수염풍뎅이(Polyphylla laticollis manchurica)는 과거에는 흔히 발견되었으나, 1970년대 이후 한반도 내 개체수 가 급격히 감소하여 2005년 환경부에 의해 멸종위기 야생생물 Ⅰ급으로 지정되었다. 또한 해당종의 분자생물학적 연구는 멸종위기종이라는 특성으로 인해 제한적으로 진행되었다. 그로 인해 NCBI 등 공공 데이터베이스에서 제공되는 서열정보들 또한 부족한 실정이다. 이 연구는 이러한 한계를 극복하고 수염풍뎅이의 유전적 특성을 규명하기 위해 생물정보학적 기술을 활용하여 전사체 분석을 진행하였다. Illumina HiSeq 2500 플랫폼을 사용하여 53,433,048개의 RNA reads를 얻었으며, Trinity와 TGICL을 이용한 De novo 어셈블리 분석을 통해 18,172개의 unigenes를 생성하였다. 생성된 unigenes는 GO, KOG, KEGG, PANM DB를 활용하여 annotation을 진행하였다. 그 결과, GO 분석에서는 ‘binding and catalytic activities’와 관련된 항목이 높은 발현을 보였으며, KOG 분석의 경우 ‘Cellular Processes and Signals’ 범주가 높은 비율을 나타내었다. KEGG 분석을 통해 2,118개의 unigenes가 metabolic 카테고리에 annotation된 것을 확인하였다. SSR 모티프 분석에서는 AT/AT (42.90%) 모티프, AAT/ATT (13.13%) 모티프 순으로 많이 나타나는 것을 확인하였다. 이 연구를 통해 분석한 결과 들을 이용하여 유전자원 및 종 정보를 실시간 제공 및 정보 공유가 가능하도록 Database 및 web-interface를 구축하 였으며, 이러한 자료들은 국내 멸종위기종인 수염풍뎅이의 고유한 유전적 특성을 발굴 및 확보할 수 있는 기반자 료로써 활용될 수 있을 것으로 사료된다.

장내 미생물 군집은 소화 과정, 면역 시스템, 질병 발생 등 숙주의 다양한 면에 광범위한 영향을 주는 것으로 알려져 있으며, 주요 장내 미생물 종은 숙주의 생리 기능에 핵심적인 역할을 수행한다고 발표된 바 있다. 곤충의 장내 미생물 군집에 관한 연구가 최근 활발히 이루어지고 있으며, 이들 연구는 주로 장내 미생물 군집과 기생충, 병원체 간의 상호작용, 종간의 신호 전달 네트워크, 먹이의 소화 과정 등을 중심으로 이루어지고 있다. 이러한 연구들은 대부분 Illumina MiSeq을 활용하여 16S rRNA 유전자의 V1부터 V9 영역 중 선택된 특정 부분을 대상으로 짧은 서열 정보를 대상으로 진행되었다. 그러나, 최근에는 PacBio HiFi 기술이 상용화되면서 16S rRNA의 전장 분석이 가능할 수 있게 되었다. 이번 연구는 장수말벌(Vespa mandarinia)의 해부를 통해 gut과 carcass 부분을 분리한 뒤, 각 샘플을 Illumina MiSeq과 PacBio HiFi 기술을 활용하여 미생물 군집 간의 차이점을 확인하기 위하여 수행되었다.

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.

지속적인 기후변화로 인해 매개 곤충을 통한 다양한 신종감염병이 국제적으로 확산되고 있으며, 발생빈도 또한 증가하는 추세이다. 이러한 매개질병을 관리하기 위해서는 질병을 매개하는 매개체에 대한 정보와 지속적 인 모니터링이 필요하다. 이 연구는 제3급 법정 감염병으로 지정된 중증열성혈소판감소증후근(Severe Fever with Thrombocytopenia Syndrome, SFTS) 및 라임병(Lyme disease) 등의 매개체로 알려져 있는 참진드기를 대상으로 충남 당진 일대에서 2018년부터 2023년까지 총 6년, 4월-11월의 기간동안 월 1회 4개의 환경(무덤, 산길, 잡목림, 초지)에서 드라이아이스 유인트랩을 사용하여 발생밀도를 조사하였다. 그 결과 2018년 16,996마리, 2019년 16,698마리, 2020년 6,417마리, 2021년 7,380마리, 2022년 3,451마리, 2023년 3,465마리로, 총 54,407마리가 채집되 었으며, 초지에서 가장 많이 채집되었다. 채집된 참진드기는 2속 3종으로 작은소피참진드기(Haemaphysalis longicornis), 개피참진드기(H. flava), 일본참진드기(Ixodes nipponensis)이며, 작은소피참진드기 (H. longicornis) 가 42,489마리(78.09%)로 높은 우점도를 보였으며, SFTS 보유 여부를 확인하기 위해 RNA 추출 및 Nested RT-PCR 단계를 걸쳐 전기영동을 수행하였으나 양성 검체는 0건으로 확인되었다. 이러한 연구 결과는 SFTS의 주요 매개 체인 참진드기 발생 양상 파악 및 매개 질병 관리 전략 수립에 기초 자료로서 활용될 수 있을 것으로 사료된다.

국립기상연구소의 보고에 의하면 최근 한반도의 기온 상승으로 인해 온대내륙성 기후형에 속했던 지점은 온대해양성 기후형으로, 온대해양성 기후형은 아열대습윤 기후형으로 변화하고 있다. 이러한 한반도의 기후 변화는 환경 변인에 민감한 질병 매개 곤충의 분포와 밀도 변화에 영향을 미칠 수 있어 지속적인 모니터링이 중요하다. 이 연구는 철새도래지 내 발생 및 유입될 수 있는 모기와 관련 바이러스 감염률을 확인하기 위해 충남 당진의 철새도래지에서 BG-sentinel trap 및 LED trap을 사용하여 2021년부터 2023년까지 4-11월간 월 2회 수행하 였다. 채집된 모기는 총 3,723마리로, 4속 16종을 확인하였다. 그 중 금빛숲모기 (Aedes (Aedimorphus) vexans nipponii) 가 1,711마리(45.96%)로 가장 높은 우점도를 나타냈으며, 흰줄숲모기 (A. (Stegomyia) albopictus) 와 큰검 정들모기 (Armigeres (Armigeres) subalbatus) 각각 588마리(15.79%), 빨간집모기 (Culex (Culex) pipiens pallens) 269마리(7.23%)로 나타났다. 채집된 모기의 Flavi-virus 감염 여부를 확인하기 위해 RNA 추출 및 RT-PCR을 통해 확인하였으나, 모두 음성으로 확인되었다. 이러한 연구 결과들은 기후변화에 맞추어 변화하는 감염병 매개 모기 의 발생 현황을 감시·예측하는데 유의한 자료로 활용될 수 있으며, 향후 모기 매개 질환 발생을 예측하기 위한 기초 자료로 활용될 수 있을 것으로 사료된다.

털진드기 유충 (Acari: Trombiculidae)은 쯔쯔가무시증을 전파하는 주요 매개체이다. 털진드기 유충의 발생량 은 가을철에 증가하는 것으로 알려져 있지만, 환경 및 시기에 따라 발생 패턴이 다르게 나타날 수 있어 각 지역에 대한 조사가 필요하다. 이 연구는 충남 예산의 털진드기 발생 양상을 확인하기 위해 2017년부터 2023년까지 36-51 주차 (9-12월)에 걸쳐 현장 조사를 수행하였다. 논, 밭, 수로, 초지에 5m 간격으로 털진드기 트랩을 환경별로 5개씩 설치하여 채집하였다. 그 결과 총 3,257개체로 2017년 1,104마리, 2018년 785마리, 2019년 650마리, 2020년 160마 리, 2021년 139마리, 2022년 233마리, 2023년 186마리 채집되었다. 동정 결과 5속 12종이 확인되었으며 둥근혀털 진드기(Neotrombicula tamiyai)가 1,882개체(57.78%)로 우점도가 가장 높게 나타났다. 이러한 발생 양상에 관한 연구는 매개 질환의 예방 및 관리 전략 수립에 있어 중요한 기초 자료로 활용될 수 있으므로 지속적인 연구와 모니터링이 필요할 것으로 사료된다.

본 연구는 소양강댐 하류에서 서식하는 생태계교란 생물 종인 브라운송어와 그 먹이원으로 이용되는 저서성 대형무척추동물에 대한 파악을 위해 2022년부터 2023년까지 총 8회에 걸쳐 소양강댐 하류(St.1~St.3)와 지류 (St.4)에 대해 브라운송어와 공서종, 브라운송어의 위 내용물, 저서성 대형무척추동물의 종조성 및 기능군 분석을 실시하였다. 저서성 대형무척추동물의 경우, 하루살이목에서 가장 많은 분류군이 확인되었으며(27.1%), 그 중 붙는 무리(CL)와 헤엄치는 무리(SW)가 높은 비율을 차지하는 것으로 확인되었다. 브라운송어 채집 결과, 전장은 26∼246mm까지 총 105개체가 채집되었으며, 전장-체중 관계의 매개변수 b값이 3을 초과하여 안정적인 성장이 이루어지는 것으로 확인되었다. 브라운송어의 위 내용물에 대한 먹이원 분석 결과, 빙어(0.2%, TL: 246mm)와 육상곤충(2.7%, TL: 154mm, 183∼185mm)을 섭식한 개체는 매우 적었으며 상대적으로 전장이 큰 개체에서 확인 되었다. 대부분 수서곤충(73.8%)과 물 속에서 서식하는 비곤충류(23.3%)를 섭식하는 것으로 나타났다. 브라운 송어의 전장에 따른 먹이 섭식 패턴을 파악하기 위해 위 내용물에서 확인된 종들과의 상관분석을 실시한 결과, 브라운송어의 먹이원 중 유수성 환경 선호 종들의 경우 전장과 양의 상관관계(p<0.05)를 나타낸 반면, 모래 기질 이하의 흐름이 적은 서식처를 선호하는 종들의 경우 전장과 음의 상관관계(p<0.05)를 나타냈다.

국내 원예작물에서 화분매개곤충의 의존도는 해마다 증가하고 있다. 우리는 사과, 딸기 등 화분매개곤충의 의존도가 높은 주요 과수와 시설작물에 대하여 화분매개곤충의 사용기술을 개발하고 이를 현장에 적용하는 연구를 수행하고 있다. 2021년부터 2022년까지 딸기, 키위 등 5가지 주요 농작물에서 화분매개벌을 적용한 결과, 딸기에서 뒤영벌의 적용결과 기존 꿀벌과 통계적으로 같은 수준의 화분매개효과를 나타내었으며, 하우스에서 농약적용시 하우스 밖으로 벌통을 위치시키는 것이 방치보다 벌의 소실을 20% 더 감소시킬 수 있었다. 인공수분 에 의존하고 있는 씨없는 수박에서 수분수 식재와 꿀벌을 이용함으로 기존 벌 방사보다 16% 착과율을 향상시킬 수 있었다. 시설고추에서 꿀벌과 뒤영벌의 혼합사용시 기존 꿀벌 방사보다 고추 수량이 10% 향상되었고, 토마토 에서 660㎡당 뒤영벌의 봉군량을 1.5배 증가시 토마토 수량은 4.4% 향상되었다. 키위는 꿀벌로 기존의 인공수분 을 충분히 대체할 수 있었고, 인건비가 60%이상 절감되었다. 또한 현재 시판중인 30종의 살충제와 27종의 살균제 에 대하여 24시간내 반수치사를 보인 농약은 각각 살충제 6종와 살균제 4종 이었다. 이어서 2023년부터 참외, 멜론, 사과, 단감에 대한 현장적용연구가 진행되고 있다.

Bee traffic at the hive entrance can be used as an important indicator of foraging activity. We investigated patterns of honeybees and bumblebees near their hives as a basis for calculating bee traffic using the image deep learning. The flight pattern near the hive differed significantly according to bee at entering and leaving the hive. Honeybees mainly showed flight that changed flight direction more than once (69.5%), whereas bumblebees mainly performed straight flight (48.7%) or had a single turn (36.5%) in flight. When bees entered the hive, honeybees primarily showed one-turn or two-turn flight patterns(88.5%), and bumblebees showed a one-turn flight pattern (48.0%). In contrast, when leaving the hive, honeybees primarily showed a straight flight pattern (63.0%), and bumblebees primarily showed a straight or one-turn pattern (90.5%). There was a significant difference in flight speed according to the flight pattern. The speed of straight flight (0.89±0.47 m/s) was 1.5 to 2.1 times faster than flight where direction changed. Therefore, our results can help determine the capturing and recognizing the flying image of bees when calculating bee traffic by image deep learning.

To identify viruses and compare their abundance levels in the venom glands of hymenopteran species, we conducted venom gland-specific transcriptome assemblies and analyses of 22 Aculeate bees and wasps and identified the RNA genomes of picornaviruses. Additionally, we investigated the expression patterns of viruses in the venom glands over time following capture. Honeybee-infecting viruses, including black queen cell virus (BQCV), deformed wing virus (DWV), and Israeli acute paralysis virus (IAPV), were highly expressed in the venom glands of Apis mellifera and social wasps. This finding suggests that the venoms of bees and wasps likely contain these viruses, which can be transmitted horizontally between species through their stinger usage. A. mellifera exhibited an increasing pattern of abundance levels for BQCV, DWV, IAPV, and Triatovirus, while the social wasp Vespa crabro showed increasing abundance levels of IAPV and Triatovirus over different capture periods. This suggests that the venom glands of honeybees and wasps may provide suitable conditions for active viral replication and may be an organ for virus accumulation and transmission. Some viral sequences clearly reflected the phylogeny of Aculeate species, implying host-specific virus evolution. On the other hand, other viruses exhibited unique evolutionary patterns of phylogeny, possibly caused by specific ecological interactions. Our study provides insights into the composition and evolutionary properties of viral genes in the venom glands of certain Aculeate bees and wasps, as well as the potential horizontal transmission of these viruses among bee and wasp species.

먹노린재 합성집합페로몬 후보물질 12종에 대한 유인력을 평가하였다. 페로몬 방출기는 4구 후각계 (Olfacomter)를 사용하였고 4개의 진공관에 각각 후보물질을 투입 후 진공 유압 방식으로 방출하여 포집기에 유인되는 먹노린재의 개채수를 측정하는 방법으로 검정하였다. 4구 후각계 페로몬 평가 방법은 기존 Y-관 후각 계의 문제점인 양방향 선택성과 공간 한정성을 개선하여 평가의 정확성을 향상시켰다. 유인력 평가 결과 12종의 유인제 후보물질 중 Trans-2-Decenal이 먹노린재 실험개체에 대하여 100% 유인력을 보였다. 또한, 선별된 Trans-2-Decenal의 먹노린재 유인력에 대한 유효농도 시험을 진행 한 결과, 50%의 농도에서 유인력이 가장 높았 다. 본 연구를 통해서 선별된 Trans-2 Decenal은 기존의 노린재과에 대한 페로몬 트랩에 비해 먹노린재에 대한 유인 효과가 높을 것으로 사료되었다. 이에 따라, Trans-2 Decenal을 기반으로 한 페로몬 트랩이 상용화된다면 추후의 먹노린재 방제 효과가 높아질 것으로 기대된다.

The ovicidal effect of plant extract mixture (5% cinnamon extract + 10% citronella oil + 30% citrus oil + 10% derris extract + 20% neem extract + 25% penetrating surfactant) against several major insect pests was tested using the spraying method. In the case of stink bugs, eggs tended to die during hatching. When treated with a plant extract mixture (500-times solution), mortality for Halyomorpha halys, Riptortus clavatus, Eurydema dominulus, Trialeurodes vaprarorium, Bemisia tabaci, Spodoptera exigua, and Agrotis ipsilon reached as high as 100%. Therefore, it is believed that industrialization will be feasible in the future.

To control western flower thrips (Frankliniella occidentalis), a significant pest of peppers, the control effects of eco-friendly agricultural materials were tested when treated alone and in combination. The control effects of yellow sticky roll traps installed on the stem, predatory natural enemy (Hypoaspis miles) inoculated on the stem, and plant extracts (50% custard apple seed oil + 10% cinnamon extract) sprayed on the foliage were 45.3%, 36.6%, and 50.2%, respectively, when treated individually. Meanwhile, when three eco-friendly agricultural materials were comprehensively applied, the control effect was maintained between 62.4% and 80.9% compared to untreated conditions during the pepper harvesting season. These methods can be utilized for the eco-friendly control of western flower thrips in pepper greenhouses.

The purpose of this study is to select various insect species for healing resources and develop a healing program in order to use insect as a healing agriculture. In this study, there are two kinds of breeding kit were developed, one for Gryllus bimaculatus and the other for Oxya chinensis sinuosa. Using these insect breeding kits, we conducted a survey of 60 children and the elderly. In the case of children, the results of the insect breeding satisfaction showed that 30.6% said that the sound of crickets was very good, and 11.1% said that it was good. In addition, the higher the child's awareness of insects, the higher the proportion of children who wanted to raise insects in the future. As a result of a survey of seniors, 45.2% do not like insects and 51.6% are not interested, meaning that most seniors are not very interested in insects. However, the emotions after breeding insects showed positive results, with 45.2% saying their personality became brighter, 48.4% reducing their anger, 48.4% relieving their irritation, 54.8% relieving loneliness, 58.1% feeling more responsible, and 51.6% developing intimacy.

갈색거저리 유충의 사료인 밀기울은 대부분 수입에 의존하고 있는데 일부 국가의 식량 수출 중단 조치 등에 따른 국제 곡물가격 상승으로 밀기울 가격은 인상되고, 식용곤충 판매가격이 하락하면서 생산비 절감을 위한 사료 개발이 요구되고 있다. 농업부산물 3종을 50% 이상 급이하게 되면 유충 생육이 저하되었기 때문에 본 연구는 적정한 배합비율을 선정하기 위해 첨가사료 20, 30% 함량으로 밀기울과 혼합하여 사료를 급이하였을 때 갈색거 저리 유충의 생육 특성과 영양성분 변화에 대해 밀기울만 제공한 대조구와 비교하였다. 부산물 A와 B, C를 각각 30% 함유한 처리구에서 갈색거저리 유충 무게는 대조구와 차이가 없음을 확인하였다. 먹이소화율은 부산물B를 20% 함유한 처리구가 80.5%로 대조구에 비해 높았고, 부산물C 30% 처리구에서 72.6%로 가장 낮았다. 갈색거저 리 유충의 생육일수 100일 기준으로 부산물B 30% 처리구에서 용화율이 76.1%로 대조구보다 1.6배 높았으며, 부산물A 20% 처리구는 29.2%로 용화율이 가장 낮았다. 갈색거저리 유충의 조단백질 함량은 부산물 C 30% 처리 구에서 대조구보다 10.3% 증가하여 아미노산 분석을 진행한 결과 sarcosine과 ornithine이 2.5배 이상 증가하였다. 이를 통해 부산물 B나 C를 30% 함유한 사료를 급이하였을 때 사육 원가를 절감하여 유충을 생산할 수 있을 것으로 사료된다.

A surveillance of chigger mites was performed to monitor the incidence of scrub typhus vectors at four environmental collection points in two locations (Sunchang and Haenam) in the Honam region of Korea from August to December 2023. During the surveillance period, 4,174 chigger mites were collected and the predominant species were Leptotrombidium scutellare (94.3%). The density of chigger mites had the peaked at 44 week (10.26~11.1), while the density of patients peaked at 45 week (11.2~11.8) respectively. A positive correlation (r=0.69) observed between scrub typhus patients and vectors. This result suggests that this vector surveillance method will be useful for alarm system of tsutsugamushi disease. However, the relationship between scrub typhus cases and chigger mite density will be studied through long-term periodic surveillance.

모기류는 흡혈을 통해 원충, 바이러스, 사상충 등 다양한 병원체를 보유하며 말라리아, 일본뇌염, 웨스트나일 열, 뎅기열 등을 사람에게 매개하는 위해성이 있는 위생해충이다. 이번 연구에서는 해외유입 모기류 감시를 위해 경남 고성지역에 설치한 스마트 고공포집기를 이용하여 2022년부터 2023년까지 모기류들을 모니터링하였다. 조사기간 동안, 총 3속 5종 43개체가 채집되었으며, 이중 삼일열 말라리아를 매개하는 Anopheles belenrae를 경남 지역에서 처음으로 발생함을 확인하였다. 본 연구는 해외유입 모기류에 대한 감시망 구축의 최초 시도로서, 고공 포집기를 활용하여 모기류 감시가 가능함을 확인하였다.