담배가루이는 경제적으로 매우 중요한 농업 해충들 중의 하나이며, 전세계적으로 40개 이상의 종들로 구성된 종복합군(species complex) 으로 알려져 있다. 본 연구에서는 담배가루이 종복합군의 유전적 변이와 구성하는 종들의 수를 550개의 COI 염기서열들을 바탕으로 재평가하였 다. 담배가루이의 유전적 변이는 0% - 27.8%이며(평균 11.1%), 이는 담배가루이 종복합군이 서로 다른 속들 혹은 아과들에 속하는 다양한 종들 로 구성되어 있음을 나타낸다. 217개 COI 염기서열들을 바탕으로 분석된 계통수는 담배가루이 종복합군이 잠재적인 신종(Java)을 포함한 43개 종들로 구성되어 있고, 이 가운데 9종(Australia, Asia II 1, Asia II 6, Asia II 7, Asia II 10, Mediterranean, New world, New world 2, Sub Saharan Africa 1)의 종내 유전적 변이는 기존의 종구분 한계인 4.0%가 담배가루이 종복합군의 종들을 구분하는데 적합하며, 높은 종내 유전변이를 보이 는 종들은 은밀종과 관련이 있을 것으로 판단된다.
미국선녀벌레(Metcalfa pruinosa)는 2005년 국내에 처음 발견된 이후로, 많은 농작물에 피해를 야기해왔다. 하지만, 현재까지 미국선녀벌레의 침입 근원지에 대한 정보는 명확하지 않다. 이번 연구에서는 한국과 여러 다른 국가들에에 분포하는 미국선녀벌레에 대한 다양한 집단들간의 유연관계를 분석하기 위하여, 한국, 프랑스, 이탈이라, 스페인, 슬로베니아, 미국에서 채집된 229개체로부터 229개 COI 염기서열을 분석하여, Genbank에 보고된 7개 COI 염기서열과 함께 비교하였다. 236개체의 염기서열로부터 총 17개의 haplotype이 확인되었고, 이중 한국에서는 3개의 haplotype(hap-1, hap-3, hap-9)이 분포하는 것으로 발견되었다. ‘hap-1’은 프랑스, 이탈리아, 슬로베니아, 스페인의 샘플들과 함께, 국내 경남, 충남, 전북, 경기, 강원, 충북, 경북지역의 대부분의 샘플에서 검출되었고, ‘hap-3’는 경기, 프랑스, 미국, hap-9은 경기지역에서만 각각 발견되었다. COI 염기서열을 기반으로 분석한 ML 트리에서는 236개 COI 염기서열들은 3개의 그룹으로 나누어졌고, 이들의 계통분석결과 국내 대부분의 미국선녀벌레들은 이탈리아, 스페인, 슬로베니아, 프랑스 집단들과 유전적으로 상대적으로 가까우며, 일부 미국선녀벌레 개체들은 미국 집단들과 가까움을 확인하였다.
톱다리개미허리노린재(Riptortus pedestris (Fabricius))는 한국, 일본, 중국 등을 포함한 아시아 지역에서 콩에 심각한 피해를 야기 시키는 해충이다. 이번 연구에서는 국내 톱다리개미허리노린재의 다양한 집단간들의 유전적 연관성을 분석하기 위하여, 국내 42개 지역들에서 채집된 294개 개체로부터 294개 COI 염기서열을 분석하였다. 총 36 haplotype이 발견되었으며, 이중, 1개 haplotyp(hap-2)이 225개 COI 염기서열로부터 관찰되었다. 42개 지역 집단들 간의 유전적 차이는 0%~1.5%의 범위를 보였으며, 36개 haplotype에 대한 MJ network 분석 결과 톱다리개미허리노린재는 국내에서 현재 확산을 진행하고 있음을 확인하였다. 특히, 지리적으로 구분된 9개 집단들(I―IX) 중, 4개 지리적 집단들(III, IV, V, VI)에서 유전적 다양성이 집중적으로 발생함을 확인하였다.
수원을 비롯한 전국 5개 지역에서 톱다리개미허리노린재를 채집하였고, 이미 가지고 있던 21개 계통을 바탕으로 미토콘드리아의 Cytochrome Oxidase I 유전자 를 분리, 염기서열을 조사하여, 각 지역 계통 간 DNA의 염기서열과 비교, 분석하였 다. 분석 결과, 우리나라의 톱다리개미허리노린재 유전자 최초 변이 발생 및 전파 경로는 크게 2가지로 분류되며 이들의 유전적 거리는 매우 가까운 것으로 밝혀졌 다. 이 결과를 바탕으로 발생, 전파 경로를 유추하면 톱다리개미허리노린재의 조사 유전자형은 화성과 단양이 유전자 변이의 근원으로 생각된다. 이후 급격히 전국으 로 퍼져나가 전국 어디에서도 지역별 유전적 변이가 거의 같게 나타나고 있다. 따라 서 CO1 유전자의 분석만으로는 톱다리개미허리노린재의 이동 경로 추정이 매우 어려우며 톱다리개미허리노린재 이동 경로에 대한 보다 정확한 추정을 위해 마이 크로새터라이트를 이용한 집단 유전 분석이 필요할 것으로 생각된다.
수원을 비롯한 전국 26개 지역에서 이화명나방를 채집하여 미토콘드리아의 Cytochrome Oxidase I 유전자를 분리, 염기서열을 조사하여, 각 지역 계통 간 DNA 의 염기서열과 비교, 분석하였다. 분석 결과, 우리나라의 이화명나방 유전자 최초 변이 발생 및 전파 경로는 크게 2가지로 분류되며 이들의 유전적 거리는 상대적으 로 가까운 것으로 밝혀졌다. 이 결과를 바탕으로 발생, 전파 경로를 유추하면 이화 명나방의 조사 유전자형은 벼 재배 시기가 빨라짐에 따라 전남과 경남에서 독자적 으로 도태, 적응하여 북상한 것으로 추정된다. 첫째는 경상남도에서 적응한 개체 들이 증식하며 충청남북도를 거쳐 경기도와 강원도로 전파되었으며, 전남에서 독 자적으로 적응한 개체가 거쳐 전라북도와 경상북도로 전파된 것으로 사료된다. 다 만 경상남도에서 먼저 적응한 개체가 전라남도로 이동하였으리라는 추정도 가능 하다. 이화명나방 이동 경로에 대한 보다 정확한 추정을 위해 마이크로새터라이트 를 이용한 집단 유전 분석이 필요하다.
수원을 비롯한 전국 29개 지역에서 썩덩나무노린재를 채집하여 미토콘드리아 의 Cytochrome Oxidase I 유전자를 분리, 염기서열을 조사하여, 각 지역 계통 간 DNA의 염기서열과 비교, 분석하였다. 또한 미국 5개 지역으로부터 수집된 표본도 분석에 포함하여 유전적 근친도를 분석하였다. 분석 결과, 우리나라의 썩덩나무노 린재 유전자 근친도는 미국에 비해 국내 지역 계통간 서로 매우 가까운 것으로 밝혀 졌다. 발원지는 경기도 북부 지역으로 추정되며, 이 후 남쪽으로 계속 확대해간 것 으로 추정된다. 미국 종과 비교해 보면 차이가 많으나, 일부 지역에서는 미국 종과 유사성을 보이고 있다. 썩덩나무노린재가 국내 고유종으로 인정되고 있으나 미국 종들 보다 유전적 변이가 적고, 일부 중북부 지역에서 채집한 지역종이 미국 종과 유전적 근친도가 높은 점, 그리고 국내 지역 종들 간 유전적 친화도가 매우 높은 점 은 이들의 원산지에 대해 다시 한 번 생각하게 한다. 우리나라에서는 중북부 지역에 서 속하는 계통이 비교적 짧은 시간에 전국적으로 퍼져나간 것으로 추정된다. 따라 서 썩덩나무노린재는 북쪽에서 남쪽으로 전파한 것으로 생각되어 북쪽의 썩덩나 무노린재의 유전적 다양성 연구가 필요한 상황이며, 보다 면밀한 연구를 위해 개체 변이를 측정할 수 있는 마커를 가지고 심도 있는 집단 유전 연구가 필요하다.
유기과수원에 주요한 해충인 복숭아순나방(Grapholita molesta)은 친환경 과원 에서 높은 기생율을 보여주고 있으나 기존의 기생체 부화를 통한 기생율 조사 및 기 생곤충의 동정에는 많은 시간과 노력이 소요된다. 본 시험에서는 DNA 분석을 이 용하여 복숭아순나방의 기생율을 빠르게 조사하는 방법을 개발하였다. 조사샘플 은 5월 중순 복숭아나무에서 복숭아순나방 유충100여마리를 채집하였다. 이중 50 여마리를 사육하여 기생봉을 확인하고 나머지를 직접 DNA분석에 이용하였다. 사 육된 복숭아순나방의 기생율과 종을 동정한 결과 좀벌레살이고치벌(Macrocentrus thoracicus)이 주요 기생봉이였다. 좀벌레살이고치벌의 COI sequencing을 통해 DNA 염기서열을 알아내고 기존 데이터베이스에서 복숭아순나방의 COI DNA와 비교하여 두 종사이의 차별적 DNA primer를 제작하였다. 이 primer를 이용하여 채 집 복숭아순나방 유충을 qPCR을 이용하여 개별적으로 분석하였다. 분석결과 좀 벌레살이고치벌에 기생당한 전체 채집 복숭아순나방의 75%로 나타났다.
2000년도 이후로 많은 분자 연구 논문들이 육각강에서 진행되었으며, 그 결과 방대한 양의 미토콘드리아 유전자 염기서열이 생산되었다. 본 연구에서는 2000년도부터 2009년까지 육각강에 보고된 COI 염기서열과 이들을 활용한 분자 연구 논문들을 분석하기 위하여, 58,323개의 COI 염기서열들을 바탕으로 보고된 488개의 분자 연구 논문들을 26개 목들과 사용된 COI 염기서열들의 5', 3', 중간 위치에 따라 재분류하였다. 세 지역의 COI 염기서열을 이용한 연구 논문의 수는 26개 목들에 따라 매우 다양하였다. 하지만, 7개 목들은 특정 지역의 COI 염기서열들이 선호되었음을 나타내었다. 예를 들어, 파리목과 메뚜기목에서는 5' 지역의 COI 염기서열을 사용하는 논문의 수가 가장 높았으며, 이에 반해 딱정벌레, 이목, 잠자리목, 더듬이벌레목, 대벌레목에서는 3' 지역의 COI 염기서열을 사용하는 논문의 수가 가장 높았다. 2000년 이전에 보고된 84개의 분자 연구 논문들과의 비교를 통해, 2000년부터 2009년까지 딱정벌레목, 파리목, 이목, 대벌레목에서는 1999년 이전에 각 목들에서 주로 사용되었던 COI 염기서열의 특정 지역과 같은 지역을 사용하는 경향성을 보여주었다. 본 연구는 육각강에서 2000년에서 2009년까지 보고되었던 분자 연구 논문 뿐만 아니라 이들 논문에서 사용된 COI 염기서열에 대한 전체적인 경향을 이해하는데 유용한 정보를 제공한다.