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한국에서 군집형 풀무치의 대발생과 그 집단의 유전적 계통
이관석,김광호,김창석,이원훈,Lee, Gwan Seok,Kim, Kwang Ho,Kim, Chang Seok,Lee, Wonhoon 한국응용곤충학회 2016 한국응용곤충학회지 Vol.55 No.4
풀무치(Locusta migratoria)는 벼과 작물(벼, 옥수수 등)에 큰 피해를 주는 세계적으로 유명한 메뚜기목 해충의 하나로서 밀도요인에 따라 형태와 행동적으로 구별되는 단독형(solitaria)과 군집형(gregaria)을 나타낸다. 풀무치는 전세계적으로 다양한 형태적인 변이가 알려져 있으나 최근의 분자생물학적 연구에 따르면 2가지 계통, 즉 남방계통(아프리카, 남유럽, 동남아시아, 호주)과 북방계통(동아시아, 유라시아)으로 나뉜다. 2014년 8월 전남 해남군 산이면에서 군집형 약충들이 대발생하여 주변 잡초 및 작물(벼, 기장)에 큰 피해를 주었다. 우리나라에서 군집형 풀무치의 발생에 대한 명확한 학술적 보고는 이번이 처음이다. 해남지역의 풀무치 대발생 지점에서 채집한 풀무치 12개체의 COI 염기서열을 분석한 결과, 0.0%-0.9%의 유전적 변이를 보였으며, 모두 북방계통에 속했다. The migratory locust Locusta migratoria, one of the world's most notorious insect pests, has polyphenic (gregarious or solitarious) characteristics. Although this species is known to have several morphological variants, it is genetically divided into two different lineages using mitochondrial genome analysis: Southern (Africa, Southern Europe, Southern Asia, and Australia) and Northern (East Asia and the Eurasian continent). In 2014, a large number of orange black-colored gregarious L. migratoria nymphs suddenly appeared at Haenamgun, Jeollanamdo in the south of Korea. This is the first report of gregarious phase locusts occurring in Korea. In this study, mitochondrial COI sequences of one nymph and 11 adults of L. migratoria were analyzed to examine the genetic lineage of the gregarious nymphs of L. migratoria. Our results showed that all 12 individuals belong to the Northern linage and have low intraspecific genetic divergences (0.0% - 0.9%).
이관석,서보윤,이종호,김현주,송정흡,이원훈,Lee, Gwan-Seok,Seo, Bo Yoon,Lee, Jongho,Kim, Hyunju,Song, Jeong Heub,Lee, Wonhoon Korean Society of Applied Entomology 2020 한국응용곤충학회지 Vol.59 No.1
열대 및 아열대 아메리카 지역이 원산지인 열대거세미나방(신칭; Spodoptera frugiperda (Smith, 1797))은 최근 전세계적에서 돌발적으로 문제가 되고 있는 농업 해충이다. 높은 비행능력을 가진 열대거세미나방은 2016년 아프리카를 시작으로 2018년 인도, 2019년 동남아시아에서 발견되어 확산 속도가 매우 빠르다. 한국에서 열대거세나방은 2019년 6월 13일 제주도 옥수수 재배 농가포장에서 처음 발견되었고, 그 후 2019년 7월 초까지 전라도, 경상남도의 여러 시/군에서 추가로 발견되었다. 한국에서 최초 침입집단을 미토콘드리아 COI유전자를 이용하여 열대거세미나방임을 유전적으로 동정하였고, 서로 다른 분기군에 속하는 2개의 haplotypes(hap-1, hap-2)으로 구성됨을 확인하였다. 분석된31개의 COI 염기서열 중 hap-1 이 93.5%로 우점하였다. The fall armyworm, Spodoptera frugiperda (Smith, 1797), originated from tropical and subtropical America is one of sporadic agricultural pests in the world. Since the moth has high migration capacity, it rapidly expanded the world distribution such as Africa in 2016, India in 2018, and East-Asian countries in 2019. In Korea, this species was firstly found at maize fields of Jeju Island, in early June 2019, and subsequently detected at many counties of Jeolla-do and Gyeongsang-do in June and July 2019. The first invaded populations of S. frugiperda in Korea were genetically confirmed as one species, S. frugiperda by using a mitochondrial cytochrome oxidase subunit I (COI) gene, and analyzed to be comprised of two haplotypes (hap-1 and hap-2) each belonging to different clades. Among 31 COI sequences, the hap-1 sequence was predominant, accounting for 93.5%.
전라남도 해남과 무안의 풀무치 개체군에 대한 마이토콘드리아 NADH dehydrogenase subunit 들을 이용한 계통분석
이관석,김영하,정진교,고영호,Lee, Gwan Seok,Kim, Young Ha,Jung, Jin Kyo,Koh, Young Ho 한국응용곤충학회 2017 한국응용곤충학회지 Vol.56 No.4
풀무치의 전국적인 발생현황 및 밀도조사의 결과, 한국에서는 전라남도 해남군 산이면과 전라남도 무안군 망운면 간척지에서 2015년 이후 지속적으로 높은 밀도의 발생이 관찰되었다. 우리는 두 지점에서 발생하는 풀무치의 기원을 알아내기 위하여 NADH dehydrogenase subunit (NAD) 2, NAD4 와 NAD5의 염기서열을 분석하였다. 그 결과 해남풀무치의 경우는 중국동북부의 Liaoning성 과 Heilongjiang성 개체군과 기원이 비슷하고, 무안풀무치의 경우는 일본풀무치와 기원이 비슷하다는 결론에 도달했다. 이전의 전 세계적인 풀무치의 진화에 관한 연구에서 한국의 풀무치가 포함이 되지 않아서 한반도 풀무치의 기원은 알 수 없었다. 본 연구의 결과는 중국북동부 지방에서 8만 년 전에 분리된 풀무치 중 일부가 한반도로 이동을 하여 해남 지역에 정착을 하고 일부는 러시아 사할린과 일본 홋카이도섬을 거쳐서 무안으로 이동하였을 가능성을 보여주고 있다. 하지만, 한반도로 내려온 풀무치가 해남과 무안계통으로 분리된 후 일본으로 이동하였을 가능성도 배제할 수 없다. In a nationwide survey of the occurrence and density of the migratory locust (Locusta migratoria), high density was continuously observed in the reclaimed areas of Mangun-myeon in Muan-gun, Jeollanam-do, and Sanye-myeon in Haenam-gun, Jeollanam-do, Korea. We have analyzed the nucleotide sequences of NADH dehydrogenase subunit (NAD) 2, NAD4, and NAD5 genes in order to determine the origins of the migratory locusts at two sites. According to the analysis, the migratory locusts in Haenam-gun were closely related with those in Liaoning Province and Heilongjiang Province in the northeast China. In contrast, the migratory locusts in Muan-gun were most similar to those in Japan. Because Korean migratory locusts were not included in the previous global study on the evolution and migration of migratory locusts, we did not know the origin of Korean migratory locusts, earlier. Phylogenetic analyses this study suggested that the migratory locusts from the northeast Chinese population might have migrated and settled in Haenam-gun in Korea. Moreover, another northeast Chinese population might have migrated to Muan-gun in Korea though Sakhalin, Russia and Hokkaido, Japan. However, the possibility that the migratory locusts moved from northeast China might be isolated from each other in Korea, and that the Muan population might migrate to Japan cannot be excluded.