Attacin is a well-studied glycine-rich antibacterial protein in insect immune response, which has limitary antibacterial effect to some Gram-negative bacteria. A cDNA encoding the attacin gene was screened and isolated from the immunized larvae of the swallowtail butterfly, Papilio xuthus. The complete P. xuthus attacin cDNA is 949 nucleotides encoding a 250 amino acid precursor that contains a putative 18-residue signal peptide, a common 42-residue propeptide sequence and a presumed 190-residue mature protein with a theoretical mass of 19904.01 and a pI of 9.13. The putative mature protein of P. xuthus attacin showed 48%~52% and 24%~30% identity in amino acid sequences with that of lepidopteran and dipteran insects, respectively. The attacin transcript was induced at significant level after injection with bacterial lipopolysaccharide (LPS). Recombinant attacin was highly expressed in E. coli BL21 (DE3) cells by fusing with an N-terminal S-tag/thrombin cleavage site configuration protein to avoid the cell death during induction. The expressed fusion protein was purified by Ni-NTA immobilized metal affinity chromatography (IMAC). After desalting and cleavage with thrombin, the recombinant attacin was released and showed considerably antibacterial activity against Gram-negative bacteria, E. coli ML 35. Our results proved that this protein family with a potent antibacterial activity may play a role in the immune response of butterflies.

The 15,338-bp long complete mitochondrial genome (mitogenome) of the Japanese oak silkmoth, Antheraeayamamai (Lepidoptera: Saturniidae) was determined. This genome has a gene arrangement identical to those of all other sequenced lepidopteran insects, but differs from the most common type, as the result of the movement of tRNAMet to a position 5’-upstream of tRNAIle. No typical start codon of the A. yamamai COI gene is available. Instead, a tetranucleotide, TTAG, which is found at the beginning context of all sequenced lepidopteran insects was tentatively designated as the start codon for A. yamamai COI gene. Three of the 13 protein-coding genes (PCGs) harbor the incomplete termination codon, T or TA. All tRNAs formed stable stem-and-loop structures, with the exception of tRNASer(AGN), the DHU arm of which formed a simple loop as has been observed in many other metazoan mt tRNASer(AGN). The 334-bp long A+T-rich region is noteworthy in that it harbors tRNA-likestructures, as has also been seen in the A+T-rich regions of other insect mitogenomes. Phylogenetic analyses of the available species of Bombycoidea, Pyraloidea, and Tortricidea bolstered the current morphology-based hypothesis that Bombycoidea and Pyraloidea are monophyletic (Obtectomera). As has been previously suggested, Bombycidae (Bombyxmori and B.mandarina) and Saturniidae (A.yamamai and Caligula boisduvalii) formed a reciprocal monophyletic group.

It has not been much known about that how much the properties of parental strains appear in the monokaryotic progeny of their basidiospores and the properties of monokaryotic progeny is transferred and expressed after mating with other monokaryotic progeny. To get a basic idea in the evaluation of shiitake strains that are subjectto be used for a breeding program, biochemical properties of monokaryotic strains generated from basidiospores of parental shiitake strains (Sanzo101 and Sanzo108) and hybrid strains generated from cross of these monokaryotic strains were examined. When amylase, avicelase, β-glucosidase, CM-cellulase, pectinase, proteinase, and xylanase were tested against monokaryotic strains generated from forty basidiospores of the two parental strains, No identical patterns of the degree of enzyme activity were observed between monokaryotic strains and parental strains of the two shiitake cultivars. The degree of extracellular enzyme activity also varied among monokaryotic strains of the two shiitake cultivars. Our results showed that dikaryotic parental strains of shiitake mushroom produce basidiospores having very diverse biochemical properties. Biochemical test of monokaryotic strains was useful for the comparative evaluation of parental strains. Biochemical test with hybrid strains formed with the combinational cross of monokaryotic strains that have different degree of extracellular activity showed that the property of monokaryotic strains is not expressed in the hybrid strains according to Mandelian principles. Tests of the ability of using diverse polymeric carbon sources, tolerance to copper and agrochemicals, and antagonistic property to Tricoderma atroviride also showed similar results

이 논문은 날개응에의 소매응애과(Haplozetidae)에 속하는 신종 제주소매응애(신칭: Incabates barbatus sp.nov.)를 기재한 것이다. 이 신종은 일본에서 기록된 1. major와 매우 닳았으나, 1. major는 가슴등판센털(머리끝털, ro, 지게털, la)과 감각털의 머리가 매끈한 반면 신종은 머리끝털(ro)과 지게털(la)의 중간부분 바깥쪽에 거치들이 나 있고, 감각기 머리 표면에 작은 돌기가 나 있어 거칠다. Incabates속에는 현재까지 신종을 포함하여 모두 9종이 기록되었는데, 이들에 대한 검색표를 작성하였다.

유리전이온도가 95℃인 폴리스티렌 균질막에서 CO2의 수착과 투과실험을 온도는 60℃, 수착실험은 1.6 MPa 범위, 투과실험은 2.5 MPa 범위 내에서 각각 행하였다. 낮은 기체압력하에서는 수착등온선이 dual-mode sorption model에 일치하였으나 1.3 MPa 이상에서는 직선이었고, 직선부분은 원점까지 외삽되었다. 평균투과계수의 압력의존성은 dual-mode mobility model로부터 위로 편기되었다. 수착등온선으로부터 폴리스티렌 막은 1.3 MPa의 기체압력에서 수착된 CO2의 가소화거동에 의해서 유리전이가 일어난다는 것을 알았고, 이는 평균투과계수의 증가와 일치하였다.

본 연구에서는 비슬산 이중편파 Radar 자료와, GPM 위성자료 및 21개 (Korea Meteorological Administration, KMA) 지상강우자료를 활용하여 분포형 강우-유출 모형(KIneMatic wave STOrm Runoff Model2, KIMSTORM2)을 이용해 남강댐 유역(2,293 km2)을 대상으로 유출해석을 수행 하였다. 모형의 유출 해석은 2016년 10월 5일 02:00∼09:00 총 8시간 동안 최대강우강도 33 mm/hr, 유역평균 총 강우량 82 mm이 발생한 태풍 차 바(CHABA)를 대상으로 하였으며, Radar 및 GPM 자료와 조건부합성(Conditional Merging, CM) 기법을 적용한 Radar (CM-corrected Radar) 및 GPM (CM-corrected GPM) 자료를 각각 활용하여 결과를 비교하였다. 이 때, 공간 강우자료에 유출 검보정은 남강댐 유역 내 3개의 수위관측 지점(산청, 창촌, 남강댐)을 대상으로 실시하였으며, 모형의 매개변수 초기토양수분함량, 지표와 하천의 Manning 조도계수를 이용하여 검보정하였다. 유출 결과는 결정계수(Determination coefficient, R2), Nash-Sutcliffe의 모형효율계수(NSE) 및 유출용적지수(Volume Conservation Index, VCI)를 산정하였다. 그 결과 CM-corrected Radar, GPM 자료가 평균 R2는 0.96, NSE의 경우 0.96, 유출용적지수(VCI)는 1.03으로 가장 우수한 결과를 나타내었다. 최종적으로 CM 기법을 이용한 보정된 공간분포자료는 기존의 자료에 비해 시공간적으로 정확한 홍수 예측에 사용 될 것으로 판단된다.

본 연구에서는 보령댐 유역(163.6 km2)을 대상으로 SWAT (Soil and Water Assessment Tool) 모델, GCM (General Circulation Model) 기 후변화 시나리오와 다중회귀분석으로 산정한 미래 방류량을 활용하여 극한 기후변화 사상이 반영된 보령댐의 물부족을 평가하였다. 유역의 물수지 분석을 위해 보령댐 유역을 대상으로 기상자료, 보령댐 운영자료를 수집하였으며, SWAT 모형의 신뢰성 있는 유출량 보정을 위해 보령댐의 실 측 방류량을 이용하여 댐 운영모의를 고려하였고 유입량 및 방류량 자료를 활용하여 모형의 보정(2007~2010)과 검증(2010~2016)을 실시하였다. 기후변화를 반영하기 위해 APCC의 26개 CMIP5 GCM 자료 중 RCP (Representative Concentration Pathway)4.5와 RCP 8.5 시나리오를 SPI와 극한 가뭄지수로 분석하여 RCP 8.5 BCC-CSM1-1-M을 극한 가뭄 시나리오로 선정하였다. 2005년부터 2016년까지의 일별 관측자료로 다중회귀분석하여 월별 방류량 추정식을 만들었고, 1월부터 12월까지 각 식들의 결정계수 R2는 0.57 이상으로 나타났다. 선정된 극한 가뭄 시나리오 기상자료를 방류량 추정식에 대입하여 미래기간 일별 방류량을 구축하였다. SWAT 수문평가 결과, S3 (2037~2046) 기간 봄철 저수량이 34.0% 감소하는 것으로 분석되었다. Runs 이론을 바탕으로 물부족의 심도를 구한 다음 재현기간에 따른 빈도해석을 하였다. 5~10년 빈도의 심 도로 발생하는 물부족이 미래기간에 발생하는 빈도로 보령댐의 물부족을 평가하였다. 물부족 평가 결과, S3 (2037~2046) 기간에서 5~10년 빈도의 심도를 가지는 물부족이 기준기간(2007~2016) 보다 2회 더 발생하였으며 S3 (2037~2046)에 물부족 계획 수립이 필요하다고 판단하였다.

본 연구의 목적은 금강유역(9,645.5 km2)을 대상으로 극한 기후변화 사상에 따른 수문 및 유황의 변동을 평가하는 것이다. 본 연구에서는 객관적인 극한 기후변화 사상을 평가하기 위해 강우관련 극한지수(STARDEX)를 적용하고, GCM 10개의 RCP 8.5 기후변화 시나리오에 대해 4개의 평 가기간별(Historical: 1975~2005, 2020s: 2011~2040, 2050s: 2041~2070, 2080s: 2071~2100)로 분석하였다. 분석 결과 5개의 습윤 (CESM1-BGC, HadGEM2-ES), 중간(MPI-ESM-MR) 건조(INM-CM4, FGOALS-s2) 극한 기후변화 사상 시나리오를 선정하여 SWAT 모형에 적용하였다. 2080s 기간에서 중간시나리오 대비 2080s의 증발산은 -3.2~+3.1 mm로 변화하였고, 2080s의 총 유출량은 +5.5~+128.4 m3/s 변화하였다. 건조한 시나리오의 경우 2020s 중간시나리오대비 큰 변화를 보였다. 건조한 시나리오에서의 2020s의 증발산량은 -16.8~-13.3 mm 의 변화를 보였고, 총 유출량은 -264.0~132.3 m3/s의 변화를 보였다. 유황 변동의 경우, 2080s 기간의 습윤한 시나리오에서 CFR은 +4.2~+10.5, 2020s 기간의 건조한 시나리오에서는 +1.7~2.6으로 변화 하였다. 극한 기후변화 시나리오를 적용한 금강유역의 수문인자의 변화에 따라 유황분 석을 실시한 결과, INM-CM4는 극한 건조상태를 나타내기에 적절한 시나리오로 나타났고 FGOALS-s2는 유황변동이 큰 가뭄 상태 분석에 적절한 시나리오로 나타났다. HadGEM2-ES는 유황변동이 작게 나타났기 때문에 최대유량 분석 시 활용 가능한 시나리오로 평가되었고, CESM1-BGC 의 경우 유황변동이 큰 것으로 나타나 극한 홍수 분석 시 적용할 수 있는 시나리오로 평가되었다.

본 연구의 목적은 기상자료(강수량, 최고기온, 최저기온, 평균기온, 평균풍속) 기반의 다중선형 회귀모형을 개발하여 농업용저수지 저수율을 예측 하는 것이다. 나이브 베이즈 분류를 활용하여 전국 1,559개의 저수지를 지리형태학적 제원(유효저수량, 수혜면적, 유역면적, 위도, 경도 및 한발빈도)을 기준으로 30개 군집으로 분류하였다. 각 군집별로, 기상청 기상자료와 한국농어촌공사 저수지 저수율의 13년(2002~2014) 자료를 활용하여 월별 회귀모형을 유도하였다. 저수율의 회귀모형은 결정계수(R2)가 0.76, Nash-Sutcliffe efficiency (NSE)가 0.73, 평균제곱근오차가 8.33%로 나타났다. 회귀모형은 2년(2015~2016) 기간의 기상청 3개월 기상전망자료인 GloSea5 (GS5)를 사용하여 평가되었다. 현재저수율과 평년저수율에 의해 산정되는 저수지 가뭄지수(Reservoir Drought Index, RDI)에 의한 ROC (Receiver Operating Characteristics) 분석의 적중률은 관측값을 이용한 회귀식에서 0.80과 GS5를 이용한 회귀식에서 0.73으로 나타났다. 본 연구의 결과를 이용해 미래 저수율을 전망하여 안정적인 미래 농업용수 공급에 대한 의사결정 자료로 사용할 수 있을 것이다.

Exposure to ionizing radiation is regarded as a kind of abiotic stresses that can change the expression of genes in living organisms. This study aimed on investigating the variations in gene expressions induced by two different types of irradiations with different doses, which were low linear energy transfer (LET) gamma rays (100, 200, and 400 Gy) and high LET ion-beams (20, 40, and 80 Gy) on rice. RNA sequencing was carried out using the Illumina HiSeq-2500 platform. The average amount of reads were 4.8 Gb per individual, and 5 to 8% of the reads were removed after quality control. More than 90% of the RNA-seq reads were mapped to the rice reference genome sequence (IRGSP-1.0). A total of 247 differentially expressed genes (DEGs) were identified by comparison of the gene expression levels between the wildtype and the irradiated individuals. The 247 DEGs were divided into five modules and 27 intra-modular hub genes were found using the weighted correlation network analysis (WGCNA) method. The MEturquiose module had the most number of genes with 75 related to carbohydrate and small molecule metabolic processes. The co-expression network reconstructed using ARACNE (algorithm for reconstruction of accurate cellular networks) showed specific up- or down-regulation of the genes in each module according to the types and doses of radiation. This study will contribute to understanding the gene expression responses to ionizing irradiation.

Ionizing radiation is known to cause chromosomal alterations such as inversions and deletions and affects gene expression within the plant genome. To monitor the genome-wide transcriptome changes by ionizing radiation, we used rice Affimetrix GeneChip microarray to identify genes that are up- or down regulated by gamma-ray (200 Gy, 60Co source), cosmic-ray and ion beam (40 Gy, 220 MeV carbon ion). The overall expression patterns between gamma-ray and ion beam were similar but cosmic-ray was regulated differently. Combined results from all 3 radiations identified 27 up-regulated genes and 188 down regulated genes. These results mean the induction of similar mechanism changes in treatments of gamma ray and ion beam. However the different expression in treatment of cosmic-ray might be due to the other environmental conditions. Among the commonly up- or down- regulated genes, we chose highly up- or down- regulated several genes and confirmed its regulation in response to ionizing radiation exposure by RT-PCR analysis. Moreover, we showed that specific co-expression networks of candidate radio marker genes by ARACNE algorithm. Our results present profiles of gene expression related to different ionizing radiation and marker gene to predict sensitivity to ionizing radiation, such as GS (glutelin subunit) and FBX322.