[논문]오리엔탈과실파리 유전변이 - 대만 지역 집단변이

김용균; 김효일; 마히이맘몰라; 압둘라알바키

doi:10.5656/ksae.2019.05.0.020

오리엔탈과실파리 유전변이 - 대만 지역 집단변이
Geographical Variation of the Oriental Fruit Fly, Bactrocera dorsalis, Occurring in Taiwan 원문보기

한국응용곤충학회지 = Korean journal of applied entomology, v.58 no.2, 2019년, pp.133 - 142

김용균 (안동대학교 생명과학대학 식물의학과) , 김효일 (안동대학교 생명과학대학 식물의학과) , 마히이맘몰라 (안동대학교 생명과학대학 식물의학과) , 압둘라알바키 (안동대학교 생명과학대학 식물의학과)

초록
AI-Helper

본 연구는 국내 금지급 과실파리인 오리엔탈과실파리(Bactrocera dorsalis)에 대한 유전적 변이를 분석하였다. 이를 위해 오리엔탈과실파리가 자생하는 대만 지역을 대상으로 2019년 동일한 시기(3일간: 7월 30일~8월 1일)에 서로 다른 세 지역(타이페이, 타이중, 카오슝)에서 과실파리류를 채집하여 나이 변이 및 미토콘드리아 서열 변이를 각각 비교하였다. 세 지역에서 채집된 오리엔탈과실파리는 1,085마리로서 메틸유제놀 유인제에 모두 유인되었으며, 큐루어 유인제에는 30마리의 오이과실파리(Zeugodacus cucurbitae) 및 1마리의 타우과실파리(Bactrocera tau)만 채집되었다. 단백질먹이 유인제에는 총 6마리가 포획되었으며 이 가운데 오리엔탈과실파리는 1마리가 포함되었으며 나머지는 오이과실파리였다. 오리엔탈과실파리 수컷의 머리에는 테린이 포함되었으며 나이가 증가함에 따라 각 머리에는 $32{\mu}g$에서 $59{\mu}g$까지 테린 함량이 증가하였다. 대만 세 지역의 수컷 집단들은 테린 양에 차이를 나타냈으며, 카오슝 집단이 타이페이와 타이중 집단에 비해 적은 테린 양을 보유하였다. 이들 세 지역 사이에 유전적 거리가 RAPD (random amplified polymorphic DNA)를 이용하여 분석되었으며 타이페이 집단이 타이중 및 카오슝 집단들과 차이를 나타내는 것으로 나타났다. 유전적 변이는 미토콘드리아의 cytochrome oxidase I (CO-I)과 NADH dehydrogenase I (ND-I)을 각각 비교하였다. CO-I 영역 가운데 360개 염기서열을 비교한 결과 7.8%의 염기서열 변이를 나타냈다. ND-I 영역을 비교한 결과 213개 염기서열 가운데 6.6%의 염기서열 변이를 보였다. 이들 변이 서열을 대만 지역에 발생하는 오리엔탈과실파리의 특이적 SNP (single nucleotide polymorphism) 마커로 개발하는 데 추천한다.

Abstract ▼ AI-Helper

This study analyzed genetic variation of the Oriental fruit fly (OFF), Bactrocera dorsalis, which is designated to be a quarantine insect pest in Korea. OFF samples endemic to Taiwan were collected at three different locations (Taipei, Taichung, and Kaohsiung) for three days from July 30 to August 1 in 2018 and assessed in their age and mitochondrial DNA sequence variations. In these places, 1,085 OFF males were collected using methyl eugenol lure while 30 males of Zeugodacus cucurbitae and one male of Bactrocera tau were collected using Cuelure. A protein diet lure attracted 6 flies including one OFF and 5 flies of Z. cucurbitae. Male heads of OFF contained pterin, which increased in contents with age from 32 to $59{\mu}g/head$. There was a local variation in pterin amounts in OFF heads, in which Kaohsiung population had lower amounts of pterin than Taipei and Taichung populations. Genetic distance among these three populations were measured by random amplified polymorphic DNA and showed that Taipei population was separated from Taichung/Kaohsiung cluster. Genetic variation was also analyzed in sequence variations in cytochrome oxidase I (CO-I) and NADH dehydrogenase I (ND-I). There was 7.8% variation in CO-I sequence (360 residues) and 6.6% variation in ND-I sequence (213 residues). These polymorphic sites are proposed to be used to develop SNP (single nucleotide polymorphism) markers characteristic to Taiwan OFF populations.

주제어

표/그림 (9)

표 Table 1. Statistic of fruit fly collection from July 30 to Aug 1 in Taiwan
그림 Fig. 1. B. dorsalis larvae infesting wax apple (Syzygium samarangense) in National Taiwan University. (A) A damaged fruit containing larvae (B) Anterior morphology showing mouth part (C) Posterior morphology showing spiracles (D) CO-I sequence and Blast search.
그림 Fig. 2. Age variation of B. dorsalis male adults among different places of Taiwan. (A) Head pterin amounts in different ages of B. dorsalis adults reared at 25℃. (B) Pterin amounts in three different locations in Taiwan. In each locality, 30 male heads were analyzed. Different letters above standard error bars indicate significant different among at type I error = 0.05 (LSD test).
그림 Fig. 3. Genetic distance analysis among three local populations of B. dorsalis using RAPD. Their hierarchical clustering using 8041 (A) and 8011 (B) RAPD markers.
그림 Fig. 4. Phylogenetic analysis of three local populations of B. dorsalis using CO-I (A) and ND-I sequences. Three locations include 6 fly samples of Taipei (TP1-TP6), Taichung (TC1-TC6), and Kaohsiung (TK1-TK6). All sequences were aligned with BioEdit 7.2 program and trimmed off. The processed sequences were phylogenetically analyzed with Neighbor-joining method using MEGA 6.0 program (Tamura et al., 2013). Figures at tree nodes indicate bootstrap values obtained after 1,000 repetitions.
표 Table 2. ANOVA of pterin amounts in B. dorsalis heads
그림 Fig. 5. Sequence alignments of CO-I (A) and ND-I (B) of B. dorsalis collected from three locations in Taiwan: Taipei (TP), Taichung (TC), and Kaohsiung (TK). Alignment was performed by two steps. At first step, 6 individual DNA samples were aligned to produce a conserved sequence using Clustal W program of DNAStar-SeqMag. In next step, three conserved sequences were aligned. Arrows indicate hot spots containing polymorphic sequences at least two locations.
표 Table 3. Polymorphic sites in 360 nucleotides of CO-I of B. dorsalis in three Taiwan populations: Taipei, Taichung, and Kaohsiung
표 Table 4. Polymorphic sites in 213 nucleotides of ND-I of B. dorsalis in three Taiwan populations: Taipei, Taichung, and Kaohsiung

AI 본문요약
AI-Helper

* AI 자동 식별 결과로 적합하지 않은 문장이 있을 수 있으니, 이용에 유의하시기 바랍니다.

문제 정의

따라서 이 종의 종내 다양성은 필연적이라 볼 수 있다. 본 연구는 이러한 배경 하에 국내 유입되는 오리엔탈과실파리의 원산지 가운데 하나로 볼 수 있는 대만을 대상으로 오리엔탈과실파리의 변이성을 분석하고 추후 국내 유입될 수 있는 이 종의 유입경로를 파악하는 데 응용하려 수행되었다.
이 연구에서는 태국과 필리핀 지역을 중심으로 다양한 유전적 변이가 존재하며 이들 가운데 특별한 유전적 계통이 대만 및 여러 남부 중국지역으로 이주하였을 것이라고 ND-1 서열 분석에서 제시하였다. 여기에 본 연구는 대만 내에서 이 과실파리의 이주는 남쪽 카오슝에서 북쪽 타이페이로 이주할 가능성을 제기하고 있다.
, 2018). 이러한 연구는 만약 대만에서 오리엔탈과실파리가 국내로 유입될 경우 방제해야할 살충제 선정에 유용한 정보를 제공하여 준다.
이를 기반으로 대만 지역에 분포하는 과실파리종다양성 및 이 가운데 오리엔탈과실파리의 집단적 분화를 분석하여 추후 국내에 출현하는 과실파리에 대한 원산지 추적을 가능하게 할 기초 자료 확보가 요구되었다. 이를 위해 대만을 북쪽의 타이페이, 중부의 타이중 그리고 남부의 카오슝으로 세분하여 유사한 시기에 지역 및 집단간 차이의 분석과 최근 새롭게 암컷을 유살하려 개발된 TA 첨가 FAT의 급지급 과실파리에 대한 유인효과를 결정하고자 본 연구가 추진되었다.

제안 방법

DNA 바코드로 이용되는 CO-I 영역을 각 집단별로 6개체 씩 염기서열을 분석하였다(Fig. 4A). 전체 15개체를 비교한 결과 집단 간 큰 차이 없이 임의로 개체들이 묶여지는 양상을 나타냈다.
다시 오이과실파리의 특징적 날개의 반점을 확인하여 CL에 잡힌 과실파리의 종 판정을 확인하였다. FAT 채집된 개체도 이상의 형태적 특징을 가지고 암수 및 종을 판별하였다.
ME와 CL은 Kim et al. (2017b)의 방법으로 왁스 제형화하였다. 왁스제형은 그린아그로텍(경산, 한국)에서 구입한 델타 트랩의 루어 통에 채워 설치하였다.
각 5‘말단에 M13 범용 프라이머 서열(밑줄친 부위)을 이용하여 염기서열 분석을 진행하였다.
간략히 기술하면 앞에서 기술한 Chelex 방식으로 게놈 DNA를 추출한 후 N-8013 (5'-GTTTCGCTCC-3')과 N-8041 (5'-ATCGGGTCCG-3') RAPD 프라이머를 이용하여 PCR 반응이 진행되었다.
이후 ME에 유인된 개체들 가운데 가슴 위판에 나타나는 세로줄의 개수로 두 줄이면 오리엔탈과실파리로 판정하였으며, CL에 유인된 개체들 가운데 가슴 위판의 세로줄이 세 줄이면 오이과실파리, 두 줄이면 타우과실파리로 각각 판별하였다. 다시 오이과실파리의 특징적 날개의 반점을 확인하여 CL에 잡힌 과실파리의 종 판정을 확인하였다. FAT 채집된 개체도 이상의 형태적 특징을 가지고 암수 및 종을 판별하였다.
세 가지 서로 다른 유인 물질을 이용하여 대만 지역의 과실파리를 모니터링하였다(Table 1). 다수의 과실파리가 ME에 유인되었으며, 모두는 형태적으로 오리엔탈과실파리로 판명되었다.
세 지역에서 거의 동시에 채집한 집단 사이에 연령 비교가 머리에 존재하는 테린의 양으로 비교하였다. 실내에서 사육한 오리엔탈과실파리의 우화 후 나이별로 존재하는 테린 함량을 정량 분석하였다(Fig.
세 지역에서 거의 동시에 채집한 집단 사이에 연령 비교가 머리에 존재하는 테린의 양으로 비교하였다. 실내에서 사육한 오리엔탈과실파리의 우화 후 나이별로 존재하는 테린 함량을 정량 분석하였다(Fig. 2). 이 테린 함량은 암수 사이에 그리고 나이에 따라 뚜렷한 차이를 보였다(Table 2).
각 증폭 주기의 조건은 94℃에서 1분, 48℃에서 1분 그리고 72℃에서 1분으로 구성되었다. 얻어진 각 PCR 증폭물 밴드는 RAPD 유전좌위로 간주하고 이를 기반으로 유전자빈도를 산출하였다. 각 지역 집단은 30개체를 이용하였다.
대만에 서식하는 오리엔탈과실파리는 지역 간 발육 상태의 차이 및 유전적 변이를 나타냈다. 오리엔탈과실파리의 성충 나이는 머리에 존재하는 테린 함량으로 분석하였다. 테린은 체내핵산의 부산물로 겹눈 주변에 저장형 배설태로 존재하기에 성충 발육이 진행함에 따라 축적량이 증가하여 성충 나이를 판별하는 분자지표로 여러 파리류에서 사용되었다(Krafsur et al.
유인 물질에 채집된 과실파리는 형태적 특징으로 동정되었다. 우선 복부 말단 산란관 유무로 암수를 판별하였다. 이후 ME에 유인된 개체들 가운데 가슴 위판에 나타나는 세로줄의 개수로 두 줄이면 오리엔탈과실파리로 판정하였으며, CL에 유인된 개체들 가운데 가슴 위판의 세로줄이 세 줄이면 오이과실파리, 두 줄이면 타우과실파리로 각각 판별하였다.
, 2014). 이 연구에서는 태국과 필리핀 지역을 중심으로 다양한 유전적 변이가 존재하며 이들 가운데 특별한 유전적 계통이 대만 및 여러 남부 중국지역으로 이주하였을 것이라고 ND-1 서열 분석에서 제시하였다. 여기에 본 연구는 대만 내에서 이 과실파리의 이주는 남쪽 카오슝에서 북쪽 타이페이로 이주할 가능성을 제기하고 있다.
0, Madison, WI, USA)의 EditSeq 프로그램을 이용하였다. 이때 electropherogram을 확인하여 불량 서열을 제거하였으며 최종적으로 얻어진 서열을 NCBI-GenBank (www.ncbi.nlm.nih.gov)의 BlastN 프로그램을 이용하여 과실파리 종을 판별하였다. 분자계통분류는 BioEdit 7.
전체 15개체를 비교한 결과 집단 간 큰 차이 없이 임의로 개체들이 묶여지는 양상을 나타냈다. 이를 세부적으로 파악하기 위해 전체 360개 염기서열을 각 지역 집단에서 먼저 상동성을 분석하여 하나의 공통 서열을 만들어 본 결과 여러 degenerate code가 나타나 각 지역집단 내에서 염기서열 변이가 있는 것으로 파악하였다. 이러한 집역 집단의 공통서열을 다시 지역 간 상호 비교한 결과 28개의 다형좌위를 발견하여 7.
이러한 기술이 가능하기 위해서는 이들 집단 사이에 DNA 다형좌위 탐색이 필요하다. 이를 위해 CO-1과 ND-1에서 다형 유전좌위를 분석하였다. 본 연구에 이용된 CO-I 서열은 이 효소 유전자의 5‘에 위치한다.
이후 12,500 × g의 원심력으로 3분간 분리한 후 상등액을 얻어 Tris 완충용액으로 두 배 희석한 후 형광광도계(Victor X3 Multimode Plate Reader, Perkin Elmer, Waltham, MA, USA)를 이용하여 455/550 nm 파장을 이용하여 형광(fluorescence: FLU)을 측정하였다.
우선 복부 말단 산란관 유무로 암수를 판별하였다. 이후 ME에 유인된 개체들 가운데 가슴 위판에 나타나는 세로줄의 개수로 두 줄이면 오리엔탈과실파리로 판정하였으며, CL에 유인된 개체들 가운데 가슴 위판의 세로줄이 세 줄이면 오이과실파리, 두 줄이면 타우과실파리로 각각 판별하였다. 다시 오이과실파리의 특징적 날개의 반점을 확인하여 CL에 잡힌 과실파리의 종 판정을 확인하였다.

대상 데이터

Cytochrome oxidase I (CO-I) 유전자 프라이머는 5'-GTAAAACGACGGCCAGGGAGGATTTGGAAATTGATTAGTTCC-3'과 5'-CAGGAAACAGCTATGACCCCGGTAAAATTAAAATATAAACTTC-3 그리고 NADH dehydrogenase 1 (ND-1)은 5'-GTAAAACGACGGCCAGTTCTGATTCACCTTCAGC3'과 5'-CAGGAAACAGCTATGACAATAGTTGCTGGTTGATCTTC-3'을 이용하였다.
(B) Pterin amounts in three different locations in Taiwan. In each locality, 30 male heads were analyzed. Different letters above standard error bars indicate significant different among at type I error = 0.
dorsalis using CO-I (A) and ND-I sequences. Three locations include 6 fly samples of Taipei (TP1-TP6), Taichung (TC1-TC6), and Kaohsiung (TK1-TK6). All sequences were aligned with BioEdit 7.
발육시기별 오리엔탈과실파리는 미국 하와이 USDA 연구실에서 사육하는 실내충을 대상으로 실내온도 25℃에서 우화 후 5일 간격으로 한 달 동안 시료를 모았고 이들 과실파리 머리를 절단하여 냉장 보관 후 국내로 이송하였다. 각 나이에는 30개체가 분석에 이용되었다. 각 파리의 머리를 950 µL의 50 mM Tris 완충용액(pH 7.
얻어진 각 PCR 증폭물 밴드는 RAPD 유전좌위로 간주하고 이를 기반으로 유전자빈도를 산출하였다. 각 지역 집단은 30개체를 이용하였다. 집단 사이 유전자거리는 다변량분석 가운데 계층군락분석법(hierarchical cluster analysis)으로 SAS 프로그램의 PROC CLUSTER (SAS Institute, 1989)를 이용하였다.
대만 세 지역(타이페이, 타이중, 카오슝)을 대상으로 2018년 7월 30일에서 8월 1일까지 3일간 과실파리를 포획하였다. 타이페이 지역에서는 국립대만대학교에서 실시하였으며, 대학 내 세 지역(수목원, 원예학과 온실, 생물학과 주변)에 트랩을 설치하였다.
, 2017). 발육시기별 오리엔탈과실파리는 미국 하와이 USDA 연구실에서 사육하는 실내충을 대상으로 실내온도 25℃에서 우화 후 5일 간격으로 한 달 동안 시료를 모았고 이들 과실파리 머리를 절단하여 냉장 보관 후 국내로 이송하였다. 각 나이에는 30개체가 분석에 이용되었다.
(2017b)의 방법으로 왁스 제형화하였다. 왁스제형은 그린아그로텍(경산, 한국)에서 구입한 델타 트랩의 루어 통에 채워 설치하였다. FAT은 Kim and Kwon (2018)의 방법으로 제조하였으며, 물로 100배 희석하여 McPhail 트랩(Pherobank, Wijk bij Duurstede, Netherlands)에 설치하였다.
또한 피해 과실에 있던 유충도 과실에서 분리하여 70% 에탄올에 담았다. 이후 국내로 이송되어 유전자 분석 및 pterin 분석에 이용되었다.
타이중 지역에서는 중흥대학교의 세 지역(원예학과 온실, 구아바 실험 포장 및 채소 재배 실험 포장)을 이용하였다. 카오슝에서는 해안 공원에 세 군데를 설정하여 트랩을 설치하였다.
타이페이 지역에서는 국립대만대학교에서 실시하였으며, 대학 내 세 지역(수목원, 원예학과 온실, 생물학과 주변)에 트랩을 설치하였다. 타이중 지역에서는 중흥대학교의 세 지역(원예학과 온실, 구아바 실험 포장 및 채소 재배 실험 포장)을 이용하였다. 카오슝에서는 해안 공원에 세 군데를 설정하여 트랩을 설치하였다.
타이페이 대만국립대학교 생물학과 앞에 있는 蓮霧 (Lian Wu) 일명 wax apple 또는 자바사과(Syzygium samarangense)로 불리는 열매에서 과실파리로 추정되는 유충을 포획했다(Fig. 1A). 유충의 형태를 살펴보면 머리 부위에서는 두부-인두골격(cephalo-pharyngeal skeleton)과 구강융기(buccal carinae) 형태가 관찰되었다(Fig.

데이터처리

gov)의 BlastN 프로그램을 이용하여 과실파리 종을 판별하였다. 분자계통분류는 BioEdit 7.2 프로그램을 이용하여 각 염기서열을 정렬하였으며, MEGA 6.0 프로그램(Tamura et al., 2013)의 Neighbor-joining 방법을 이용하였다.
염기서열 분석은 Lasergene (DNAStar, Version 6.0, Madison, WI, USA)의 EditSeq 프로그램을 이용하였다. 이때 electropherogram을 확인하여 불량 서열을 제거하였으며 최종적으로 얻어진 서열을 NCBI-GenBank (www.
각 지역 집단은 30개체를 이용하였다. 집단 사이 유전자거리는 다변량분석 가운데 계층군락분석법(hierarchical cluster analysis)으로 SAS 프로그램의 PROC CLUSTER (SAS Institute, 1989)를 이용하였다.

이론/모형

왁스제형은 그린아그로텍(경산, 한국)에서 구입한 델타 트랩의 루어 통에 채워 설치하였다. FAT은 Kim and Kwon (2018)의 방법으로 제조하였으며, 물로 100배 희석하여 McPhail 트랩(Pherobank, Wijk bij Duurstede, Netherlands)에 설치하였다.
전체 게놈DNA는 Chelex 방식(Kim and Kim, 2014)을 이용하여 추출하였다. 간략하게 기술하면, 과실파리 성충 1마리에 500 µl의 20% Chelex를 채우고 95℃에서 20분간 가온하였다.
테린 정량 분석은 형광분광광도계를 이용하여 측정하였다(Al Baki et al., 2017). 발육시기별 오리엔탈과실파리는 미국 하와이 USDA 연구실에서 사육하는 실내충을 대상으로 실내온도 25℃에서 우화 후 5일 간격으로 한 달 동안 시료를 모았고 이들 과실파리 머리를 절단하여 냉장 보관 후 국내로 이송하였다.

성능/효과

ND-1 영역을 비교한 결과 CO-I과 마찬가지로 지역 개체들 사이에는 상호 뚜렷한 차이 없는 변이성을 보였다(Fig. 4B). 각 지역별로 공통서열을 바탕으로 3개 지역 집단을 다시 비교한 결과 비교된 213개 염기서열 가운데 14개의 다형좌위가 존재하여 6.
4B). 각 지역별로 공통서열을 바탕으로 3개 지역 집단을 다시 비교한 결과 비교된 213개 염기서열 가운데 14개의 다형좌위가 존재하여 6.6%의 염기서열 변이를 보였다(Table 4). 이들 다형좌위는 transition과 transversion 돌연변이에 의해 나타났으며 특히 67번째 위치 G (G-67), 151번째 위치의 T (T-151) 그리고 167번째 위치의 G (G-167)는 hot spot 다형좌위로 간주된다(Fig.
세 가지 서로 다른 유인 물질을 이용하여 대만 지역의 과실파리를 모니터링하였다(Table 1). 다수의 과실파리가 ME에 유인되었으며, 모두는 형태적으로 오리엔탈과실파리로 판명되었다. CL에는 대부분 오이과실파리이며, 1마리의 타우과실파리가 원예학과 온실에 주변 트랩에서 채집되었다.
3). 두 RAPD 마커 모두는 타이페이 집단이 타이중 및 카오슝 집단들과 차이를 나타내는 것으로 나타났다. 두 마커 사이에 집단 간 차이를 비교하여 보면 8011 RAPD 마커(0.
이러한 지역 집단 간 차이는 RAPD를 이용한 유전적 변이에서도 볼 수 있다. 두 RAPD 지표 모두는 카오슝과 타이중이 유사한 유전적 특성을 가지는 반면 북쪽 집단인 타이페이 집단과는 차이를 보였다. 즉, 나이 및 유전적 변이 결과를 종합하여 보면 이들 지역간 오리엔탈과실파리는 거리 비례적 상호 이주가 존재하였다는 것을 제시하고 있으며, 여기에서 카오슝은 더욱 새로운 개체가 지속적으로 발생하여 북쪽 지역으로 집단 이동의 원류 역할을 담당할 것으로 추정된다.
두 RAPD 마커 모두는 타이페이 집단이 타이중 및 카오슝 집단들과 차이를 나타내는 것으로 나타났다. 두 마커 사이에 집단 간 차이를 비교하여 보면 8011 RAPD 마커(0.0~1.25)가 8041마커(0.0~1.10) 보다 집단 유전적 차이를 크게 보였다.
이 서열을 중심으로 종을 구분하는 것은 무리가 있으나 일반적으로 같은 종이라면 1~2% 차이를 보이며, 2% 차이가 넘으면 다른 종으로 간주할 수 있다(Cognato, 2006). 본 연구에서 조사한 CO-1 서열 비교는 360개 염기서열 가운데 28개 위치에서 변이를 보여 마치 다른 종이 혼재해있는 것처럼 보이나, 이는 적어도 15개체 이상의 위치별 상이한 변이를 모두 합한 총변이 빈도이기 때문에 높아진 것으로 이해된다. 특이할 점은 이 다형변이를 보이는 위치들 가운데 3개는 전체 대만 지역의 변이를 보이는 것으로 나타났다.
0056). 본 연구에서 테린 분석 결과 카오슝 집단이 뚜렷하게 차이가 나는 것을 알 수 있고, 타이페이와 타이중은 유사한 나이층을 가졌을 것으로 나타났다.
대만에 분포하는 과실파리의 주종은 오리엔탈과실파리였다. 비교적 금지급 과실파리에 많이 유입되는 ME와 CL 두 유인제를 사용하여 3개 대만 지역에서 채집된 과실파리의 수를 헤아려 보면 총 1,112개체수 가운데 1,085마리가 오리엔탈과실파로서 약 97.0%를 차지하였다. 물론 이들은 거의 모두 ME유인제에 포획되었으며, 1마리만이 FAT 먹이 유인제에 포획되었다.
,1999). 오리엔탈과실파리의 테린 양은 우화 직후 낮은 양으로 존재하였으나, 성충 발육이 진행함에 따라 증가하는 경향을 나타냈다. 이러한 사실을 바탕으로 대만의 세 지역에서 포획된 오리엔탈과실파리에 대해서 상대적 정량을 분서한 결과 타이페이와 타이중은 유사한 함량을 나타냈으나, 카오슝 집단은 현격하게 낮은 테린 함량을 나타냈다.
, 2017). 이 왁스 제형을 이용한 ME 또는 CL 유인제의 금지급 과실파리에 대한 적용성을 판단하기 위해 이들 과실파리가 발생하는 말레이시아(Kim et al., 2017c), 대만(Kim et al., 2018b) 및 태국(Choi et al., 2018) 현지에서 모니터링한 결과 오리엔탈과실파리(Bactrocera dorsalis), 오이과실파리(Zeugodacus cucurbitae), 타우과실파리(Bactrocera tau), Zeugodacus caudata가 유인되는 것을 확인하였다. ME와 CL은 모두 수컷을 유인한 반면 단백질 먹이 원을 기반으로 terpinyl acetate (TA)를 첨가한 제형은 암컷을 유인하여 이들 해충을 방제할 가능성을 열어 주었고, 이를 향후 암컷소거제(female annihilation technique, FAT)로 개발하려 하였다(Kim and Kwon, 2018).
오리엔탈과실파리의 테린 양은 우화 직후 낮은 양으로 존재하였으나, 성충 발육이 진행함에 따라 증가하는 경향을 나타냈다. 이러한 사실을 바탕으로 대만의 세 지역에서 포획된 오리엔탈과실파리에 대해서 상대적 정량을 분서한 결과 타이페이와 타이중은 유사한 함량을 나타냈으나, 카오슝 집단은 현격하게 낮은 테린 함량을 나타냈다. 이는 남부 지역인 카오슝에서은 새롭게 발육되어 나오는 성충이 북쪽 지역 보다 더 빈번하다는 것을 제시하고 있다.
이를 세부적으로 파악하기 위해 전체 360개 염기서열을 각 지역 집단에서 먼저 상동성을 분석하여 하나의 공통 서열을 만들어 본 결과 여러 degenerate code가 나타나 각 지역집단 내에서 염기서열 변이가 있는 것으로 파악하였다. 이러한 집역 집단의 공통서열을 다시 지역 간 상호 비교한 결과 28개의 다형좌위를 발견하여 7.8%의 염기서열 변이를 나타냈다(Table 3). 이들 다형좌위는 transition과 transversion 돌연변이에 의해 나타났으며 특히 42번째 위치 A (A-42), 55번째 위치의 C (C-55) 그리고 208번째 위치의 C (C-208)는 적어도 2개 집단에서 다형을 보이는 hot spot 다형좌위로 여겨진다(Fig.
수컷의 경우 32 ug/머리에서 나이가 진행함에 따라 59 ug/머리 까지 증가하였다. 이를 기반으로 대만의 세 지역에서 채집된 수컷들의 나이 분포를 측정한 결과 집단 간 테린 함량에 차이를 나타냈다(F = 5.50; df = 2, 87; P = 0.0056). 본 연구에서 테린 분석 결과 카오슝 집단이 뚜렷하게 차이가 나는 것을 알 수 있고, 타이페이와 타이중은 유사한 나이층을 가졌을 것으로 나타났다.
4A). 전체 15개체를 비교한 결과 집단 간 큰 차이 없이 임의로 개체들이 묶여지는 양상을 나타냈다. 이를 세부적으로 파악하기 위해 전체 360개 염기서열을 각 지역 집단에서 먼저 상동성을 분석하여 하나의 공통 서열을 만들어 본 결과 여러 degenerate code가 나타나 각 지역집단 내에서 염기서열 변이가 있는 것으로 파악하였다.
두 RAPD 지표 모두는 카오슝과 타이중이 유사한 유전적 특성을 가지는 반면 북쪽 집단인 타이페이 집단과는 차이를 보였다. 즉, 나이 및 유전적 변이 결과를 종합하여 보면 이들 지역간 오리엔탈과실파리는 거리 비례적 상호 이주가 존재하였다는 것을 제시하고 있으며, 여기에서 카오슝은 더욱 새로운 개체가 지속적으로 발생하여 북쪽 지역으로 집단 이동의 원류 역할을 담당할 것으로 추정된다. 대만에서 오리엔탈과실파리의 최초 보고는 1912년으로 거슬러 올라간다.

후속연구

, 2018b). 이를 기반으로 대만 지역에 분포하는 과실파리종다양성 및 이 가운데 오리엔탈과실파리의 집단적 분화를 분석하여 추후 국내에 출현하는 과실파리에 대한 원산지 추적을 가능하게 할 기초 자료 확보가 요구되었다. 이를 위해 대만을 북쪽의 타이페이, 중부의 타이중 그리고 남부의 카오슝으로 세분하여 유사한 시기에 지역 및 집단간 차이의 분석과 최근 새롭게 암컷을 유살하려 개발된 TA 첨가 FAT의 급지급 과실파리에 대한 유인효과를 결정하고자 본 연구가 추진되었다.
특이할 점은 이 다형변이를 보이는 위치들 가운데 3개는 전체 대만 지역의 변이를 보이는 것으로 나타났다. 이를 대만 지역에 발생하는 오리엔탈과실파리의 주요 SNP (single nucleotide polymorphism) 마커 개발에 이용되기를 추천하고 이를 향후 지역 간 오리엔탈과실파리의 변이를 보는 데 응용되기를 기대한다.

질의응답

핵심어	질문	논문에서 추출한 답변
	새로운 종의 발견과 분자 동정 기술의 발달로 이들 과실파리의 분류 체계는 지속적으로 수정되고 있는데 그 예는?	그러나 새로운 종의 발견과 분자 동정 기술의 발달로 이들 과실파리의 분류 체계는 지속적으로 수정되고 있다. 예를 들어, Bactrocera는 Zeugodacus와 함께 Dacus 속에 속한 아속(subgenus)이었지만 최근 분자계통기술을 통해 Bactrocera와 더불어 Zeugodacus도 개별 속으로 다시 분류되었다(Virgilio et al., 2015).
	과실파리는 어떻게 구분되는가?	일명 과실파리(fruit flies)는 과실파리과(Tephritidae)와 초파리과(Drosophilidae)로 대별된다. 과실파리과는 약 4,700여 종 및 500여 속으로 분류되고 있다(Norrbom et al.
	농작물에 피해를 주는 과실파리 종류는?	, 1999). 이 가운데 농작물에 피해를 주는 과실파리 종은 5개 속(Ceratitis, Anastrepha, Rhagoletis, Bactrocera, Zeugodacus)에 주로 위치하고 있다. 그러나 새로운 종의 발견과 분자 동정 기술의 발달로 이들 과실파리의 분류 체계는 지속적으로 수정되고 있다.

참고문헌 (29)

Al Baki, A., Keum, E., Kim, H., Song, Y., Kim. Y., Kwon, K., Park, Y., 2017. Age grading and gene flow of overwintered Bactrocera scutellata populations. J. Asia Pac. Entomol. 20, 1402-1409.

상세보기
APQA (Animal and Plant Quarantine Agency). 2018. http://www.qia.go.kr/plant/pest/listqiaBing3_2433WebAction.do?type1&clear1 (accessed on September 27, 2018).
Chen, P.H., Wu, W.J., Hsu, J.C., 2018. Detection of male Oriental fruit fly (Diptera: Tephritidae) susceptibility to naled- and fipronilintoxicated methyl eugenol. J. Econ. Entomol. 112, 316-323.
Choi, D., Kwon, G., Kim, Y., 2018. Efficacy of wax-formulated lures on monitoring a quarantine insect pest, Zeugodacus caudata (Diptera: Tephritidae). Korean J. Appl. Entomol. 57, 185-190.
Cognato, A.I., 2006. Standard percent DNA sequence difference for insects does not predict species boundaries. J. Econ. Entomol. 99, 1037-1045.

상세보기
Cunningham, R.T., 1989. Population detection, in: Robinson, A.S., Hooper, G. (Eds.), Fruit flies: their biology, natural enemies and control. Elsevier, Amsterdam, pp. 221-230.
Han, H.Y., Choi, D.S., Rho, K.E., 2017. Taxonomy of Korean Bactrocera (Diptera: Tephritidae: Dacinae) with review of their biology. J. Asia Pac. Entomol. 20, 1321-1332.

상세보기
Kim, E., Kim, Y., 2014. A report on mixed occurrence of tobacco whitefly (Bemisia tabaci) biotypes B and Q in Oriental melon farms in Kyungpook province, Korea. Korean J. Appl. Entomol. 53, 465-472.
Kim, Y., Kim, D., 2016. Integrated pest management against Bactrocera fruit flies. Korean J. Appl. Entomol. 55, 359-376.
Kim, Y., Kwon, G., 2018. Development of female annihilation technique against pumpkin fruit flies using protein-based terpinyl acetate. Korean J. Appl. Entomol. 57, 69-75.
Kim, Y., Kim, D., Park, K., Han, H., 2017a. Manual for security system against high risk fruit flies. HongReung Science, Seoul, Korea.
Kim, K., Kim, M., Kwon, G., Kim, Y., 2017b. Technologies required for development of trap-based MAT control against the striped fruit fly, Bactrocera scutellata. Korean J. Appl. Entomol. 56, 51-60.
Kim, Y., Kim, M., Kim, K., Vatanparast, M., Kim, Y., Kwon, G., 2017c. Formulation of wax type dispenser monitoring the Oriental fruit fly, Bactercera dorsalis, and its molecular diagnostic technology. Korean J. Appl. Entomol. 56, 289-294.
Kim, Y., Kim, D., Park, K., Han, H., 2018a. Manual (II) for security system against high risk fruit flies. HongReung Science, Seoul, Korea.
Kim, Y., Imam, M., Al Baki, M.A., Ahn, J.J., 2018b. Monitoring the Oriental fruit fly (Bactrocera dorsalis), the melon fly (B. cucurbitae), and B. tau fruit fly using wax formulation lures. Korean J. Appl. Entomol. 57, 51-52.
Krafsur, E.S., Rosales, A.L., Kim, Y., 1999. Age structure of overwintered face fly populations estimated by pteridine concentrations and ovarian dynamics. Med. Vet. Entomol. 13, 41-47.

상세보기
Lomax, M.I., Hewett-Emmett, D., Yang, T.L., Grossman, L.I., 1992. Rapid evolution of the human gene for cytochrome c oxidase subunit IV. Proc. Natl. Acad. Sci. USA 89, 5266-5270.

상세보기
Nishida, R., Fukami, H., 1990. Sequestration of distasteful compounds by some pharmacophagous insects. J. Chem. Ecol. 16, 151-164.

상세보기
Norrbom, A.L., Carroll, L.E., Thompson, F.C., White, I.M., Freidberg, A., 1999. Systematic database of names, in: Thompson, F.C. (Ed.), Fruit fly expert system and systematic information database, Diptera Data Dissemination Disk 1 & Myia. pp. 65-251.
Raghu, S., 2004. Functional significance of phytochemical lures to dacine fruit flies (Diptera: Tephritidae): an ecological and evolutionary synthesis. Bull. Entomol. Res. 94, 385-399.

상세보기
Ratnasingham, S., Hebert, P.D.N., 2007. BOLD: the barcode of life Data System (http://www.barcodinglife.org). Mol. Ecol. Notes 7, 355-364.

상세보기
SAS Institute, Inc., 1989. SAS/STAT User's Guide. SAS Institute, Inc., Cary, NC.
Shelly, T.E., 2000. Flower-feeding effects mating performance in male oriental fruit flies Bactrocera dorsalis. Ecol. Entomol. 25, 109-114.

상세보기
Tamura, K., Stecher, G., Peterson, D., Filipski, A., Kumar, S., 2013. MEGA6: molecular evolutionary genetics analysis, version 6.0. Mol. Biol. Evol. 30, 2725-2729.

상세보기
Tan, K.H., 2000. Sex pheromone components in defense of melon fly, Bactrocera cucurbitae against Asian house gecko, Hemidactylus frenatus. J. Chem. Ecol. 26, 697-704.

상세보기
Tan, K.H., Nishida, R., 1998. Ecological significance of male attractant in the defence and mating strategies of the fruit fly, Bactrocera papayae. Entomol. Exp. Appl. 89, 155-158.

상세보기
Virgilio, M., Jordaens, K., Verwimp, C., White, I.M., De Meyer, M., 2015. Higher phylogeny of frugivorous flies (Diptera, Tephritidae, Dacini): Localised partition conflicts and a novel generic classification. Mol. Phylogenet. Evol. 85, 171-179.

상세보기
Wan, X., Liu, Y., Zhang, B., 2012. Invasion history of the oriental fruit fly, Bactrocera dorsalis, in the Pacific-Asia region: two main invasion routes. PLoS One 7, e36176.

상세보기
Wu, Z.Z., Li, H.M., Bin, S.Y., Ma, J., He, H.L., Li, X.F., Gong, F.L., Lin, J.T., 2014. Sequence analysis of mitochondrial ND1 gene can reveal the genetic structure and origin of Bactrocera dorsalis s.s. BMC Evol. Biol. 14, 55.

상세보기

저자의 다른 논문 :

LOADING...

표제어: PCR

동의어: Packet Collision Rate

용어 설명 출처 목록 (6)

용어 설명: PCR은 세균 특이성이 있는 primer를 이용하여 적은 수의 세균이 있을지라도 쉽게 검출할 수 있는 유용한 방법이며, 이를 이용하여 구강 내 치면세균막이나 타액에서 직접 세균을 검출할 수 있게 되었다[8].

내보내기 구분	파일저장 인쇄 메일전송
구성항목	기본정보 상세정보 관리번호, 논문명, 저널/프로시딩명, 저자 , 발행년, 권, 호, 시작페이지, 끝페이지, 발행기관 관리번호, 논문명, 대등논문명, 저자 , 저널/프로시딩명, 발행기관, 발행년, 발행언어, 권, 호, 시작페이지, 끝페이지, ISBN, ISSN, 주제분야, 키워드, 초록(한글), 초록(영문), 저자(소속기관)
저장형식	Text(ASCII format) Excel format RefWorks Direct Export RIS format (for Reference Manager, ProCite, EndNote), Scholar's Aids, Mendeley
메일정보	받는사람 (필수) @ 보내는사람 (선택) @ 제목 내용 KISTI 검색결과 이메일 서비스
안내	총 건의 자료가 검색되었습니다. 다운받으실 자료의 인덱스를 입력하세요. (1-10,000) 검색결과의 순서대로 최대 10,000건 까지 다운로드가 가능합니다. 데이타가 많을 경우 속도가 느려질 수 있습니다.(최대 2~3분 소요) 다운로드 파일은 UTF-8 형태로 저장됩니다. 파일의 내용이 제대로 보이지 않을실 때는 웹브라우저 상단의 보기 -> 인코딩 -> 자동선택 여부를 확인하십시오. ~ Text(ASCII format) Excel format

연합인증