The citrus leaf miner (CLM) is an important citrus pest. A thorough understanding of the biology and population dynamics of CLM are essential for development of reliable pest population prediction system. We investigated the developmental periods of the species under ten constant temperature schemes (12.5℃~39℃). Furthermore, we established a development model of CLM, based on the result of a laboratory experiment. The immature developmental duration of CLM at constant temperatures were 63.5 days at 15℃, 23.9 days at 21℃, 15.6 days at 27℃, and 12.3 days at 33℃, showing statistically significant difference among temperature regimes. The lower threshold temperature and thermal constant were 11.3℃ and 243.7 DD, respectively, for immature development. In relation to temperature, non-linear development models were established for each developmental stage of CLM.

The citrus leaf miner (CLM) is a of important citrus pests in Jeju island, but it’s not clear about ecology of over-wintering in Jeju. We investigated the developmental stage to know how the CLM overwinters in 20 sites. And we investigated the mortality of larvae, pupae and adult stage of CLM in open citrus cultivated field December, 2017 to April 2018 and growth chamber conditions(from –10 to 5 ℃). As a result, no larvae and adult survived open field during winter. We concluded that the CLM usually overwinters as pupa during winter.

지난 18년간(2000~2018년 3월) 검역현장에서 검출된 해충의 종류는 1,980종이다. 이중 딱정벌레목은 전체의 42.6% (곤충은 1,707종으로 86.2%)로 검역적으로 매우 중요하며, 여기에서 가는납작벌레과(Silvanidae)는 딱정벌레목 머리대 장상과에 포함되고, 이들의 검출 종은 21종, 횟수는 15,516회로 가장 많은 비율을 차지한다. 최근 18년간 검출률 결과 Ahasverus sdvana(쌀머리대장)로 6,404회로 가장 많이 검출되었으며, Slivanus didentatus(두니가는납작벌레)는 6,225회, Oryzaephilus surinamensis(머리대장가는납작벌레)는 1,123회, Oryzaephilus mercator(곡물가는납작벌레)는 415 회의 검출률을 보여준다. 가는납작벌레과는 딱정벌레목중 가장많은 검출률을 보이는 과로 검역현장에서 매우 중요한 과에 속한다. 본 연구는 검역과정에서 검출되는 가는납작벌레과 곤충 중 검역현장에서 최초로 발견된 Monanus 속의 한 종을 발견하여 보고 한다.

이산화염소 훈증 처리는 저곡해충에 대한 방제 가능성을 가지고 있다. 특히 체내로 독성 가스의 침투력을 높이기 위해 기문의 개방화를 유 도하면 이 훈증 가스 처리 효과를 증가시킬 수 있다. 이 가설을 증명하기 위해 본 연구는 이산화염소 훈증 처리에 감수성을 보이는 화랑곡나방 (Plodia interpunctella)을 대상으로 기문 개방 활동을 분석하였다. 화랑곡나방 유충의 기문은 모두 9쌍으로 앞가슴에 1쌍 그리고 복부에 8쌍을 각 각 지니고 있다. 이들은 몸 내부에 가로 및 세로기관지와 연결된 구조를 지녔다. 기문 개방 유무는 염색액 침투 방법으로 판정하였으며 이를 토대 로 분석한 결과 주변 온도 증가에 따라 기문 개방화는 약 60% 까지 증가하였다. 특히 이산화탄소에 노출되면 기문개방화는 약 95%까지 증가하였 다. 반면에 이산화염소에 노출되면 화랑곡나방 유충의 기문은 대부분 닫혀 기문개방율이 약 25%로 줄었다. 이산화염소 처리에 이산화탄소를 추 가한 결과 기문개방율은 이산화탄소 단독 처리만큼 크게 증가하였다. 이를 토대로 두 혼합 가스를 처리하여 살충효과를 분석한 결과 이산화염소 단독 처리에 비해 혼합처리가 현격하게 높은 살충력을 나타냈다.

곤충의 혈액순환은 심장 박동에 의해 도움을 받는다. 다양한 생리적 변화는 심장 박동 조절을 수반하게 된다. 심장박동에 대한 교란은 곤충 의 생존을 위협하게 된다. 본 연구는 활성산소를 유발하여 살충력을 발휘하는 이산화염소가 혈액순환계에 미치는 영향을 심장박동을 통해 분석하 였다. 화랑곡나방(Plodia interpunctella) 유충의 등핏줄은 몸의 윗면 중앙에 위치하고 후방으로 복부 10번째 마디에서 시작하여 전방으로 첫 번째 가슴 마디까지 연결된 관 구조를 나타냈다. 등핏줄의 수축과 이완은 주로 복부 3-10번째 마디에 위치한 등핏줄에서 일어났으며 이 부위에 5개의 심실이 관찰되었다. 심장박동빈도는 25°C에서 분당 평균 118.6회의 수축 리듬을 보였다. 그러나 온도에 따라 심장박동빈도는 현격한 변화를 보 였다. 혈강에 이산화염소를 다양한 농도로 투여한 경우 심장박동빈도는 약제 농도 증가에 따라 감소하였다. 이산화염소(100 ppm)을 훈증 처리할 경우 노출 시간의 경과에 따라 심장박동리듬이 현격하게 감소하였다. 이러한 이산화염소의 심장박동 억제효과는 활성산소 저해제인 비타민 E와 함께 주입할 경우 회복되는 현상을 나타냈다. 이상의 결과는 이산화염소가 화랑곡나방의 심장박동에 억제효과를 주었으며 이러한 억제효과는 이 물질이 유발하는 활성산소에 기인된 것으로 해석된다.

이산화염소는 살충효과를 지니며, 이는 이 물질이 발생시키는 활성산소에 기인된다. 살충효과를 주는 주요 원인으로 이산화염소의 세포독 성에 주목하고 있다. 본 연구는 이산화염소가 유발하는 세포독성이 활성산소에 기인한 아폽토시스 유발로 가설을 세우고 이를 검증하였다. 화랑 곡나방(Plodia interpunctella) 유충에 이산화염소를 주입한 결과 전체혈구수의 뚜렷한 감소를 보였고, 이후 처리 유충은 사망하였다. 아폽토시스 세포치사과정을 규명하기 위해 TUNEL (terminal deoxynucleotidyl transferase nick end translation) 분석법을 적용하였다. 곤충 세포주의 하나인 Sf9 세포에 서로 다른 이산화염소를 처리하고 TUNEL 분석법으로 관찰한 결과 처리 농도에 비례하여 아폽토시스 비율이 증가하였다. 다 음으로 서로 다른 농도의 이산화염소를 화랑곡나방 유충에 주입하고 혈구 세포를 TUNEL 분석법으로 관찰한 결과 이산화염소는 처리 농도에 비례하여 아폽토시스 유발을 나타냈다. 그러나 항산화제인 비타민 E를 이산화염소와 함께 처리하면 비타민 E의 농도에 비례하여 이산화염소의 아폽토시스 유발을 억제하고 이에 따라 살충률도 감소하였다. 이러한 결과는 이산화염소에 기인한 세포독성은 활성산소에 기인한 아폽토시스 유 발로 이뤄졌다는 것을 제시하고 있다.

이산화염소는 병원미생물에 대한 소독제로 사용되고 있다. 최근 저곡해충에 대한 이산화염소의 산화적 스트레스에 의한 살충력이 확인되 었다. 그러나 이산화염소의 산화적 스트레스에 의한 대상 곤충의 체내 분자 종말점에 대해서는 알려지지 않았다. 본 연구는 화랑곡나방(Plodia interpunctella)의 아세틸콜린에스터레이즈가 이산화염소의 분자표적으로 가정하고 노출에 따른 이 효소의 활성을 분석하였다. 아세틸콜린에스 터레이즈 활성은 화랑곡나방 발육 시기에 따라 상이했다. 화랑곡나방 5령 유충에서 치사를 일으킬 수 있는 이산화염소 농도 처리는 아세틸콜린에 스터레이즈 활성을 뚜렷하게 증가시켰다. 또한 훈증제 형태의 이산화염소 처리에서도 아세틸콜린에스터레이즈 활성 증가가 유발되었다. 화랑곡 나방 5령 유충은 음성주광성을 보이는 데, 이산화염소 처리는 이 선천성 행동을 교란하였다. 이러한 결과는 아세틸콜린에스터레이즈가 이산화염 소 처리에 따른 산화적 스트레스의 분자표적 가운데 하나라는 것을 제시하고 있다.

이산화염소(ClO2) 훈증제는 살충효과를 나타낸다. 그러나 일부 곤충은 이산화염소에 대해 회피행동을 보여, 이 훈증제에 대한 방제효율을 크게 떨어뜨리고 있다. 본 연구는 이를 해결하기 위해 이산화염소 처리에 열처리를 추가하여 곤충의 이산화염소에 대한 회피행동을 줄여 살충효과를 극대화하는 전략을 세웠다. 이산화염소 훈증 처리는 거짓쌀도둑거저리(Tribolium castaneum)에 대해 살충효과를 주었으며, 시험 곤충이 노출된 조건에서 12 시간 처리할 때 유충에 대해서 383.67 ppm (153.63 - 955.78 ppm: 95% 신뢰구간), 성충에 대해서 397.75 ppm (354.46 - 446.13 ppm: 95% 신뢰구간)의 반수치사농도를 나타냈다. 그러나 먹이인 밀가루를 충분히 제공한 상태에서 이산화염소를 처리하면, 처리 약제에 반응하여 시험 곤충이 먹이 속으로 들어가는 회피행동을 보이면서 방제효과는 크게 낮아졌다. Y 튜브를 이용한 이 곤충의 먹이 선호성 행동을 분석한 결과 거짓쌀도둑거저리 성충은 이산화염소가 처리된 먹이를 회피하는 행동을 보였다. 그러나 촉각을 제거한 경우 이러한 회피행동은 둔화되었다. 거짓쌀도둑거저리에 6 시간 동안 46℃ 열처리를 하면 살충효과는 10% 이하로 낮지만, 처리된 성충들이 먹이 밖으로 나와 있는 것을 관찰하였다. 반면 400 ppm의 이산화염소를 단독으로 6 시간 처리한 결과 회피행동에 따라 전혀 살충효과를 보이지 않았다. 그러나 46℃ 열처리와 400 ppm의 이산화염소를 병행하여 6 시간 처리한 결과 살충효과는 95%로 크게 증가하였다. 따라서 열처리는 거짓쌀도둑거저리의 이산화염소에 대한 회피행동을 억제하여 살충효과를 증가시켰다.

Osteoclasts originated from hematopoietic stem cells are multi-nucleated cells that can resorb the bone matrix. Receptor activator of nuclear factor kappa-B (RANK)/RANK ligand (RANKL) signaling pathway is crucial for the differentiation and activation of osteoclasts. In this study, we investigated for the first time whether or not RANKL induced mitogen- and stress-activated kinase 1 (MSK1) phosphorylation at Ser 376. Activation of MSK1 was detected as soon as 5 min after RANKL stimulation and sparsely detected at 30 min after stimulation. RANKL-induced MSK1 phosphorylation occurred in a dose-dependent manner. MSK1 is known as a downstream signaling molecule of cAMP-dependent protein kinase (PKA). Treatment with the PKA inhibitor H89 significantly suppressed c-Fos and nuclear factor of activated T-cells, cytoplasmic 1 (NFATc1) induction upon RANKL stimulation. In addition, cAMP response element-binding protein (CREB) phosphorylation was extremely inhibited by H89 treatment. Mitogen-activated protein kinases (MAPKs) have been investigated for induction of MSK1 phosphorylation. Specific signaling pathway inhibitors for p38 and extracellular signal-regulated kinases (ERKs) significantly blocked RANKL-induced MSK1 activation. Finally, as a downstream effector of the p38-MSK1 pathway, c-Fos transcriptional activity was determined. RANKL-mediated elevation of c-Fos transcriptional activity was significantly suppressed by p38 inhibitor. Moreover, a dominant negative form of CREB suppressed activation of NFATc1. In conclusion, RANKL-stimulated MSK1 phosphorylation could play a role in induction of NFATc1 through CREB and c-Fos activation as a downstream molecule of p38, ERK MAPKs, and PKA. Our results support basic information for the development of osteoclast specific inhibitors.

An oxidative fumigant is potent to kill insect pests infesting stored grains. Its oxidative activity generates reactive oxygen species (ROS), which has been considered to be a main insecticidal factor. Furthermore, the oxidative fumigant has cytotoxic effect to insect cell lines, but the cytotoxicity is abrogated by antioxidant treatment. This study aimed to extend the usefulness of the oxidative fumigant in terms of medical purpose against cancer cells. Five cancer cell lines HCT 116 (human colorectal), Lovo (human colorectal), SW480 (human colorectal), MDA-MB-231 (human breast), and MCF-7 (human breast) were tested to determine their susceptibility to the oxidative fumigant with reference to two insect cell lines (Sf9 and Hi-Five). All cancer cell lines were highly susceptible to the oxidative fumigant, compared to the insect cell lines. Interestingly, basal ROS levels of the cancer cell lines were much higher than the insect cell lines. Furthermore, the oxidative fumigant significantly increased the ROS levels in the cancer cells. Treatment of vitamin E as an antioxidant mitigated the cytotoxicity of the oxidative fumigant. Thus, the high susceptibility of cancer cells to the oxidative fumigant may be induced by their high inducible ROS production. This study also investigated the antiviral activity of the oxidative fumigant against insect and plant viruses. The oxidative fumigant significantly inactivated a baculovirus (dsDNA virus) by inhibiting polyhedral production in Sf9 cells. It also inactivated tobacco mosaic virus (ssRNA virus) by suppressing phytopathogenicity. These results support a broad effect of the oxidative fumigant, which can be applied to agricultural and medical purposes.

Multiple starters consisting of two Bacillus amyloliquefaciens strains (MJ1-4 and EMD17), Pichiafarinosa SY80, and Rhizopus oryzae were used for Doenjang making. Bacillus strains were selected based on their abilities to inhibit toxinogenic fungi and Bacillus cereus, fibrinolytic activity, and their ability to confer good flavor to Cheonggukjang. P. farinosa SY80 and R. oryzae, previously isolated from soy sauce, were selected because they were not inhibited by two bacilli. Doenjang was prepared by inoculation of multiple starters (A1 Doenjang). Control Doenjang was prepared by inoculation of B. subtilis KACC 16750 (Natto strain) and Aspergillus oryzae KCCM 60166 (A2 Doenjang). Another control (A3 Doenjang) was prepared by inoculation of microorganisms present in rice straw. Doenjang samples were fermented for 70 days at 20℃. pH of 3 samples decreased from the initial value of 6.4 to 5.8~6.0 and titratable acidity (TA) increased from 0.6 to 1.1~1.3. The amount of amino-type nitrogen increased during fermentation. There were slight differences in moisture, crude-protein, and crude-fat contents after 70 days. Contamination of fungi was observed only in A3 Doenjang and B. cereus was not detected from all 3 samples. A1 Doenjang showed the highest fibrinolytic activity and A2 Doenjang the second. These results indicate that Doenjang made with carefully selected starters was functionally improved and microbially more safe.

In the present study, lichen(Parmelia sp.) extract showed insecticidal activity against Aedes albopictus, and the effect of growth inhibiting activity was investigated. Acetone and methanol extracts of the lichen against larvae of Aedes albopictus were showed high insecticidal activities in low lethal concentration. 50% lethal concentration of the acetone extractof the lichen is 0.13% and the 50% lethal concentration of methanol extract of lichen is 0.15% respectively. This experiment that used acetone and methanol extracts of the lichen were observed for 24, 48 and 72 hours. As a result, the higher concentration and the longer exposure time is increased mortality against Aedes albopictus. Pupation time took more time as the higher concentration of acetone extract of lichen. Consequently, the lichen extract is effect in inhibiting the growth of Aedes albopictus larvae. In this experiment indicates that lichen extract has activity against Aedes albopictus and is available as the natural insecticide.

A novel oxidant fumigation (NOF) is a commercial bleaching and disinfection agent. Recent study indicates its insecticidal activity. However, its exact mode of action to kill insects is not known. This study sets up a hypothesis that reactive oxygen species released from NOF is a main factor to kill insects. Plodia interpunctella is a lepidopteran insect pest infesting various stored grains. Both larvae and adults were susceptive to NOF. To test the hypothesis, we needed to identify antioxidant genes in P. interpunctella. Superoxide dismutase (SOD) and thioredoxin-peroxidase (Trx) were identified from P. interpunctella EST library using ortholog sequences of Bombyx mori. Both SOD and Trx were expressed in larvae of P. interpunctella expecially against oxidative stress induced by bacterial challenge. The bacterial challenge also induced some heat shock protein (HSP) genes. Similarly, different doses of NOF significantly induced both SOD and Trx genes. There results suggest that NOF at sublethal doses releases reactive oxygen species, which may be detoxified by the antioxidant activities of SOD and Trx of P. interpunctella.

A novel oxidant fumigation (NOF) has been considered as alternative fumigant to replace methyl bromide that is a serious ozone depleter. Its high oxidative activity has been used as a bleaching or sanitary agent. Though some reports an insecticidal activity of NOF, its insecticidal action is yet to be understood. This study was conducted with an observation of an insecticidal activity of NOF against Plodia interpunctella, which is a stored grain insect pest. Cytotoxicity test was performed by using MTT assay, NOF gave a significant cytotoxicity on both Sf9 cells and HiFive insect cell lines. Sf9 cells were higher susceptible (IC50 = 43.2+ 3.5 ppm) to chloride dioxide than HiFive cells (IC50 = 174.6 + 5.9 ppm). To understand its cytotoxic effect on P. interpunctella, the larval hemocytes were incubated in vitro with different doses of NOF for 40 min at room temperature. In a dose-dependent manner, NOF gave a significant toxicity to the hemocytes. When NOF was injected to larvae of P. interpunctella, it significantly reduced total hemocyte counts compared to control. These results indicate that NOF has cytotoxic effect against hemocytes of P. interpunctella. This hemolytic activity of NOF can be regarded as a lethal factor to the stored grain insect pest.