기후변화에 따른 관리형 화분매개자 부족은 온실 딸기 재배에서 대체 화분매개자의 필요성을 높이고 있다. 재래꿀벌(Apis cerana)은 양봉꿀벌 (Apis mellifera)의 대체종으로 제안되었으나, 온실 조건에서의 직접 비교 연구는 제한적이다. 본 연구에서는 2024년 11월부터 2025년 3월까지 대 한민국 충남 논산의 딸기 온실에 두 종의 봉군을 설치하고, 봉군세력, 먹이활동, 화분매개 효율을 모니터링 하였다. 두 종 모두 세력이 감소했으나, 양봉꿀벌에서 감소 폭이 더 컸다. 종 간 먹이활동 차이는 정오 무렵에만 나타났으며, 세력으로 보정하면 사라졌다. 꽃 방문 및 정상 수과 형성률로 측정한 화분매개 효율은 종 간 유의한 차이가 없었으나, 방문당 효율은 양봉꿀벌에서 다소 낮은 경향을 보였다. 화분매개 효율은 먹이활동과는 양의 상관을, 봉군 세력과는 음의 상관을 나타냈다. 이러한 결과는 재래꿀벌이 겨울철 봉군세력을 더 안정적으로 유지하면서도 유사한 화분매개 서비스 를 제공함을 보여주며, 온실 딸기 재배에서 대체 화분매개자로서의 잠재성을 뒷받침한다.

Bee traffic at the hive entrance can be used as an important indicator of foraging activity. We investigated patterns of honeybees and bumblebees near their hives as a basis for calculating bee traffic using the image deep learning. The flight pattern near the hive differed significantly according to bee at entering and leaving the hive. Honeybees mainly showed flight that changed flight direction more than once (69.5%), whereas bumblebees mainly performed straight flight (48.7%) or had a single turn (36.5%) in flight. When bees entered the hive, honeybees primarily showed one-turn or two-turn flight patterns(88.5%), and bumblebees showed a one-turn flight pattern (48.0%). In contrast, when leaving the hive, honeybees primarily showed a straight flight pattern (63.0%), and bumblebees primarily showed a straight or one-turn pattern (90.5%). There was a significant difference in flight speed according to the flight pattern. The speed of straight flight (0.89±0.47 m/s) was 1.5 to 2.1 times faster than flight where direction changed. Therefore, our results can help determine the capturing and recognizing the flying image of bees when calculating bee traffic by image deep learning.

시설재배 딸기의 화분매개에 꿀벌 사용이 보편화되어있지만 동양종(A. cerana) 꿀벌의 화분매개효과 연구는 미비한 실정이다. 따라서 본 연구는 딸기에서 동양종 꿀벌의 화분매개자로 가능성을 평가하기 위하여 비닐하우 스 딸기에서 서양종 꿀벌과 화분매개행동 특성을 비교하였다. 향후 봉군 수명과 착과된 딸기의 기형과율품질을 평가 할 예정이다. 서양종과 동양종 꿀벌은 10시 이후부터 활동량이 증가하고, 13시에 방화활동이 가장 활발하였 으며 이후부터 감소하는 일주행동 패턴을 보였다. 서양종과 동양종 꿀벌 활동성은 모두 온도, 조도, 자외선과 정의 상관관계를 나타냈으며 상대습도와는 부의 상관을 보였다. 특히 서양종 꿀벌은 온도, 조도, 자외선이 같은 수준의 상관(r=0.7)을 보이는 것에 반해, 동양종 꿀벌의 경우 온도와 습도보다 광조건(조도, 자외선)에서 더 높은 상관계수(r＞0.9)가 나타났다. 서양종과 동양종 꿀벌의 방화특성을 조사한 결과 꽃에 머무는 시간은 서양종 꿀벌 이 평균 6.9초, 동양종 꿀벌이 7.0초로 같은 수준이었으나(p>0.05), 꽃 간 이동시간은 동양종 꿀벌이 2.4초로 서양 종꿀벌(3.1초)보다 20% 유의미하게 짧은 것으로 나타났다(p=0.011). 따라서 같은 시간에 동양종 꿀벌이 서양종 꿀벌보다 더 많은 꽃을 방문 할 수 있을 것으로 생각된다.

Honey bee plays an important role in pollinating plants. Recently, however, declines in honey bee populations have been reported in many countries, and pesticides have been pointed out as one of the factors contributing to honey bee loss. To determine the effects of pesticides on honey bee behavior, we investigated the homing ability of honey bee exposed to four pesticides (acetamiprid, imidacloprid, fenitrothion, and carbaryl). In addition, the changes in expression levels of genes associated with ‘learning and memory’ (cGMP-dependent protein kinase foraging, Kruppel homolog 1, Adenlyate cyclase 3, Early growth response protein 1, Hormone receptor 38) were examined after pesticide treatment in forager bee. The four pesticides tested in this study generally reduced the homing ability of foragers. In the examination of gene expression, learning and memory-related genes were induced by the exposure to acetamiprid, imidacloprid, and carbaryl, whereas fenitrothion decreased the expression of these genes in honey bee. Although further studies are needed, this suggests that pesticides may have negative effects on honey bee behavior and behavior-related gene expression.

Acetylcholinesterase (AChE) is a key enzyme that terminates impulse transmission by rapidly hydrolyzing the neurotransmitter acetylcholine at cholinergic synapses. Previous studies have discovered a transiently opening channel referred to as the “back door” in Torpedo californica AChE. Previously, we observed that substituting the Tyr391 residue with a Phe residue significantly decreased the catalytic efficiency of recombinant Apis mellifera AChE1 (AmAChE1), while the reverse substitution restored it. Interestingly, substitution of the Tyr391 residue with a Phe residue in AmAChE1 disrupted the formation of the backdoor, while the reverse substitution restored it. This finding suggests that the Tyr-to-Phe substitution impairs backdoor formation, thereby leading to a significant reduction in the catalytic activity of AmAChE1. This serves as one of the driving forces for the functional transition from AmAChE1 to AmAChE2. In this experiment, we also confirmed the gradual restoration and increase in AChE activity by substituting Phe391 in AmAChE1 with Ser, Trp, Thr, Ile, Asn, and Tyr residues through kinetic assay and molecular dynamics simulation.