Acetylcholinesterase (AChE) is a key enzyme that terminates impulse transmission by rapidly hydrolyzing the neurotransmitter acetylcholine at cholinergic synapses. Previous studies have discovered a transiently opening channel referred to as the “back door” in Torpedo californica AChE. Previously, we observed that substituting the Tyr391 residue with a Phe residue significantly decreased the catalytic efficiency of recombinant Apis mellifera AChE1 (AmAChE1), while the reverse substitution restored it. Interestingly, substitution of the Tyr391 residue with a Phe residue in AmAChE1 disrupted the formation of the backdoor, while the reverse substitution restored it. This finding suggests that the Tyr-to-Phe substitution impairs backdoor formation, thereby leading to a significant reduction in the catalytic activity of AmAChE1. This serves as one of the driving forces for the functional transition from AmAChE1 to AmAChE2. In this experiment, we also confirmed the gradual restoration and increase in AChE activity by substituting Phe391 in AmAChE1 with Ser, Trp, Thr, Ile, Asn, and Tyr residues through kinetic assay and molecular dynamics simulation.

Bemisia tabaci Gennadius, one of the most invasive insect pests, has spread quickly nationwide since it was introduced to South Korea in 2008. The use of insecticides is the main management strategy for this pest, but the control efficiency has been decreased due to insecticide resistance. We collected 12 local B. tabaci populations to investigate the regional differences in efficiency and observed the mortality from 14 commercial insecticides applied at recommended concentrations (RC) and dilutions (0.1 RC and 0.01 RC) using the leaf dipping bioassay. Except for etofenprox (46-64%), thiamethoxam (37-60%), pyriproxyfen (21-61%), and pyridaben (61-65%), the other insecticides showed excellent insecticidal efficacy of 70% to 100% at their RC. In particular, flupyradifurone, emamectin benzoate, and cyantraniliprole showed high insecticidal efficacy of over 90% in all of the tested populations. Some insecticides that rapidly decreased in activity (less than 30%) at diluted concentrations or showed high resistance levels in nearby regions were classified for cautious use due to the possibility or potential to develop resistance. The results provide selected insecticides for B. tabaci control by region and could contribute to reducing insecticide abuse and increasing insecticidal efficiency in farming fields.

The onion thrips, Thrips tabaci (Thysanoptera: Thripidae), is a worldwide pest that causes serious damage to Allium crop species and acts as a vector for iris yellow spot virus (IYSV). In a previous study, we established an emamectin benzoate (EB) resistant strain (EB-R) with a 490-fold higher resistance ratio than the susceptible strain (SUS). The EB-R exhibited significantly increased transcript levels of glycine receptor alpha, glutamate-gated chloride channel (GluCl) b, and cytochrome P450 (CYP450) 6EB2 compared to SUS. To identify EB resistance-related genes that are differentially expressed genes between SUS and EB-R, we established an isogenic backcrossing strain and conducted transcriptome analysis after the 4th cycle of isogenic backcrossing. Among the 85 up-regulated genes in the transcriptome data, six cuticular protein genes showed up-regulation. Additionally, CYP450 4g15, which catalyzes the synthesis of cuticular hydrocarbons, exhibited a 6 log2-fold higher expression level in EB-R compared to SUS. Therefore, the elevated expression of genes associated with cuticle protein modification may be significantly is involved in the development of EB resistance.

가막만은 여수반도 남단에 위치한 해역으로 동쪽으로 돌산도, 서쪽으로 고돌산반도 남똑으 로는 개도 등 여러 섬들로 둘러싸인 전형적인 반폐쇄적인 해역으로서, 납북방향의 길이가 약 15km, 동서방향으로 약 9km인 타원형 내만이며, 평균수심은 9m인 천해이다. 가막만의 퇴적물은 주로 silt와 clay로 구성되며 만전체적으로 세립질 퇴적상을 보인다. 지형특성에 따라 대체로 개의 수괴가 존재하 며, 만 내부의 북서쪽은 대형 웅덩이 형태의 지형을 보이며 생활하수가 유입되어 쌓이며 만내의 해수 유동에 의해 물질이 수렴되고 있다. 이처럼 영양염이 풍부하여 양식이 활발히 성행하고 있으며 북서쪽 내만역과 북동쪽 대경도를 중심으로 수하식 홍합양식과 피조개 양식, 만 중앙부에는 굴양식장이 산재 하며, 만 남쪽 입구에는 가두리 어류 양식이 이루어지고 있다. 따라서 해양환경 보전해역으로 지정되 어 있으나 분서 내만역을 중심으로 일부 해역은 생활하수와 양식부산물 등에 의해 부영양화가 진행되 어 고수온기 저층해수에 빈산소층이 형성되고 적조 발생등 다양한 환경문제를 일으킨다. 한편 중금속은 해수 중에 극미량으로 존재하고 있으며 유입시 분해되지 않는 특성을 가지고 있어 잔류성 오염물질로 분류되고 있다. 생물에 농축 될 뿐 아니라 먹이사슬에 의해 갈수록 축적 정도가 커 지며 하천이나 비, 대기 또는 직접적 유입 등 여러 경로로 환경 중으로 유입된다. 해양으로 유입된 중 금속은 수중의 생지화학적 과정에 의해서 입자화되어 퇴적물에 축적되어 저서생물에 영향을 미치게 된다. 가막만에 대한 중금속의 연구보고는 거의 없으며, 퇴적물은 해수보다 높은 농도로 존재 하기에 엄격 히 관리되어야 한다고 판단된다. 본 연구는 가막만을 대상으로 하여 3월과 8월 두차례에 걸쳐 조사하였으며, 3월 조사 결과 분포범위 와 평균값은 Cr이 4.31～75.63(평균 55.72) mg/kg, Cu가 1.87～37.30(평균 14.97) mg/kg, Zn이 26.31～ 148.98(평균 102.60) mg/kg, As는 5.05～9.98(평균 6.34) mg/kg, Pb는 10.58～33.37(평균 21.26) mg/kg, Al은 2.63~5.68(평균 4.01) %로 검출되었으며, Cd과 Hg는 검출되지 않았고, 8월 조사 결과 분포범위와 평균값은 Cr은 56.63～123.42(평균 91.39) mg/kg, Cu가 12.44～40.11(평균 22.98) mg/kg, Zn이 97.05～ 186.03(평균 133.84) mg/kg, As는 7.52～14.06(평균 9.75) mg/kg, Pb는 20.62～44.65(평균 28.87) mg/kg, Al은 0.95~4.36(평균 3.09) % 검출되었으며, Cd와 Hg는 검출되지 않았다.