높은 종횡비와 원자 수준의 얇은 두께를 갖는 다공성 2D 소재는 고성능 분리막 제작에 활용된다. 이를 위해서는 다공성 2D 소재를 다공성 지지체 위에 균일하게 도포할 수 있는 코팅법이 필수이다. 본 연구는 이를 위한 제올라이트 MFI 나노막의 간단하면서도 효과적인 코팅법을 제시한다. 직접합성법으로 합성된 제올라이트 MFI 나노막은 물에 분산되면서 동 시에 표면 활성을 보여, 이 특성을 활용하여 소수성 계면에 흡착시키는 것이 가능하다. 소수성 개질을 다양한 형태의 지지체 에 적용하여, 이들 표면에 고밀도의 나노막 흡착 코팅이 가능함을 보였다. 또한, 이 흡착코팅의 반복 수행을 통해 나노막의 완전피복을 달성하고, 이를 연속적인 MFI 필름 및 멤브레인으로 성장시킬 수 있었다. 이 간단한 코팅법은 제올라이트 나노막 뿐만 아니라, 표면활성을 보이는 다른 2D 소재에도 적용 가능할 것으로 보이며, 2D 소재의 활용도를 제고할 수 있을 것이다.

The oriental fruit fly, Bactrocera dorsalis, is highly polyphagous pest that damages over 400 plant species, including commercially grown crops and fruits. It was first described in Taiwan and has since invaded Japan and China. In 2021, B. dorsalis was reported on Jeju Island in the Republic of Korea (ROK). To investigate its origin and understand its colonization pathway in ROK, the genetic characteristics were analyzed by using mitochondrial genes. The study analyzed the haplotypes and genetic differences among populations oriental fruit flies collected from Southeast Aisa, including Thailand, Taiwan, and Vietnam. The mitochondrial genes cytochrome oxidase subunit I (COI) and cytochrome B (CytB) were used for the analysis. The results showed that B. dorsalis had high levels of haplotype diversity among species. No major haplotype was found among populations. The present study enhances our understanding of the haplotype diversity of B. dorsalis in neighboring countries of ROK. This will expand our knowledge of the source of origin and invasive pathway for B. dorsalis.

담배가루이는 전세계의 온대 및 아열대 지방에 넓게 분포하고 있으며, 한국에서는 시설재배작물의 주요 해충 이다. 1998년 충북 친천군 장미재배지에서 처음 확인되었으며, 이후 전국적으로 확산된 것으로 추정된다. 담배가 루이는 고추, 토마토, 오이 등 300종이 넘는 넓은 기주범위를 가지며, 식물체를 흡즙하여 작물의 생산성을 저하시 키고 토마토황화잎말림바이러스(tomato yellow leaf curl virus, TYLCV) 등 100여종이 넘는 바이러스를 매개한다. 담배가루이는 주로 살충제를 이용한 방제가 이루어진다. 하지만 살충제를 이용한 방제법은 살충제 저항성 개체 를 발생시킨다. 살충제 저항성 개체가 발생하게 되면 방제 효율이 급감하여 농가에 추가적인 경제적 피해를 야기 한다. 본 연구는 국내 지역별 담배가루이를 대상으로 약제별 살충제 저항성의 발생 현황을 조사하여, 지역별 효과적인 약제를 탐색하고 향후 방제 전략 수립에 기여하고자 한다. 담배가루이는 전국 15지역(파주, 양평, 화성, 양구, 횡성, 평창, 당진, 천안, 공주, 예천, 구미, 사천, 남원, 나주, 고흥)에서 채집되었다. 살충제는 작용기작 별 사용량이 많은 8종을 선정하였으며, 엽침지법을 사용하여 살충률을 확인하였다. 곤충생장조절제(insect growth regulators, IGR) 피리프록시펜계 약제는 알을 대상으로, 그 외 7개 약제는 2령약충을 대상으로 살충률을 확인하였 다. 모든 지역에서 높은 살충력을 보인 약제는 아버멕틴과 밀베마이신계, 스피노신계, METI살충제, 디아마이드 계 약제이다. 특히 아버멕틴과 밀베마이신계 약제는 살충제 권장사용농도(10ppm)보다 낮은 8.9ppm이하의 LC90 값을 보여 감수성으로 추정되며, 예외적으로 천안 지역의 25.6ppm으로 상대적으로 높은 LC90값을 보였다. 낮은 살충력을 보인 약제는 네오니코티노이드계, 설폭시민계, 피리프록시펜계, 테트론산 및 테트람산 유도체 약제이 다 특히 네오니코티노이드계 약제는 모든 지역에서 살충제 권장사용농도(50ppm)보다 높은 715ppm이상의 LC90 값을 보여, 모든 지역에서 살충제 저항성이 발생한 것으로 추정된다. 실험결과를 통해 살충제 별 살충력의 차이와 지역별 살충제 저항성을 검정하였다. 연구결과를 통해 지역별/약제별 저항성관리 및 대응전략을 수립하여 농업 생산성을 향상시키는 것에 도움이 되고자 한다.

The small brown planthopper (SBPH), Laodelphax striatellus, is a major insect pest for the rice plants. SBPH is also a known vector of rice stripe virus (RSV), which causes severe yield losses in rice crops throughout the East Asia. RSV is persistently transmitted by SBPH and can also be transmitted to offspring through transovarial transmission. SBPH is known to migrate from China to the west coast of the Republic of Korea (ROK). The study investigated the impact of temperature on the acquisition and transmission of RSV by SBPH in ROK, which is expected to experience increased migration and emergence of SBPH due to climate change. The results revealed that the acquisition and transmission rates of RSV were higher at 27°C compared to 24°C, with rates of 100% and 78.3%, respectively. However, at 30°C, the acquisition and transmission rates of RSV was decreased. The results suggests that temperature can impact the transmission of RSV by SBPH. To investigate this further, SBPH adults were fed on RSV-infected plants and infection rates were compared across various tissues, including the head, salivary glands, midgut, Malpighian tubules, ovary, and hindgut. Results showed that at 36 hours post-infection, RSV was highly detected in the Malpighian tubules, ovary, and hindgut. At 48 hours post-infection, RSV was also detected in the thorax. These results suggest that the transmission rates of RSV in SBPH increase with temperature between 24-27°C, but decrease at 30°C, indicating that the vectorial capacity of SBPH for RSV decreases above a certain threshold.

The Asian longhorned tick, Haemaphysalis longicornis, is an ectoparasite of domestic and wild animals, which transmit various pathogens including Severe Fever with Thrombocytopenia Syndrome Virus (SFTSV). They are the predominant hard tick species in Republic of Korea (ROK) and widely distributed throughout ROK. It is known that H. longicornis produce their offspring via two reproductive strategies, bisexual and parthenogenesis. It might affect their population maintenance and vectorial capacity. Parthenogenesis H. longicornis had the insertion of two thymine ‘T’ in mitochondrial 16s rDNA. In this study, we analyzed the proportion of bisexual and parthenogenesis H. longicornis in ROK including thirteen cities: Goseong[GS], Sokcho[SC], Chuncheon[CC], Ganghwa[GH], Samcheok[SCH], Sangju[SJ], Boryeong[BR], Ulsan[US], Gochang[GC], Jinju[JNJ], Jindo[JD], Jeju[JJ], and Seogwipo[SG]. Parthenogenesis individuals predominated from the northeastern are of ROK including Goseong, Sokcho, Chuncheon, Ganghwa, Samcheok, Sangju, Ulsan, and Jinju. Whereas bisexual individuals predominated from the southwestern area in ROK including Boryeong, Gochang, Jindo, Jeju, and Seogwipo. The analysis of haplotype diversity using concatenated sequences of mitochondrial Cytochrome c oxidase subunit I (COI) and Cytochrome B (CytB) revealed that H. longicornis were grouped into two major haplotypes. Two major haplotypes were correlated with bisexual and parthenogenesis, respectively. Likewise, H. longicornis individuals were divided into two clades and each clade were indicated by bisexual and parthenogenesis. The current study provides us an understanding of the genetic characteristics of two reproductive strategies for H. longicornis, which will be led to expand knowledge of the life cycle and population maintaining for H. longicornis.

The salivary glands of hard ticks consist of three types (type I, II, and III) of acini according to their functions and location. The type II and III acini play critical roles in tick salivation, which is likely controlled by a variety of neuropeptides or neurotransmitter via interaction with their receptor, G protein-coupled receptors (GPCRs). Orchestration of dopamine receptor (D1) and invertebrate specific D1-like dopamine receptor (InvD1L) located in type II and III acini precisely control tick salivary secretion via collection of primary saliva in the lumen and expulsion of collected saliva, respectively. The two dopamine receptors (D1 and InvD1L) in Haemaphysalis longicornis were identified as 1278 bp (426 aa) and 1362 bp (454 aa) in length, respectively. Both dopamine receptors were functionally analyzed through Ca2+ and cAMP assay using the heterologous expression system. The transcripts of D1 and InvD1L were profiled from synganglion and salivary glands of female ticks (unfed, 3/18/60/96 post blood meal and replete). D1 and InvD1L were significantly upregulated in the early phase of blood feeding from female H. longicornis. Salivary secretion induced by dopamine was significantly reduced by RNAi of D1 and InvD1L. Interestingly, RNAi of two dopamine receptors induced a significantly longer period of blood feeding in female ticks, which were significantly lighter after feeding than control. Taken together, it was suggested that D1 and InvD1L play critical roles in early and late phase of tick blood feeding for feeding capability.

담배가루이(Bemisia tabaci)는 국내 주요 농업 해충으로서 고추, 오이, 토마토 등의 시설재배 작물에 큰 피해를 입힌다. 담배가루이는 작물을 흡즙하여 식물체의 상태를 악화시키고 TYLCV(tomato yellow leaf curl virus)등 100 여 종의 바이러스를 매개하며, 배설물을 통해 그을음병을 유발한다. 가장 일반적인 담배가루이의 방제방법은 빠르고 높은 효과를 지닌 살충제 살포이다. 하지만, 지속적인 화학적 방제는 해충의 살충제 저항성을 야기한다. 살충제 저항성은 방제 효율 감소와 농가의 경제적 손실을 일으킨다. 본 연구는 국내 지역별 시설 고추 재배지에서 발생한 담배가루이의 약제별 저항성을 조사하여, 지역별로 효과적인 약제 선정 및 대체 약제 추천 등 지속 가능한 해충관리법을 제시하고자 한다. 담배가루이는 전국 13개(파주, 양평, 화성, 횡성, 당진, 천안, 공주, 예천, 구미, 사천, 남원, 나주, 고흥) 지역에서 채집되었다. 작용기작 별 사용량이 많은 8종을 선정하였으며, 엽침지법을 사용 하여 살충률을 확인하였다. 곤충생장조절제(insect growth regulators, IGR)인 피리프록시펜계 약제는 알을 대상 으로, 그 외 7개 약제는 2령약충을 대상으로 살충률을 확인하였다. 높은 살충력을 보인 약제는 아버멕틴, 밀베마 이신계, 스피노신계, METI살충제, 디아마이드계 약제이다. 아버멕틴, 밀베마이신계는 권장사용농도로 처리 시 최소 84.5%, 최대 100% 살충률을 보였다. 스피노신계는 최소 86.3%, 최대 90.6% 살충률을 보였으나 천안, 파주, 사천에서 각각 59.7%, 66.6%, 79%로 다른 지역에 비해 상대적으로 낮은 살충률을 보였다. METI살충제는 최소 81.1%, 최대 98% 살충률을 보였으나 나주, 예천, 천안, 사천이 각각 61.6%, 68.8%, 68.9%, 69.2%의 상대적으로 낮은 살충률을 보였다. 디아마이드계는 최소 83.9%, 최대 91.9% 살충률을 보였으나 천안과 구미가 각각 56.6%, 59.8%로 상대적으로 낮은 살충률을 보였다. 낮은 살충력을 보인 약제는 네오니코티노이드계, 설폭시민계, 테트 론산 및 테트람산 유도체, 피리프록시펜계 약제이다. 네오니코티노이드계는 최소 14.1%, 최대 41.9% 살충률을 보였다. 설폭시민계는 최소 17%, 최대 42.8% 살충률을 보였다. 테트론산 및 테트람산 유도체는 최소 30.5%, 최대 54.9% 살충률을 보였으나 천안이 14.4%로 특히 낮은 살충률을 보였다. 피리프록시펜계는 최소 55.3%, 최대 64.3% 살충률을 보였으나 횡성이 72.2%로 상대적으로 높은 살충률을 보였으며, 파주가 35%로 상대적으로 낮은 살충률을 보였다. 실험 결과를 통해 살충제 별 살충력의 차이와 지역별로 살충률의 차이를 확인하였다. 본 연구결 과를 통해 효과적인 약제 추천과 지역에 따라 다른 방제 전략 제시에 도움이 되고자 한다.