• 한국양봉학회지
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• 제33권4호
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• pp.239-250
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• 2018

We investigated the pollination activity of honeybees (Apis mellifera L.) in terms of different climatic conditions in the greenhouse cultivation of watermelons (Citrullus lanatus L.) during winter. The aim of the study was to search a climatic condition which effectively can be use honeybees as pollinators during the flowering season of watermelons in winter or early spring. The average climatic conditions inside the greenhouse during the bee activity time (BAT)-between 10:00 and 16:00 in mid-Februarywere a temperature of $30.4^{\circ}C$, relative humidity of 53.7%, illuminance level of 22,728.4lx, and UV level of $0.233mW/cm^2$. Bee traffic and foraging activity were at their greatest at 10:00 and tended to decrease with time. Male watermelon flowers typically dehisced between 10:00 and 12:00. Climatic conditions were significantly correlated with bee activities, including bee traffic and foraging activity. Bee activities were positively correlated with temperature, illuminance level, and UV level but negatively correlated with relative humidity. Temperature had the greatest effect on honeybee behavior. Among the foraging honeybees, the number of high-flying bees that did not pollinate flowers showed a strong positive correlation with temperature, and the number of bees landing on the flowers showed a positive correlation with the UV level. The temperature range inside greenhouses at which the pollination activities of honeybees can be maintained efficiently during winter watermelon pollination was found to be $21{\sim}25^{\circ}C$.

• Plant Breeding and Biotechnology
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• 제7권3호
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• pp.272-286
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• 2019

Developing elite hybrid rice varieties is one important objective of rice breeding programs. Several genes related to male sterilities, restores, and pollinators have been identified through map-based gene cloning within natural variations of rice. These identified genes are good targets for introducing genetic traits in molecular breeding. This study was conducted to breed elite hybrid lines with major genes related to hybrid traits and disease/insect resistance in 240 genetic resources and F₁ hybrid combinations of rice. Molecular markers were reset for three major hybrid genes (S5, Rf3, Rf4) and thirteen disease/insect resistant genes (rice bacterial blight resistance genes Xa3, Xa4, xa5, Xa7, xa13, Xa21; blast resistance genes Pita, Pib, Pi5, Pii; brown planthopper resistant genes Bph18(t) and tungro virus resistance gene tsv1). Genotypes were then analyzed using molecular marker-assisted selection (MAS). Biological assay was then performed at the Red River Delta region in Vietnam using eleven F₁ hybrid combinations and two control vatieties. Results showed that nine F₁ hybrid combinations were highly resistant to rice bacterial blight and blast. Finally, eight F₁ hybrid rice varieties with resistance to disease/insect were selected from eleven F₁ hybrid combinations. Their characteristics such as agricultural traits and yields were then investigated. These F₁ hybrid rice varieties developed with major genes related to hybrid traits and disease/insect resistant genes could be useful for hybrid breeding programs to achieve high yield with biotic and abiotic resistance.

• 한국작물학회:학술대회논문집
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• 한국작물학회 2022년도 추계학술대회
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• pp.191-191
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• 2022

Heterostyly continues to fascinate evolutionary biologists interested in heredity, evolution, breeding, and adaptive function. Polymorphism demonstrates how simply inherited developmental changes in the location of plant sexual associations can have important consequences for population pollination and mating biology. In contrast to homozygous self incompatibility, only a small number of mating phenotypes can be maintained in the population because insect pollinators have limitations in achieving multiple segregation sites for pollen deposition. Field studies of pollen tube growth have shown that reciprocal style-stamen polymorphisms function to increase the capacity of insect-mediated cross-pollination. The genetic pattern of style morphs is well established in various taxa, but despite recent advances, the identity, number, and structure of the genes controlling the heteromorphic syndrome have been poorly elucidated. The phenomenon of heterostyly in buckwheat has been controlled by gene complex concentrate to S-locus. Homomorphic autogamous buckwheat strains were established by the interspecific hybridization. Backcrossing of this line to the common buckwheat (pin) and selecting homostylar progenies made it possible to introduce the self-compatible gene into common buckwheat. In the result, we obtained the BC₉F₂ generation, and defined the strong linkage between flower type and self-incompatibility by microscopic observation of pollen tube growth. This finding suggests that self-incompatibility character is not controlled by one gene. Moreover, we defined the strong linkage between flower type and self-incompatibility. It strongly supports the S supergene theory. Therefore, we have plan to elucidate the heterostyly self-incompatibility by using molecular genetics, proteome analysis and apply to exploitation of buckwheat improvement. In near future, the expression of heterozygous syndromes in genus Fagopyrum with single isolated heterozygous species may provide clues to early stages of polymorphic assembly and shed light on evolutionary models of heterozygous strains.

• Proceedings of the National Institute of Ecology of the Republic of Korea
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• 제5권1호
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• pp.10-20
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• 2024

The study investigated species diversity, relative abundance, and decline of flying insects and plants within a fragmented forest in the Federal University of Technology Akure (FUTA), Ondo State, Nigeria. It is known that habitat fragmentation can reduce biodiversity. Thus, it is important to perform comprehensive assessments to understand implications of the habitat fragmentation for flora and fauna. Species richness and abundance of flying insects and plants across fragmented forest patches were quantified using field surveys and taxonomic identification. This study revealed shifts in species diversity, with fragmented areas exhibiting reduced biodiversity compared to contiguous forest ecosystems. Flying insects crucial for ecosystem functioning and pollination services demonstrated decreased species richness and relative abundance within fragmented habitats. This decline was attributed to habitat loss, altered microclimates, and limited movement pathways known to hinder insect dispersal. Similarly, plant species richness and abundance showed decline in fragmented forest due to disrupted mutualistic interactions with pollinators, altered nutrient cycling, and increased competition among plant species. This study underscores the importance of maintaining intact forest habitats to sustain healthy ecosystems and preserve biodiversity. Effective conservation strategies should focus on habitat connectivity, reforestation efforts, and protection of essential ecological corridors to mitigate effects of fragmentation. In conclusion, this investigation provides empirical evidence for effects of habitat fragmentation on flying insects and plants in a forest ecosystem in FUTA Akure, Nigeria. Findings emphasize an urgency of adopting conservation measures to safeguard these invaluable components of biodiversity and ecosystem stability in the face of ongoing habitat loss and fragmentation.

• 농약과학회지
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• 제13권1호
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• pp.39-44
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• 2009

벼농사용 살충제인 fipronil의 비의도적 노출에 의한 꿀벌(Apis mellifera L.)의 피해를 확인하기 위해 급성독성시험, 엽상잔류독성시험, cage를 이용한 소규모야외시험을 실시하였다. 급성접촉독성시험에서 24시간과 48시간의 $LD_{50}$은 각각 0.008, $0.005{\mu}g$ a.i./bee 로 꿀벌에 매우 강한 급성독성을 보였으며 급성위해지수(QHc)는 12,500으로 매우 높은 수준이었다. 엽상잔류독성시험에서는 피프로닐 액상수화제 살포 후 28일까지 90%이상 치사율을 보여 장기간 꿀벌에 독성이 있음을 알 수 있었다. 이때 fipronil의 표면부착잔류량(dislodgeable foliar residue)을 분석한 결과 $DT_{50}$은 9일, $DT_{90}$은 31일이었다. 야외시험의 결과에서도 28일의 치사율이 40%로 조사되어 실내 엽상잔류독성시험과 유사한 잔류독성을 보였다. 이상의 결과를 종합하면 fipronil은 꿀벌에 대한 급성독성이 매우 강하면서 장기간의 잔류독성이 있어 잎 표면의 매우 낮은 잔류량으로 꿀벌에 피해를 줄 가능성이 매우 높은 살충제이다. 따라서 재배작물뿐만 아니라 살포지역 인근의 밀원식물에 약제살포시 바람에 날려 오염될 경우 화분매개용 꿀벌과 자연생태계 유용곤충에 위해가능성이 매우 높기 때문에 꿀벌이 왕성한 활동을 하는 시기에는 야외살포를 금지하여야 하며, 궁극적으로 야외생태계 유용곤충을 보호하기 위해서는 실내사용 목적으로만 사용되도록 제한해야 할 것으로 판단된다.

• 한국조경학회지
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• 제52권1호
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• pp.46-58
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• 2024

수분매개자란 식물의 수분 과정을 이뤄내는 생물체를 말하며 대표적으로 벌목, 나비목, 파리목, 딱정벌레목 등이 있다. 그중 꿀벌은 수분 과정뿐만 아니라 토지이용 변화에 의해 훼손된 도시 녹지를 개선하여 도시 내 존재하는 조류 및 곤충에게 서식처와 먹이를 제공한다. 하지만 오늘날 기후변화로 인한 조기 개화율 상승, 도시화로 인한 녹지 파편화, 농약사용과 같은 문제로 인해 수분 가능한 식물의 수가 감소하고 있으며, 이는 곧 꿀벌의 개체수가 감소하는 문제로까지 이어지고 있다. 꿀벌 개체수의 감소는 곧 도시 내 생물다양성 감소, 식량 생산량 감소 같은 문제들로 직결되며, 오늘날 꿀벌 개체수가 감소하는 문제를 해결하기 위한 전략으로 도시 양봉이 제시되고 있다. 하지만 꿀벌의 먹이 활동 및 수분활동, 도시 양봉으로 구성된 사회생태시스템의 구조를 복합적으로 고려하지 못한 상태로 도시 양봉 전략이 제시되어 지속 가능하게 이루어지지 못한다는 문제점이 발생하고 있다. 따라서 본 연구에서는 수분 매개자인 꿀벌의 사회생태시스템을 시스템 사고를 활용하여 구조적으로 분석하고 도시 양봉의 활성화를 위한 녹지계획 전략을 제시하고자 한다. 본 연구의 결과로 첫째, 인과순환지도 작성을 위해 도시 내 꿀벌의 사회 및 생태시스템을 중심으로 선행연구를 고찰 및 수집하여 시스템 영역을 설정하고 주요 변수를 도출했다. 둘째, 개별인과순환 지도를 작성하여 꿀벌의 먹이활동과 수분활동에 대한 생태적 구조, 꿀벌의 생태 시스템이 도시에 미치는 영향 구조, 도시 양봉의 사회생태시스템 구조를 분석했다. 마지막으로 통합인과순환지도 작성을 통해 꿀벌의 사회생태시스템 구조를 전체적인 관점에서 분석하고 도시 양봉의 활성화를 위해 도시 내 유휴공간을 활용할 수 있는 시민참여 프로그램 도입, 지자체 투자, 유휴공간의 도시공원 및 녹지조성 등을 녹지 계획 전략으로 제시하고자하였다. 본 연구의 결과는 시스템 사고를 활용한 꿀벌의 생태적 구조와 도시 양봉 도입에 대한 사회적 구조를 전체적인 관점으로 파악하여 전략을 제시했다는 점에서 선행연구와 차별점이 존재하며, 지속 가능한 도시 양봉을 도입하기 위한 정책적 제언 및 시사점을 제시하였다.

• 생물환경조절학회지
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• 제21권3호
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• pp.294-298
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• 2012

체리의 경우 유과기나 과실수확기에 비가 잦을 경우 각종 곰팡이에 의한 과실썩음병과 열과가 발생하여 고품질의 과실을 생산하기 어렵다. 따라서 우리나라와 같이 장마기가 있는 기후조건에서는 농약살포 횟수를 줄이고 고품질의 과실을 안정적으로 생산하기 위해서는 반드시 비가림 시설재배가 필요하다. 국내에서 체리의 개화시기는 4월 상 중순으로 개화기 저온에 의해 자연상태의 꿀벌을 통한 화분매개는 결실율이 불안정하며, 봄철에는 화분매개용 꿀벌 봉군을 구입하기가 어렵다. 따라서 본 연구에서는 최근 시설재배 방울토마토, 애호박 등에서 화분매개용으로 많이 이용되고 있는 서양뒤영벌을 비가림 재배 조건에서 꿀벌을 대신하여 체리에 대한 화분매개 곤충으로 이용코자 하였다. 방화활동력은 서양뒤영벌의 경우 한 꽃에 약 6초 정도 머물러 분당 11개 정도의 꽃을 방문하였고, 꿀벌의 경우 한 꽃에 약 15초씩 머물러 분당 4~5개 정도의 꽃을 방문하였다. 또한 결실율과 과실특성에 있어 두 벌 처리구 간에 통계적인 유의성은 없었다. 따라서 비가림 체리 재배에서 개화기에 화분매개용으로 꿀벌을 대신하여 서양뒤영벌을 이용하더라도 어떠한 부정적인 영향은 없었다.

• 한국응용곤충학회지
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• 제47권3호
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• pp.293-298
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• 2008

시설파프리카에서 양봉꿀벌은 온도, 조도 그리고 자외선량이 증가하고 습도가 감소하는 오전 11:00부터 15:00, 서양뒤영벌은 오전 09:00에서 11:00에 방화활동수가 가장 많았다. 방화시간은 양봉꿀벌과 서양뒤영벌 방사구가 각각 5.8초와 6.9초로 같은 수준이었으며, 착과율은 각각 94%수준으로 관행구(환풍기사용) 92%보다 2% 높았다. 생산물조사에서 양봉꿀벌과 서양뒤영벌 방사구가 관행구보다 과실의 무게, 길이, 당도, 종자수에서 보다 좋은 성적을 보였다. 따라서 경제성분석(재배기간 10개월/2,310 $m^2$)에서 양봉꿀벌과 서양뒤영벌 방사구가 관행구(팬가동)에 비하여 $7,700{\sim}8,520$천원(10% 이상)의 이익을 가져옴으로서 화분매개곤충을 방사한 효과가 뚜렷하게 나타났다.

• 한국산림과학회지
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• 제105권1호
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• pp.42-47
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• 2016

천연활엽수림의 천연갱신 가능성을 파악하고자, 당단풍나무의 개화 결실, 종자낙하, 종자활력을 강원도 평창군 중왕산 지역에서 2009년부터 2015년까지 조사하였다. 당단풍나무 꽃은 산방화서에 양성화와 웅성화가 달렸으며, 화서 내에서 성형태간 개화시기가 달랐다. 양성화가 먼저 개화하는 개체에서는 암술이 수분되어 자라기 시작한 꽃에서는 수술은 더 이상 성숙하지 않고 소실되었으며, 웅성화가 먼저 개화하는 수술이 발달한 꽃에는 암술은 흔적으로만 존재하였다. 다른 개체에서의 화분이 꿀벌, 애꽃벌류 및 꽃등에류에 의하여 수분이 이루어지는 이형자웅이숙(heterodichogamy)의 성 형태로 자가수분을 회피하는 기작을 가지고 있었다. 종자 낙하량은 310~234,840 ea/ha의 범위로 평균은 70,780 ea/ha이었다. 종자생산에 있어 연년변동이 심하며, 최대치가 최소치의 760배 가량이었다. 당단풍나무의 연년종자생산은 정규분포하는 것이라 사료된다. 성숙한 종자 중에서 피해 또는 부후종자가 59.3%로 가장 많았고, 건전종자가 23.9%, 미발육 종자 9.2%, 쭉정이종자 7.6% 등으로 나타났다. 건전종자 생산량을 좌우하는 요인은 개화기인 5월 중,하순에 화분매개충의 활동과 어린 자방이 자라는 시기에 흡즙성 해충의 밀도와 활동성이 가장 중요한 요인이라 사료된다. 당단풍나무의 천연갱신은 종자풍년 이듬해에 발아와 생장에 유리한 조건을 갖춘 갭에서 이루어질 것으로 사료된다. 낙엽활엽수의 천연갱신을 이해하기 위해서 개화결실 특성과 비산 전후 종자 피식 문제에 대한 장기간의 연구가 필요할 것이라 사료된다.

• 미생물학회지
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• 제49권3호
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• pp.270-274
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• 2013

서양뒤영벌(Bombus terrestris)은 꿀벌의 봉군붕괴증후군(colony collapse disorder)에 대한 대체 화분매개곤충으로서 농업분야에서 중요한 역할을 하고 있다. 최근 서양뒤영벌에서 바이러스, 세균, 응애 등의 여러 병원체와 기생체가 발견되었고, 이들은 서양뒤영벌의 수명과 생식력 등에 영향을 주는 것이 알려져 있다. 서양뒤영벌 야외개체군에서 Nosema spp.를 탐지하기 위해, 서양뒤영벌 성충으로부터 genomic DNA를 추출하여 Nosema spp. 유전자들에 대해 polymerase chain reaction (PCR)을 수행하였다. 이들 유전자 중에서 small subunit ribosomal RNA (SSU rRNA) 유전자만이 증폭되었고, 염기서열분석을 통해 N. ceranae로 확인된 것은 조사된 야외개체군에서 N. ceranae가 서양뒤영벌의 주된 감염체임을 보여준다. Quantitative real-time PCR (qRT-PCR)을 이용하여 SSU rRNA 유전자를 탐지하기 위해, 먼저 PCR을 통해 SSU rRNA 유전자의 2개 영역에 대한 유전자 특이적 증폭을 확인하였다. qRT-PCR을 이용하여 각 개체에서 얻은 genomic DNA의 순차적인 농도희석를 통해 $0.85ng/{\mu}l$ 이하의 genomic DNA 농도에서도 SSU rRNA 유전자가 성공적으로 증폭되는 것이 확인되었다. 이러한 실험 결과, qRT-PCR를 이용한 N. ceranae 특이 유전자 증폭은 서양뒤영벌의 병원체 감염 진단 뿐만 아니라 생태계 위해성 평가에도 활용될 수 있을 것으로 사료된다.