Fas-associated death domain protein (FADD) functions as an apoptotic adapter in mammals, recruiting caspases for death-inducing signaling complexes, while in lower animals, it interacts with IMD and DREDD to initiate antimicrobial responses. In this study, we examined the T. molitor FADD sequence (TmFADD) using molecular informatics methods to understand its involvement in the host's immune response against microorganisms. Knocking down TmFADD transcripts resulted in increased susceptibility of T. molitor larvae to E. coli, underscoring the significance of FADD in insect defense mechanisms and providing valuable insights into insect immunity.

Tenebrio molitor(T. molitor) is gaining attention as a sustainable food source with high nutrient content. Understanding their immune system, paricularly the role of Tak1 in the Imd pathway, is essential for mass breeding. This study investigates TmTak1 function in T. molitor. we investigated the immune function of TmTak1, followed by systemic infection using E. coli, S. aureus, and C. albicans. As a result, Silencing TmTak1 significantly affects expression levels of AMPs in the whole body, Fat bodies, and Integuments. These results showed lower expression levels of AMP compared to the control group during E.coli injection.

Haemaphysalis longicornis는 사람과 동물에게 여러 심각한 병원체를 전달하는 주요 매개체로, 한반도에 널리 분포하고 있다. H. longicornis는 Rickettsia spp., Borrelia spp., Francisella spp., Coxiella spp., 그리고 중증열성혈소판 감소증후군 바이러스 (SFTS virus) 등을 매개하는 것으로 알려져 있다. 국내에 서식하는 H. longicornis의 미생물 군집과 관련된 연구는 많이 진행되지 않은 것으로 확인되었다. 이 연구는 한반도 내 다양한 지역에서 채집된 H. longicornis의 미생물군집 다양성을 지역별, 성장 단계 및 성별에 따라 분석하였다. 2019년 6월부터 7월까지 질병관리청 권역별기후변화매개체감시거점센터 16개 지역에서 채집한 H. longicornis의 16S rRNA 유전자 V3-V4 영역을 PCR로 증폭 후 Illumina MiSeq 플랫폼으로 시퀀싱하였다. Qiime2를 활용한 미생물 다양성 분석을 통해 총 46개의 샘플에서 1,754,418개의 non-chimeric reads를 얻었으며, 평균 126개 의 operating taxonmic unit (OTU) 을 식별하여 총 1,398개의 OTU를 확인하였다. 대부분의 지역에서 Coxiella spp.가 우점종으로 나타났으며, 특히 Coxiella endosymbiont는 가장 높은 우점도를 보이며, Coxiella burnetii와 계통 발생 학적으로 유사한 것으로 확인되었다. 이 연구를 통해 분석된 결과는 각 지역의 H. longicornis 미생물군집 데이터 베이스 구축에 활용되었으며, 이를 통해 지역별 미생물군집의 특이성을 식별할 수 있게 하였다. 이는 한반도의 H. longicornis에 의한 질병 전파 연구와 이를 통한 공중보건 개선에 기여할 것으로 기대된다.

Chitin and chitosan, abundant biopolymers from shellfish, crustaceans, and fungal hyphae, have diverse applications in food, biomedical, and industrial sectors. Also, insects offer a one of the chitin and chitosan source, yet research into the biological processes of chitin and chitosan within insects remains inadequate. To investigates the safety and benefits of insect-derived chitin and chitosan, we orally administered crab-derived and insect-derived chitin and chitosan to mice and compared RNA expression. NGS derived sequences were obtained and DEG and GO analyses were performed. This study displays a chance to progress the application of edible insects.

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.

Pellino, a highly conserved E3 ubiquitin ligase, is known to mediate ubiquitination of phosphorylated Interleukin-1 receptor-related kinase (IRAK) homologs in Toll signaling pathway. To understand the immunological function of TmPellino, we screened the knockdown efficiency of TmPellino by injecting TmPellino-specific dsRNA into T. molitor larvae. Subsequently, we investigated the larval mortality and the tissue-specific expression patterns of antimicrobial peptide (AMP) genes against microbial challenges. Interestingly, the results indicate that the expression of many AMP genes was upregulated in the Malpighian tubules of TmPellino-silenced T. molitor larvae. This study may provide basic information to understand how Tmpellino regulates AMPs production in T. molitor.

Tube, an intracellular protein of the Toll-pathway, forms a complex with Pelle and MyD88, and regulates a signal transduction to activate NF-κB in Drosophila. To understand the antimicrobial function of TmTube, the induction patterns of TmTube were investigated at 3, 6, 9, 12, and 24 h-post injection of pathogens into 10th to 12th instar larvae. In addition, we investigated the effects of TmTube RNAi on larval mortality and tissue specific AMP expression in response to microbial challenge. Our results will provide a basic information to elucidate the immunological function of TmTube

Tumor necrosis factor receptor-associated factor (TRAF) is known to regulate antimicrobial peptides (AMPs) production in mammals. Here, to understand the immunological function of TmTRAF against microbial challenge, the induction patterns of TmTRAF against microbial infection was investigated by qRT-PCR in the whole-body and tissue of young larvae. In addition, the effects of TmTRAF RNAi on larval mortality and expression of 15 AMP genes in response to microbial infection were investigated. Our studies may help to understand the basic role of AMP production.

In insects, the glutathione S-transferase is initiated in both the detoxification process and the protection of cellular membranes against oxidative damage. In this study, we identified the open reading frame (ORF) sequence of GST-iso1 and 2 from Tenebrio molitor (TmGST-iso1 and 2). To investigate the expression patterrns of TmGST-iso1 and 2 in response to herbicide, 0.06, 0.6, and 6 ㎍/㎕ of butachlor (FarmHannong, Seoul, South Korea) was challenged into T. molitor larvae, resulting that the TmGST-iso1 were highly induced at 3 and 24 h-post injection. Whereas, the highest expression of TmGST-iso2 was detected at 24 h after treatment. This study may contribute to basic information about the detoxifying activities of T. molitor.

Pelle, a serine/threonine kinase, is an intracellular component of the Toll pathway and is involved in antimicrobial peptides (AMPs) production due to pathogenic infection. It is known that the Pelle phosphorylates Cactus and activates the NF-κB signaling pathway in Drosophila, but it is not studied in Tenebrio molitor. In this study we investigated the tissue-specific expression patterns of the Pelle following pathogenic infection at 3, 6, 9, 12, and 24 hours. Additionally, larval mortality and AMP expression against microbial injection were investigated in dsPelle-treated T. molitor larvae. Our results may help to understand the antimicrobial function of TmPelle.

Lytic polysaccharide monooxygenases (LPMOs) catalyze the oxidative cleavage of glycosidic bonds in crystalline polysaccharides including chitin and cellulose. The recent discovery of LPMO family proteins in many insect species suggests that they presumably play a role in chitin degradation in the cuticle/exoskeleton, tracheae and peritrophic matrix during insect development. Insect LPMOs belong to auxiliary activity family 15 (AA15/LPMO15) and have been classified into at least four groups based on phylogenetic analysis. In this study, we identified and investigated the physiological functions of group I LPMO15 (MaLPMO15-1 and PhLPMO15-1) in two longhorn beetle species, Monochamus alternatus and Psacothea hilaris. In both species, depletion of LPMO15-1 transcripts by RNAi resulted in a lethal pupal-adult molting defect. The insects were unable to shed their old pupal cuticle and died entrapped in their exuviae. Furthermore, TEM analysis revealed a failure of degradation of the chitinous procuticle layer of their old cuticle, retaining intact horizontal laminae and vertical pore canals containing perpendicularly oriented chitin fibers (pore canal fiber, PCF) in their core. These results indicate that MaLPMO15-1 and PhLPMO15-1 are required for turnover of the chitinous old cuticle, which is critical for insect molting.

It is well known that the JNK pathway regulates AMP production against pathogenic infection in both vertebrates and invertebrates. Tenebrio molitor hep (Tmhep) is an homolog of MAP kinase kinase in mammals. Here, we investigate the immunological function of Tmhep in responses in microbial infection using RNA interference technology. The results showed that silencing of Tmhep increased the larval mortality against microbial challenge, as well as reduced AMP production compared to the control group (dsEGFP-treated group). Conclusively, Tmhep plays an critical role in antimicrobial defense in T. molitor larvae.

In the study, a variation of Haemaphysalis longicornis, a major vector of fever-causing conditions, was statistically analyzed to identify the spatial and climatic factors affecting the time-dependent variations of its population. The survey occurred in different habitats in South Korea. In addition, we developed a predictive model by using a probability function to find the peak occurrence time annually. As a result, the numbers of adults and nymphs were found to be related to temperature and relative humidity and their population peaked at the end of May in all habitats except deciduous forests. This study is expected to provide information on habitat types, times, and climate patterns that require attention to help control H. longicornis populations.

This study presents the results of mosquito surveillance monitoring in Chungnam Province from 2017 to 2020. A total of 130,750 mosquitoes were collected, and we analyze variations of mosquito populations with emphasis on the most abundant species. We also provide the field survey data based on the different habitats in Chungnam Province.

최근 기후변화 등으로 인한 꿀벌의 폐사가 증가하고 있으나 관련 데이터가 부족하여 이에 대한 연구가 어려움 을 겪고 있어 학습용 인공지능 데이터를 구축하여 양봉 산업 발전에 기여하고자 한다. 학습용 데이터로 생애주기 별 5단계(알, 애벌레, 번데기, 숫벌, 여왕벌), 종봉별 4가지(이탈리안, 카니올란, 한봉, 호박벌), 발생질병 1종(백묵 병) 총 10가지 클래스를 데이터 수집장소 6곳(장성, 포천, 칠곡, 완주, 의령, 장흥)에서 학습용 데이터를 274,206장 구축하였다. 수집된 데이터는 원시데이터, 원천데이터 가공, 라벨링 데이터 결합, 가공데이터 검수 등을 통해 만들어졌으며 관측지에서 온습도, CO, CH4, NH3 등 환경데이터를 200,000건 확보하여 데이터 라벨링을 수행하 였다. 데이터는 AI Hub(www.aihub.or.kr)에서 다운받을 수 있다. 확보된 데이터는 꿀벌의 생애 단계별, 종별, 건강 상태별 이미지 데이터로 구성되어 있어 양봉 관리 자동화, 꿀벌 질병 예측, 양봉 기술 개발 및 연구 등 다양한 분야에 활용될 수 있을 것으로 예상된다.

식용곤충은 미래식량 자원으로써 우수한 가치를 지니고 있어 해외에서는 사육자동화, IoT 및 AI 기술적용, 수직재배시스템 구축 등 많은 연구가 진행되고 있지만 국내에서는 대규모 사육농가나 곤충스마트팜 기술개발 이 부족하여 이를 위한 AI/빅데이터 인프라 구축이 시급한 실정이다. 학습용 인공지능 데이터는 식용곤충으로 활용되고 있는 장수풍뎅이, 흰점박이꽃무지, 갈색거저리, 백강잠, 메뚜기, 풀무치의 생애 주기별 총 6종의 RGB 사진데이터와 분광이미지 데이터 408,000장을 구축하였으며 온도, 습도, CO,, 암모니아, 조도, 수분 등 환경 데이 터 200,000세트를 수집하였다. 수집된 데이터는 원시데이터 수집, 원천데이터 가공, 라벨링 데이터 결합, 가공데 이터 검수 등을 통해 만들어졌으며 관련 데이터는 AI Hub(www.aihub.or.kr)에서 다운받을 수 있다. 확보된 식용곤 충 6종의 데이터는 곤충 종별 성장단계, 환경 변수에 따른 최적의 사육환경 조성, 생산시기 예측, 스마트대량사육 시스템 개발, 제품 가공시 추적이력제 도입, 식용곤충 스마트팜 기술 개발 및 연구 등 다양한 분야에 활용될 수 있을 것으로 예상된다.

상추는 수요가 연중 지속됨에 따라 재배면적과 생산량이 증가하고 있는데, 주로 생식으로 이용되며 수확간격 이 짧아 해충 다발생시 약제방제가 어려운 작물이다. 최근 검은무늬밤나방이 약제방제가 소홀한 포장에서 잎을 광포식하여 빠른 시간내에 직접적인 피해를 주고 있다. 본 연구에서는 검은무늬밤나방의 온도별 발육특성을 구명하여 방제를 위한 기초자료로 이용하고자 한다. 검은무늬밤나방은 시설재배 상추에 발생한 유충을 채집하 여 실내 사육 후 항온조건(15, 20, 25, 30℃)에서 발육단계별 발육기간을 조사하였다. 온도가 높아짐에 따라 각 태별 발육기간은 짧아지는 경향이었으며, 유충은 보통 4회 탈피하였다. 25℃에서 알기간은 2.5일, 유충기간 10.0 일, 전용기간 1.0일, 번데기기간 7.0일로 알에서 성충까지의 발육기간은 20.5일 이었다.

최근들어 평균 온도가 평년보다 높게 경과함에 따라 노지 작물에 발생이 많은 파밤나방, 담배거세미나방, 담배 나방의 발생소장을 2023년 전북 익산의 노지 고추포장에서 성페로몬트랩을 이용하여 조사하였다. 파밤나방은 4월 중순부터 채집되기 시작하였으나 채집량은 적었고 6월 중순, 7월 중순, 9월 상순, 9월 하순에 발생최성기를 보였다. 담배거세미나방은 5월 중순부터 채집되기 시작하여 6월 상순, 7월 상순, 8월 상순, 9월 상순, 11월 상순에 발생최성기를 보였으며 8월 하순이후 발생량이 많은 경향이었다. 담배나방은 5월 상순부터 발생하기 시작하여 6월 중순, 8월 상순, 9월 상순에 발생최성기를 보였으며 10월부터는 채집량이 적은 경향이었다.

고자리꽃파리는 양파 및 마늘 등 백합과 Allium 속에 속하는 농작물에 중요한 해충으로 전 세계적으로 온대지역에 서 경제적 해충으로 취급하고 있다. 본 연구에서는 기존 자료를 바탕으로 월동번데기의 성충으로 우화모델를 작성하 고 포장 실측자료와 비교하여 평가하였다. 월동번데기 발육모형으로 선형과 비선형모형을 작성하고 발육기간 분포 모형과 결합하여 예찰모형을 작성하였다. 비선형발육모형 작성시 3-매개변수 락틴모형 적용뿐만 아니라 4-매개변 수 모형의 마지막 변수 값을 선형모형의 절편값으로 대체하여 저온에서 선형성이 강화도록 변형시켰다. 성충우화 50% 예측에서 일일평균온도를 이용하는 경우 적산온도 모형을 비롯하여 발육률 적산모형(선형식 및 비선형식) 모두 실측치와 큰 차이가 있었다. 시간별온도를 입력값으로 한 경우 3-매개변수 모형을 제외한 사인곡선 적산온도 모형, 선형 발육률 적산모형, 4-매개변수 비선형 발육률 적산모형의 평균편차는 3일과 차이가 없었다. 최종적으로 선형모형 및 4-매개변수 비선형모형을 바탕으로 시간별온도자료를 이용한 발육률 적산모형은 선발하였다. 그 결과 선형 발육률 적산모형이 두 포장적합 집단(1984, 1987)에서 실측일과 편차가 3일과 차이가 없었다. 비선형 발육률 적산모형은 1984년 적합은 0.8일 편차로 정확하였으나 1987년 집단에서 평균편차가 6.5일로 다소 증가하였다.

The Japanese pine sawyer (JPS), Monochamus alternatus Hope, is an important vector of the pine wood nematode, Bursaphelenchus xylophilus (Steiner and Buhrer), which causes pine wilt disease. JPS selects a characteristic life cycle of a four- or five-instar pathway, which indicates the number of instars before pupation. In this study, we investigated the potential presence of a three-instar pathway and sought to determine the minimum larval age required for JPS to construct a pupal chamber. The results showed that no third instars made pupal chambers, suggesting that there is no three-instar pathway. The initiation time of digging the tunnel to make the pupal chamber ranged widely from Julian date 274 (30 September) to 332 (27 November). This timing became an average age stage of 4.8 instar, which equals an 80% completion of the fourth instar. Thus, the minimum larval age at which JPS constructs the tunnel to pupate the next year is estimated to be late in the fourth larval instar. Further, we discuss the diapause ecology in relation to the larval development of JPS in different thermal environments. Tentatively, we suggest that the regulation of diapause induction in JPS involves a dual process of reaching a critical developmental stage and stimulus (tentatively a cold temperature). This hypothesis will be helpful for future studies of diapause mechanisms and the selection of the instar-pathway in JPS and related species.