4. 연구결과 (1) 환경 문제종(대발생종) 목록 및 기초정보 구축(40종) - 각 종별 분류학적 정보, 연간 발생 횟수, 유충활동시기, 성충활동시기, 기주식물, 피해상황, 분포, 물리적·화학적·생물학적 방제법 등 데이터베이스 구축 - 시민참여 프로그램을 통해 294명(‘대발생 곤충 종 시민모니터링’ 미션 참여자 및 기본 네이처링 회원)이 참여하여 대벌레, 미국흰불나방, 미국선녀벌레, 매미나방, 청딱지개미반날개 등 대발생 곤충 5종 등을 대상으로 발생 및 분포현황 구축 (2) 대발생종 4종과 근연군의 분류, 생태학적 특성 정보 확보 및 종판별 매뉴얼 작성(4건) - 대상종 4종(섬점등에모기, 숲아기깔따구, 독나방, 붉은등우단털파리)의 형태 정보, 분포 정보 등을 포함한 분류학적 정리 및 종판별 매뉴얼 3건 구축 - 종별 생태적 종정보(먹이습성, 생활사 등), 침입 정보(원산지, 침입 양상 등), 천적 정보 등 확보(4건) (3) 대발생종 4종 대상 유전자 마커 개발 - (섬점등에모기) 총 138,469개의 초위성체 좌위에서 20개 마커 개발 - (숲아기깔따구) 총 73,108개의 초위성체 좌위에서 20개 마커 개발 - (독나방) 총 182,973개의 초위성체 좌위에서 15개 마커 개발 - (붉은등우단털파리) 총 499,418개의 초위성체 좌위에서 25개 마커 개발 (4) 대발생종 4종 대상 유전적 다양성 특성 분석 연구 - (왕우렁이) 국내 총 6개 개체군에서 COI 유전자의 유전적 다양성 및 단상형 네트워크(haplotype network), 초위성체 기반 유전적 다양성과 집단유전학 구조를 종합적으로 분석한 결과, 각 개체군의 유전적 다양성은 비교적 낮은 편이며, 대부분의 개체군 사이의 유전적 분화도가 낮고, 유전적 흐름(gene flow)이 있는 하나의 유전적 그룹으로 보임. 이는 왕우렁이 자연개체군이 농장 등에서 대량 증식 후 방사하는 방식을 통해 형성되었기 때문으로 사료됨 - (청딱지개미반날개) 국내 총 8개 개체군에서 COI 유전자의 유전적 다양성 및 단상형 네트워크(haplotype network), 초위성체 기반 유전적 다양성과 집단유전학 구조를 종합적으로 분석한 결과, 국내 청딱지개미반날개의 개체군은 유전적 다양성이 높고, 개체수가 풍부한 것으로 보이며, 개체군 간의 유전적 분화도가 낮고 유전적 흐름(gene flow)이 존재하는 것으로 보임. 국내개체군은 하나의 유전적 집단으로, 국내개체군의 특성을 이해하기 위한 국외개체군을 포함한 계통학적 연구가 필요함 - (독나방) 지역별, 기주식물별 유전적 차이가 나타났으며, 같은 지역내에서도 기주식물에 의해 2-3개의 단상형 분리가 나타남. 기주식물에 의한 기주 특이적분화는 확실하지 않으므로 메타집단 현상에 대한 검증이 필요함 - (붉은등우단털파리) SNP 기반 주성분분석 결과, 한국, 일본, 대만 개체군 분석 결과 각 집단별 분화 정도가 높은 편이며, 뚜렷하게 구분됨. 국내 집단의 유전적 다양성이 낮아 소수의 유입 후 빠르게 확산하여 대발생된 양상을 보임. (5) 대발생 원인 분석 연구 가. 대벌레(Ramulus mikado) ❍ 온도가 월동 알의 부화율에 미치는 영향 조사 - 2022년 9~10월에 고도 70~600m 구간에 설치한 알 부화 모니터링용 트랩을 월동 후 2023년 4~5월 동안 알의 부화율을 조사한 결과, 고도의 증가에 따라 알부화율은 감소하는 경향이었음 ❍ 강우 시 곤충병원성 미생물에 의한 약충과 성충 사망률 조사 - 청계산 개체군 밀도의 감소로 금암산을 추가 조사한 결과 녹강균에 의해 7~8월에 포획한 개체군의 사망률이 급격히 증가함 ❍ 대벌레 성충의 암수 비율 조사 - 일본 사례(암:수=723:1)에 비해 청계산(138:1)과 금암산(266:1)이 더 높게 나타남 ❍ 대벌레 지역별 유전적 변이분석을 위한 유전자 탐색 - 총 260개체의 시퀀스를 확보하였고 Haplotype distribution analysis 결과 청계산 개체군의 종다양성이 매우 높게 나타났으며, 청계산 개체군은 인근 수리산과 금암산 개체군 형성에 영향을 미친 것으로 유추할 수 있음 ❍ 조사구별 식생 조사 - 대발생 지역 내 식생은 주로 아까시나무가 우점하였으며, 대벌레가 중간 밀도를 보인 지점은 금암산 내 소나무와 신갈나무 우점 지역과 봉산 내 신갈나무와 아까시나무 우점지역이며, 대벌레가 낮은 밀도인 지점은 금암산 내 밤나무 우점 지역과 봉산 내 느티나무와 아까시나무의 우점 지역이었음 - 대발생 지역의 수목 다양성은 낮은 경향을 보임 ❍ 주요 먹이식물의 탄소:질소 비율 조사 - 2022년 대비 2023년의 대벌레 밀도는 급격히 감소함 - 아까시나무의 질소 함량이 가장 높고, 신갈나무와 잔털벚나무의 함량 비율은 유사함 나. 독나방(Artaxa subflava) ❍ 독나방 발생의 기후 영향 조사 - 23년 독나방 조사 결과 총 16지역에서 독나방이 채집되었으며 이 중에서 경기 북부와 강원도 영서지방(최저온도)에서는 발견되지 않음 ❍ 독나방의 기주식물 특이적 요인으로 인한 분포 양상 조사 - 독나방 발생지역 중 약 85%가 참나무류 군락이나 주변에 독나방 유충이 발생함 ❍ 독나방 집단의 거리, 기주에 따른 차이 및 공간적-유전적 관계 분석 - 독나방 대발생의 집단 유전학적 요인 분석을 위해 16개 집단의 주좌표분석(PCoA) 결과 기주식물별로 집단이 분포하는 양상을 보였으며, 집단별 지리적·유전적 거리 간 유의미한 상관관계를 나타냄 다. 붉은등우단털파리(Plecia longiforceps) ❍ 붉은등우단털파리의 생활사 특성 - 붉은등우단털파리의 알, 유충, 번데기의 형태와 습성을 세계 최초로 발견하고 기록 ❍ 서식지의 환경 조건 조사 - 인천, 고양에서 6월 중순(토양 온도 17.5~19.0℃)에 성충 출현 - 실내 사육을 통해 온도가 높을수록 번데기 우화 기간이 짧아지는 경향성을 확인 ❍ 붉은등우단털파리의 표준 유전체 제작 및 유전 특성 확인 - 유충, 번데기, 암컷 성충, 수컷 성충 각각의 RNA-sequencing 데이터를 확보하여 complete BUSCO score > 80%의 완성도 높은 전사체(transcriptome)를 조립함 - 집단별 유전체 데이터 및 근연종 털파리류 유전체 데이터와 비교 분석을 진행하여, 대발생 및 서식지 확장과 관련된 유전적 변이를 조사할 예정임 (6) 대발생종의 생활사 연구 ❍ 노랑털깔따구(Chironomus flaviplumus)의 실내 안정화 - 2022년 4월부터 곤충사육실에서 사육중이며, 현재 11세대 진행중 - 안정적인 계대사육을 위해 알, 유충, 번데기, 성충의 사육공간을 분리하여 사육중임. 현재 5,000개체 이상 보유 중 - 항온조건(25℃, 16L:8D)에서 개체별 발육일 조사 결과 수컷은 49.0±2.9일, 암컷은 64.7±1.5일로 조사됨 - 또한 수컷의 영기별 발육일은 7.1±1.6일(1령), 10.0±1.5일(2령), 10.4±1.9일(3령), 20.4±1.7일(4령), 1.0±0.0일(번데기)이고, 암컷의 령기별 발육일은 8.3±1.5일(1령), 12.3±2.1일(2령), 21.0±8.5일(3령), 21.7±9.3일(4령), 1.3±0.6일(번데기)임 (출처 : 요약문 7p)
- 연구책임자 : 박선재
- 주관연구기관 : 국립생물자원관
- 발행년도 : 20231200
- Keyword :