애기뿔소똥구리 (Copris tripartitus)는 배설물 분해를 통해 환경정화와 생태계 균형에 기여하는 것으로 알려져 있다. 그러나 무분별한 농약 사용과 서식지 파괴로 인해 개체수가 감소되고 있어 2017년 환경부에서 애기뿔소똥 구리를 멸종위기 야생생물 Ⅱ급으로 지정하였다. 애기뿔소똥구리의 미토콘드리아 유전자를 활용한 선행연구가 발표되었지만 유전자원 확보는 여전히 미비한 실정이다. 이번 연구는 애기뿔소똥구리의 성장, 면역 및 생식과 관련된 유전 정보를 확보하기 위해 Illumina HiSeq 4000 platform을 활용하여 전사체 분석을 실시하였다. Illumina HiSeq 4000을 통해 확보된 전사체 데이터를 Trinity 프로 그램을 통해 de novo assembly를 진행하여 contigs를 생성하였다. 생성된 contigs를 TGICL 프로그램을 통해 clustering 하여 unigenes을 확보하였다. 이후 확보된 unigenes는 PANM DB 및 Swiss-Prot, KOG, InterProScan, GO, KEGG를 기반으로 한 BLASTx를 사용하여 annotation을 진행하였다. 25,106개의 unigene 중에서 23,289개가 PANM DB에 annotation 되었으며, Swiss-Prot, InterProScan에서는 각각 19,660개, 13,545개의 unigene이 annotation 되었다. KOG 분석에서는 ‘general function prediction only’ 범주에서 높은 비율로 나타났으며, GO 분석에서는 ‘Molecular Function’ 카테고리에서 가장 많이 annotation 되었다. KEGG 분석을 통해서는 ‘Environmental information processing’ 항목이 높은 발현을 보였다. 이번 연구를 통해 확보된 기능적 데이터는 야생에서의 보존 계획을 수립하는 데 있어 기초 자료로써 활용될 수 있을 것으로 사료된다.

작은소피참진드기(Haemaphysalis longicornis)는 중증열성혈소판감소증후군 (SFTS)을 전파하는 주요 매개 체로 알려져 있으며, 대한민국 전역에 분포하고 있다. SFTS는 2013년 첫 환자 보고 이후 SFTS의 보고 사례가 꾸준히 증가하고 있으며 이에 해당 질병을 전파하는 주요 매개체인 작은소피참진드기를 대상으로 한 연구의 중요성이 증가하고 있다. 전사체 분석은 llumina HiSeq 4000 platform을 활용하여 진행하였다. Illumina HiSeq 4000에서 확보된 전사체 데이터를 Trinity 프로그램을 활용하여 de novo assembly를 진행하였으며, 이후 TGICL 프로그램을 통해 unigenes 을 확보하였다. 이후 확보된 unigenes는 전사체의 기능을 추정 및 식별하기 위해 Swiss-Prot, KOG, GO, KEGG, PANM DB를 기반으로 한 BLASTx를 수행하였다. 또한 Phlebovirus의 존재 여부를 확인하기 위해 NCBI에 등록된 Phlebovirus 유전자원을 수집하여 데이터베이스를 구축하였으며, 구축된 데이터베이스에서 BLASTx를 진행하 여 바이러스 전사체의 존재 여부를 분석하였다. 확보된 28,078개의 unigenes 중 19,414개의 unigene이 PANM DB에 annotation 되었으며, Swiss-Prot, KOG, GO, KEGG에서는 각각 13,117개, 13,002개, 8,588개, 1,651개의 unigene이 annotation 되었다. Phlebovirus 전사체 존재 여부 분석 결과, BLASTX를 통해 작은소피참진드기로부터 SFTS RNA polymerase와 유사성을 보이는 3개의 unigene의 존재를 확인하였다. 이번 연구 결과는 국내 작은소피참진드기 및 SFTS 바이러스 감시와 전염병 예방·통제에 있어 기초 자료로써 활용될 수 있을 것으로 사료된다.

참진드기과(Ixodidae) 속하는 개피참진드기(Haemaphysalis flava)는 동남아시아에서 남아시아에 걸쳐 분포 하며, 다양한 질병을 매개하는 것으로 알려져 있다. 특히 중국, 일본, 한국에서 개피참진드기의 주요 매개 질병인 중증열성혈소판감소증후군(SFTS)의 감염 사례가 지속적으로 증가하는 것으로 보고되고 있다. 이 연구는 Illumina HiSeq 4000 시퀀싱을 통해 raw 데이터를 획득하고, Trinity를 기반으로 de novo assembly를 수행하여 unigene을 확보하였다. 이 결과, 총 69,822개의 unigene이 생성되었으며, 이 중 46,175개의 unigene이 PANM-DB에 annotation 되었다. 또한 KOG, GO 및 KEGG 분석을 통해 30,000개, 19,074개, 9,333개의 unigene이 annotation 되었 으며, InterProScan 결과를 통해 protein kinase, zinc finger (C2H2-type), reverse transcriptase, RNA recognition motif domain 등과 같은 세포 조절 메커니즘과 관련된 유전자가 확인되었다. RepeatMasker(v4.0.6)와 MISA(v1.0)를 사 용하여 unigene에서 SSR 마커를 확인한 결과, 총 3,480개의 SSR 마커가 확인되었으며 이 중 trinucleotide 반복이 1,907개, dinucleotide 반복이 1,274개로 확인되었다. 이러한 연구 결과는 H. flava 암컷의 유전자 및 유전자 조절 메커니즘을 이해하는데 기초 자료로서 활용 가능하며, 질병 전파 감수성에 대한 후속 연구에 유용한 정보를 제공 할 것으로 사료된다.

Chitin and chitosan, abundant biopolymers from shellfish, crustaceans, and fungal hyphae, have diverse applications in food, biomedical, and industrial sectors. Also, insects offer a one of the chitin and chitosan source, yet research into the biological processes of chitin and chitosan within insects remains inadequate. To investigates the safety and benefits of insect-derived chitin and chitosan, we orally administered crab-derived and insect-derived chitin and chitosan to mice and compared RNA expression. NGS derived sequences were obtained and DEG and GO analyses were performed. This study displays a chance to progress the application of edible insects.

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.

In the study, a variation of Haemaphysalis longicornis, a major vector of fever-causing conditions, was statistically analyzed to identify the spatial and climatic factors affecting the time-dependent variations of its population. The survey occurred in different habitats in South Korea. In addition, we developed a predictive model by using a probability function to find the peak occurrence time annually. As a result, the numbers of adults and nymphs were found to be related to temperature and relative humidity and their population peaked at the end of May in all habitats except deciduous forests. This study is expected to provide information on habitat types, times, and climate patterns that require attention to help control H. longicornis populations.

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.

외래생물 유입에 대응하기 위해 (환경부)국립생태원에서는 2019년부터 외래생물 신고센터를 운영하고 있으 며, 민원 신고에 대한 신속한 대응과 국민 행동요령을 안내하고 있다. 외래생물 전체 신고 건수는 2022년 140건 중 곤충 88건, 2023년 645건 중 곤충 530건으로, 1년 만에 외래생물 전체 신고 건수는 505건, 곤충 신고 건수는 442건이 증가하였다. 2022년 전체 신고 중 붉은불개미(Solenopsis lnvlcta) 의심 신고 건수가 78건로 가장 많았으며, 그 중 노랑밑드리개미 12건 등 개미과가 49건으로 확인되었다. 2023년은 전체 민원 신고 중 외래흰개미류 의심 신고가 418건으로 가장 많았고, 붉은불개미 66건 순으로 많았다. 외래흰개미류 의심 신고의 경우 대부분이 국내 에서 서식하는 흰개미(Reticulitermes speratus kyushuensis)로 190건, 붉은불개미의 경우 밑드리개미류(10건), 주름개미(8건), 권련침벌(8건) 등으로 확인되었다.

The blackish cicada, Cryptotympana atrata Fabricius, 1775 (Hemiptera: Cicadidae) was originally distributed mainly in the southernmost remote island, Jeju and rarely throughout low lands in South Korea, but has been explosively increased at the urban areas, where annual temperature is higher. In this study, we sequenced a partial mitochondrial COI from a total of 171 individuals collected throughout 12 localities in South Korea. The haplotype found with the highest frequency in Jeju island shares only with two inland localities in southern region with a low frequency, whereas the haplotype found with the highest frequency throughout inland localities was not found in Jeju island. These results showed that Jeju population, southern region, and other inland populations form somewhat different genetic groups.

The steamed and freeze-dried mature silkworm powder (SMSP) is developed by the Rural Development Administration (RDA) in 2012. In here, the nutritional components of SMSP produced by rearing white-silk cocoon silkworm, Baekokjam, at high temperatures were compared and analyzed with those produced under optimal temperature conditions of 25°C. The weight of silkworms reared in a high-temperature environment increased compared to that under an optimal condition. However, when the silkworms matured, the difference in weight according to temperature conditions narrowed. As for the growth rate, the 5th instar silkworms grew a day earlier in a high-temperature environment than in an optimal. SMSPs produced in a high-temperature environment showed a difference when comparing the nutritional components with the SMSPs in an optimal condition. Overall, high-temperature-reared SMSPs contained about twice as high carbohydrates and slightly lower protein and fat than the optimal-reared SMSPs. These results show that SMSPs produced in a high-temperature environment have a difference in growth rate and nutritional composition from those produced under an optimal condition.

eDNA(enviromental DNA)는 물, 토양, 대기 등 다양한 환경에서 채취한 생명체의 유전자 또는 그 유전자를 채취· 분석하는 기술로 생물을 직접적으로 관찰하지 않아도 생물이 남긴 흔적을 통해 종의 동정이 가능하다는 장점이 있다. 따라서, 야외에서 해충의 예찰조사, 외래종 감시 및 멸종위기종 모니터링 등 다양한 목적으로 활용될 수 있는 장점이 있다. 최근, 국제적으로 미생물, 수생태계 및 육상곤충 등 다양한 방면으로 eDNA가 연구되고 있으나 국내에서는 eDNA 연구가 수생태계, 미생물 등 일부 분야에서만 진행 중이며 육상곤충의 eDNA 연구는 미비한 실정이다. 따라서, 금번 연구에서 육상곤충에 활용할 수 있는 eDNA 실험방법 확립을 위해 기존문헌 참고 및 곤충분야에 접목하여 활용 가능한 육상곤충 샘플링 방법을 탐색 및 정리하였으며, 추후 eDNA 연구에 기반을 마련하고자 한다.

Behavioral modulation by genetic changes garners a special attention nowadays as an effective means of revealing genetic function on the one hand and broadening the scope of in situ monitoring on the other hand. The cGMP-dependent protein kinase was treated to the western flower thrips, Frankliniella occidentalis. Automatic recognition techniques and computational methods were utilized to investigate behavioral changes across photo- and scoto-phases. Movement behaviors are objectively expressed according to parameter extraction and data structure visualization in different light phases. By comapring with the individuals without treatment, activities of treated thrips were changed including decrease in circadian rhythm. Usefulness of automatic monitoring of insect movement in different genetic strains is further discussed for providing useful information on monitoring and diagnosing natural and unntatural genetic disturbances.

국내에서 유통되는 한약재 오공(蜈蚣)의 정·위품 유통 현황 파악과 유전자 감별법 개발을 위해 서로 다른 6개 유통사에서 오공으로 판매중인 전형약재를 구매하여 각 약재 포장 단위별 크기, 색깔, 무늬 등 형태적으로 차이가 있는 개체를 분류하여 국내에서 채집된 왕지네 표본 2개체를 포함 총 30개 시료를 대상으로 DNA 바코드 분석을 실시하였다. 확보한 미토콘드리아 COI 염기서열 정보와 기 등재된 NCBI GenBank 염기서열 정보를 이용하여 계통 분석을 실시한 결과, 28개 약재 시료 중 국산 및 중국산 전형약재 유통품 13 개체는 모두 대한민국약전외한약 (생약)규격집에 정품 기원종으로 수재된 Scolopendra subspinipes mutilans로 확인되었으며, 이들은 국내 채집 왕지네 개체들과 함께 하나의 단계통군을 형성하였다. 하지만 인도네시아산 전형약재 유통품 15 개체의 경우 4개의 그룹으로 구분되었는데, 그 중 3개 그룹은 S. dehaani, S. subspinipes, 그리고 명확한 종을 알 수 없는 Scolopendra sp.로 Scolopendra 속으로 확인되었고 나머지 그룹을 형성하는 한 개체는 Scolopendra 속에 속하지 않고 Rhysida singaporiensis와 89%의 유사도를 보였다. COI 바코드 분석을 통해 국내 유통되는 오공은 원산지가 한국 또는 중국인 경우 모두 정품 기원종으로 확인되었으며, 원산지가 인도네시아인 경우에는 모두 위품인 것으 로 확인되었다. 또한 위품으로 확인된 유통약재는 총 4개의 종으로 분류되었고, 대부분은 정품인 Scolopendra속 의 분류군이었으며 Rhysida속과 가까운 분류군도 오공으로 수입되어 유통되고 있는 것으로 확인되었다.

In countries without strong biosecurity systems, Khapra beetle, Trogoderma granarium poses a continuing threat to agriculture. Even when quarantine laws exist, the risk is greater if one of the world's most serious pests becomes introduced to imported stored grain. The rate of Khapra beetles introduced is rising sharply with increased transport, trade, travel, and tourism between countries and continents. Species identification is usually the key to success in Khapra beetle control programs. Countries that export/import grains, such as Australia, Canada, Russia, Korea and USA, must ensure that their ports, grain storage facilities, and transportation systems are free of khapra beetle. Researchers so far developed effective quarantine treatments and eradication strategies to deal with khapra beetle infestations that occur upon import at inland port. Khapra beetle introductions are likely to be impacted by a variety of factors, including trade flow and quarantine laws. In this study, we provide an overview of the current global quarantine laws, invasions of khapra beetle, and its control strategies.

This study focused on the genomic analysis of Anopheles kleini and Anopheles pullus, both vectors of vivax malaria within the Anopheles Hyrcanus group. Using Illumina NovaSeq600 and Oxford Nanopore platforms, we identified 126 and 116 contigs, along with 40,420 and 32,749 genes from An. kleini and An. pullus, respectively. The assembled genome sizes were 282 Mb for An. kleini and 247 Mb for An. pullus, which are within a similar range to the sizes previously estimated by digital PCR (249 Mb and 226 Mb). We are currently also estimating the genome sizes of other Anopheles spp. and manually curating key genes determining vectorial capacity.

Entomopathogenic fungi serve as eco-friendly alternatives to chemical pesticides. In this study, we investigate the interactions between mosquitoes and Metarhizium anisopliae JEF-157, which showed high insecticidal activity against mosquitoes, by RNA-seq analysis. RNA from mosquitoes was extracted at the median lethal time to identify changes in gene expression. The results showed 580 genes were up-regulated, while 336 genes were down-regulated in fungal treated mosquitoes. Up-regulated genes were related to metabolic and cellular processes such as cytochrome P450, DNA replication, and apoptosis. Down-regulated genes were involved in metabolism pathways such as lysosome, starch and sucrose metabolism, and fatty acid biosynthesis. These results are crucial for elucidating the mechanisms of fungal invasion and interaction in insects, providing insights for future pest management strategies.

본 연구는 검거세미밤나방(Agrotis ipsilon) 성페로몬 트랩에 혼재하여 유살되는 은무늬밤나방아과 형태적 분류와 동정법 수립을 위해, 날개 무늬의 형태계측학 분석을 실시하였다. 은무늬밤나방아과 개체는 2023년 11월 부터 12월까지 제주도 애월읍 일대에서 채집되었으며, 콩 해충으로 알려진 콩은무늬밤나방(Ctenoplusia agnata) 을 비롯하여, 다양한 농작물을 가해하는 것으로 알려진 붉은금무늬밤나방(Chrysodeixis eriosoma)의 수컷 성충이 포획되었다. 앞날개의 형태 및 무늬를 가지고 현장에서 쉽게 동정할 수 있는 형태적 특징을 도출하기 위하여, 각 성충 개체의 앞날개를 잘라 현미경 카메라로 촬영하고, 앞날개의 내횡선, 아외연선, 반점 크기 등 15개의 형질 을 측정하였다. 또한 각 형질 간의 상관관계를 분석하였으며 빈도분포를 통하여 두 종간 분리되는 형질을 파악하 였다. 최종적으로 다변량 분석법을 적용하여 두 집단이 어떻게 군집을 이루는지 분석하고, 날개형태만으로 붉은 금무늬밤나방과 콩은무늬밤나방을 구분할 수 있는 방안을 제시하였다.

한국 귀뚜라미 산업은 최근 큰 성장을 보였으며, 수직농장을 이용한 대량생산과 기술발전으로 사육수와 판매 량이 늘어나는 추세다. 그러나 귀뚜라미 사육시스템은 농가 간의 교류 및 밀집 사육으로 인해 곤충병원체에 의한 전염병에 매우 취약한 구조를 가진다. 사육 곤충의 질병을 이해하는 것이 중요함에도 곤충병원성 미생물에 대한 연구가 부족한 실정이다. 본 연구는 국내 쌍별귀뚜라미 농가에서 발견된 볼보바이러스를 식별하였으며, Gryllus bimaculatus volvovirus (GbVVV-KR)의 게놈 특성을 분석하였다. GbVVV-KR의 전체 게놈 서열은 Sanger 시퀀싱 을 통해 얻어졌으며, 게놈 크기가 2,515개 뉴클레오티드인 원형 단일가닥 DNA 바이러스임을 밝혔다. 단일 핵산 염기 다형현상 분석(Single nucleotide polymorphism, SNP)으로 정지코돈 돌연변이로 인한 ORF3 영역이 다른 귀뚜 라미 volvovirus 들에 비해 큰 변화를 확인하였다. 또한, 전국 11개 농장에서 수집한 귀뚜라미를 대상으로 PCR/qPCR을 실시하여 GbVVV-KR의 감염 정도를 확인하였다. 이러한 결과는 GbVVV-KR의 게놈 구조와 유전 적 특성, 계통발생 및 유병률에 대한 귀중한 통찰력을 제공하고 귀뚜라미 바이러스에 대한 이해를 도울 것으로 기대한다.

Flower chafers (Coleoptera: Scarabaeidae: Cetoniinae) are globally distributed, comprising approximately 4,000 described species. They primarily feed on nectar and sap of deciduous trees. The larvae exhibit the unique characteristic of crawling on their backs, distinguishing them from other scarabs. Additionally, the majority of flower chafers fly with their elytra closed, unlike other scarabs that fly with fully opened wings. Šípek et al. (2016) conducted the first molecular phylogenetic study to investigate their phylogenetic relationships and characters of elytra related to the flight mode. Building upon this study, we infer the diversification times and rates of Cetoniinae and its subgroups, and reconstruct the evolutionary process of flight mode transformation. Furthermore, we discuss the current limitations and future directions of this topic.

Xenorhabdus와 Photorhabdus 속은 각각 곤충병원성 선충인 Steinernema와 Heterorhabditis에 공생하는 공생세 균이다. 감염성 선충의 유충은 공생세균을 표적 곤충의 혈강에 전달하고, 여기서 세균이 증식하여 숙주 선충의 발달을 돕는다. 이러한 선충과 세균 복합체의 성공적 공생관계는 세균의 이차대사산물을 통한 숙주의 면역억제 에 달려져 있다고 알려져 있다. 본 연구에서는 서로 다른 살충력을 보이는 6종의 Xenorhabdus를 확보하고 이러한 차이가 세균의 성장속도와 NRPS (Non ribosomal peptide synthease)에 의해 생성되는 세균의 이차대사산물 발현에 서 기원한다는 것을 확인하였다. 서로 다른 균주들은 콩명나방 (Tenebrio molitor)에 대한 살충력에 차이를 가지고 있었다. 이러한 세균들은 TSB 배지에서는 세균 성장 속도에 차이가 존재하지 않았지만 콩명나방 혈강 내에서는 세균의 성장 속도에 차이가 존재하는 것으로 나타났다. 또한 각 세균의 이차대사산물 추출물을 통한 곤충의 면역 억제 실험 결과 PLA2 활성 억제, 세포독성 능력들이 살충력과 상관관계가 있는 것으로 나타났다. 이러한 이차대 사산물의 경우 많은 물질이NRPS (Non ribosomal peptide synthease)에 의해 생성되므로 각 세균 별 NRPS의 유전자 발현을 보았을 때 흥미롭게도 살충력이 더 높은 스트레인의 세균이 일부 NRPS 유전자의 발현이 더 높은 것으로 나타났다. NRPS에 의해 합성되는 물질을 포함한 세균의 이차대사산물의 차이를 서로 비교하기 위하여 이차대사 산물 추출액을 GC-MS/MS를 이용하여 분석하였다. 본 연구를 통해 곤충병원세균에 살충력의 기원이 NRPS를 통해 합성되는 이차대사산물에 있다는 것을 확인하였으며 이를 이용한 다양한 NRPS 유래 물질 연구는 신규 살충 물질 개발에 들어가는 비용과 시간을 획기적으로 줄일 수 있을 것으로 기대된다.