In general, the shape of cumulus-oocyte-complexes (COCs) at germinal vesicle (GV) stage is important roles on meiotic maturation of porcine oocyte during in vitro maturation (IVM). Then, mitochondria produce reactive oxygen species (ROS) such as superoxide from electron transport system during oocyte maturation. ROS levels on oocytes are regulated by various antioxidant enzymes in cumulus cells (CCs). However, the effect of mitochondria derived superoxide production from CCs during IVM of porcine oocyte has not been reported. Firstly, we divided groups according to large number of CCs (Grade 1: G1) and small number of CCs (Grade 2: G2). Then, we counted cumulus cells of G1 and G2 oocyte by using haemocytometer. The oocyte maturation rate was significant decreased (p < 0.05) in G2 oocytes than that of G1 oocytes. We measured mitochondria derived superoxide in G1 and G2 COCs by using Mito-SOX staining. Mitochondrial superoxide was higher in G2 COCs than G1 COCs. Then, the mRNA expression levels of antioxidant enzymes (SOD1, SOD2 and PRDX3) in G2 COCs were decreased compared to G1 COCs. To reduce mitochondria derived superoxide, we used Mito-TEMPO as mitochondrial superoxide scavenger. Oocyte maturation rates in both G1 and G2 groups treated with Mito-TEMPO were increased than that of non-treated groups. Mitochondrial superoxide was lower in G1 and G2 groups treated with Mito-TEMPO than that of non-treatment groups. The mRNA expression levels of antioxidant enzymes in G1 and G2 COCs treated with Mito-TEMPO were increased compared to non-treated groups. Based on these findings, we suggest that reduction of mitochondria derived superoxide by Mito-TEMPO assists maturation competence in porcine oocytes.

Mitochondrion is an organelle for regulating calcium (Ca2+) homeostasis. Mitochondrial Ca2+ plays important roles on oocyte maturation, fertilization and embryonic development for ATP production. Low quality oocytes have mitochondrial dysfunction, which lead to overloaded Ca2+ in mitochondria. Recently, Rhod-2 is well known as a mitochondrial derived Ca2+ indicator. However, the changes of Rhod-2 in matured or fertilized porcine oocytes have not been reported. Therefore, the aim of study was to identify the effects of mitochondrial Ca2+ using Rhod-2 on quality assessment of matured oocyte and zygotes in pigs. Thus, we classified two groups (group 1: G1, compact COCs and group 2: G2, uncompact COCs) according to differences of cumulus cells amount and cytoplasm morphology in germinal vesicle (GV) stage of porcine COCs. Therefore, we investigated number of Rhod-2 spots in matured and fertilized oocytes from G1 and G2 groups. The Rhod-2 spot numbers were separated into four parts; n<10, 10≤ n < 20, 20 ≤ n < 30, and 30 < n. The Rhod-2 spots number of G2 group had greater than G1 group in part of 20 ≤ n. Additionally, we investigate mean number of Rhod-2 spots from G1 and G2 groups in matured and fertilized oocytes. As a result, we confirmed that average number of Rhod-2 spots in G2 group increased than that of G2 group. Finally, we also measured the Rhod-2 intensity in matured and fertilized oocytes of G1 and G2 groups. Interestingly, the Rhod-2 intensity in G2 group was higher than that of G1 group. (oocyte: p < 0.001 and fertilized oocyte: p < 0.05). These results demonstrated that changes in Rhod-2 spots and intensity were increased in low quality of matured and fertilized oocytes. Therefore, our results suggest that the differences in mitochondrial calcium level are associated with morphological quality of porcine COCs.

This study was conducted to examine the effect of new inoculants on in vitro digestibility and fermentation characteristics of high moisture rye silage. Rye was harvested at heading stage and divided into 5 treatments, following: No additives(CON); L. plantarum R48-27(NI1); L. buchneri R4-26(NI2); mixture of NI1 and NI2 at 1:1 ratio(MIX); and L. buchneri(LB). The rye forage was ensiled into 10 L bucket silo for 100 days. In vitro digestibility of dry matter and neutral detergent fiber were highest(p<0.05) in NI2 silage. The pH in NI2 and LB silages were lower(p<0.05) than CON silage. Lactate concentration was highest(p<0.05) in NI1 silage. While concentrations of acetate and propionate were highest(p<0.05) in MIX silage. Lactates : acetate ratio was highest(p<0.05) in NI1 silage, but lowest in LB silage. Butyrate concentrations of NI2 and LB silages were lower(p<0.05) than that in CON and NI1 silages. Lactic acid bacteria (LAB) count in all inoculated silages was higher(p<0.05) than that in CON silage, while yeast count in LB silage was lower than in CON, NI1, and MIX silages. In conclusion, application of NI2 inoculant could improve potentially fermentation quality and digestibility of high moisture rye silage.

농업용 무인멀티콥터를 활용한 방제면적은 수도작은 물론 밭작물에서도 방제 범위가 확대되고 있다. 밭작물은 작물의 형태가 다양하여 비행속도, 살포높이 등을 최적화하는 연구가 필요하다. 본 연구에서는 배추, 대파, 고추에서 발생하는 나방류에 대하여 무인멀티콥터의 살포 높이에 따른 방제효과를 확인하였다. 살포된 약제가 작물에 부착되는 정도를 조사한 결과, 배추는 2m, 대파는 3~4m, 고추는 모든 높이에서 비슷한 부착정도를 보였지만, 전체적으로 부착량이 적고 불균일 하였다. 살포 높이별 방제효과는 작물별로 각각 배추(9~10엽기)는 2m높이, 고추(약 1.2m)는 2~3m, 대파(약 60cm)는 2, 3, 4m 각각 비등한 방제효과를 보였다. 각각의 작물모두 경엽처리 대비 약효가 미흡하였으며, 고추는 4m높이 살포시 방제효과가 현저히 낮았다.

최근 지구온난화로 인한 기후변화는 육상 및 해양 생태계에 다양한 영향을 미치고 있다. 농업생태계 역시 이들 생태계에 의존하고 있는 생물 및 인간에게 생물학적, 경제학적, 사회학적으로 다양한 영향을 주고 있다. 기후변화를 쉽게 감지할 수 있는 지표종은 기후변화에 비교적 민감하게 반응을 나타내기 때문에 농업생태계와 같은 경제 사회적 영향을 많이 받는 곳에서 다양하게 활용될 수 있다. 2017년 농업과학원에서는 농업생태계에서 기후변화에 따른 영향을 잘 나타낼 수 있는 식물과 무척처동물 30종을 지표종으로 선정하였다. 30종 중 나비목에 속하는 종으로는 배추흰나비(Pieris rapae), 남방노랑나비(Eurema mandarina), 노랑나비(Colias erate), 호랑나비(Papilio xuthus) 4종이다. 이 연구는 나비 지표종 중 농업생태계에서 가장 풍부하고 확인이 쉬운 배추흰나비를 대상으로 전남, 충북, 경기, 강원지역에서 4월부터 월 1-2회 모니터링을 실시하여 생물계절의 차이를 알아보았다. 조사는 각 지역에서 논과 밭, 산림 등을 포함하는 경로를 선정하여 30분간 이동하면서 좌우 5m내외 출현하는 나비를 조사하는 선 조사법을 실시하였다. 4월 이후부터 조사한 결과 전남에서는 4월초인 14째 주에 이미 많은 수가 관찰된 반면 충북, 경기 등지에선 15째 주 이후 관찰되기 시작하였다. 강원도에서는 6월 중순인 24째부터 관찰되어 위도별 출현 양상의 차이를 나타내었다. 9월말까지 관찰된 생활사 수는 전남에서는 5회, 경기도에서는 4-5회, 충북에서는 4회, 강원에서는 2회로 지역별 차이를 나타내었다. 이러한 결과는 농업생태계에서 흔히 볼 수 있는 배추흰나비가 위도별로 출현시기와 출현횟수를 달리하면서 나타나는 것을 통해 기후변화를 나타낼 수 있는 지표종으로 적절하다고 여겨지며 앞으로도 전국적으로 지속적인 모니터링을 통해 정밀한 출현양상과 미래 분포 변화 모델링 작업에 효과적으로 이용될 수 있는 기초자료를 제공할 수 있을 것으로 여겨진다.

섬은 비록 물에 둘러싸여 고립되어 있지만 서식지 유형이 바닷가부터 산림까지 다양하고 각 서식지마다 다양한 동ㆍ식물이 분포한다. 섬 생물지리학에서 동적평형설(dynamic equilibrium theory)은 섬에 서식하는 생물 종 수가 섬 면적과 육지와의 거리에 따라 결정된다는 이론이다. 대한민국은 3,358개의 섬을 가지고 있는데 이 수는 세계에서 4번째로 많다. 초식성 곤충은 전체 생물종의 1/4을 이루며, 식물을 먹이원으로 하기 때문에 식물과 밀접한 관련이 있다. 따라서 이 연구는 다양한 초식성 곤충의 활동을 알 수 있는 잎의 식흔을 이용하여 섬 생물지리학 이론을 확인하고자 하였다. 2017년 6월, 2018년 6~7월에 다도해해상국립공원에 속해 있는 15개 섬에서 식흔을 알아보았으며 대상 식물은 4개 과(대극과, 자작나무과, 장미과, 참나무과)에 속하는 낙엽활엽수이었다. 조사결과 Chewer와 Miner에 의한 식흔은 섬 면적이 클수록 Chewer에 의한 식흔량의 평균값과 Miner에 의한 mine의 수가 증가하는 경향을 보였다. 하지만 육지와의 거리가 멀수록 Chewer에 의한 식흔량의 평균값과 mine의 수는 감소하는 경향을 보였다. Galler에 의한 식흔은 섬 면적이 클수록 gall의 수는 감소하는 경향을 보였고, 육지와의 거리가 멀수록 증가하는 경향을 보였다. 이 결과를 통해, Chewer와 Miner에 의한 식흔은 섬 생물지리학 이론에 일치하는 양상을 보였지만, galler에 의한 초식활동은 이론에서 예측한 결과와는 맞지 않았다. 이 연구를 통하여 일부 초식곤충의 활동이 섬 면적이나 육지와의 거리에 영향을 받는 것을 알 수 있었으나 galler와 같은 초식곤충은 일반적인 경향을 따르지 않았으며 이러한 원인에 대한 정밀 연구가 필요할 것으로 생각한다.

미국선녀벌레(Metcalfa pruinosa)는 외래 침입해충으로 조사가 시작된 2009년 이후 발생지역과 발생면적이 계속 증가하여 2018년에는 123개 시군구의 21,154ha에서 발생이 보고되고 있다. 미국선녀벌레는 농경지와 그 주변 산림지에서 활동하기 때문에 정부와 지자체간 협업을 통해 농림지 동시방제를 5월하순경(부화약충 대상)과 7월 중순경(성충 대상) 2회 실시하고 있다. 농촌진흥청에서는 미국선녀벌레의 기생천적인 선녀벌레집게벌(Neodryinus typhlocybae)의 안정적인 도입과 미국선녀벌레에 대한 생물적 방제원으로서 국내 정착을 위해 이탈리아 파도바대학과 국제협력사업을 2017년부터 수행하고 있다. 선녀벌레집게벌은 완주에서 월동이 가능하였으며 6월 초에 50%이상 우화를 하였다. 2018년도에 온실(완주)과 야외(수원, 태안)에서 증식하여 1,000여 개체 이상을 확보하였으며 도입천적의 안정적인 국내 정착과 확산 및 활용 방안에 대해 논의하고자 한다.

Cold, salt and heat are the most critical factors that restrict full genetic potential, growth and development of crops globally. However, clarification of genes expression and regulation is a fundamental approach to understanding the adaptive response of plants under unfavorable environments. In this study, we applied an annealing control primer (ACP) based on the GeneFishing approach to identify differentially expressed genes (DEGs) in Italian ryegrass (cv. Kowinearly) leaves under cold, salt and heat stresses. Two-week-old seedlings were exposed to cold (4°C), salt (NaCl 200 mM) and heat (42°C) treatments for six hours. A total 8 differentially expressed genes were isolated from ryegrass leaves. These genes were sequenced then identified and validated using the National Center for Biotechnology Information (NCBI) database. We identified several promising genes encoding light harvesting chlorophyll a/b binding protein, alpha-glactosidase b, chromosome 3B, elongation factor 1-alpha, FLbaf106f03, Lolium multiflorum plastid, complete genome, translation initiation factor SUI1, and glyceraldehyde-3-phosphate dehydrogenase. These genes were potentially involved in photosynthesis, plant development, protein synthesis and abiotic stress tolerance in plants. However, this study provides new insight regarding molecular information about several genes in response to multiple abiotic stresses. Additionally, these genes may be useful for enhancement of abiotic stress tolerance in fodder crops as well a crop improvement under unfavorable environmental conditions.

Glutathione S-transferase (GST) is a key gene involved in multiple stress tolerance in all living organisms, though it is still to be disclosed the gene function in teff grass [Eragrostis tef (Zucc.)Trotter].The objectives of this study were to clone and molecular characterization of GST gene in teff grass. We characterized GST1 from teff grass (EtGST1), it composed of a 645-bp open reading frame (ORF) that encoded 195 amino acid residue. Further, we transformed EtGST1 in E.coli BL21 (DE3) cells. This recombinant EtGST1 in E.coli BL21(DE3) induced at 37°C temperature. In addition, Growth of cells overexpressing EtGST1 rapidly increased in the presence of polyethylene glycol (5%), heat (46°C), NaCl (0.6%), and arsenic (1 mM) than that of cells harboring an empty vector. These results suggest that EtGST1 would be suitable candidate for improving tolerance in forages and/or grasses species against multiple abiotic stresses.

Cold, salt and heat are most critical factors that restrict full genetic potential, growth and development of crops worldwide.. In this study, we applied an annealing control primer (ACP) based GeneFishing approach to identify differentially expressed genes (DEGs) in annual ryegrass (cv. Kowinearly) leaves under cold, salt and heat stresses. Two-week-old seedlings were exposed to cold (4°C), salt (NaCl 200 mM) and heat (42 °C) treatments for 6 h. A total 8 differentially expressed genes were isolated form ryegrass leaves. These genes were sequenced then identified and validated form National Center for Biotechnology Information (NCBI) database. We identified several promising genes encoding light harvesting chlorophyll a/b binding protein, alpha-glactosidase b, chromosome 3B, elongation factor 1-alpha, FLbaf106f03, complete genome, translation initiation factor SUI1, and glyceraldehyde-3-phosphate dehydrogenase. These genes were potentially involved in photosynthesis, plant development, protein synthesis and abiotic stress tolerance in plants. These genes might be useful for the enhancement of abiotic stress tolerance in fodder crops along with crop improvement under unfavorable environmental conditions.

강원도농업기술원에서는 2003년 무름병에 비교적 강하고 화색과 화형이 우수하고 장미 분홍색을 가진 Zantedeschia rehmanni × hybrid ‘Super Gem’과 연한 노랑색 품종 Z. × hybrid ‘Black Magic’을 각각 모본과 부본으로 하여 인공 교배 하였다. 2006년에 개화특성을 검정하여 화색과 화형이 좋은 ‘GZ0616’를 선발하였으며, 2007년에 포장 재배하여 자구 증식률, 초장과 초세 등 1차 특성검정 후 2차 선발하였다. 2013부터 2015년까지 특성검정과 재배시험을 통하여 균일성과 안정성이 인정되어 ‘강교C4-6호’로 최종 선발되었으며, 2017년 2월에 ‘립스마일(Lip Smile)’로 품종등록 되었다. 화포 외부의 주 색은 연노랑바탕 적자색(Y2C+RP79C)이며, 화포 높이는 8.5cm, 폭은 6.2cm로 대형화이다. 개화소요일수는 64.3일, 초장은 66.0cm, 괴경은 80.0g이다. 기호도 평가에서도 ‘Captain Rosette’와 유사하였으며, 절화용으로 이용 가능하다.