1.' 사회적 억제' 모델을 만들어 동물의 체내 네 번째 페로몬을 감정한다.
꿀벌 사회 행동의 주된 근거는' 나이 구분', 즉 연령대가 다른 일벌이 벌떼에서 다른 일을 하는 것이다. 다년간의 업무 경험을 통해 황지용은 유벌을 대표하는 집벌과 채벌을 대표하는 들벌은 생리상태에 큰 차이가 있다는 것을 알게 되었는데, 이 차이는 대부분 보유호르몬 (JH) 의 영향이나 통제를 받는다. 하지만 일벌의 어린 호르몬이 둥지에서 어떤 정보로 조절되는지 오랫동안 수수께끼로 남아 있다. 발육생물학에서 흔히 사용하는 방법을 사용하여 일벌이 격리되어 사육된다. 일벌의 보유호르몬과 행동발육이 앞당겨져 7 일 만에' 채꿀' (JH 농도가 높고 벌떼에서 꿀을 채취하는 행위) 이 된 것으로 밝혀졌다. 이식 채벌 방식을 이용하여' 또래 벌떼' (갓 페더링한 일벌과 채벌되지 않은 벌벌벌벌벌로 구성된 벌떼) 가 5 ~ 7 일 동안' 조숙' 채벌 현상이 나타날 수 있다는 것을 발견했는데, 도입한 채벌에 의해 억제될 수 있다. 이러한 실험 결과에 따르면 황과 로빈슨 (1992) 은 일벌이 취식에서 채벌에 이르는 행동 발전이 주로 벌떼에서 채벌과 채벌의 비율에 의해 조절된다고 주장하는 모델을 발표했다. 채벌의 체내에는 다른 일벌의 체내 유지호르몬 합성을 억제할 수 있는' 억제소' 가 있다. 하지만 억제제가 부족하거나 부족한 경우 일벌의 체내에 있는' 흥분소' (JA) 농도가 자발적으로 상승하여 일벌이 채벌이 된다. 벌떼의 조건에 따라 일벌의 발육은 억제소의 양에 따라 결정되며, 억제소의 양은 그들이 정상적으로 포유벌로 성장하는지, 앞당겨질지, 연기될지에 따라 결정된다. 이후 황지용은 실험을 통해 이 모델의 주요 예측을 검증했고, 실험 결과는 모델 (Huangand Robinson, 1996) 과 정확히 일치했다. 추가 실험에 따르면 억제제는 비휘발성 물질이며 일벌 간의 직접적인 접촉이 가장 효과적이며 일벌들 사이에서도 서로 먹이를 주는 정보 (노랑 등 1998) 를 전달할 수 있다. 최근, 억제소의 화학성분은 마침내 유산에틸에스테르로 감정되었다. 실험에 따르면 꿀벌을 채취한 꿀주머니 올레산 에틸에스테르의 함량은 사육벌보다 몇 배나 높으며, 인공사육공벌 올레산 에틸에스테르는 일벌의 채밀 나이 (Leonciniet al, 2004) 를 늦출 수 있는 것으로 나타났다. 곤충에서 수천 가지의 분자 구조를 가진 페로몬이 확인되었으며, 프라이머 페로몬은 모든 동물 중 네 번째다.
위 연구결과는 PNAS (1992,89:11726-11 2004,101:1751-17564), 행동 생태학 183: 158 그 중 1992 의 PNAS 문장 들은 학계에서 큰 반향을 일으켰고 1992 의 문장 들은 J. Alcock 에 의해 동시에, 그것은 사회 곤충학에서 많은 새로운 연구 (예: 컴퓨터 모델의 시뮬레이션, 새로운 모델의 설립 등) 를 불러일으켰다. ), 참조 수가 108 에 도달했습니다. 2004 년 커버 스토리로 발표된 PNAS 문장 (PNAS) 는 사회곤충학 분야의 중요한 발견으로 꼽힌다.
2. 꿀벌 사회 분업에서 보유호르몬의 역할을 분석했다.
일벌의 행동 발육은 혈림프 중 유지호르몬 (JH) 의 농도에 의해 결정된다. 벌에게 먹이는 JH 농도는 낮고, 채벌용 농도는 높다. 이에 따라 황지용은 꿀벌 사회 분업에서 JH 의 역할을 연구함으로써 다음과 같은 성과를 거두었다.
2. 1. 유년기 호르몬 합성율의 변화가 JH 농도를 바꾸는 주요 원인이라는 것을 발견했다.
이전에 알려진 JH 농도의 변화는 행동의 변화에 영향을 줄 수 있지만, 혈액 림프의 농도는 합성, 분해 또는 배설로 인해 변경될 수 있습니다. 황지용은 처음으로 다른 곤충들이 많이 사용하는 방사화학방법을 꿀벌에 적용해 벌의 체내 유지호르몬의 합성률이 행동발육도와 양의 관련이 있음을 증명했다. 연구 결과는 J. Sect 생리학 (199 1, 37: 733-74 1) 에 발표되었습니다. 이 글은 앞으로 방사선 화학 방법으로 벌의 체내 JH 의 생합성을 측정할 수 있는 토대를 마련했다.
2.2. 일벌이 왕벌과 유충에 의해 번식을 억제하지 않는 생리적 메커니즘을 천명했다.
꿀벌의 일벌은 일반적으로 난소를 발육하지 않는다. 왕벌과 유충에 의해 억제되기 때문이다. 벌왕과 유충이 존재하지 않을 때 일벌은 난소를 발육하기 시작하여 알을 낳고 수컷이 될 수 있다. 일벌 번식의 생리 메커니즘은 아직 분명하지 않다. 황지용의 연구에 따르면 산란공벌의 혈액 림프에 있는 JH 는 채벌보다 낮으며 JH 의 합성률도 낮다는 사실이 드러났다. 보유호르몬으로 처리한 일벌의 난소 발육도 억제되었다. 문장 (1992, 87:47 1-480) 에 게재됐다.
2.3 또래 일벌 사회 분업의 생리적 메커니즘을 이해하다.
행동 발전에 의해 형성된 나이 구분 외에도 또래 근로자들 사이에서도 분업이 있다. 예를 들어 중년 근로자들 중에는 경비벌, 시체벌, 밀랍벌, 보관벌이 있는데, 이 벌들은 어떤 메커니즘을 통해 나이는 같지만 분업은 다른가? 경비벌과 시신벌의 JH 농도나 합성률이 모두 높은 것으로 밝혀졌으며 (채집벌과 유사), 밀랍벌과 밀랍벌의 JH 농도나 합성률은 모두 낮았다. 어린 일벌에서는 일벌과 왕벌의 JH 가 같고, 모두 낮으며, 채분벌과 채수벌은 채분벌에서 같은 JH 를 채취하는 것이 모두 높다. 이 실험은 JH 가 동갑내기 꿀벌, 특히 중년벌의 사회분업에서 조절 역할을 한다는 것을 처음으로 설명했다. 이 연구도 황지용이 고 특이항체 방사선 면역 측정법으로 꿀벌의 JH 를 측정하는 것은 이번이 처음이다. 이 방법은 이제 꿀벌의 체내 JH 농도를 측정하는 표준 방법이 되었다. 연구 결과는 비교 생리학 저널 (1994, 174: 73 1-739) 에 실렸다.
2.4. 일벌의 유아호르몬이 계절과 집단 조건에 따라 변하는 것을 발견했다.
유아호르몬 (JH) 의 농도를 수동으로 조절하면 일벌의 행동 발육에 영향을 줄 수 있다. 그러나 일벌의 JH 농도는 계절과 벌떼 조건과 같은 다른 조건에 따라 달라지는가? 실험에 따르면 채벌은 가을에 채집을 중단하면 채벌과 유벌의 JH 농도와 합성률이 온도 감소에 따라 낮아진다. 꿀벌이 여름에 수동으로 냉동실로 옮겨졌을 때, JH 도 8 일째 눈에 띄게 떨어졌다. 이는 꿀벌이 빛의 주기가 아닌 온도에 따라 JH 를 조절할 수 있다는 것을 보여준다. 봄에는 일벌의 JH 가 다시 상승하여 결국 벌채가 되었다. 벌떼 조건의 변화를 발견하면 JH 의 농도도 조절할 수 있다. 동갑내기 집단에서 (모든 일벌이 같은 날 페더링되어 일벌이 조숙한 채벌이 되기 전에 JH 의 농도가 현저히 높아졌다. 또한, 벌떼가 붐비면 (벌떼 분선의 전제조건) JH 농도 상승이 지연되고, 분류될 일벌의 발육이 지연되고, 분류벌떼의 일벌이 생리적으로 더 젊어지게 되어 새로 분류한 벌떼의 일벌에 적응하는 데 오랜 시간이 걸리는 유벌을 키우는 상황에 적응할 수 있다.
위의 연구결과는' 비교생리학지 b' (1995, 165: 18-28),' 교파생리학지' (2000) 에 실렸다
2.5. 보유호르몬 농도와 보유춤 강도와 사나운 정도 사이의 관계를 분명히 했다.
앞서 언급했듯이, 유아 호르몬 (JH) 은 많은 요인들의 영향을 받는다. 일벌은 주로 부름을 하는 진동 무용을 가지고 있는데, 즉 진동하는 일벌이 업무량을 늘리는 것은 주로 오랜 시간 비가 내린 후 날씨가 호전되거나 무리지어 비행하기 전이다. 황지용은 이런 춤이 JH 의 농도를 빠르게 증가시켜 일벌의 활동을 증가시킬 수 있다고 상상했다. 황지용의 가설이 정확하다는 사실이 증명되었다. 일벌이 진동한 후 15-30 분 동안 JH 농도는 대조벌보다 훨씬 높다 (5-30 분 이내에 진동하지 않음). 황지용은 또한 JH 의 증가가 일벌의 사나운 것과 관련이 있을 수 있다고 추측했다. 겨울벌과 하벌의 JH 농도가 낮고 외래벌의 항성 행동도 낮다는 것을 발견했다. 여름에는 같은 벌떼에서 외래벌의 사나운 벌의 JH 농도도 사납지 않은 벌보다 높다. 따라서 JH 는 꿀벌의 사나운 정도와 양의 상관 관계가 있습니다. 연구 결과는 J. Sect 생리학 (200 1, 47: 1243- 1247) 과 동물행동학 (2004,/kk) 에 발표됐다
위 연구결과는 JH 농도 증가의 원인과 결과를 밝히고 꿀벌의 사회행동을 이해하는 데 중요한 역할을 한다.
유전자 변형 식물 꽃가루가 꿀벌과 그 해충에 미치는 영향을 연구했다.
유전자 변형 식물은 전 세계적으로 점점 더 널리 재배되고 있지만, 꿀벌이라는 중요한 익충에 대한 효과 평가는 대부분 실험실용 단백질로 제한된다. 황지용은 삽입된 유전자가 여러 가지 효과나 다른 오려내기, 숙주, 삽입 유전자 사이의 상호 작용을 할 수 있기 때문에 유전자 변형 식물이 꿀벌에 미치는 영향을 꽃가루로 직접 결정하는 것이 더 안정적일 수 있다고 생각한다. 황지용은 유전자 변형 옥수수 (Cry 1A(b), Cry 1F) 꽃가루와 유전자 변형 (제초제 내성) 유채 (canola) 가 꿀벌에 미치는 영향을 확인했다. 실험에 따르면 유전자 변형 옥수수 꽃가루는 논간 실험 초기에 벌의 생존율, 번데기 무게, 혈림프단백질 농도에 뚜렷한 부작용이 없는 것으로 나타났다. 반면 Cry 1F 꽃가루의 예방효과가 좋다 (살멸률은 100%). 2 년간의 논간 실험에서 황지용은 유전자 변형 유채꽃가루가 새로 페더링된 벌의 유충생존율, 번데기 생존율, 번데기 무게, 혈림프단백질 농도에 부작용이 있다는 것을 발견하지 못했다. 이 실험들은 앞으로 유전자 변형 식물에 대한 더 포괄적인 평가에 영향을 줄 새로운 평가 모델을 제시했다. 연구결과는 J. API Cultural Research (2003, 42: 77-78) 와 J. Economic Entomology (2004, 97:1에 발표됐다
4. 대진딧물의 제충국화소에 대한 항성 메커니즘과 중국에서의 분자 분류 및 예방 치료.
거벌 진드기는 전 세계적으로 인정받는 꿀벌 중 가장 큰 해충이다. 최근 몇 년 동안 벌진드기는 199 1 부터 사용되는 피레스 로이드 (피레스 로이드) 에 내성이 생겼지만 저항 메커니즘은 아직 명확하지 않다. 모든 피레스 로이드 약물의 표적은 나트륨 채널이기 때문에 황지용은 꿀벌 진드기의 내성이 나트륨 채널의 유전자 변화로 인해 나트륨 채널 단백질과 피레스 로이드의 결합이 바뀌었다고 가정합니다. 오랜 노력을 통해 동크와 황지용 연구팀이 처음으로 거미강 동물 나트륨 채널의 전체 유전자를 복제하고 서열화했다. 꿀벌의 나트륨 이온 채널 cDNA 에는 6645 개의 염기와 22 15 개의 아미노산이 함유되어 있다. 파생 아미노산 서열과 초파리의 유사성은 5 1%, 포유류 Nav 1.6 유전자와의 유사성은 4 1% 입니다. 그들은 4 개의 돌연변이가 벌진드기의 내성과 관련이 있을 수 있다는 것을 발견했다. 각각 F758L, L826P, I982V, M 1055I (아미노산 위치, 첫 글자는 원래 아미노산, 마지막 글자는 돌연변이 아미노산). 수년간의 노력 끝에 개구리 알에서 벌의 나트륨 채널 유전자를 표현하여 체외 약리 특성을 더욱 확정하기 위한 토대를 마련했다. 결과는 J. API cultural research (2002,40:17-25) 와 intersect biochemistry and molecular biology (：
중국 (주정, 황쌍수) 과 오스트레일리아 과학자 데니스 앤더슨과 합작해 미토콘드리아 DNA 분자마크를 이용해 대벌 진드기를 분류했다. 서양 꿀벌과 중국 동방꿀벌의 대벌은 모두 기와진드기라는 사실이 처음 밝혀졌는데, 일반적으로 상대벌이 해롭다고 생각하는 기와진드기는 정반대로 존재하지 않는다. 그들은 또한 China2 라는 새로운 유전자형을 발견했다. 이 결과들은 앞으로 우리나라 벌의 예방과 검역 작업에 좋은 기초를 다졌다. 그 결과는 양봉학 (2004 년, 35: 645-654) 에 발표되었다.
오랫동안 사람들은 거벌진드기가 수컷을 선호한다는 것을 알고 있으며, 수컷에 대한 선호도는 약 10: 1 이다. 많은 양봉가들은 숫벌의 비장을 벌통에 넣고 봉인한 후 꺼내서 냉동실에 넣어 수컷과 그 위에 있는 거벌 진드기를 죽인다. 2002 년에 황지용은 미국에서 이미 확보된 거대한 벌 진드기를 죽이는 장치를 발명했다. 요즘 회사는 특허를 살 제조권이 있다. 그 결과는 미국 꿀벌 잡지 (200 1, 14 1: 730-732) 에 실렸다.
꿀벌 성 대립 유전자의 진화 생태학.
벌의 성별은' 상보성 결정' (CSD) 메커니즘에 의해 결정된다. 이배체 잡합자는 암컷이 되고, 일배체는 수컷이 된다. 그러나, 성별 등위 유전자가 순합할 때, 이배체는 여전히 수컷으로 발달한다. 정상적인 벌떼에서 이배체 수컷은 일벌에게 먹힌다. 그래서 일벌을 잡동사니로 만드는 선택은 스트레스가 많다. 100 여 년 동안 이 이론은 줄곧 가설이었다. 최근까지 CSD 의 유전자가 서열화되어 결국 성별 결정 유전자 (Beye 등, 2003) 로 밝혀졌다. 강력한 선택 압력으로 인해 CSD 는 고도의 종내 다형성을 보여야 하며, 그 등위 유전자는 종보다 더 오래되었을 수 있다. 황과 그의 협력자들은 세 가지 꿀벌 (서양벌, 동양벌, 대벌) 의 CSD 유전자 서열 (1)CSD 다형성이 중성유전자보다 약 7 배 높다는 것을 발견했다. ⑵ 계보 분석에 따르면 CSD 는 종내에서 다형성을 가지고 있지만 중성 유전자는 다형성을 가지고 있지 않습니다. ⑶. 희귀한 등위 유전자의 우세한 예측과 일치하게, 비 동의어 돌연변이가 처음 나타났을 때 긍정적인 선택 압력을 받았다. ⑷. 세 가지 다른 종류의 꿀벌 중 각각 자신의 초가변 반복 영역이 있다는 것을 발견하여 각각 각기 다른 결정 등 유전자 특이성을 가진 메커니즘이 있다고 추측했다. 연구 논문은' 꿀벌 게놈' 2006 년 전문지 (게놈 연구16:1366-1375) 에 게재됐다.