亞致死濃度噻蟲嗪對(duì)意大利蜜蜂進(jìn)食量的影響

王宇飛施騰飛,齊磊余林生

（1安徽農(nóng)業(yè)大學(xué)植物保護(hù)學(xué)院，合肥230036；2安徽農(nóng)業(yè)大學(xué)動(dòng)物科技學(xué)院，合肥230036）

亞致死濃度噻蟲嗪對(duì)意大利蜜蜂進(jìn)食量的影響

王宇飛1施騰飛1,2齊磊2余林生2

（1安徽農(nóng)業(yè)大學(xué)植物保護(hù)學(xué)院，合肥230036；2安徽農(nóng)業(yè)大學(xué)動(dòng)物科技學(xué)院，合肥230036）

蜜蜂是自然界最主要的授粉昆蟲之一，但一直受到殺蟲劑的危害。為探究亞致死濃度新煙堿類殺蟲劑噻蟲嗪對(duì)意大利蜜蜂(Apis mellifera ligustica)進(jìn)食量的影響，將各亞致死濃度（100 ppb、10 ppb和2.2 ppb）的噻蟲嗪用飼喂管法對(duì)意大利蜜蜂進(jìn)行10 d飼喂，記錄并計(jì)算每天每只蜜蜂的平均進(jìn)食量。100 ppb噻蟲嗪處理組蜜蜂進(jìn)食量明顯低于對(duì)照組，10 ppb和2.2 ppb組蜜蜂進(jìn)食量從第5 d后明顯高于對(duì)照組。結(jié)果表明高濃度的噻蟲嗪抑制蜜蜂的進(jìn)食，而低濃度的噻蟲嗪對(duì)蜜蜂進(jìn)食量具有一定促進(jìn)作用。這對(duì)進(jìn)一步研究噻蟲嗪對(duì)蜜蜂生長發(fā)育和生理方面的影響具有一定的生物學(xué)意義。

意大利蜜蜂；亞致死濃度；噻蟲嗪；進(jìn)食量

蜜蜂是重要的社會(huì)性農(nóng)業(yè)資源昆蟲，既能提供有價(jià)值蜂產(chǎn)品，同時(shí)還是植物授粉的主要昆蟲。在農(nóng)業(yè)增產(chǎn)和農(nóng)民增收、農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)與科學(xué)實(shí)驗(yàn)研究中具有重要作用[1]。近年來，蜜蜂疾病和蜂群損失日益加重，越冬期蜂群死亡率持續(xù)增高以及全球各地野生蜂數(shù)量不斷下降[2]。然而，迄今為止，尚未有研究表明某種單一因素能夠明確解釋日益增長的蜂群損失原因，只是提出多種因素相互影響導(dǎo)致蜜蜂疾病的發(fā)生，并且強(qiáng)調(diào)了新煙堿類殺蟲劑在其中的關(guān)鍵性作用[3]。由于采集蜂外出采集和回巢儲(chǔ)蜜的過程中無法識(shí)別這一類殺蟲劑，一經(jīng)接觸后，作物中殘留的噻蟲嗪等殺蟲劑勢必會(huì)對(duì)蜜蜂造成一定的影響，而蜜蜂取食后會(huì)影響其生理代謝和正常的生命活動(dòng)。研究表明新煙堿類殺蟲劑對(duì)蜜蜂的影響包括學(xué)習(xí)和記憶行為、采集行為、蜜蜂幼蟲、免疫系統(tǒng)以及與其他病原協(xié)同效應(yīng)等幾個(gè)方面[4]。

新煙堿類殺蟲劑不僅具有觸殺、胃毒、內(nèi)吸活性，而且具有更高活性、更好的安全性等特點(diǎn)，可選擇性抑制昆蟲中樞神經(jīng)系統(tǒng)煙酸乙酰膽堿酶受體，進(jìn)而阻斷昆蟲中樞神經(jīng)的正常傳導(dǎo)，造成害蟲出現(xiàn)麻痹死亡[5]。由于新煙堿類對(duì)哺乳動(dòng)物低毒、而對(duì)昆蟲有很強(qiáng)的毒性[6]，其在研發(fā)后的推廣極為迅速。從2014年全球殺蟲劑銷售額占比分析，新煙堿類殺蟲劑占比18%,且第二代新煙堿類殺蟲劑噻蟲嗪在新煙堿類殺蟲劑中的銷售量高居第一位[7]。本文主要探究亞致死劑濃度的噻蟲嗪對(duì)意大利蜜蜂進(jìn)食量的影響。

1 材料與方法

1.1 供試蜜蜂

實(shí)驗(yàn)所用的意大利蜜蜂取自安徽農(nóng)業(yè)大學(xué)蜂業(yè)研究所蜂場，將即將出房的封蓋子脾放入恒溫恒濕培養(yǎng)箱（35℃，RH 50%，黑暗）中培養(yǎng)，然后取12 h內(nèi)出房的蜜蜂（記為去日齡）用于實(shí)驗(yàn)。

1.2 飼喂蜜蜂及進(jìn)食量的測定

將噻蟲嗪粉末溶于丙酮中配制成母液，再將其加入50%的糖水中分別配制成100 ppb、10 ppb、2.2 ppb，將等體積的丙酮加入50%糖水用作對(duì)照，在4℃下保存。本實(shí)驗(yàn)共設(shè)置4個(gè)處理組，每組三個(gè)重復(fù)，每個(gè)重復(fù)60只1日齡蜜蜂。各組蜜蜂用足量花粉和50%的糖水飼喂3 d（35℃，RH 50%，黑暗），花粉由花粉粉末和50%的糖水混合調(diào)制成膏狀。在飼喂花粉和正常50%的糖水3 d后，統(tǒng)計(jì)各組蜜蜂存活數(shù)記為N1，然后每天定時(shí)飼喂足量被污染的糖水和花粉，飼喂前稱量糖水量記為M1，24 h后將花粉和糖水取出，稱量剩余糖水量記為M2，蜜蜂死亡數(shù)記為N2，則每天每只蜜蜂糖水進(jìn)食量即蜜蜂平均糖水進(jìn)食量為：X=M1-M2/N1-N2。照此方法飼喂10 d，并計(jì)算蜜蜂每天平均糖水進(jìn)食量。

1.3 數(shù)據(jù)處理

蜜蜂進(jìn)食量折線圖由GrapPad Prism 5軟件制作。

2 結(jié)果與分析

2.1 蜜蜂生存狀態(tài)

噻蟲嗪處理后前3 d，各組蜜蜂都呈現(xiàn)抱團(tuán)現(xiàn)象，只有少許蜜蜂亂飛。100 ppb組和10 ppb組蜜蜂分別在第3 d和第5 d后變的很躁動(dòng)，一直扇動(dòng)翅膀且到處亂飛。而2.2 ppb和丙酮組蜜蜂則一直都比較安靜。

2.2 蜜蜂進(jìn)食量的變化

隨著蜜蜂日齡的增加，所有組別蜜蜂的平均進(jìn)食量逐漸增大。100 ppb（高濃度）噻蟲嗪處理組蜜蜂在第3 d后進(jìn)食量明顯下降，直至實(shí)驗(yàn)結(jié)束，其進(jìn)食量都明顯低于對(duì)照組。而10 ppb和2.2 ppb（低濃度）噻蟲嗪處理組蜜蜂在前4 d的進(jìn)食量與對(duì)照組大致相同，但從第5 d開始，這2組蜜蜂的進(jìn)食量均明顯高于對(duì)照組，而10 ppb與2.2 ppb組蜜蜂的進(jìn)食量大致相同（圖1）。

圖1 蜜蜂平均進(jìn)食量

3 討論

新煙堿類殺蟲劑如今的使用量十分廣泛，防治害蟲的同時(shí)，也致使許多益蟲（包括蜜蜂）受到了危害，使養(yǎng)蜂業(yè)受到巨大的損失，也使一些農(nóng)作物因?yàn)榈貌坏匠浞值氖诜鄱鴮?dǎo)致產(chǎn)量降低和品質(zhì)下降，影響農(nóng)業(yè)收益和生態(tài)效益[8]。新煙堿類殺蟲劑是昆蟲神經(jīng)細(xì)胞的后突觸煙堿乙酰膽堿受體（nicotinic acetylcholine receports，nAChRs）的激動(dòng)劑，其殺蟲機(jī)制為通過阻斷昆蟲中樞神經(jīng)系統(tǒng)的正常傳導(dǎo)，使其出現(xiàn)麻痹甚至死亡現(xiàn)象[9]。本研究也顯示蜜蜂受到亞致死濃度的噻蟲嗪（100 ppb和10 ppb）脅迫后也會(huì)變得異常興奮。

本研究結(jié)果表明低濃度噻蟲嗪（10 ppb、2.2 ppb）蜜蜂的進(jìn)食量明顯高于對(duì)照組，這可能是由于蜜蜂取食低濃度的噻蟲嗪，致使蜜蜂興奮，運(yùn)動(dòng)量較大，新陳代謝加快，從而加大了對(duì)食物的需求，觀察蜜蜂生存狀態(tài)也證實(shí)這一點(diǎn)。而高濃度組噻蟲嗪（100 ppb）蜜蜂的取食量明顯低于對(duì)照組，這可能是由于高濃度噻蟲嗪脅迫蜜蜂的生理調(diào)節(jié)異常導(dǎo)致的。李二蘭等[10]的研究也顯示低濃度新煙堿殺蟲劑吡蟲啉對(duì)蠶的取食和消化起促進(jìn)作用，而高濃度則具有抑制作用[10]。

綜上所述，高濃度噻蟲嗪抑制蜜蜂的進(jìn)食，而低濃度的噻蟲嗪對(duì)蜜蜂進(jìn)食量具有一定促進(jìn)作用，這對(duì)進(jìn)一步研究噻蟲嗪對(duì)蜜蜂生長發(fā)育和生理方面的影響具有一定的生物學(xué)意義。

[1]王勇，彭文君，吳黎明.蜜蜂授粉與生態(tài)[J].中國蜂業(yè)，2005，56（10）：31-32.

[2]Biesmeijier JC,Roberts SPM,Reemer M,et al.Parallel declines in pollinators and insect-pollinated plant in Britain and the Netherland[J].Science,2006,313(5785):351-354.

[3]藺哲廣，孟飛，鄭火青，等.新煙堿類殺蟲劑對(duì)蜜蜂健康的影響[J].昆蟲學(xué)報(bào)，2014,57（5）:607-615.

[4]李夢，李志國，和靜芳，等.新煙堿類殺蟲劑對(duì)蜜蜂行為與生理影響的研究進(jìn)展[J].福建農(nóng)林大學(xué)學(xué)報(bào)（自然科學(xué)報(bào)），2016，45（5）:490-495.

[5]楊吉春，李淼，柴寶山，等．新煙堿類殺蟲劑最新研究進(jìn)展[J]．農(nóng)藥，2007，46(7):433-438．

[6]de Jong FMW，de Snoo GR，van de Zande JC．Estimated nationwide effects of pesticide spray drift on terrestrial habitats in the Netherlands[J].Journal of Environmental Management，2008，86(4): 721-730.

[7]陳燕玲.2014年世界殺蟲劑市場概況[J].現(xiàn)代農(nóng)藥，2016,15（2）:1-7，27.

[8]代平禮，王強(qiáng)，孫繼虎，等.農(nóng)藥對(duì)蜜蜂行為的影響[J].昆蟲知識(shí)，2009,46（6）:855-860.

[9]Raymond-Delpech V,Matsuad K,Sattelle BM,et al.Ion channels:molecular target of neuroactive insecticides[J].Invertebrate Neuroscience,2005,5(3):119-133.

[10]李二蘭，孫永亮，郭紅偉，等.新煙堿類殺蟲劑吡蟲啉對(duì)家蠶幼蟲生長發(fā)育及食物利用的影響[J].蠶業(yè)科學(xué)，2016，42（3）: 0473-0482.

Effects of the sublethal thiamethoxam on food intake ofApis mellifera ligustica

Wang Yufei1,Shi Tengfei1,2,Qi Lei2,Yu Linsheng2
(1 College of Plant Protection,Anhui Agricultural University,Hefei 230036;2 College of Animal Science&Technology, Anhui Agricultural University,Hefei 230036)

Honeybee(Apis mellifera ligustica)is the main pollinator in nature,but it is endangered by pesticides. This study is to explore the effects of the sublethal thiamethoxam on food intake of Apis mellifera ligustica.Feeding honeybees with the sublethal concentrations of(100 ppb、10 ppb and 2.2 ppb)thiamethoxam for 10 days by‘oralfeeding tube’method,and calculating the average food intake everyday.The food intake of honeybee in 100ppb group was obviously lower than control,but the food intake of honeybee in 10 ppb and 2.2 ppb groups were higher than control after the fifth day.The high concentration of thiamethoxam(100 ppb)inhibited the food intake of honeybee, while the lower concentrations(10 ppb and 2.2 ppb)had stimulative effect on the food intake of honeybee.This provided basis for exploring the effect of thiamethoxam on honeybee growth and development.

Apis mellifera ligustica;sublethal concentration;thiamethoxam;food intake

蜂產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系專項(xiàng)資金資助（CARS-45-KXJ9）

王宇飛（1994-），男，在讀碩士，主要從事農(nóng)業(yè)昆蟲與害蟲防治研究

余林生，男，教授，博導(dǎo)，主要從事蜜蜂科學(xué)研究。E-mail：yulinsheng@ahau.edu.cn