생활권 수목이란 주민들이 생활하는 지역에 식재된 수목으로, 가로수, 학교수목, 아파트 수목 등 종류가 다양 하며 도시경관과 생활환경 개선의 이점을 제공한다. 그러므로 생활권 수목의 유지와 관리에 있어서도 인근 주민 에 혐오감이나 피해가 없도록 방제를 수행하는 것이 매우 중요하다. 일반적인 경엽살포의 경우, 약액 비산에 의해 주민들의 활동 제한, 안전사고 및 재산상 피해가 발생할 수 있으므로 사용이 제한적이다. 이러한 문제를 해결하기 위해, 나무에 약제를 직접 주입하는 나무주사(trunk injection)가 보편적인 생활권 수목 방제법으로 주목 받고 있으며, 이는 주입물질의 손실이 없고, 외부환경에 크게 영향 받지 않는다는 장점이 있다. 하지만 생활권 수목 전반에 대한 나무주사 처리방법이 명확하지 않아 약효가 일부 가지에서만 나타나는 등 사후 검증 및 관리가 미흡한 실정이다. 본 연구는 생활권 수목 병해충 방제 나무주사 제품의 효과제고를 위한 기존 처리방법 개선 및 최적의 약제처리 방법을 검증하였다. 느티나무외줄면충(Colopha moriokaensis)을 대상으로 시험을 진행하였 으며, Acetamiprid을 시험약제로 사용하였다. 느티나무에 대하여 약제처리 위치, 주입량, 천공수, 주사시기에 따른 약효 및 약해를 확인하였으며, 이를 바탕으로 최적의 약제처리 방법을 제시하였다.

버섯 재배기술이 발전하여 느타리와 큰느타리의 전체 생산 및 소비가 버섯전체생산의 약 50%를 차지하여 재배품종의 주류를 형성하고 있다. 하지만 UPOV 및 FTA 등의 문호개방에 따라 로열티 지불 등에 대응할 수 있는 품종육성이나 자체 고유품종 육성을 위한 신기술개발이 시급한 실정이다. 본 연구에서는 품종육성의 기초기반 연구로 느타리버섯의 12,342 ESTs 분석을 통하여 세포막의 구성물질인 ergosterol 생합성관련 유전자 동정을 한 결과 12개의 유전자 중에서 9개가 동정되어 이에 대한 발현 분석 중이며, 느타리버섯의 부가가치에 가장 중요한 멜라닌 색소 유전자가 아직까지 동정되지 않아 집중적으로 분석한 결과 Tyrosine 생합성대사관련 유전자인 DOPA 4,5-dioxygenase가, 그리고 Acetate 생합성대사 관련유전자 THR1 (1,3,8-Trihydroxynaphthalene reductase)이 동정되어 느타리버섯의 멜라닌 생합성에는 하나의 대사기작이 아닌 복합기작에 의해 색소를 생성함을 유추할 수 있었다.

본 연구는 ICuGI Database를 활용하여 수박 상용 F1 품종의 순도검정용 EST-SSR 마커를 개발하기 위해 수행되었다. 총 353개 EST-SSR primer set을 선발하여 (주)NH종묘의 수박 F1 품종 7종과 각 품 종의 양친 11종에 대해 검정하였다. 이중 1차 테스트한 96개 primer set 중, ‘오렌지’는 primer WMU0056, ‘흑보’는 WMU0400, ‘신동’은 WMU0056와 WMU0400, ‘새로나’는 WMU0056, WMU0400, WMU0529에 대해 각 품종의 양친들이 다형성이 보였고 F1 개체에서는 이형접합의 유전자형 을 보였다. ‘해동’ F1의 순도검정용 마커를 찾기 위해 추가적인 122개의 primer set에 대해 PCR을 수 행한 결과, WMU0056, WMU0400, WMU0580, WMU1211, WMU4136, WMU448이 순도검정에 적합한 것으로 나타나, WMU0056와 WMU0400이 ‘해동’에서도 유용할 수 있었다. ‘꿀나라’와 ‘황피’의 경우에는 공시된 타 품종들에 비해 양친간 다형성율이 각각 5%와 2%로 매우 낮아 모든 353개 primer set을 테스트하였으며, 그 결과 ‘꿀나라’는 WMU5339, ‘황피’는 WMU7003이 순도검정 마커로 적합 한 것으로 확인되었다. 개발된 마커를 이용하여 실제 농가채종된 4개의 F1 품종의 순도를 검정한 결과, 모두 97.5% 이상의 순도로 확인되었다. 이와 같이 ICuGI Database에 공시된 수박 EST-SSR 마커는 공 우성의 유전자 특이적 마커로서 F1 순도검정에 효과적으로 사용될 수 있었다.

The gene encoding an esterase enzyme was cloned from a metagenomic library of cow rumen bacteria. The esterase gene (est2R) was 2,120 bp in length, encoding a protein of 516 amino acid residues with a calculated molecular weight of 57,286 Da. The molecular weight of the enzyme was estimated to be 57,000 Da by SDS-PAGE. Est2R shared 35.6% amino acid identity with esterase (CAH19079) of uncultured prokaryote. The Est2R was most active at 20-40°C, and showed optimum at 30°C and pH 8.0. The most activity of Est2R for the different chain length of p-nitrophenyl ester group as substrate was p-nitrophenyl acetate. Moreover, the enzyme was found to be most active without organic solvent, followed by 98% active with ethanol, and the enzyme activity was highly affected by the acetonitrile. The enzyme was significantly inhibited by Zn2+ but stimulated by Ca2+. So, novel esterase gene est2R is likely to obtain from cow rumen metagenome and supposed to use for industrial purpose.

우리나라 참나리 2배체와 3배체 중 임의 선발된 56 개 지역의 참나리에 대하여 EST-SSR이용하여 각 genome 간의 유전적 변이와 유연관계를 분석하고자 수행되었다. 최근 백합속에서 개발된 19개의 EST-SSR 중에서 7개의 primer가 참나리 2, 3배체 종내 유전적 변이 분석에 적합한 것으로 나타났다. 서해안, 남해안 제주도의 원거리 지역에 분포하는 2배체 참나리들은 지역에 관계없이 다양한 유전적 변이를 나타내었으나, 소청도, 울릉도 및 내륙에 분포하는 3배체 참나리는 비교적 단순한 변이를 나타내었다. 다형성을 나타낸 총 121개의 SSR 밴드를 사용하여 UPGMA 방법으로 계 통도를 작성한 결과 2배체 집단에서는 유전적 변이가 다양한 반면 3배체 집단에서는 비교적 변이가 적은 것 으로 나타났다. 2배체 집단에서 아차도 계통들이 남해 안의 다른 2배체와 뚜렷이 구분되는 cluster를 형성하 였고, 3배체 집단에서는 소청도 참나리가 다른 지역과 는 구별되는 독특한 밴드패턴을 나타내었다. 본 연구에 서 선발된 EST-SSR마커들은 금후 참나리 2, 3배체 집단의 유연관계를 분석하는데 유용하게 사용될 수 있 을 것으로 생각된다.

느타리버섯은 시중의 재배기술이 발전하여 느타리와 큰느타리의 전체 생산 및 소비가 버섯전체생산의 약 50%를 차지하여 재배품종의 주류를 형성하고 있다. 하지만 UPOV 및 FTA 등의 문호개방에 따라 로열티 지불 등에 대응할 수 있는 품종육성이나 신기술 개발이 시급한 실정이다. 본 연구에서는 느타리버섯의 성장단계별 유전적 발현을 분석하기 위해 cDNA 라이브러리를 성장단계별 10단계로 구분하여 12,342 ESTs를 구축하였다. 기존에 등록된 29,211 EST와 함께 분석한 결과 contig 4,939로 40%를 보여주었다. 이것을 기능별로 분류하였을 때 생물학적 과정 (Biological process) 27%, 세포 요소 (Cellular component) 35%, 분자 기능 (Molecular function) 38%로 분포하였다. 생물학적 과정에서는 생리학적 과정과 세포 과정이 각각 50%와 46%, 세포 요소에서는 세포와 세포부분이 각각 35%, 분자 기능에서는 촉매활성과 결합력이 각각 44%와 40%를 차지하였다. 유전자군별로 다양한 발현 패턴을 보여주었으며 조직특이적 발현은 약 13%를 나타내었다.

머루(Vitis coignetiae)는 국내에 자생하는 야생종 포도의 한 종류로서, 포도 새눈무늬병에 저항성이다. 내병성 포도 육종에 활용할 유용한 육종소재를 개발하고자 머루의 잎과 과실로부터 cDNA libraray를 제작하였다. 머루의 cDNA library의 총 5,760개의 EST 클론을 분석하여 676개의 contig와 2,306개의 singleton을 분리하여 총 2,982개의 unigene을 분리하였다. NCBI 데이터베이스의 BLAST를 통한 상동성을 검색한 결과, 2,241개의 클론이 기능이 알려진 유전자이었고, 그 중에서 1,442개는 생물학적인 대사에 관여하고 836개는 세포구성물과 관련이 있었다. EST와 contig의 평균 크기는 각각 702bp와 757bp이었다. 포도새눈무늬병균에 감염된 머루 cDNA library로부터 Proline-rich cell wall protein, thaumatin-like protein, class IV chitinase, and pathogenesis-related (PR) protein 10 등의 다양한 방어관련 유전자와 광합성관련유전자 및 수분스트레스 저항성 관련유전자가 많이 검출되었다. 본 연구를 통해 얻어진 머루의 EST 자료는 포도의 새로운 유전자원에 관한 연구 및 내병성 포도 신품종 육종 프로그램에 기본자료로 유용하게 활용될 것이다.

Rice stripe virus (RSV), the type member of the genus Tenuivirus, causes rice stripe disease and the viral transmission is mediated through the sucking by small brown planthopper, Laodelphax striatellus. Considerations have been mainly focused on the protection of rice from RSV and/or the planthopper, rather than the interaction between RSV and the insect. To clarify the interaction, in this work, mRNA was extracted from RSV-viruliferous planthopper with non-viruliferous control, and expressed sequence tag (EST) databases were generated based on 454 GS-FLX pyrosequencing technology for comparative analysis. RSV-viruliferous planthopper had ca. 2500 isotigs, which included genes on biological process (19%), cellular component (13%), molecular function (22%) and no hits (46%) from gene ontology (GO) analysis; this structure was similar to the control. However, in the viruliferous planthopper, 109 isotigs were up-regulated and 660 isotigs were down-regulated, compared to the non-viruliferous control. These RSV-dependently regulated genes may have important function in the behavior of planthopper or the transmission of RSV.

Rhynchium brunneum is a widely distributed wasp species in South Eastern Asia. R. brunneum females were collected from rural provinces of Cambodia, and their total RNA and venom were extracted on site. To search for novel substances in venom, a subtracted cDNA library specific to the venom gland and sac was constructed. A total of 1118 expressed sequenced sequence tags (ESTs) were sequenced and assembled into 349 contigs (107 multiple sequences and 242 singletons). In this result, we found the putative neurotoxin (DTX protein precursor), antimicrobial peptides (teratocyte-specific caboxylesterase) together with typical major components of wasp venom (venom hyaluronidase, arginine kinase, phospholipase A2, serine/theonine protein phosphatase). Additional in-depth annotation would be required for further characterization of many unidentified genes found in the EST library.

Vespa tropica is a tropical species of Vespa found in Southeast Asia. V. tropica wasps were collected from rural provinces of Cambodia, and their total RNA and venom were extracted on site. To search for novel substances in venom, a subtracted cDNA library specific to the venom gland and sac was constructed and venom protein was analyzed by nano-LC-MS/MS. A total of 1127 expressed sequenced sequence tags (ESTs) were sequenced and assembled into 572 contigs (152 multiple sequences and 420 singletons). The short venom peptides were identified to be encoded from 5 contigs (43 ESTs) by proteomic analysis. In addition, putative antimicrobial peptides together with typical major components of wasp venom (venom allergen 5, mastoparan-like peptide, serine protease, and hyaluronidase) were identified in the EST Library. Additional in-depth annotation would be required for further characterization of many unidentified genes found in the EST library.

A full-length sequence of a thrombin inhibitor (designated as hemalin) from the midgut of pathenogenetic Haemaphysalis longicornis has been identified. Sequence analysis shows that this gene belongs to a Kunitz-type family, containing two Kunitz domains with high homology to boophilin, the thrombin inhibitor from Rhipicephalus (Boophilus) microplus. The recombinant protein expressed in insect cells delays bovine plasma clotting time and inhibits both thrombin-induced fibrinogen clotting and platelet aggregation. A 20-kDa protein was detected from the midgut lysate with antiserum against recombinant hemalin. The gene expresses at all stages of the tick except for the egg stage and mainly in the midgut of the female adult tick. Real-time PCR analysis shows that this gene has a distinctly high expression level in the rapid bloodsucking period of the larvae, nymphs, and adults. Disruption of the hemalin gene led to a 2-day extension of the tick blood feeding period, and 27.7% of the ticks did not successfully complete the blood feeding. These findings indicate that the newly indentified thrombin inhibitor from the midgut of H. longicornis might play an important role in tick blood feeding.

The pinewood nematode, Bursaphelenchus xylophilus (Steinner & Buhrer) Nickle, has two different life stages according to several environmental factors: dispersal stage and propagative stages. The dispersal stage is closely related to the migration to other host pines, whereas the propagative stage is coupled to the direct cause of pine wilt. To establish expressed sequence tag (EST) database of two life cycles of B. xylophilus, subtractive EST libraries were constructed using suppressed subtractive hybridization (SSH). From 3,072 and 3,840 sequences of dispersal- and propagative-specific stage cDNA libraries, 1,927 and 2,604 clusters were generated, respectively, which were annotated by BLASTx and Gene ontology (GO). A total of 1,112 (57.7%) and 1,215 (46.7%) clusters from the dispersal- and propagative-specific stage cDNA libraries respectively had the matched BLASTx hits (E≤10-2), among which 913 (47.4%) and 960 (36.9%) were classified into three categories in Gene ontology. From GO database, some respective stage-specific genes were searched and estimated the relative transcripts level according to stages using the quantitative real-time PCR.

표고 버섯 자실체와 균사체의 EST 분석으로 Unigene 1,582개를 선별 하였으며 Expected-value를 고려한 유 효유전자를 10개 선별하였다. BAD11817.1, BAD11816.1, BAD11818.1, BAA28693.1 은 100% 의 상동성을 나타 내었으며, BAD97446.1, BAA83550.1, AAD37722.1에 서 90% 이상의 상동성을 나타내는 것으로 분석되었다. 표 고버섯 자실체 발생 관련 유전자를 분석하기 위해 기 발표 된 자실체 관련 발생 유전자 39개를 확인하였으며 GeneFishingTM DEG(Differentially Expressed Gene) screening 방법으로 300 bp ∼ 1,200 bp 범위에서 발현 반복 실험을 통해 재현성이 있고 밴드가 sharp한 90 개를 DEG 분석으로 선별하였다. 그 중에서 26개의 DEG 밴드 를 골라 염기서열을 결정하여 자실체에서 발현이 뚜렷하 게 보이는 유전자 6개를 확보하였다.

Mushroom is the only microorganism cultivated as the crop, and Plerotus ostreatus is one of the most important edible mushrooms. Efficient production of edible mushrooms relies on the precise control of fruiting body development, and an identification of the molecular mechanism of fruiting body development has commercial and scientific importance. In order to identify the developmentally regulated genes during fruiting body development, cDNA libraries were constructed from eight developmental stages of the P. ostreatus. From these libraries, 11,761 expressed sequence tags (ESTs) were generated. Based on these results, we performed macroarray analysis using 1,528 unigene clones at three developmental stages of mycelium, fruiting body and basidiospores. Plasmids isolated from these clones were blotted on the nylon membrane. The isotope-labelled cDNA probes for hybridization of the northern blot were prepared from total RNAs isolated from three developmental stages of mushroom. The 33, 14, 10 unigenes were very highly expressed in mycelia, fruit body and basidiospores, respectively. To confirm expression pattern of these genes, RT-PCR was performed using the total RNA isolated from three developmental stages. Seven genes were successfully amplified in RT-PCR. The expression patterns of the genes were similar with that in macroarray. One of seven genes was identified as a 12kDa heat shock protein and its expression level was very highly at fruiting stage, but not detected at mycelium stage.

Little millet (Panicum sumatrense) is well known for its salt and drought stress tolerance and high nutritional value, but very limited knowledge of genetic variation and genomic information is available. In this study, a total of 779 primer pairs were designed from the 22,961 EST sequences of switchgrass (Pancium virgatum), of which 48 EST-SSR markers were developed based on the trials of transferability of these primers in little millet. The EST-SSR amplicons showed reproducible single band polymorphism and produced a total of 160 alleles with an average of 3.3 alleles per locus in 37 accessions of little millet. The average values of expected and observed heterozygosities were 0.266 and 0.123, respectively. The polymorphic information content (PIC) values were observed in range of 0.026 to 0.549 with an average of 0.240. The genetic relatedness among the little millet accessions was evaluated by neighbor-joining dendrogram, which grouped all accessions into two distinct groups. The validation thus demonstrated the utility of the switchgrass EST-SSR markers in assessing genomic relationships in little millet. The findings from this study could be useful for designing strategies for the identification of diverse germplasm for conservation and future molecular breeding programs for little millet.