화분매개곤충인 호박벌(B. ignitus)의 교미율을 높이기 위하여 생식기관 발육과 교미에 의한 성적 성숙시기를 조사하였다. 난소 소관 당 알 수와 수정낭 크기 등 난소 발육으로 볼 때, 여왕벌의 성적 성숙시기는 우화 10일 이내이었다. 수벌의 정자수는 우화당일에 24.6만개이었고, 우화 9일째가 48.0만개 정도로 가장 많았으며, 우화 35일(8.7만개) 이후 정자수가 감소하는 경향을 보였다. 또한 교미횟수가 증가함에 따라 정자수가 줄어드는 것을 알 수 있었다. 수벌의 정자수에 의한 성적 성숙시기는 우화 3~15일이었다. 교미에 의한 성적 성숙시기 조사결과, 여왕벌은 우화직 후에는 전혀 교미를 하지 않았으며, 우화 20일 이후에는 교미율이 떨어지는 경향을 보였다. 교미율과 산란율 등으로 볼 때 여왕벌의 교미에 적합 한 시기는 우화 9~20일이었다. 반면에 수벌은 우화 직후에도 3.3% 교미하였으며, 우화 6일째가 43.3%로 가장 높았으며, 우화 25일 이후부터는 감소하는 경향이었다. 교미율과 산란율 등으로 볼 때, 수벌의 교미 성숙시기는 우화 6~20일이었다. 이상의 생식기관 발육과 교미에 의한 봉세발 달 등으로 볼 때 호박벌 여왕벌의 최적 성적 성숙시기는 우화 9~12일, 수벌은 우화 6~9일로 판단된다.

과수의 주요 해충인 복숭아순나방(Grapholita molesta)을 친환경적으로 방제하기 위하여 성페로몬을 함유한 방출기를 이용한 교미교란 기술이 이용되고 있다. 그러나 방출소재가 다른 교미교란제 간 유효성분의 방출량과 방제효과에 대한 정보가 없어 효과적인 이용이 곤란한 실정이다. 우리는 튜브형과 파우치형 교미교란제의 야외 노출시기별 유효 성분(Z8-12:Ac)의 방출율을 조사하였고, 각 교미교란제의 방제효과를 트랩 유인저해율과 과실 방제효과의 비교를 통해 평가하였다. 튜브형의 연간 총 방출량은 파우치형 보다 5.7배 높았다. 튜브형은 약 4개월 후에 방출율이 급격히 감소하였던 반면, 파우치형은 처리 직후부터 방출율이 낮았고 그 비율이 6개월 동안 지속되었다. 튜브형을 처리한 과수원에서 트랩 유인저해율은 99.8%에 달하였고, 과실 방제효과는 85.3%였다. 파우치형의 경우, 트랩 유인저해율은 98.7%로 높았으나 방제효과는 64.7%에 불과하였다. 따라서 튜브형의 유효기간이 약 4개월이므로 과수 품종에 따라 교미교란제 설치시기를 조정해야 활용가치를 높일 수 있을 것으로 보인다.

교미교란(mating disruption, MD) 기술이 사과에 피해를 주는 복숭아순나방(Grapholita molesta) 방제에 널리 사용되고 있다. 복숭아순 나방과 복숭아순나방붙이를 동시에 교미교란(simultaneous MD, SMD)하는 기술이 최근에 개발되었다. 본 연구는 이 SMD 기술을 현장에 접목하는 데 필요한 요인들을 결정하기 위해 수행되었다. SMD 처리 농도를 결정하기 위해 각 처리 지점에 10 mg의 성페로몬을 여러 가지 밀도로 사과나무에 처리하였다. 처리된 세 농도 가운데 두 나무마다 하나의 SMD 처리가 비교적 안정적으로 MD 효과를 유지하였다. 이러한 SMD 효과는 왁스 및 polyethylene 제형 모두에서 나타났다. 두 사과나무마다 하나의 SMD 처리 농도로 3월 말에 1회 처리한 경우 수확기까지 복숭아순 나방과 복숭아순나방붙이에 대해 효과적 교미교란을 유지시켰다. 인근 무처리 과수원에서 SMD 처리 과수원으로 이주하여 들어오는 교미된 암컷의 이입을 막기 위해 울타리 처리 기술이 적용되었다. 암컷 유인제를 개발하기 위해 6종류의 사과 과실 추출물에 포함된 화합물 가운데 terpinyl acetate (TA)가 선발되었다. 서로 다른 TA 농도 처리에서 0.05%가 성충 유인에 가장 효과적이었다. TA와 설탕을 혼합한 것을 암컷유살제(female attract-to-kill technique, FAKT)라 명명하였다. 사과 과수원 가장자리를 따라 6 m 간격으로 FAKT를 설치한 울타리 처리는 교 미된 암컷을 포획하였고, 이들은 난황형성과정을 진행하고 있는 난모세포를 지니고 있었다. FAKT가 가미된 SMD 처리는 높은 MD 효율을 유지하는 것은 물론이고 SMD 단독 처리에 비해 신초 피해를 현격하게 줄였다.

메뚜기목 메뚜기과에 속하는 풀무치(Locusta migratoria)는 강한 집단행동 습성과 다양한 먹이식물에 대한 높은 유연성을 가진 대형 메뚜기이다. 이런 풀무치를 실내에서 사육하기에 가장 적합한 온도를 조사하였다. 실험온도는 25℃, 27℃, 30℃, 33℃ 등 4개구로 설정하였고, 12L/12D, 65% RH, 1,000 lux 이상의 사육조건하에서 밀을 먹이로 실험하였다. 풀무치의 영별 발육특성을 조사한 결과, 1령-5령 약충까지의 발육기간은 30℃가 26.4±2.0일로 25℃ (46.9±1.9일)보다 약 1.8배, 27℃(31.8±2.5일)와 33℃(30.7±2.6일)보다는 약 1.2배 단축되었다. 약충의 체중, 두폭, 체폭, 체장 등 발육 특성은 30℃가 가장 좋았고 그 다음은 33℃, 27℃, 25℃순이었다. 성충의 교미는 주로 09-10시와 13-14시에 가장 많이 이루어졌다. 우화-교미까지의 일수는 30℃가 10.2±1.5일로 25℃(23.8±13.7일), 27℃(19.3±10.2일), 33℃(12.0±7.3일)보다 약 1.8일-13.6일 빨랐다. 포토 당 산란된 난괴의 수는 평균 1.1개로 나타났다. 이상의 결과들로 볼 때 풀무치를 사육하기에 가장 적합한 온도는 30℃인 것으로 판단된다.

애기유리나방의 성페로몬인 Z,Z-3,13-octadecadien-1-ol (Z3,Z13-18:OH)을 이용한 교미교란 효과를 검증하기 위하여 경남(진주)과 전남(순천)의 단감원에서 2016년부터 2년간 실험을 하였다. 2016년에는 순천과 진주A, 진주B의 세 단감원에 성페로몬 5 ㎎/septum을 각 나무마다 한 개씩 처리하여 교미교란 효과를 확인하였다. 그 결과, 순천과 진주A 과수원에서는 100 %의 교미교란 효과를 나타내었지만 진주B 과수원에서는 효과가 전혀 없었다. 2015년과 2016년 같은 기간에 애기유리나방의 밀도를 조사 결과 진주A 과수원에 비해 진주B 과수원의 애기유리나방 밀도가 약 6.7배 많은 것을 확인 할 수 있었다. 그리하여 2017년 제1화기 때에 진주B 과수원에서 성페로몬 량을 10 ㎎/septum로 늘려서 실험한 결과 교미교란 효과가 66.7%로 낮았다. 2017 2화기 때에 다시 진주A 과수원으로 장소를 옮겨 실험한 결과 100 %의 교미교란 효과가 있는 것을 확인하였다. 이러한 결과로 보아 교미교란 효과는 페로몬 량 뿐 아니라 지형의 영향도 받는 것으로 판단된다.

The symptoms of pine wilt disease caused by the pine wood nematode (PWN, Bursaphelenchus xylophilus), whichis recognized as a major forest pest. The PWN is transmitted by Monochamus saltuarius adults to healthy Korean whitepine (Pinus koraiensis). Because flight capacity of vector insects is important to protect pine forests, we tested flightdistance of M. saltuarius adults using flight mills in relation to biological characters (sex, age, and body weight). In addition,flight distance of M. saltuarius adults was compared between mated and unmated beetles to test effect of sexually matureon flight capacity. Although unmated adult beetles were more rapidly die compared with mated adults, total cumulatedflight distance during entire lifespan was differed according to whether mating or not, i.e., unmated adult beetles moretraversed than mated adults. Proportion of intermittent flights in mated females was significantly lower than others.

There are three kinds of Pleurotus eryngii : P. eryngii var. eryngii (P. eryngii), P. eryngii var. ferula (P. ferula : A-Wei-Mo) P. eryngii var. nebrodensis (P. nebrodensis : Bai-Ling-Gu). We bred P. ferula using Di-Mon mating and physiological assay and selected as follow (1) ‘Beesan No.1’ produced high yields, (2) ‘Beesan No.2’ was excellent morphological shape and anti-adipogenic Activit, (3) ‘Ergo’ included high ergothioneine such as anto-oxidant material, (4) ‘GW10-45’ included highest ergothioneine such as anto-oxidant material, (5) ‘Maeksong’ included high ergothioneine and effect of anti-inflammatory. We suggest that there are able to food-medicine materials.

For heaths and vitality Cordyceps sinensis has been widely used as an important medicinal mushroom. C. militaris is popular for its substitute and can be cultivated artificially. Its new strains have been improved by crossing single spore strains. A bipolar heterothallic fungus, C. militaris has two strains of compatible mating types and they can be differentiated by crossing, fruiting body formation ability and the production of perithecia. Each isolate was determined to be monokaryotic or dikaryotic on the basis of perithecial formation by fruiting tests. This process was also carried out by molecular markers for the detection of two opposite mating types or F1 hybrids using two sets of primers specific for C. militaris amplifying a 191-bp fragment for MAT1-2 and 233-bp fragment for MAT1-1. Therefore the crossing of two compatible mating types resulted in well-developed perithecial fruiting bodies and their crossings were confirmed by the PCR assays for the rapid and specific detection of both MAT1-1 and MAT1-2. This results showed that molecular markers provide an efficient alternative for identification of hybridal status or mating types in the breeding program for artificial cultivation and industrial-scale production of C. militaris.

Lentinula edodes shows atypical mating behaviors deviated from tetrapolar mating in outcrossing. To better understand the mating behavior, we investigated variations in the mating type genes, residing in A and B mating loci, of 129 dikaryotic strains from East Asia. Through sequence analysis of A locus, we found that hypervariable region spanning N-term of HD2-intergenic region-N-term of HD1 could represent A mating type of L. edodes. Mating and hypervariable region analyses revealed 50 unique A mating types: 27 from 98 cultivated strains, 33 from 31 wild strains, and 10 commonly found. It was also revealed that only a few A mating type alleles such as A1, A4, A5, and A7 were prevalent in cultivated strains. The A mating type in wild strains were highly diverse: 23 unique A alleles were discovered in small mountainous area in Korean peninsula. The B locus was assessed by allelic variations in pheromone (PHB) and pheromone receptor (RCB) pairs. Sequence analyses revealed 5 alleles of RCB1 with 9 associated PHBs in B sublocus and 3 alleles of RCB2 with 5 associated PHBs in B sublocus. Each RCB was primarily associated with two PHBs. This allowed us to propose 15 B mating types via combinations of five B and three B subloci. Thus, the total number of mating types in L. edodes became 750 through a combination of 50 A and 15 B. This number will further increase because of rapid diversification of A mating type and possible emergence of variants of RCBs and PHB-RCB combinations.

The mushroom species Cordyceps militaris has been studied and cultivated as a medicinal mushroom due to its multiple valuable biological and pharmaceutical activities. For breeding new strains of C. militaris, multiplex PCR assays were performed using primers specific for its mating type genes, MAT1-1 and MAT1-2. Mating types and mating status were confirmed, as evidenced by DNA bands at 233-bp and 191-bp for MAT1-1 and MAT1-2 respectively. The novel 'Dowonhongcho 2ho’ was developed through mating; they were found to possess high-quality fruiting bodies when grown in artificial media. The stromata of the new strain were club-shaped, with a bright orange-red color, and measured 7.1 cm in length. They had an average cordycepin content of 0.33%. Compared to 'Dowonhongcho,' the new strain had a 7% higher yield, as well as firm fruiting bodies. The optimum temperature for mycelial growth was 20~25°C, and the optimum temperature for stroma development was 18~22 °C. The fruiting bodies developed after 49.1 days from inoculation. The use of mating type molecular markers improved the breeding efficiency of the new strain 'Dowonhongcho 2ho.’ Thus, they may be valuable for artificial cultivation and industrial-scale production of C. militaris with excellent characteristics.

In the age of sexual maturity of queen, mating occurred at 6.7% immediately after eclosion and it was the highest as 85.0% at 10 days after emergence. However, a remarkable decrease was occurred at 20 days after the emergence. With regard to oviposition rate, the highest rate was observed as 81.3-81.8% at 6 to 10 days of eclosion. The rate of colony foundation and progeny-queen production were the highest as 43.8% and 37.5%, respectively, at 8 days of eclosion. In the age of sexual maturity of male, mating rate was as high as 38.3% immediately after the eclosion, the highest as 80.0% at 25 days of eclosion, and 76.6% at 8 days of eclosion. The oviposition rate was the highest as 76.9% at 6 days of eclosion, and decreased to 75.0% at 8 days and 72.7% at 10 days of eclosion. Summarized, our results indicate that sexual maturity for mating of B. terrestris is most favorable 6-8 days after eclosion for queen and 6-10 days after for male.

Two Grapholita species (G. molesta and G. dimorpha) give serious losses on apple production by direct fruit damage. Two species share two major sex pheromone components, (Z)-8-dodecenyl acetate (Z8-12:Ac) and (E)-8-dodecenyl acetate (E8-12:Ac), but are different in their relative mixture ratio for maximal attraction. A mass ratio of 95:5 of Z8-12:Ac and E8-12:Ac was determined due to its high cross-calling activity and subsequent high mating disruption against both species. When the mixture was applied to orchards, it resulted in significant mating disruption against both species

Alpine plants with a scarcity of pollinators in harsh environments have been believed to undergo selfing for reproductive assurance; however, contradictory evidence is also available. Snowmelt regimes in alpine areas function to change life history characteristics of alpine plants such as flowering time and duration; yet the effects of snowmelt regimes have never been tested in alpine plants in Korea. This study was conducted to investigate the dichogamy, mating systems, and flowering characteristics of Megaleranthis saniculifolia populations [early and late snowmelt plots (ESP and LSP, respectively)] in a subalpine area of Sobaeksan Mountain in Korea. M. saniculifolia exhibited incomplete protogyny in that despite early maturation of pistils, maturation times of pistils and stamens within flowers were partly overlapped. Control and hand-outcrossing treatments produced significantly higher number of follicles and seeds per flower than autonomous and handselfing treatments. Based on the aggregate fruit set, the auto-fertility index (AI) and self-compatibility index (SI) were 0.33 and 0.50, respectively. Snowmelt occurred 10 days earlier in ESP than in LSP, thereby ESP and LSP showed distinct differences with regard to flower longevity and season, but showing no difference in peak flowering dates. We concluded that M. saniculifolia is an incomplete protogynous and largely outcrossing plant requiring pollinator service. Temporal variation in snowmelt time and subsequent changes in flowering characteristics under climate change may further threaten the population persistence of M. saniculifolia which has already been designated as endangered species in Korea.

복숭아순나방(Grapholita molesta)은 두 가지 주요 성페로몬 성분(Z-8-dodecenyl acetate and E-8-dodecenyl acetate)을 갖고 있다. 이 성 페로몬 성분의 생합성 과정 분석은 포화지방산의 10번 탄소에 이중결합을 합성하는 불포화효소(Δ10 DES)가 종 특이적 광학이성체 형성에 필수 적이라고 제시하였다. 그러나 이 효소의 분자적 특징에 대해서 분석되지 않았다. 본 연구는 복숭아순나방 성페로몬 샘의 전사체에서 Δ10 DES로 추정된 불포화효소(Gm-comp1575)의 단백질 기능 영역을 분석하였다. Gm-comp1575 유전자는 370개의 아미노산 서열 정보를 암호하고 있으며 분자량은 약 43.2 kDa 그리고 등전위점(pI)은 8.77로 추정되었다. 이 불포화효소는 4개의 막투과영역을 지니고 있으며, 6개의 탄수화물 결합 위 치가 아미노 말단과 세포내 영역에서 갖는 것으로 추정되었다. 분자계통분석은 Gm-comp1575가 다른 종에서 알려진 Δ10 DES와 유사성이 높은 것으로 밝혀졌다. Gm-comp1575 전사체는 암컷 성페로몬 샘 및 다른 복부 조직에서 발현되었다. 이 유전자 발현에 대한 RNA 간섭 처리는 처녀 암컷으로 하여금 사과원에서 수컷을 유인하는 능력을 크게 감소시켰다. 이러한 결과는 Gm-comp1575가 복숭아순나방의 성페로몬 생합성과 관련 이 있는 유전자라고 제시하고 있다.

Cordyceps species are important mushrooms traditionally used for heaths and vitality. C. sinensis has been widely used as a medicinal mushroom and C. militaris is popular for its substitute. C. militaris can be cultivated artificially and new strains has been improved by crossing single spore strains. As a bipolar heterothallic fungus C. militaris has two strains of compatible mating types and they can be differentiated by crossing, fruiting body formation ability and the production of perithecia. However this process is very laborious and time consuming to carry out. In this study, molecular markers were designed and used for the detection of two opposite mating types. Two mating types were assayed using two sets of primers specific for C. militaris, which were amplified a 191-bp fragment for MAT1-2 and 233-bp fragment for MAT1-1. After crossing of two compatible mating types F1 hybrids resulted in well-developed perithecial fruiting bodies and their crossings were confirmed by the multiplex PCR assays for the rapid and specific detection of both MAT1-1 and MAT1-2. This results may serve as a efficient process in the breeding program for artificial cultivation and industrial-scale production of C. militaris.

신체크기는 다양한 동물그룹에서 짝짓기의 성공을 결정짓는 중요한 요소로 알려져 있다. 그럼에도 불구하고, 한국산 유미양서류의 짝짓기 경쟁에 있어 수컷도롱뇽들의 신체크기가 어떻게 영향을 미치는 지는 연구가 잘 수행되어 있지 않다. 우리는 한국 고유종으로 짝짓기 행동이 알려져 있지 않은 고리도롱뇽(Hynobius yangi)을 이용하여, 큰 고리도롱 뇽 수컷이 작은 수컷에 비하여 짝짓기 경쟁에서 우세한지 여부를 연구하였다. 큰 수컷, 작은 수컷, 암컷 각 한 마리를 그룹으로 수행된 짝짓기 행동을 암컷에 대한 구애행동, 수컷간 경쟁행동, 알의 수정행동으로 구분하여 분석한 결과, 큰 수컷과 작은 수컷 사이의 구애, 경쟁, 수정행동 어느 것에서도 통계적으로 유의한 차이를 보이지 않았다. 이러한 결과는 아마도 고리도롱뇽 수컷들 간 크기 변이 정도가 작으며, 암컷이 알을 산란할 장소가 서식처 내에 풍부함에 기인한 것으로 판단된다. 이 연구는 고리도롱뇽의 짝짓기 행동에 관한 첫 번째 보고이다.

복숭아순나방(Grapholita molesta)은 핵과류과실에 일차 피해를 주는 해충이다. 이를 해결하기 위해 종합적병해충관리 [IPM]의 일환으로 써 전세계적으로 교미교란제가 농가에 적용되고 있다. 왁스, 폴리에틸렌 튜브, 에어로졸 형태의 다양한 교미교란제가 상업화되었다. 이 연구에서 는 복숭아순나방 성페로몬 방출기로써 에스테르왁스와 폴리프로필렌(PP)필름백을 구성하는 방출기를 기존의 파라핀 왁스와 폴리에틸렌(PE) 재 질의 필름과 비교하여 페로몬의 방출거동을 분석했다. PE재질의 필름백은 성페로몬의 방출이 불규칙한 반면, PP필름백에서 성페로몬은 시간에 따라 일정하게 방출하는 패턴을 얻었다. 이러한 결과를 토대로 Japan 왁스_PP 필름 방출기(Japan_PP)를 제작하였고, 약 5개월 동안 복숭아과 수원에 적용한 결과 98% 이상의 교미교란 효과가 검증되었다.

Mating elicits a dramatic changes in physiology, behavior, and life-history traits in insects, but little is known about the relationship between mating and the capacity of insects to resist environmental stressors. Starvation is one of the most ubiquitous forms of environmental stress faced by all insects under natural conditions. Previous studies using Drosophila melanogaster flies has shown that mated females lived longer under starvation than did virgin females, but the mechanistic basis for such post-mating increase in starvation resistance remains largely unexplored. The objective of this study was to investigate the behavioral and physiological mechanisms of mating-induced alteration in starvation resistance and its heritable genetic variations in D. melanogaster. In the first experiment (Experiment 1), we compared starvation resistance (measured as starving time before death), body compositions, and food intake between mated and unmated flies of both sexes using a large outbred population. In the second experiment (Experiment 2), starvation resistance and body composition were quantified for mated male and female flies derived from each of 19 highly inbred genetic lines. Results from Experiment 1 showed that mated females were better able to resist starvation than virgin females and males because they ate more and thus laid down more fats in their body. Results from Experiment 2 revealed a significant heritable genetic variation in starvation resistance and its correlated body composition parameters for both sexes. Overall, females had a higher starvation resistance than males, but the magnitude of such intersexual difference varied among genetic lines, as suggested by a significant sex-by-line interaction. Cross-sex genetic correlations were highly significant and positive for starvation resistance, indicating that the genetic factors controlling the starvation resistance in D. melanogaster are shared between the two sexes.

배나무에서 가루깍지벌레의 합성 성페로몬을 이용하여 수컷 성충의 발생 양상과 교미교란 효과 검토를 통해 효과적인 방제 정보를 제공하고자 본 시험을 수행하였다. 가루깍지벌레 성페로몬(2,6-dimethyl-1,5-heptadien-3-yl acetate)이 3 mg과 1.5 mg씩 침적된 고무 캡으로 수컷 유인수를 조사하였는데, 총포획수는 1.5 mg을 침적시킨 트랩에 1,021마리, 3 mg을 침적시킨 미끼에는 1,431마리의 수컷 성충이 포획되어 3 mg을 침적시킨 미끼에 더 많이 유인되었다. 황색과 백색 트랩에 의한 포획량의 차이는 황색트랩에 평균 포획수가 약간 더 많았지만 유의성은 없었다. 가루깍지벌레의 수컷 성충은 2012년에 6월부터 10월까지 포획되었는데, 6월 중순에 가장 많은 수가 포획되었고, 8월 상순, 9월 하순에도 발생 peak를 보였다. 2013년에도 6월부터 10월까지 포획되었는데, 6월 중순에 가장 높은 발생 최성기를 보였고, 7월 하순, 9월 하순에도 발생 최성기를 보였다. 가루깍지벌레 성페로몬을 이용한 교미교란제를 10 a당 450, 900, 및 1,350 mg의 농도로 과수원에 설치한 경우, 수컷 성충의 트랩 유인저해율은 각각 17.7, 65.3, 62.9%였다. 한편, 10a당 450, 900, 및 1,350mg 처리한 시험구에서 수확기에 피해과율이 각각 3.4, 2.9, 4.8%를 보인 반면, 교미교란제를 처리하지 않은 시험구에서는 9.5%였다.