곤충호텔은 곤충이 서식할 수 있도록 인위적으로 만든 구조 물로서 정원이나 텃밭 등 다양한 곳에서 활용되고 있다. 하지만 식생유형, 재료, 설치 방식 등에 따른 곤충 유입 효과에 대한 검증은 부족하며, 국가 또는 지역에 따른 곤충의 종류와 생육환 경이 다름에도 불구하고 곤충호텔에 대한 국내 연구는 전무한 실정이다. 따라서 본 연구에서는 국립수목원을 대상으로 구체적 인 식생유형 및 재료에 따른 유입 곤충 특성을 확인하고, 국내 실정에 맞는 효과적인 곤충호텔 설치 및 관리방안에 대한 기준 을 제시하고자 하였다. 조사구는 세 가지 식생유형(초지, 침엽수 림, 활엽수림)으로 구분하였으며, 각 식생의 조사구에 두 가지 재료(참나무, 잣나무)를 활용한 곤충호텔을 설치하였다. 조사는 2년동안(2022~2023) 진행되었으며, 매년 4~9월까지 주 1회 씩(총 48회) 곤충호텔의 유입 곤충을 직접 채집하였다. 곤충호 텔에서 채집된 곤충은 총 9목 46과 129종 3,057개체로, 2022 년에는 7목 34과 85종 1,750개체, 2023년에는 8목 35과 77종 1,307개체가 출현하였다. 연도별로 비교하면 1차년도에 유입 된 곤충의 개체수가 2차년도 보다 약 1.3배 많았고, 재료의 부식 에 따른 곤충의 구성도 달라졌다. 식생유형에 따라 구분하면 기간에 상관없이 활엽수림에서 유입 곤충이 가장 많았고, 침엽 수림에서 가장 적었다. 또한 재료에 따른 구분에서는 참나무가 잣나무보다 유입 곤충이 많았다. 참나무의 경우 유입 곤충의 연도별 차이가 적은 반면, 잣나무는 1년차에 비해 2년차에 약 2.3배 줄었다. 상관분석과 계층적 군집분석을 통한 곤충의 유입 특성은 식생유형보다는 재료의 영향이 큰 것으로 확인되었고, 식생유형만 비교했을 경우 초지에 비해 활엽수림과 침엽수림의 유사성이 높았다. 결론적으로 생물 다양성 증진을 목적으로 곤 충호텔을 설치하고자 한다면 초지나 활엽수림에 참나무 재료를 사용하는 것이 유리하며, 잣나무 재료를 이용한다면 1년 주기로 재료 교체가 필요할 것으로 판단된다. 하지만 특정 재료를 선호 하는 곤충의 기주특이성이 확인되었기 때문에 다양한 종류의 재료를 같이 사용하는 것도 하나의 방법이라고 사료된다. 향후 이를 기반으로 전시원에서 실질적으로 활용할 수 있는 곤충호텔 모델 개발로 확대해 나갈 예정이다.

국립수목원 전시원의 지속가능하고 친환경적인 관리를 위하 여 유기물 멀칭재 처리에 대한 잡초 억제 효과를 조사하였다. 대표적 잡초인 쑥군락과 바랭이군락을 대상으로 고정방형구 (1×1㎡)를 3반복 설치하였다. 처리구의 유기물 멀칭재는 5가지 재료로 활엽수 우드칩, 침엽수 바크, 갈참나무 낙엽, 메타세쿼이 아 낙엽, 칠엽수 과피를 사용하였다. 멀칭재 중에서 갈참나무 낙엽, 활엽수 우드칩, 칠엽수 과피가 비교적 잡초 억제 효과가 높은 것으로 나타났다. 갈참나무 낙엽은 지중 온도를 낮게 유지 하는 효과가 상대적으로 좋았기 때문에 토양의 보습 효과가 뛰 어날 것으로 판단된다. 유기물 멀칭재 처리는 일년생식물의 발 생은 억제하고, 지중식물 및 반지중식물의 생육에 도움을 주는 효과가 있었다. 멀칭재의 무게보다 재료에 의한 빛 차단 면적이 잡초를 억제하는 주된 요인이었다. 본 연구 결과는 국립수목원 전시원에서 발생하는 부산물을 활용한 친환경적 관리 방안 수립 에 활용될 것이며, 향후 잡초의 발생 시기에 따른 멀칭 시기 및 유기물 멀칭재의 유지 관리에 대한 추가적인 연구가 필요하다.

꼬리말발도리(Deutzia paniculata Nakai)와 가침박달 (Exochorda serratifolia S.Moore)은 각각 5~6월과 4~5월에 흰색 꽃이 피는 화목관목으로 한국의 희귀식물이며, 관상가치가 높아 원예용으로 개발할 가치가 있다. 본 연구에서는 꼬리말발 도리와 가침박달의 종자를 이용한 번식체계를 확립하고자 플러 그 육묘에서 플러그 트레이의 셀 크기, 배지조성, 시비수준에 따른 유묘의 생육을 조사하였다. 꼬리말발도리는 플러그 트레이 의 셀 크기가 작아질수록 유묘의 생육이 불량하였고, 105구의 셀 크기에서 초장, 엽장과 엽폭, 줄기와 뿌리의 생체중 등 생육 이 가장 양호하였다. 또한 배지의 조성은 피트모스와 펄라이트 를 20:80로 혼합한 처리에서 줄기와 뿌리의 생육이 가장 우수하 였고, 펄라이트 단용인 0:100 처리에서 유묘의 생육이 가장 불 량하였다. 가침박달은 피트모스와 펄라이트를 100:0과 75:25 로 혼합한 배지에서 유묘의 생육이 가장 좋았고, 펄라이트 단 용인 0:100 배지에서 유묘의 줄기뿐만 아니라 뿌리의 생육 도 가장 불량하였다. 그리고, 육묘 기간동안 시비수준이 증가 함에 따라 유묘의 줄기 생육이 양호하였으며, 엽록소의 함량도 증가하였다. 따라서 가침박달은 플러그 트레이 당 Hyponex (N:P:K=20:20:20) 6.24.g을 관주하는 것이 고품질 묘를 생산 하는데 가장 효과적이었다. 따라서 꼬리말발도리는 105공 플러 그 트레이에 피트모스와 펄라이트의 20:80 비율의 배지를 사용 하는 것이, 가침박달은 피트모스와 펄라이트의 100:0과 75:25 비율의 배지에서 육묘기간동안 Hyponex 6.24g를 시비하는 것이 유묘 생육에 가장 적합하였다.

국립원예특작과학원에서는 밝은 화색과 안정적인 화형의 생 육이 우수한 빨간색 스탠다드 장미 품종을 육성하기 위해 진한 적색 스탠다드 장미 품종 ‘엔드리스러브(Endless Love)’를 모 본으로, 꽃잎수가 많고 안정적으로 가시가 적은 밝은 노란색 ‘페니레인(Penny Lane)’ 품종을 부본으로 인공교배하였다. 37 개의 교배실생을 양성해 1, 2, 3차에 걸친 특성검정 및 현장실증 을 통해 꽃이 크고 화형이 안정적이며, 재배안정성 및 생산성, 절화특성이 우수한 ‘원교 D1-390’을 최종 선발하였다. 2023년 ‘루비레드(Ruby Red)’로 명명하여 국립종자원에 품종보호출원·등록되었다. ‘루비레드’ 품종은 밝은 적색(R53C)을 가졌으 며, 꽃잎수가 32.8매, 화폭과 화고는 각각 10.9, 5.9cm로 대조 품종보다 크다. 절화장은 평균 71.7cm, 절화수명은 약 16.7일, 수량은 연간 168대/m2로 대조품종인 ‘레드스퀘어(Red Square)’ 대비 절화장이 길고 절화수명도 2배 이상 길며, 수확량도 1.4배 우수하다. 2023년 국내 육성 장미 품종 서울식물원 관람객 대상 공동평가회에서 스탠다드 장미 중 우수한 평가를 받았으며, 현 장 실증 결과 농가별로 균일하고 우수한 수량과 절화품질을 보 였다. 절화용 장미 ‘루비레드’ 품종은 밝은 적색과 우수한 화형 을 가지는 품종으로 해외 대체 품종으로 국내에서 많이 재배될 것으로 기대된다.

This study evaluated the immunogenicity of the Bacillus Calmette-Guérin (BCG) vaccine in a guinea pig model to refine preclinical assessment methods. 24 guinea pigs were divided into four groups for immunohistochemical, histopathological, and molecular analyses, including qRT-PCR and ELISA. The ELISA results revealed significant elevations in interleukin 2 (IL-2), interferon-gamma (IFN- ), and tuberculosis-specific antibodies in vaccinated guinea pigs, particularly γ notable after 6 weeks. Although lung cytokine levels remained unchanged, spleen gene expression showed significant differences in interleukin-17, interleukin-12, interleukin-1β, and C-X-C motif chemokine ligand 10 after 6 weeks. Immunohistochemistry revealed peak IL-2 expression at 8 weeks and significant IFN-γ and TNF-α expression at 6 weeks. This study confirmed the effectiveness of BCG vaccine in guinea pigs, providing crucial insights for future tuberculosis vaccine development and standardizing immune response indicators.

Schlumbergera truncata absorbs CO2 through its mature phylloclades during the night, and can use a substantial amount of CO2 without requiring ventilation. This study investigated the growth and photosynthetic responses of S. truncata ‘Red Candle’ at two CO2 levels—ambient (≈ 400 μmol･mol-1) and elevated (≈ 1000 μmol･mol-1). At 0–8 weeks after treatment (WAT), width and length of mature phylloclade and length of immature phylloclade did not differ significantly among the CO2 treatments. At 4–8 WAT, number of branches and phylloclades were significantly greater in plants grown under ambient CO2 than those under elevated CO2. Net CO2 uptake was highest in mature phylloclades of plants grown under ambient and elevated CO2 regimes at night, at 2.51 and 1.30 μmol·CO2·m-2·s-1, respectively. However, no statistically significant variation was observed at 6 WAT, and stomatal conductance was significantly affected only by CO2 uptake time at 6 and 8 WAT. Water-use efficiency of mature and immature phylloclades at night increased with increase in CO2 levels (r = 0.7462 and 0.9312, respectively). At 123 days after treatment, plants grown under elevated CO2 had 82.7 floral buds, compared to 72.1 buds in those under ambient CO2. However, this difference was not statistically significant. Moreover, S. truncata grown under elevated CO2 exhibited decreased growth and photosynthesis, whereas the number of floral buds did not exhibit any significant differences among the treatments.

많은 연구에 따르면 Tenebrio molitor은 유충 단계에서 플라스틱을 섭취할 수 있다고 보고되었다. 이 연구의 목적은 T. molitor 유충의 성장과 발달에 발포폴리스티렌 섭취가 미치는 영향을 조사하는 것이다. 밀기울을 섭취한 유충의 성장률은 발포폴리스티렌을 섭취한 유충의 성장률보다 더 좋았고(p < 0.001) 발포폴리스티렌을 섭취한 유 충의 번데기로 전환되는 기간은 밀기울을 섭취한 유충의 번데기로 전환되는 기간보다 더 빨랐다(p < 0.001). 하지만 두 처리구간 생존율은 유의미한 차이가 없었다(p = 0.786). 이 결과에 따르면 발포폴리스티렌을 섭취한 유충은 체중 감소와 짧은 발육기간이 특징이지만 생존하는 것에는 문제가 없었다. 따라서 우리는 T. molitor가 플라스틱 폐기물 의 지속 가능하고 친환경적인 제거를 위한 주요 자원이라는 결론을 내렸다.

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.

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.

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.

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.

Islands often have relatively well-preserved ecosystem and an abundance of bioresources with a high conservation value, with unrecorded species continuing to be reported (Hong, 2011). Approximately 1,000,000 species of insect known worldwide (Costello et al., 2012), and 20,710 species are known in Korea (NIBR, 2023). Among these, there are 6,117 species in Korean islands (HNIBR, 2022). Native insect Bio-scan project for Korean islands is to estimate the number of insect species on Korean islands. We attempted to estimate the number of insect species on Korean islands using Barcode Index Number (BIN), and also found unrecorded species. The samples were collected four times from April to July at five locations in the Amtedo, an island located in Shinan-gun Jeollanam-do. We tried to obtain a minimum of one to usually a maximum of four samples per morphospecies to enable DNA barcoding.

Metarhizium은 대표적인 곤충병원성 진균 중 하나로, 종에 따라 매우 다양한 곤충에게 병원성을 일으키는 폭 넓은 기주범위를 형성한다. 이들이 주로 생성하는 것으로 알려진 destruxins (DTXs)이라는 2차 대사산물은 살충 활성 뿐만 아니라 항바이러스, 항증식, 항암 등 다양한 분야에서 효능이 연구되고 있어, 해당 물질에 대한 관심이 집중되고 있다. 살충 물질로서의 DTXs는 여러 곤충에 있어 병원성을 나타내는 것이 확인되었으나, 해충 으로서 전 세계적으로 심각한 경제적 피해를 일으킴과 동시에, 화학 살충제 저항성 문제가 야기되고 있는 목화진 딧물에 대해서는 아직 DTXs의 역할이 연구되지 않고 있는 실정이다. 본 연구에서는 목화진딧물에 대해 곤충병원 성 진균 Metarhizium spp.의 병원성 발현에 DTXs가 미치는 역할을 간접적으로 확인하기 위해, qPCR을 활용하여 진균 처리 후 목화진딧물 사망 시간과 관련하여 충체 내 DTX 합성효소의 발현을 비교 분석하였다.

Mycoviruses are a group of viruses that infect filamentous fungi. While most hosts infected with mycoviruses do not show any symptoms. In some cases, mycoviruses induce various phenotypic changes include alterations in morphology, drug resistance, pathogenicity, virulence, sporulation, and growth. Entomopathogenic fungi are one of the integrated pest management agents as an alternative to conventional insecticides. Mycoviruses have the potential as supportive agents, enhancing the efficiency of the insecticidal activity of the fungi. Studies about mycoviruses themselves and their interaction with their hosts, especially entomopathogenic fungi, are needed to realize their full potential. In this work, the sequence of the dsRNA element isolated from the entomopathogenic fungus Metarhizium pinghaense 4-2 strain was determined. Through this study, we report the sequence of a dsRNA virus isolated from the Metarhizium pinghaense for the first time. In further studies, the ORF of the mycovirus that induces a phenotype change in the host will be researched.

마이코바이러스는 곰팡이를 감염시키는 바이러스로 자낭균류, 담자균류 및 난균류에서 주로 발견되며 일부 의 경우 곰팡이의 표현형에 영향을 끼치는 것으로 알려져 있다. 이번 연구에서는 대한민국 토양 샘플에서 분리된 65개의 자낭균류 및 접합균류 균주의 전체 핵산을 추출하고, 전기영동을 통해 바이러스 특이적 밴드를 스크리닝 하였다. 스크리닝 결과 65개의 균주 중에서 Tolypocladium spp. 균주 2개와 Marquandomyces marquandii 균주 1개에서 바이러스 특이적 밴드를 발견하였다. 그 후, Cellulose Chromatography를 이용하여 double-stranded RNA 를 분리하고 DNase I 및 S1 Nuclease 처리를 통해 DNA와 single-stranded RNA를 제거하여, Tolypocladium sp. 균주 1개와 Marquandomyces marquandii 균주에서 발견한 특이적 밴드가 dsRNA임을 확인하였다. 추후 virus-free isogenic line을 확보하여 virus 유무에 따른 표현형 변화를 확인하고, 마이코바이러스와 곰팡이 간의 상호작용에 관해 연구할 계획이다.

Aphids are well-known insect pests that, due to their feeding habits, affect various crops' productivity and marketability. Additionally, they cause significant damage worldwide as vectors of viruses. Chemical pesticides are widely used to control these agricultural pests. However, due to resistance to various chemical pesticides, pest control is becoming difficult in agricultural environments. Entomopathogenic fungi such as the genus Metarhizium and Beauveria are being extensively researched as alternatives to these chemical pesticides. In this study, the mycological properties of isolated from soil Metarhizium pemphigi IPBL-H and the insecticidal activity of this strain against Myzus persicae and Aphis gossypii were evaluated for potential of development as a biopesticide.