In this study, the aromatic carbon content of epoxy resin (EP) increased via carbon tar pitch (CTP) modification, and the CTP occurred self-polymerization reaction. The carboxyl and hydroxyl groups of CTP and the hydroxyl and carboxyl groups of EP occurred chemical cross-linking reaction. CTP and graphitization treatment promoted EP CF carbon crystal growth. The graphitization degree of pure EP CF and 40 wt% CTP modified EP CF are 8.42% and 44.21%, respectively. With the increase CTP content, the cell size, ligament junction and density of graphitization modified EP CF gradually increased, while the number of pores and cells gradually decreased. The cell size, ligament junction size and density of 40 wt% CTP modified graphitization EP CF increased to 1200 μm, 280 μm and 0.5033 g/cm3, respectively. EP CF exhibits entangling carbon ribbon and isotropic amorphous carbon. The 40 wt% CTP modified EP CF is composed of evenly distributed amorphous resin carbon and graphite domain CTP carbon. The graphitization modified EP CF improved electrical conductivity, and the electrical conductivity of 40 wt% CTP modified EP CF is 126.6 S/m. The compressive strength can be decided by EP carbon strength and its char yield, and graphitization 40 wt% CTP modified EP CF reached 4.9 MPa. This study provides some basis for preparation and application of CTP modified EP CF.

In this work, we investigated the photo-degradation performance of MnO2-SiC fiber-TiO2 (MnO2-SiC-TiO2) ternary nanocomposite according to visible light excitation utilizing methylene blue (MB) and methyl orange (MO) as standard dyes. The photocatalytic physicochemical characteristics of this ternary nanocomposite were described by X-ray diffraction (XRD), scanning electron microscopy (SEM), tunneling electron microscopy (TEM), ultraviolet-visible (UV-vis), diffuse reflectance spectroscopy (DRS), electrochemical impedance spectroscopy (EIS), photocurrent and cyclic voltammogram (CV) test. Photolysis studies of the synthesized MnO2-SiC-TiO2 composite were conducted using standard dyes of MB and MO under UV light irradiation. The experiments revealed that the MnO2-SiC-TiO2 exhibits the greatest photocatalytic dye degradation performance of around 20 % with MB, and of around 10 % with MO, respectively, within 120 min. Furthermore, MnO2-SiC-TiO2 showed good stability against photocatalytic degradation. The photocatalytic efficiency of the nanocomposite was indicated by the adequate photocatalytic reaction process. These research results show the practical application potential of SiC fibers and the performance of a photocatalyst composite that combines these fibers with metal oxides.

Mathematically modeling photosynthesis helps to interpret gas exchange in a plant and estimate the photosynthetic rate as affected by environmental factors. Notably, the photosynthetic rate varies among leaf vertical positions within a single plant. The objective of this study was to measure the distinct photosynthetic rate of lily (Lilium Oriental Hybrid ‘Casa Blanca’) at the upper, medium, and basal leaf positions. Subsequently, the FvCB (Farquhar-von Caemmerer-Berry) photosynthesis model was employed to determine the parameters of the model and compared it with a rectangular hyperbola photosynthesis model. The photosynthetic rates were measured at different intracellular CO2 concentrations () and photosynthetic photon flux density (PPFD) levels. SPAD values significantly decreased with lowered leaf position. The photosynthetic rates at the medium and basal leaves were lower compared with the upper leaves. FvCB model parameters,  and   , showed no significant difference between the medium and basal leaves. Estimated photosynthetic rates from derived parameters by the FvCB model demonstrated over 0.86 of R2 compared with measured data. The rectangular hyperbola model tended to overestimate or underestimate photosynthetic rates at high  with high PPFD levels or low  with high PPFD levels, respectively, at each leaf position. These results indicated that the parameters of the FvCB model with different leaf positions can be used to estimate the photosynthetic rate of lily.

Salinity stress is a major threat to plant growth and development, affecting crop yield and quality. This study investigated the effects of different salinity levels on photosynthetic responses and bulb growth of Lilium LA hybrid “‘Serrada’.” Plants were irrigated with 1 L of 0, 200, and 400 mM NaCl solutions every two weeks for 14 weeks in a greenhouse. At the end of the cultivation period, the substrate pH decreased, and electrical conductivity increased with increasing salinity. Regardless of salinity levels, the days to flowering and number of flowers were similar among treatments. In contrast, the flower width, plant height, number of leaves, and leaf area decreased with increasing NaCl concentrations. Although there were no differences in the photosystem II (PSII) operating efficiency and maximum quantum yield of PSII, net CO2 assimilation rates (An) and stomatal conductance (gs) were significantly reduced at 200 and 400 mM NaCl solutions compared to the control. At 400 mM NaCl solution, bulb diameter and weight significantly decreased at the end of the experiment. These results suggest that bulb growth inhibition could be attributed to limiting photosynthetic rate and stem growth. This finding suggests that salinity mitigation is necessary to maintain plant growth and photosynthetic capacity in lily cultivation on salt-affected soils.

This study aimed to reconfirm the sex change scale and pattern of Tegillarca granosa. Although the sex ratio (female : male, female proportion) of T. granosa was 1:2.32 (30.2%) at the initial stage (2011) of the study, it was 1:0.94 (51.5%) after one year (2012) in the same population. The increase of the female proportion was greater in the 2+ year class (23.0%) when compared to the 1+ year class (19.2%). Overall, sex change ratio of 37.6% was observed in this population of T. granosa. The sex change ratio of the 2+ year class (39.3%) was higher than that of the 1+ year class (35.3%). And sex change ratio in the males (42.2%) was higher than that in the females (26.9%). The female proportion was the opposite of the result from 2006~2007, and one of the causes was presumed to be the difference in cumulative water temperature during the gonadal inactive stage (winter).

수염풍뎅이(Polyphylla laticollis manchurica)는 과거에는 흔히 발견되었으나, 1970년대 이후 한반도 내 개체수 가 급격히 감소하여 2005년 환경부에 의해 멸종위기 야생생물 Ⅰ급으로 지정되었다. 또한 해당종의 분자생물학적 연구는 멸종위기종이라는 특성으로 인해 제한적으로 진행되었다. 그로 인해 NCBI 등 공공 데이터베이스에서 제공되는 서열정보들 또한 부족한 실정이다. 이 연구는 이러한 한계를 극복하고 수염풍뎅이의 유전적 특성을 규명하기 위해 생물정보학적 기술을 활용하여 전사체 분석을 진행하였다. Illumina HiSeq 2500 플랫폼을 사용하여 53,433,048개의 RNA reads를 얻었으며, Trinity와 TGICL을 이용한 De novo 어셈블리 분석을 통해 18,172개의 unigenes를 생성하였다. 생성된 unigenes는 GO, KOG, KEGG, PANM DB를 활용하여 annotation을 진행하였다. 그 결과, GO 분석에서는 ‘binding and catalytic activities’와 관련된 항목이 높은 발현을 보였으며, KOG 분석의 경우 ‘Cellular Processes and Signals’ 범주가 높은 비율을 나타내었다. KEGG 분석을 통해 2,118개의 unigenes가 metabolic 카테고리에 annotation된 것을 확인하였다. SSR 모티프 분석에서는 AT/AT (42.90%) 모티프, AAT/ATT (13.13%) 모티프 순으로 많이 나타나는 것을 확인하였다. 이 연구를 통해 분석한 결과 들을 이용하여 유전자원 및 종 정보를 실시간 제공 및 정보 공유가 가능하도록 Database 및 web-interface를 구축하 였으며, 이러한 자료들은 국내 멸종위기종인 수염풍뎅이의 고유한 유전적 특성을 발굴 및 확보할 수 있는 기반자 료로써 활용될 수 있을 것으로 사료된다.

Recently, it is demonstrate that the invertebrates have a immune memory, called Immune priming (IP). It was partially studied that the IP is mainly regulated by epigenetic modification. Here, to understand the IP on antimicrobial peptides (AMPs) production, we investigated larval mortality and time-dependent expression patterns of AMP genes in T. molitor larvae challenged with E. coli (two-times injection with a one-month interval). Interestingly, the results indicate that the higher and faster expression levels of most AMP genes were detected compared to the non-primed T. molitor larvae. Our results may used to improve the understanding of mechanisms of invertebrate immune memory.

지속적인 기후변화로 인해 매개 곤충을 통한 다양한 신종감염병이 국제적으로 확산되고 있으며, 발생빈도 또한 증가하는 추세이다. 이러한 매개질병을 관리하기 위해서는 질병을 매개하는 매개체에 대한 정보와 지속적 인 모니터링이 필요하다. 이 연구는 제3급 법정 감염병으로 지정된 중증열성혈소판감소증후근(Severe Fever with Thrombocytopenia Syndrome, SFTS) 및 라임병(Lyme disease) 등의 매개체로 알려져 있는 참진드기를 대상으로 충남 당진 일대에서 2018년부터 2023년까지 총 6년, 4월-11월의 기간동안 월 1회 4개의 환경(무덤, 산길, 잡목림, 초지)에서 드라이아이스 유인트랩을 사용하여 발생밀도를 조사하였다. 그 결과 2018년 16,996마리, 2019년 16,698마리, 2020년 6,417마리, 2021년 7,380마리, 2022년 3,451마리, 2023년 3,465마리로, 총 54,407마리가 채집되 었으며, 초지에서 가장 많이 채집되었다. 채집된 참진드기는 2속 3종으로 작은소피참진드기(Haemaphysalis longicornis), 개피참진드기(H. flava), 일본참진드기(Ixodes nipponensis)이며, 작은소피참진드기 (H. longicornis) 가 42,489마리(78.09%)로 높은 우점도를 보였으며, SFTS 보유 여부를 확인하기 위해 RNA 추출 및 Nested RT-PCR 단계를 걸쳐 전기영동을 수행하였으나 양성 검체는 0건으로 확인되었다. 이러한 연구 결과는 SFTS의 주요 매개 체인 참진드기 발생 양상 파악 및 매개 질병 관리 전략 수립에 기초 자료로서 활용될 수 있을 것으로 사료된다.

국립기상연구소의 보고에 의하면 최근 한반도의 기온 상승으로 인해 온대내륙성 기후형에 속했던 지점은 온대해양성 기후형으로, 온대해양성 기후형은 아열대습윤 기후형으로 변화하고 있다. 이러한 한반도의 기후 변화는 환경 변인에 민감한 질병 매개 곤충의 분포와 밀도 변화에 영향을 미칠 수 있어 지속적인 모니터링이 중요하다. 이 연구는 철새도래지 내 발생 및 유입될 수 있는 모기와 관련 바이러스 감염률을 확인하기 위해 충남 당진의 철새도래지에서 BG-sentinel trap 및 LED trap을 사용하여 2021년부터 2023년까지 4-11월간 월 2회 수행하 였다. 채집된 모기는 총 3,723마리로, 4속 16종을 확인하였다. 그 중 금빛숲모기 (Aedes (Aedimorphus) vexans nipponii) 가 1,711마리(45.96%)로 가장 높은 우점도를 나타냈으며, 흰줄숲모기 (A. (Stegomyia) albopictus) 와 큰검 정들모기 (Armigeres (Armigeres) subalbatus) 각각 588마리(15.79%), 빨간집모기 (Culex (Culex) pipiens pallens) 269마리(7.23%)로 나타났다. 채집된 모기의 Flavi-virus 감염 여부를 확인하기 위해 RNA 추출 및 RT-PCR을 통해 확인하였으나, 모두 음성으로 확인되었다. 이러한 연구 결과들은 기후변화에 맞추어 변화하는 감염병 매개 모기 의 발생 현황을 감시·예측하는데 유의한 자료로 활용될 수 있으며, 향후 모기 매개 질환 발생을 예측하기 위한 기초 자료로 활용될 수 있을 것으로 사료된다.

털진드기 유충 (Acari: Trombiculidae)은 쯔쯔가무시증을 전파하는 주요 매개체이다. 털진드기 유충의 발생량 은 가을철에 증가하는 것으로 알려져 있지만, 환경 및 시기에 따라 발생 패턴이 다르게 나타날 수 있어 각 지역에 대한 조사가 필요하다. 이 연구는 충남 예산의 털진드기 발생 양상을 확인하기 위해 2017년부터 2023년까지 36-51 주차 (9-12월)에 걸쳐 현장 조사를 수행하였다. 논, 밭, 수로, 초지에 5m 간격으로 털진드기 트랩을 환경별로 5개씩 설치하여 채집하였다. 그 결과 총 3,257개체로 2017년 1,104마리, 2018년 785마리, 2019년 650마리, 2020년 160마 리, 2021년 139마리, 2022년 233마리, 2023년 186마리 채집되었다. 동정 결과 5속 12종이 확인되었으며 둥근혀털 진드기(Neotrombicula tamiyai)가 1,882개체(57.78%)로 우점도가 가장 높게 나타났다. 이러한 발생 양상에 관한 연구는 매개 질환의 예방 및 관리 전략 수립에 있어 중요한 기초 자료로 활용될 수 있으므로 지속적인 연구와 모니터링이 필요할 것으로 사료된다.

최근 하천 환경 개선을 위한 노력과 연속성확보의 일환으로 인공구조물에 대한 철거 정책이 시행되고 있으나, 인공구조물 철거가 하천 환경에 미치는 장기적인 영향에 대해서는 명확하게 알려지지 않았다. 이에 본 연구는 하천 내 인공구조물 철거의 장기적인 영향을 분석하고, 지속 가능한 하천 관리 방안을 모색하기 위해 수행되었다. 설악산에 위치한 가는고래골의 인공구조물을 대상으로 2021년 8월부터 2023년 10월까지 8회에 걸쳐 조사한 결과, 조사기간동안 총 3문 3강 8목 11과 85종이 출현하였다. 총 출현종수는 보의 철거 전(총 44종)과 비교하여 철거직후(43종) 다소 감소하였으나, 이후 점진적으로 증가(2022년 56종, 2023년 64종)하였으며, 특히 절지동물 문에 해당하는 분류군의 증가가 확인되었다. 인공구조물과의 거리에 따른 출현종수는 구조물과 가까울수록 종수가 현저히 감소하였으며, 이격될수록 종수가 증가하였다. 장기적인 조사결과 인공구조물과 이격되어 있는 정점부터 점진적인 종수의 안정화가 확인되었으며, 인공구조물 철거지점과 가까운 지점에서는 지속적인 하상 변화가 관찰되고 회복이 느렸다. 이에 인공구조물 철거 후, 빠른 회복을 위해서는 초기 주변환경을 고려한 서식환 경의 조성 및 관리에 관한 추가적인 연구가 필요할 것으로 보인다.

먹노린재 합성집합페로몬 후보물질 12종에 대한 유인력을 평가하였다. 페로몬 방출기는 4구 후각계 (Olfacomter)를 사용하였고 4개의 진공관에 각각 후보물질을 투입 후 진공 유압 방식으로 방출하여 포집기에 유인되는 먹노린재의 개채수를 측정하는 방법으로 검정하였다. 4구 후각계 페로몬 평가 방법은 기존 Y-관 후각 계의 문제점인 양방향 선택성과 공간 한정성을 개선하여 평가의 정확성을 향상시켰다. 유인력 평가 결과 12종의 유인제 후보물질 중 Trans-2-Decenal이 먹노린재 실험개체에 대하여 100% 유인력을 보였다. 또한, 선별된 Trans-2-Decenal의 먹노린재 유인력에 대한 유효농도 시험을 진행 한 결과, 50%의 농도에서 유인력이 가장 높았 다. 본 연구를 통해서 선별된 Trans-2 Decenal은 기존의 노린재과에 대한 페로몬 트랩에 비해 먹노린재에 대한 유인 효과가 높을 것으로 사료되었다. 이에 따라, Trans-2 Decenal을 기반으로 한 페로몬 트랩이 상용화된다면 추후의 먹노린재 방제 효과가 높아질 것으로 기대된다.

우리는 솔수염하늘소(Monochamus alternatus) 장에 존재하는 공생미생물들을 분리하였다. 그중 다양한 식물 들을 대상으로 성장 촉진 효과가 보고된 세균을 단일배양 분리하였다. 이 세균은 16S rRNA sequencing을 통하여 Enterobacter roggenkampii로 동정되었다. 우리는 분리된 E. roggenkampii에 대하여 genomic sequencing을 수행하 였고 유전학적 특성을 확인하였다. 우리는 E. roggenkampii가 식물의 성장을 촉진할 수 있는 다양한 유전자들을 가지고 있는 것을 확인하였고 그 중 IAA-Asp hydrolase 유전자를 가지고 있음을 알 수 있었다. 동시에, 분리된 E. roggenkampii와 같은 속의 세균을 대상으로 다양한 API kit와 기질 첨가 배지를 이용하여 생화학적 특성을 비교하였다. 향후 IAA-Asp 가수분해효소를 생산하는 잠재적인 식물 생장 촉진 비료 미생물로 등록하여 다양한 작물을 대상으로 생장 촉진 효과를 확인할 것이다.

The fall armyworm, Spodoptera frugiperda, has developed extremely high levels of resistance to chlorantraniliprole and other classes of insecticides in the field. As microRNAs (miRNAs) play important roles in various biological processes through gene regulation. we examined the miRNA profile of S. frugiperda in response to Chlorantraniliprole, Indoxacarb and Thiamethoxam. Transcriptome analysis showed significant changes in the abundance of some miRNAs after treatment of S. frugiperda larvae with LC20 concentrations of three insecticides. A total of 197 miRNAs were systematically identified from S. frugiperda, and 16, 9, 2 miRNAs were differentially expressed after treatments of three insecticides. Importantly, three miRNAs were significantly downregulated and three were upregulated by RT-qPCR after treatment the LC50 of three insecticides with S. frugiperda larvae. Microinjection of agomirs of these six miRNAs into S. frugiperda larvae resulted in significant changes in mortality rates when exposed to three insecticides. Additionally, we also screened potential target genes for some of differentially expressed miRNAs, which may play important roles in insecticide resistance development. These findings provide valuable insights into the molecular mechanisms of insecticide resistance and underscore the potential of miRNAs as targets for the development of novel pest control strategies in S. frugiperda.