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.

Fall armyworm Spodoptera frugiperda (Lepidoptera: Noctuidae) is a polyphagous agricultural pest that damages about 80 species of plants. It mainly damages Poaceae and plants used as food resources for humans. Its original habitat is the American continent, but it unintentionally settled in tropical and subtropical Asia, including Africa, India, and Sri Lanka. It occurs every year even in southern China, which is geographically adjacent to the Korean Peninsula, causing damage to crops. In Korea, it was first discovered on Jeju Island in June 2019 and is being discovered every year in Jeju and some inland areas. In 2023, there were a total of 13 discoveries, including those in the Jeju and Jeonbuk regions. Quarantine agency identified the maternal genotypes of all currently discovered individuals using COI and identified differences in genetic traits between individuals using the sex-related Z-chromosome. For comparison with the information on the individuals that invaded the country, 15 individuals from Guangxi and Guangdong provinces in China were collected and secured. Through the analysis of overseas samples, a database has been added to compare genetic information with domestic invasive species, and the reliability of the analysis is expected to increase.

This study has evaluated the genomic estimated breeding value (GEBV) of the commercial Hanwoo population using the genomic best linear unbiased prediction (GBLUP) method and genomic information. Furthermore, it analyzed the accuracy and realized accuracy of the GEBV. 1,740 heads of the Hanwoo population which were analyzed using a single nucleotide polymorphism (SNP) Chip has selected as the test population. For carcass weight (CWT), eye muscle area (EMA), back fat thickness (BFT), and marbling score (MS), the mean GEBVs estimated using the GBLUP method were 3.819, 0.740, -0.248, and 0.041, respectively and the accuracy of each trait was 0.743, 0.728, 0.737, and 0.765, respectively. The accuracy of the breeding value was affected by heritability. The accuracy was estimated to be low in EMA with low heritability and high in MS with high heritability. Realized accuracy values of 0.522, 0.404, 0.444, and 0.539 for CWT, EMA, BFT, and MS, respectively, showing the same pattern as the accuracy value. The results of this study suggest that the breeding value of each individual can be estimated with higher accuracy by estimating the GEBV using the genomic information of 18,499 reference populations. If this method is used and applied to individual selection in a commercial Hanwoo population, more precise and economical individual selection is possible. In addition, continuous verification of the GBLUP model and establishment of a reference population suitable for commercial Hanwoo populations in Korea will enable a more accurate evaluation of individuals.

아시아계통의 매미나방(Lymantria dispar asiatica) (나비목: 태극나방과)은 국내 토착해충으로서 지역에 따라 돌발적으로 대발생한 사례 가 있으며, 다양한 수목 및 농작물에 피해를 끼치는 광식성 해충이다. 특히 2019년 이후로 경기도, 충청도, 경북 북부지역에서 대발생하여 산림 및 인근지역 도심에 발생하여 산림 및 도시민들의 정서적 피해를 끼치기도 했다. 본 연구에서는 2020-2021년 경북 예천지역에서 알집을 채집하여 사육한 결과, 매미나방 핵다각체병바이러스(LdMNPV) 감염에 의해 79.65% (321/403마리)는 사육중 사망하였다. 염기서열 분석은 2021년 국내 12 지역에서 매미나방 유충을 36마리를 조사한 결과, LdMNPV의 late expression factor-8 (lef-8), polyhedrin (polh) 유전자의 종내변이율이 0.80%, 0.86%로 확인됐다. NCBI database 자료와 비교 분석한 결과 일본의 LdMNPV와 가장 유사했으며, 터키의 LdMNPV와 가장 큰 차이를 나타냈다. 본 조사를 통하여 LdMNPV는 높은 감염율을 나타냈고 매미나방 중요한 개체군 조절인자중 한가지로 작용할 것으로 판단된다.

본 연구는 지역별로 수집한 유채 균핵병 균주에 대해 등록 된 3종의 약제를 사용하여 저항성 검정을 실시하였고, 저항성 발생 가능성이 있는 약제의 작용 기작과 관련한 유전자를 분석하여 변이 유무를 확인하였다. 1. Carbendazim-diethofencarb 약제배지의 경우, 0.1 ppm 농도에서 균사 생장 억제율은 13.3~41.9% 범위로 나타났으며, 1 ppm 이상의 농도에서는 모든 균주에서 96.1% 억제율을 보여 균주의 저항성이 확인되지 않았다. 2. Fludioxonil 약제배지는 0.1 ppm 농도에서 균사의 생장이 94.2% 이상 억제되었으며, 1 ppm 농도에서부터 100%의 억제 율을 보여 가장 약제 효과가 우수한 것으로 나타나 수집한 모든 균주에서 약제의 감수성을 확인하였다. 3. Boscalid 약제배지는 앞선 2종의 약제에 비해 균주의 균사 생장 억제가 뚜렷하지 않았다. 특히 10 ppm 농도에서 무안 수집 균주는 93.9%, 나주 수집 균주는 79.3%로 지역 간 차이가 있었으며, 1000 ppm의 높은 약제 농도에서도 균사의 생장을 100%까지 억제하지 못해 약제에 대한 균주의 저항성 발생 가능성을 추측하였다. 4. 3종의 시험 약제 농도별 균핵병 균주의 균사 생장을 50% 억제하는 농도(EC50)를 분석한 결과, Fludioxonil, Carbendazim-diethofencarb, Boscalid 약제순이었으며, 그 값은 각각 0.06, 0.16, 0.43 ppm으로 나타났다. 5. 또한, 3종의 시험 약제 농도별 발생한 균주의 균핵 형성 능력은 1 ppm 농도에서 Carbendazim-diethofencarb는 5.6개, Fludioxonil은 0개로 나타난 반면, Boscalid는 최대 11.3개의 균핵이 형성되어 차이를 확인할 수 있었다. 6. Boscalid 약제에 대한 균주의 저항성을 확인하기 위해 해당 약제의 작용 기작인 SDHI와 관련된 유전자 SdhB를 염기 서열 분석하였다. 염기서열 분석 결과 무안 및 부산에서 수집 한 균주의 경우 SdhB 표준 염기서열과 일치하여 감수성이었으나, 나주, 당진, 제주, 영암에서 수집한 균주는 32번째 염기 가 C→T로 치환되어 GCA(Alanine)→GTA(Valine) 점 돌연변이를 확인하였다.

본 연구는 한우와 함께 우리의 고유유전자원임에도 불구하고 한우에 비해 산업적 활용이 미흡한 칡소집단의 유전적 다양성과 특성을 파악하고자 실시하였다. 또한 멸종위기까지 처했던 칡소가 복원사업을 통해 일정 수준의 축군 확보에 성공하였지만 이 과정에서 유전적 다양성의 증감에 따른 유전적 병목현상 등의 현황을 파악하기 위해 11개의 MS 마커 유전자형을 이용해 분석을 수행했다. 관측(HObs) 및 기대 이형접합율(HExp)의 평균은 0.753, 0.765였으며, 다형정보지수(PIC)값은 0.732로 유전적 다양성은 비교적 높게 유지되고 있었다. 하디-바인베르크 평형(HWE) 검정결과 11개 좌위 중 5개 좌위는 유전적 평형 상태에서 유의적으로(p<0.05) 이탈해 있음을 확인했다. 칡소집단의 병목현상 여부를 검정하고자 11개 좌위의 대립유전자형을 3가지 변이 모델 IAM (Infinite Allele Model), SMM (Stepwise Mutation Model) 및 TPM (Two-Phase Mutation Model) 방법으로 추정했다. 본 연구에서 세 가지 검정 모두 칡소집단이 변이부동평형(Mutation Drift Equilibrium)에서 유의적으로 높게 이탈해 있음을 보였으며 이는 최근 유전적 병목현상이 발생했음을 시사한다. 희소 대립유전자 발생비율 검정결과 칡소 집단은 유전적 병목현상이 발생했음을 시사하는 모드변화(mode shifted) 분포를 보였다. 본 연구는 칡소를 대상으로 유전적 병목현상 여부를 분석한 최초의 보고이며 제시된 자료들은 새로운 육종소재로서 칡소의 활용과 이를 기반으로 한우산업의 다양한 육종 및 브랜드화 전략을 수립하는데 기초자료로 유용하게 활용 될 것으로 기대된다.

The aim of this study was to assess the levels of genetic diversity and relationships of Korean native black goat (n = 58), compared with the exotic breed, Boer (n = 97). For the analysis of genetic characterization 11 microsatellite markers (MAF065, INRA063, CSRD247, OarFCB20, SRCRSP5, INRA006, ILSTS008, ILSTS011, INRA005, ILSTS087, SRCRSP8) were genotyped. The number of alleles was observed 3 (INRA005) to 10 (SRCRSP8) each markers. The mean expected and observed heterozygosity (Hexp and Hobs) and polymorphism information content (PIC) for the Korean native black goat breed varied from 0.551 to 0.860, 0.517 to 0.948 and 0.464 to 0.835, respectively. Principal Components Analysis (PCoA) and FCA results showed that Korean native black goat breed was confirmed to be clearly separated from bore breed. These results were scientific evidence that Korean native black goat represents a unique and valuable animal genetic resource.

이 논문의 목적은 미국 특허제도의 변천과정을 토대로 미국 특허법상 유전자 발명의 개념이 구체화된 과정을 살펴보고, 이를 토대로 한국 특허법상 유전자 발명의 개념을 분석하고자 하는 것이다. 특히, 본 연구에서는 유전자를 이용한 분리된 DNA 단편과 cDNA 단편이 특허법상 발명으로 보호받을 수 있는지에 초점을 맞출 것이다. 2013년 Myriad 판결이 내려진 뒤 미국 특허제도에는 큰 변화가 발생하여 분리된 DNA 단편 자체는 더 이상 특허법상 발명으로 인정받지 못하고, 염기서열이 하나라도 다른 합성 DNA는 특허법상 발명으로 인정받게 되었다. 그러나 미국 특허법제하의 막대한 영향력에 놓여있는 한국 특허제도 하에서도 유전자 발명에 대한 개념은 Myriad 판결 이후에도 이전과 동일하게 유지되고 있다. 즉, 한국에서는 여전히 분리된 DNA 단편에 대해서도 특허적격이 인정된다. 선행연구들을 검토한 결과, 이러한 심사기준을 변경해야 한다는 의견도 존재하였으나 생명공학산업에 있어서 한국이 후발주자라는 점과, 한국은 특허권자의 권리를 이미 여러 가지 제도적 장치로 적절하게 제한하고 있다는 점 등에 근거하여 미국처럼 심사기준을 바꾸는 것은 시기상조라는 결론에 이르렀다. 다만, 향후 생명공학이 지속적으로 발전하여 미국 외의 유럽, 일본 등 다른 국가들의 심사기준까지 변하는 시점이 오면 장기적으로는 분리된 DNA 단편은 특허법상 발명으로 인정하지 않는 변화의 필요성이 인정된다.

A previous studies depicting origin and sequence variability of the species using DNA barcoding region with the samples collected from Korea showed relatively low sequence variability. Thus, additional markers that reveal higher variability were necessitated to scrutinize population structure in connection with dispersal and invasive dynamics among international populations. Therefore, we sequenced two complete mitochondrial genomes (mitogenomes) of M. pruinosa from the two haplotypes occurring in Korea (H1 and H3). Comparison of the two mitogenomes each with 16,312 and 16,314 bp evidenced that one region located in the A+T-rich region to provide higher number of haplotypes (4 vs. 3), sequence divergence (1.636% vs. 0.636%), and variable sites (7 vs. 3) than those of DNA barcoding region from the screening test using 13 representative individuals. This variable region, in concatenation with the currently available DNA barcoding region might be useful for population genetic analysis of worldwide populations including those of Korea. †These authors contributed equally to this paper.

본 연구는 국내 염습지 해안 복원의 주요 식물인 갈대와 내건성 대표 식물인 억새의 지역별 유전자형 분석을 통해 지역별 복원종자 적용에 대한 타당성을 검증고자 하는 연구로서, SNP를 활용한 근연관계 분석 결과 억새는 홍성군 집단이 다른 지역과 상이한 유전적 변이를 보인 반면, 갈대는 모든 지역에서 동시다발적인 변이양상이 나타낸다. 이를 통하여 억새의 경우 우리나라 전역에 발생하는 건조지에서 억새시료를 사용할 때는 지역별로 수집한 종자를 활용하는 것이 합리적이나 부득이하게 다른 지역의 식물 자원을 사용한다고 해도 유전적인 교란이 크게 발생하지 않을것으로 보인다. 갈대의 경우 전 지역에서 유전적 변이가 다양하며 억새에 비하여 유전적 변이가 상대적으로 많이 나타나고 있기 때문에 염류 피해지의 복원에 활용할 수 있는 자원인 갈대의 경우 종자를 지역별로 수집하기 위한 다양한 인프라를 구축하여 향후 복원 사업에 대비하여야 한다.

본 연구는 한우 보증씨수소 844두를 출생년도를 기준으로 8개 집단으로 분류하고, 각 개체들의 친자확인용 유전자 마커정보를 농협경제지주 한우개량사업소 홈페이지에서 제공 받아 유전적 다양성 및 구조 변화 분석에 활용하였다. 한우 보증씨수소 전체 집단의 대립유전자수(number of alleles)의 평균은 10.54개, 기대 및 관측 이형접합율(Hex, Hob)의 평균은 각각 0.764, 0.773, 다형성 정보량 지수(PIC)의 평균은 0.727 그리고 Fis의 평균은 –0.014로 확인되었다. 한우 보증씨수소 집단을 출생년도 별로 구분한 8개 집단의 유전적 다양성 및 구조 분석 결과, D집단(2005-2004년)의 기대이형접합율(0.777), 관측이형접합율(0.792) 그리고 다형성정보지수(0.740)가 가장 높은 것으로 확인되었다. C집단(2003-2004년)과 E집단(2007-2008년)에서는 기대이형접합율이 관측이형접합율 보다 큰 것으로 확인되었고, 나머지 그룹 모두에서는 관측이형접합율이 기대이형접합율 보다 큰 것으로 확인되었다. 대립유전자 출현빈도를 기반으로 유전적 조성과 구조를 추론하기 위해 STRUCTURE software를 이용하여 분석한 결과 세대가 지남에 따라 특정 유전적 성분의 변화 또는 비중의 증감을 확인 할 수 있었다. 이는 개량 목표를 설정하고 지속적으로 추진되고 있는 개량 사업이 한우 씨수소 집단의 유전적 구조 변화에 영향을 미치고 있음을 확인 할 수 있는 중요한 자료로, 한우 개량 사업의 효율적인 추진을 위해 유용하게 활용 될것으로 사료된다.