상호관계를이해하기 위하여 유전자 분석을 통한 종 동정 및 유연관계를 비교했다. 학교에 서식하는 음나무 및 참쑥에서 진딧물및 머미를 채집했다. 머미는 플라스틱 상자에 넣은 뒤에 우화하는 기생벌을 확보했다. 현미경으로 세부형태를관찰했다. 또한, DNA를 추출하여 PCR법으로서 cytochrome oxidase subunit I의 염기서열을 결정하였다. 음나무에서채집한 것은 목화진딧물(Aphis gossypii)이었고 기생벌은 Lysiphlebia japonica와 97% 유사했다. 참쑥에서 채집한 것은쑥꼬마수염진딧물(Macrosiphoniella yomogifoliae)이었고 기생벌은 Alloxysta sp.와 96% 유사했다. 기생벌 두 종이 모두3-4% 염기서열 차이를 나타내어서 정확한 종동정을 위하여 형태진단이 필요하다. 또한, Alloxysta 속의 기생벌은중기생(hyperparasitoid) 특징이 있어서 복잡한 상호관계를 이룬다고 판단된다.
10.
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최근 지구온난화의 진행에 따라 꽃가루 피해가 증가하고 있다. 특히 꽃가루 알레르기의 경우, 피부병과 비염의피해가 심각한 것으로 알려져 있다. 그러나, 꽃가루 피해의 대비책은 미비한 상태이다. 이에 꽃가루 피해를 근본적인측면에서 해결하는 방안을 모색하게 되었다. 우리는 1억여 년간 수분을 매개하며 수분에 특화된 털을 가지게 된꽃가루 매개충에 착안하였고, 이전에 연구된 사례가 없다는 점을 염두에 두어 다음 네 실험을 진행하였다. ‘실험Ⅰ’에서는 채집한 6종의 꽃가루 매개충별 꽃가루 흡착도를 비교하였고, ‘실험 Ⅱ-1’, ‘실험 Ⅱ-2’, ‘실험 Ⅱ-3’에서는미세 털 구조에 관한 3D 모델을 제작한 후 꽃가루 흡착도가 높거나 독특한 털 구조를 보이는 종들의 특징을 규명하고자하였다. 그 결과 실험한 6종 중 참뒤영벌(Bombus opulentus Smith)이 가장 높은 꽃가루 흡착도를 가지며, 꽃가루흡착도가 높은 종들이 나뭇가지 꼴의 특수한 털 구조를 가진다는 사실을 알아낼 수 있었다. 우리는 위에서 이해한미세 털 구조를 마스크, 방충망에 적용하여 꽃가루 문제를 해결하고자 한다.
11.
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Based on a research proposal from Cambridge University that knowing the anatomical structure of the insects wouldhelp make an excellent biomimetic robot, we studied the anatomical characteristics of insects for application to jumpingrobots. We choose crickets, grasshoppers, and mole crickets among the Orthoptera. The external and muscle microstructuresof the three insects were compared using a stereomicroscope, an optical microscope and an electron microscope. Musclefiber bundles of the third legs of the grasshoppers and crickets were very dense, although their mitochondria numberswere smaller than their first leg. Muscle fibers of the first legs of the mole crickets are more loosely arranged than grasshoppersand crickets’ first legs, and there is a large number of different sized mitochondria, although the distinction between musclebundles is not clear.
12.
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소금쟁이(Aquarius paludum paludum)가 야생 상태에서 장시형과 단시형이 혼생하는 것을 보고 이들의 날개 길이를결정하는 요인이 무엇일지 탐구해보기 위해 소금쟁이의 날개 길이를 결정하는 요인이 유전적 요인 때문일 것이라는가설과 환경적 요인 때문일 것이라는 2가지 가설을 세워 연구를 진행하였다. 전자에 대한 실험으로 단시형 암컷과수컷, 장시형 암컷과 수컷을 각각 2쌍씩 분리사육 하여 산란을 유도하고 각 쌍당 30개체의 유충을 부화시켜 동일한조건 하에 사육하여 나온 유충의 비율을 확인하였다. 후자에 대한 실험은 여러 쌍의 장시형 암컷과 수컷 사이에서나온 유충들을 30개체 씩 환경이 서로 다른 사육장에서 사육하였다. 환경적 요인은 유속, 수질, 온도, 사육 밀도,일조시간의 변화를 주었다.
13.
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Vertical transmission of symbiont is known as the most effective way to deliver their offspring. However, it has beenreported that the bean bug, Riptortus pedestris, acquires its gut symbiont, Burkholderia sp., from its environment (e.g.soil) during the 2nd instar nymphal stage. Nevertheless, it is not unknown how they locate their symbiont. For this reason,dual-choice experiments were conducted in both solitary (a nymph) and group conditions (100 nymphs) to investigatewhether or not R. pedestris has preference on Burkholderia sp. treated or untreated solution in laboratory conditions. Inthese experiments, there was no significant difference in the preference between the two treatments. We are testing inthe Y-tube olfactometer system to evaluate the response of R. pedestris on possible chemical cues from Burkholderia sp..
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A genus of entomopathogenic Beaveria bassiana has been widely used in pest management, however little studies havebeen given to its virulence-related genes. To identify the roles of virulence genes, AtMT-induced random mutants weregenerated and followed by localization study with TAIL-PCR. Two genes, Complex I intermediated-associated protein30 (CIP30) and Autophagy protein 22 (Atg22), were predicted as virulence-related genes in B.bassiana JEF-007. To validatethe a possible relationship between two genes and fungal virulence, hpRNAi was performed. A hpRNAi plasmid wasconstructed as a model system to knock down of egfp gene in egfp-expressing B. bassiana transformant. A Real-TimePCR showed the knock down of egfp gene expression via hpRNAi. The CIP30 and Atg22 genes in B. bassiana willbe validated by the established RNAi technique. This work can be a strong platform for the functional genetics in B.bassiana.
15.
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Viral particles of Porcine epidemic diarrhea virus (PEDV) consist of a four structural proteins. Among them Spikeprotein mediated responsible for receptor binding and membrane fusion during viral infection and therefore the main targetof neutralizing antibodies. Virus-like particles (VLPs) are consisted of one or more viral structural proteins, and theirmorphologies closely resemble those of the native virus. VLPs have no virulence and can elicit robust immune responsesas compared with inactivated or live-attenuated virus vaccines. Thus, in this study, we tried two methods for VLP constructionin Bombyx mori, one is traditional method and the other is chimeric VLP method using the influenza matrix protein.Both methods could produce successfully PEDV VLPs.
16.
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Oriental fruit moth, Grapholita molesta (Busck) (Lepidoptera: Tortricidae), is an important pest for both stone and pomefruits. In a previous study, we selected four best plant extracts [Nicotiana tabacum L., Allium sativum L., Zanthoxylumpiperitum (L.) DC., and Sapindus mukorossi Gaertn.] against first instar larva, and here we evaluated them against adultstage (<5 d old) in laboratory. N. tabacum applied at 2 mg/ml showed highest corrected mortality of 85 and 100% infemale and male, respectively, within 168 h of exposure. Combined spray of N. tabacum and A. sativum showed LT50of 103.5 and 63.9 h on female and male, respectively. We also evaluated the deterrent effect of the plant extracts onovipositioning, and found that female laid less egg (29) on N. tabacum treated twigs at the concentration of 4 mg/twig.Thus N. tabacum can be a potential botanical insecticide against G. molesta.
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Insect growth depends on temperature and nutrient. Intake nutrients activate insulin signaling pathway, which mediatesthe nutrient signal to coordinate growth in entire body. A subtropical species, Maruca vitrata (Lepidoptera: Crambidae),gives serious damages on various Fabaceae crops. This study predicted seven components (InR, IRS, PI3K, PTEN, Akt,mTOR, FOXO) of the insulin signal and showed that some of the insulin gene expression levels are highly correlatedwith developmental rates. These correlations may be applied to amend a temperature-dependent growth modeling of M.vitrata.
18.
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The aim of this study is to review the genus Phyllonorycter in Korea. In this study, totally 19species of the genus were recognized from Korea. Among them, four species, Phyllonorycter cretata(Kumata), P. japonica (Kumata), P. rostrispinosa (Kumata) and P. stephanandrae (Kumata) are reportedfor the first from Korea. All the known species were briefly redescribed with illustrations of theadult and genitalic structures. Also, key to the species was provided.
19.
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Different types of insect-borne plant viruses can modify their hosts and vectors in distinct manners. Therefore, interactionsbetween two types of viruses co-existing in a field are known to be complex to predict. Obtaining empirical data byconducting field experiments, however, requires numerous biotic and abiotic factors to be controlled, and is therefore hardto execute. Thus, we designed an individual based model to simulate the transmission pattern of two viruses, using potatoes(Solanum tuberosum) for host plant, aphids (Myzus persicae) for virus vector, potato leafroll virus and potato virus Yfor different types of plant viruses. More specifically, we aimed to investigate the effect of the following on the spreadof the plant viruses: dispersal by winged-form aphids, initial number of virus-infected seed potatoes, and indirect interactionsbetween two viruses by affecting life traits of the vectors.
20.
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From simple niche models to machine learning methods, there have been intensive efforts to understand the potentialdistribution of species in last two decades. Especially in the agricultural sector, recent SDM, Species Distribution Models,studies highly enthused to predict the potential distribution of invasive species under Climate Change. Beyond the distribution,efforts are needed to assess potential risk caused by the target pest. The Shared Socio-Economic Pathways (SSPs) are scenariosfor climate change impacts and adaptation measures. We used MaxEnt model to predict potential distribution of melonthrips with two RCPs (4.5, 8.5) and three SSPs (SSP1, SSP2, SSP3) scenarios. In agricultural land, the potential distributionof melon thrips increases under climate change, but the impact is reduced with the development-oriented scenario, SSP3.
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