To identify and compare the venom components and expression patterns of some bees/wasps, venom gland-specific transcriptome analyses were conducted for 14 Aculeate bees/wasps. Most of the allergens and pain-producing factors showed extremely high expression levels in social wasps, implying that social wasps have evolved to use venom to defend the colony against intruders. Acid phosphatase and tachykinin, which are known as allergens and neurotoxic peptides, were found with high frequencies in the venom glands of solitary wasps. This suggests that solitary wasps might use their venom for catching and preserving prey. In the venom glands of bumblebees, little or no transcripts of major allergens or pain producing factors were identified, implying that bumblebees venoms are relatively less toxic than those of social or solitary wasps. Taken together, the differential expression patterns of venom genes in some Aculeate bees/wasps implies that bees/wasps have unique groups of highly expressed venom components, which appear to have evolved in response to both ecological and behavioral influences.

The disadvantage of the current Red imported fire ants (RIFA) diagnostic is that it takes at least two days, because it is subjected to PCR amplification and DNA sequence identification process using an arthropod universal mitochondrial cytochrome oxidase I prime pair after genomic DNA extraction. In order to overcome this drawback, two RIFA specific genes were confirmed and used to develop techniques for identifying the species using various PCR methods. The conventional PCR method can be confirmed by the presence of amplified DNA, but additional time is required to confirm whether the PCR products are present or not. In contrast, SYBR green Real Time (RT) PCR or TaqMan probe RT PCR method has the advantage of confirming the results immediately after the reaction is completed. The new molecular diagnostic method has the advantage of shortening the time of two days, which is the biggest disadvantage of RIFA molecular diagnostic method, to 3 hours or less.

The Ryanodine Receptor in wild type Drosophila melanogaster has an amino acid substitution which is known to cause Chlorantraniliprole resistance in Pluteall xylostella. Even though we have reported that two Chlorantraniliprole resistant Drosophila strains have elevated total esterase activities, our report does not fully explain the significantly increased resistant ratios in two Chlorantraniliprole resistant Drosophila strains. Thus, we further analyzed alteration of reactive oxygen species and mitochondria activities in two Chlorantraniliprole resistant Drosophila strains. Our result suggested that Chlorantraniliprole resistance development in Drosophila requires alteration of various signal transduction pathways.

풀무치[Locusta migratoria (메뚜기목: 메뚜기과)]를 사육할 때 보조먹이로서 전지분유, 밀기울, 옥수수잎 가루, 설탕을 주성분으로 한 혼합 인공사료를 제조하였다. 갓부화 약충에 인공사료만을 제공하여 성충 사망 때까지 사육하였을 때, 다음 세대 집단을 얻지 못했다. 인공사료를 매일 제공하면서 옥수수 잎을 하루걸러 제공하였을 때도 다음 세대 개체를 얻지 못했다. 그러나 인공사료와 옥수수 잎을 하루걸러 번갈아 제공하였을 때는 이후 4세대까지 사육이 가능하였다. 성충의 생식력도 옥수수 잎과 인공사료를 매일 같이 제공한 경우보다, 두 먹이를 하루걸러 번갈아 제공 한 경우가 더 높았다. 이상의 결과로 본 연구에서 개발된 인공사료를 주먹이인 식물체의 보조먹이로 삼아 일정기간 풀무치 집단 유지에 이용할 수 있을 것으로 추정되었다.

The red imported fire ant (Solenopsis invicta) is a species of ant native to South America. The fire ant was inadvertently introduced into USA, Australia, New Zealand, and other Asian countries including China and Taiwan. Since the first report of the fire ant in port city of Busan, Korea in 2017, it was found in many other cities of Korea in following year. To obtain the molecular information of this invasive species, total RNA was extracted from the abdominal segment of the ants collected in Incheon, and subjected to transcriptome sequencing. By using Illumina sequencer platform, 101 base pared-end sequencing generated 2 × 50,064,081 of raw reads to obtain 2 × 45.95 Gbase of quality filtered nucleotide sequences. The in silico cDNA library was constructed by Trinity de novo assembler followed by TransDecoder ORF finder and CD-HIT clustering program to streamline the library. The final version of cDNA library contains 20,442 contigs with protein coding capability. To survey the virome of this ant, these contigs were searched against the viral reference sequences from NCBI RefSeq database with BLASTN program. As a result, contigs which showed high sequence identities with several RNA viruses including previously reported SINV-2 were found from the fire ant. This virome information might give an idea of a shift of virological environment of this newly found ant isolate or population in Korea.

붉은불개미는 세계 100대 침입외래 해충 중의 하나로 우리나라에서는 관리 해충으로 1996년도에 지정되었다. 2017년 9월28일 부산항 감만 부두에서 국내 최초로 발견된 후, 2018년에 부산항, 평택항 과 인천항에서 발견이 되었고, 9월18일에 대구의 아파트 공사장에서 내륙에서는 처음으로 발견이 되었다. 대구에서 발견된 붉은불개미도 아파트 건설을 위하여 중국에서 수입한 석재에 혼합되어 수입된 토양과 식물체와 같이 혼입된 것으로 추측이 된다. 그러므로, 현재까지 국내에서 붉은불개미가 번식을 하여 토착화되었다는 증거는 없다. 현재까지 붉은불개미에 대한 종 판명은 전문가에 의한 형태적인 분류가 대부분이다. 그래서, 붉은불개미에 대한 확증을 위해서는 채집된 개체를 검역기관으로 이송하여 분자진단을 실시해야 하므로, 최소 이틀의 시간이 필요하다. 현재 항원항체 반응을 이용한 붉은불개미 진단 키트가 해외에서 개발되어 판매되고 있지만, 낮은 민감도로 최소 3~5개의 충체가 필요한 실정이다. 현재 판매되고 있는 진단키트가 가지는 문제점은 이를 대신할 새로운 키트의 개발이 필요함을 보여주고 있다. 신속한 붉은불개미의 검역현장에서 진단을 가능하게하기 위한 노력 중의 하나로 우리는 붉은불개미의 복부에서 발현되는 유전체에 대한 연구를 수행하였다. 본 발표에서는 그에 대한 현재까지의 연구 진행과 결과를 설명하도록 하겠다. (본 연구는 농림축산 검역본부의 연구비 지원으로 이루어졌음).

소나무재선충(Pine wood nematode, PWN)은 아시아와 유럽의 소나무류들에 침입하여 고사시키는 심각해 병원성 선충이다. 가장 완벽한 방제 방법은 감염목을 소각/분쇄의 방법으로 PWN 감염목을 제거하는 것이다. 현재 PWN의 다른 종과 차이를 가지는 유전자서열을 이용한 진단 방법이 다양하게 개발되어져서 실험실에서의 종 판명은 가능한 실정이다. 하지만, 대부분의 분자진단방법은 소나무 목편에서부터의 시료 추출, 그리고 분자진단 시약과 혼합하고, PCR을 이용하여 증폭을 진행 한 후, 결과를 확인하는 과정이 필요하다. 그러므로, 분자진단법을 현장에 적용하기 위해서는 향 후 많은 노력이 필요하다. 이에 반하여 항원/항체 반응을 이용한 진단 방법의 경우는 항원 추출 후, 일정량을 신속진단키트에 떨어 뜨려서 반응을 확인하는 과정을 거치므로, 전문적인 지식이나 기술이 필요하지 않다. 하지만, PWN과 PWN 감염목에 특이적인 항원이 밝혀지지 않은 상황이다. 최근에 우리는 PWN단백질 중에서 분비되는 Aspartic peptidase 1 (ASP1)을 항원으로 선정을 하고, 전장단백질을 Baculovirus Expression System으로 발현을 하였다. PWN-ASP1을 항원으로 단클론항체를 분비하는 세포 주를 확립하였다. 이러한 단클론항체는 향후, PWN의 소나무 침입에 관한 연구와 신속진단키트의 개발에 활용될 수 있을 것이다. (본 연구는 국립산림과학원의 연구비 지원으로 진행되었음)