The ectoparasitic mite, Varroa destructor is one of the most destructive pests of the honeybee (Apis mellifera) leading to the collapse honey bee colony in many regions of the world. RNA interference (RNAi) is a novel approach recently proposed for insect pest control. However, the efficiency of RNAi in insects is low due to the lack of effective delivery methods for dsRNA and sensitivity to nuclease degradation. Therefore, the success of RNAi technology largely depends on the stability of dsRNA. To explore the possibility of using RNAi to control varroa mite, we determined the effects of dsRNA targeting a subunit of the cytoplasmic coatomer protein complex B2, D, and E subunits on target gene expression for varroa mite. We observe that dsRNA ingested by bees is transferred to the varroa mite, resulting in knockdown of COPB2 expression. Furthermore, we demonstrate that chitosan nanoparticles-dsRNA complexes were more stable for 7 days in honeybee tissue fluids. The dsRNA-conjugated with chitosan was protected from degradation in hemolymph, fat body, and midgut extracts collected from the honeybee. These results possibly suggest that nanoparticles-dsRNA complexes might be horizontally transferred from treated honeybee to varroa mite, in which case the honeybees could serve as RNAi vectors. We confirmed, moreover, dsRNA fed nontarget insects, honeybee, were unaffected, and no toxicity was observed for honeybee. Overall, these data suggest that dsRNA-conjugated with chitosan help escape effectively from degradation by honeybee tissue fluids and could improve RNAi efficiency in varroa mite.

최근 몇 년 전부터 우리나라의 양봉농가에는 전에 경험하지 못했던 이상기후 악재와 초비극 상황인 꿀벌 군집 붕괴현상(Colony collapse disorder, CCD)으로 인하여 최대 60% 이상의 꿀벌이 폐사하거나 사라지는 등 양봉산업 의 막대한 손실을 초래하였다. 본 연구는 복잡하고 다양한 원인으로 약해진 꿀벌의 면역력과 봉군 세력을 향상시 키기 위하여 농업부산물 홍삼박을 활용한 화분떡을 자가제조하여 꿀벌 사양 먹이를 통한 봉군 세력에 어떠한 영향을 미치는지를 구명하고자 수행하였다. 가공부산물 홍삼박을 건조하여 130 mesh 이상 초미립자로 분쇄하 였으며, 조사포닌 725 mg 100-1을 함유하였고 화분떡 총중량의 0.5, 1.0, 2.5, 5.0, 10.0%로 첨가하여 완전하게 혼합 배합하여 화분떡을 제조하였다. 분봉벌은 4월 분봉한 봉군으로 이용하였으며, 2달 동안 1주일 간격으로 대조구 화분떡과 제조한 홍삼박 화분떡 5처리구에 급이하여 봉군의 세력을 조사하였다. 사양 먹이로 급이한 화분떡은 30일간 달관조사에서 대조구와 처리구 모두 꿀벌 먹이로 거부반응은 없었다. 봉군 세력 조사로 4월 분봉벌의 봉군은 1매 2갈로 시작하여 약 한 달 후에 6매 봉판으로 증소되었으며, 이때 조사된 봉군별 봉개율은 대조구 55%(100 기준) 대비 홍삼박 0.5~1.0% 처리구는 58~60%로 +(5~9)% 향상되었던 반면, 홍삼박 2.5% 이상 첨가한 처리구에서는 봉개율이 -(9~20)% 감소하는 경향을 보였다. 그리고 화분떡 먹이 소모량을 조사한 결과, 대조구 평균 96.9%(100) 소모율 대비 홍삼박 0.5% 처리구는 97.7%로 다소 높았으나 홍삼박 2.5% 이상 처리구에서는 점점 감소하는 경향을 보였다.

최근 2년동안 한국에서 꿀벌의 소실현상으로 식량난이 벌어질 것이라는 우려가 있다. 2020년 기준 국내 12개 과채류에서 화분매개벌의 의존도는 67.2%로 농업에서 화분매개벌은 중요한 위치를 차지한다. 이번 꿀벌 소실로 인해 딸기, 수박, 참외에서 화분매개용 꿀벌의 수요공급 불균형 문제가 발생하였다. 딸기에서는 12월 중 꿀벌 조기소실 문제, 수박과 참외에서는 벌의 임대가격이 30-50% 상승과 더불어 벌을 구하지 못해 인력수급의 어려움 등 작물재배 농가에 큰 부담이 되었다. 꿀벌의 소실은 전세계적인 문제이며 복합적인 원인에 의해 발생하므로 단기간에 해결되기 어렵다. 따라서 꿀벌에 소실에 대비하여 안정적인 작물 생산을 위한 종합적인 화분매개 관리 가 반드시 필요하다. 첫째 화분매개용 꿀벌의 사양기술의 표준화를 통하여 기존 채밀위주의 사양기술보다 더 안정적으로 벌을 생산할 수 있는 기술이 개발되어야 한다. 둘째 작물에서 더욱 효과적으로 벌을 이용하고 관리할 수 있는 기술이 확립 보급되어야 한다. 셋째는 꿀벌을 대체할 수 있는 곤충자원(뒤영벌, 토종벌)을 이용한 화분매 개 기술을 개발해야 한다. 아울러 기후변화에 대응하여 장기적인 기상변동 데이터 확보와 더불어 야생 화분매개 자원의 보호 보존을 위한 연구가 수행되어야 할 것이다.

최근 국내에서는 꿀벌 대량소실 현상이 2022년부터 전국적으로 발생하고 있다. 우리나라 뿐 만 아니라, 전세계 적으로 양봉산업에 큰 위협이 되고 있는 봉군붕괴현상은 2016년 미국에서 세계 최초로 보고되었다. 국내에서는 2022년 민관 합동조사 결과, 이상기온, 응애, 말벌 등이 주요 원인으로 지목되었다. 대량소실 현상을 보인 양봉농 가와 정상 농가의 병원체 검출 비교 결과, 유의성있게 검출이 증가되는 병원체는 발견되지 않았다. 그러나, Tyrophagus mite, Trypanosome, Lake Sinai virus, Apis mellifera filamentous virus 등의 신종 응애, 원충 및 바이러 스 감염이 추가로 확인되었다. 국내에서 새롭게 감염이 확인된 기생충과 병원체가 대량소실, 나아가 봉군붕괴현 상에 직간접적으로 영향을 주었을 것으로 사료되며, 지속적인 조사와 연구개발을 통해 기후등 환경변화에 따른 신종 질병 검색과 대책을 마련해야 할 것이다.

Honeybee winter failure and mortality are a big issue in korea, especially from 2021 to 2023. Traditionally, honeybee winter failure has been estimated as Approximately 10-20%. However, for last 2 years, we had more than 35% of winter failure which impacted not only beekeeping sectors but also agriculture and the whole society as well. Primary factor was ascribed as honeybee mite resistance development to conventional acaricudes. Coinhabitance of tropilaelaps mite in honeybee complicated the mite problem. Further threat of vespa hornets especially in fall season would exerbate the wintering condition. More important is that the more frequent abnormal weather condition in fall and winter season could affected the winter bee production and maintenance of honeybee overwintering physiology. On these situation, we also observed some diseases were associated to the death of bees.

Honeybee winter failure and mortality are a big issue in korea, especially from 2021 to 2023. Traditionally, honeybee winter failure has been estimated as Approximately 10-20%. However, for last 2 years, we had more than 35% of winter failure which impacted not only beekeeping sectors but also agriculture and the whole society as well. Primary factor was ascribed as honeybee mite resistance development to conventional acaricudes. Coinhabitance of tropilaelaps mite in honeybee complicated the mite problem. Further threat of vespa hornets especially in fall season would exerbate the wintering condition. More important is that the more frequent abnormal weather condition in fall and winter season could affected the winter bee production and maintenance of honeybee overwintering physiology. On these situation, we also observed some diseases were associated to the death of bees.

Honeybees are pollinating agent of economic importance, and a model organism for microbiome analysis. The microbiota plays a great role in honeybee health and development as such needs to be fully elucidated among Apis mellifera in Korea. using 16S rRNA gene illumina sequencing, the gut microbiota of Apis mellifera at four developmental stages under natural condition shows dysbiosis of essential microbiota, especially between the 5-days larvae and workers.