장수풍뎅이는 우리나라 곤충 산업에서 학습𐤟애완곤충으로 활용도가 매우 높으며 전국적으로 많은 농가에서 사육 되고 있다. 최근 식용, 약용으로도 허가가 되어 농가의 수가 확대되고 있고, 대부분 번식 개체 암수 비율 증가(2:1 이상), 대형 상자, 대량의 발효톱밥을 이용하여 번식을 한다. 이는 몇몇 농가들에게는 경제적 비용을 늘리는 요인이 되어 왔다. 본 연구에서는 비용 절감 방안을 모색하고자, 칸막이 사육 상자를 고안하여 한 쌍으로만 실내 번식(온도 25℃, 습도 60%)을 실시하였다. 조사 결과, 칸막이가 없는 사육 상자에서 평균 산란수는 93.6개였고, 칸막이가 있는 처리구의 경우에는 평균 산란수가 121.3개로 칸막이가 없는 것보다 알을 더 많이 낳는 경향을 보였다. 또한, 발효톱밥의 경도가 높은 처리구에서 산란을 더 많이 하는 경향을 보였다.

일반 시설재배지는 겨울을 포함한 저온 시기에 외부의 온도 변화에 영향을 가능한 적게 받기 위한 형태였다면, 최근에는 환경제어기술이 발달하면서 온도, 습도, CO₂, 광량 등을 제어할 수 있는‘스마트팜(Smart-farm)’이 농가에 보급되고 있다. 한편, 토마토 시설재배지에서 많이 발생하는 대표적인 미소해충인 담배가루이와 작은뿌리파리는 유묘나 창문과 출입문의 개폐과정 중에 유입되어 피해를 입히는 것으로 알려져 있다. 스마트팜 내의 해충 발생밀도는 시설재배지 내부의 미소환경에 따라 달라질 수 있다. 따라서 이러한 미소환경의 패턴을 조사하면 좀 더 정확한 해충 발생예찰이 가능할 것으로 생각된다. 본 연구에서는 서로 다른 지역에 위치한 4개의 스마트팜에서 온도와 습도, 그리고 담배가루이와 작은뿌리파리의 해충밀도를 황색 끈끈이 트랩을 이용하여 1주일 간격으로 조사하여 스마트팜 내의 환경변화에 따른 담배가루이와 작은뿌리파리의 수평적, 수직적 밀도분포를 분석하였다.

The multicolored Asian ladybeetle Harmonia axyridis is characterized by polymorphism of the elytral pattern. Melanization in Harmonia axyridis is crucial for their elytral coloration, but the molecular mechanisms are not fully understood in this species. Tyrosine hydroxylase (TH) and dopa decarboxylase (DDC), two key enzymes in the melanin pathway, convert tyrosine and dopa into dopa and dopamine, respectively. In this study, it was to determine the role of TH and DDC of Harmonia axyridis (HaTH and HaDDC) in body and wing pigmentaion produced via melanin pathway. The cDNA sequences of HaTH and HaDDC were cloned to perform RNAi-based functional analysis. Injected dsRNA to the 4th larvae caused knockdown of target genes, and it was verified by quantative realtime PCR. Both TH and DDC RNAi adult show loss of black pigmentation in their body and wing pigmentaion. These results is expected to be helpful to investigate polymorphism by melanin pigment in Harmonia axyridis.

For the studying of effects of matrine and azadirachtine against Aphidius colemani, it was conducted to test the toxic effect of ecofriendly materials. Matrine and azadirachtine are active ingredient of the most commonly used eco-friendly insecticidal materials against insect pests. The effects of materials are investigated by spraying solution to mummies and adults in laborartory condition (Temp: 25℃; 16L:8D; RH: 50-60%). Each materials was diluted and treated with 5 concentrations, 10 wasps for each replications and 3 replications for each concentration. Fitness of A. colemani was assessed by measuring survival rate, emergence rate, longevity and fecundity. Wasps adults were used for experiments within 48 hours after their hatching. Emergence rates were checked for 12 days after spray to mummies of A. colemani, and survival rates were checked at 24 and 48 hours after vial test for adult parasitoids with 10% sugar solution. Adult wasps were exposed to dry residue of material for 24 hours. Longevity was monitored every 12 hours and fecundity was measured by the number of mummies produced by A. colemani adults.

작은뿌리파리는 넓은 기주 범위를 가지며 시설하우스에서 피해를 주는 주요 해충이다. 이를 해결하기 위한 방제 방법을 연구하기 위해 재현성 있는 사육방법을 개발보급시켜야 할 필요가 있다. 본 연구는 실내에서 작은뿌리파리에 대한 대량사육시스템을 구축하고 생태적 특성을 연구하였다. 작은뿌리파리의 온도별 발육을 조사한 결과, 20℃에서 부화율, 용화율, 우화율이 가장 높았으며, 성충을 제외한 발육기간이 20.8일로 가장 짧았다. 성충수명은 온도가 높아질수록 수명이 짧아졌으며, 20℃에서 평균 144개로 가장 많이 산란하였다. 작은뿌리파리 유충 사육배지 조성이 유충 발육에 미치는 영향을 알아본 결과, 물한천배지와 감자디스크배지가 부화율 84.7, 84.4%로 높았으며, 유충기간은 감자디스크배지가 14.7 일로 가장 짧았다. 용화율, 우화율은 감자디스크배지가 85.2, 82.6%로 가장 높았고 산란수도 125.6개로 가장 높았다. 우화케이지에서 생육배지를 선발한 결과, 우화율은 원예용 상토 50% + 톱밥 25% + 잘게 간 감자 25% 배지가 접종 14일차의 우화율이 88.4%로 가장 높았다. 우화케이지의 생육배지 적정 접종밀도는 유충 1,000개 접종 시 84.7%로 가장 높았고, 유충 3,000, 5,000, 7,000개 접종시 81.4, 58.8, 38.7%로 유충 접종량이 많을수록 우화율이 낮았다. 위 실험 결과에 따라 작은뿌리파리의 대량사육시스템의 사육단계별 자세한 사항을 정리하였다.

토마토는 어느 정도 높은 온습도에서 잘 자라기 때문에 주로 비닐하우스에서 재배되어왔다. 최근에는 정보통신기술 (ICT)의 발달로 온도, 습도, CO₂등의 환경요소를 원격으로 조절하여 힘과 시간을 덜 소모하고도 작물의 생육환경을 편리하게 관리할 수 있는 스마트팜(Smart farm)이 늘어나고 있다. 본 연구에서는 토마토 비닐하우스 및 스마트팜에서의 위치별 온․습도와 토마토의 주요 해충인 담배가루이와 작은뿌리파리의 발생량 및 시설 내 발생분포를 조사하였다. 조사결과, 시설재배지 내의 위치에 따라 온․습도 및 해충 발생량에 차이가 나타났으며, 작은뿌리파리의 경우 시설의 가장자리 및 낮은 위치에서, 담배가루이는 시설의 중앙부 및 높은 위치에서 밀도가 높게 나타나는 경향을 보였다.

Harmonia axyridis have become extremely popular through their extensive elytra and spot variation for many years. However, phenotypic polymorphism and striking visual phenotypes are not yet to be extensively studied. With growing attention to polymorphism of H. axyridis, it is imperative to study involved in genomic research in order to elucidate the molecular mechanisms underlying the diversity of elytra variation. To figure out suitable approach for analyzing genes of H. axyidis, we assessed RNAi as a tool for functional analysis. In order to demonstrate the utility of RNAi technique on H. axyridis, we conducted cDNA library screening to affirm silencing effect. We choose random genes from cDNA clones and the random genes were synthesized into dsRNA. After the injection of dsRNA into last instar larvae, we observed morphological defects or deaths. To investigate the effectiveness of knockdown in H. axyridis, we performed quantitative real time PCR on H. axyridis that appears the most distinctive features. These results provide that RNAi is highly applicable in H. axyridis and it will be useful for the gene functional analysis.

Mutant analysis is one of most optimized genome-wide approach towards acquiring utile phenotypes and defining related genes. Gamma-irradiation, an acknowledged way of mutant-generating method, was applied to gain sets of mutant line in Brachypodium distachyon. B. distachyon is a model plant, commonly used in genus of Gramineae for the research of structure genomics and functional genomics. B. distachyon contribute to rapid and easy analysis because of its small size and quick growth. Mutant population was generated by different doses of gamma-irradiation (0, 50, 100, 150, 200, 250 Gy) in the gamma field phytotron. Distance from the source gives same irradiation duration for each plant. Plant growth parameters such as plant height, tiller number, leaf length & width, internode number & diameter, maturity and yield components (ear number biomass) were scored on M0 plants. Plant responses to different doses of radiation are evaluated and the effective radiation dosages to generate mutant using gamma-phytotron are suggested. Chronic irradiation using gamma-phytotron is useful tool to generate mutants for genomic variations such as SNP or INDEL as well as suitable for functional study of genes in Gramineae.