Масса тела и качество спермы у трутней медоносных пчел (Apis mellifera linnaeus, 1758) породного типа приокский среднерусской породы под влиянием акарицидов
Автор: Брандорф А.З., Шестакова А.И., Ларькина Е.О., Лапынина Е.П.
Журнал: Сельскохозяйственная биология @agrobiology
Рубрика: Проблемы репродукции
Статья в выпуске: 2 т.58, 2023 года.
Бесплатный доступ
В современном пчеловодстве отмечается массовая гибель пчелиных семей, одной из причин которой становится заболевание варроозом. Для снижения негативного воздействия варрооза на жизнедеятельность пчелиной семьи массово применяют акарициды. При этом акарицидные препараты негативно влияют на репродуктивные показатели трутней. По данным различных источников, отмечается их неоднозначное действие на развитие особей пчелиной семьи, в том числе трутней, а следовательно, и на хозяйственно полезные признаки (медовую и восковую продуктивность, яйценоскость маток, устойчивость к заболеваниям). В представленной работе мы впервые получили данные о том, что акарицидные препараты, в состав которых входят амитраз, флувалинат и тимол со щавелевой кислотой, оказывают негативный эффект на репродуктивные показатели трутней медоносных пчел среднерусской породы и вызывают ухудшение качества спермы. Целью работы была оценка влияния акарицидных препаратов на фертильность, деформацию и концентрацию сперматозоидов у трутней медоносных пчел породного типа Приокский среднерусской породы, а также на массу их тела. Работа проводилась на опытной пасеке ФГБНУ ФНЦ пчеловодства (Рязанская обл., г. Рыбное) в весенне-летний период 2021 года. Из пчел ( Apis mellifera Linnaeus, 1758) породного типа Приокский среднерусской породы сформировали 4 группы по три пчелиных семьи в каждой, I группа (контрольная) не подвергалась обработкам, II-IV были опытными. Степень пораженности клещом Varroa destructor составляла во всех группах 1-2 %. После появления в семьях 1-суточного трутневого расплода каждую опытную группу обрабатывали одним из трех акарицидных препаратов для борьбы с варроозом: на II опытной группе применяли препарат с действующим веществом амитраз («Sichuan Wangshi Animal Health Co., Ltd.», Китай) (3-й класс опасности, СанПин 1.2.25.84-10), на III опытной группе - препарат с действующим веществом флувалинат («Shanxi Zhenxing Fish & Bees Medicine Industry Co., Ltd.», Китай) (3-й класс опасности, СанПин 1.2.25.84-10), на IV опытной группе - препарат на основе щавелевой кислоты («Shandong Deshang Chemical Co., Ltd.», Китай) и тимола («Hunan Insen Biotech Co., Ltd.», Китай) (4-й класс опасности, СанПин 1.2.25.84-10). Два препарата (амитраз и тимол + щавелевая кислота) разбрызгивали из пульверизатора на трутневый расплод в 2-кратной повторности через 7 сут. Препарат с флувалинатом применяли в виде полосок, которые располагали по обе стороны рамки с трутневым расплодом. Воздействие противоварроозных препаратов оценивали по показателям качества спермы и массы тела трутней в возрасте 26-30 сут. Сперму отбирали методом искусственной стимуляции выворачивания эндофаллоса у половозрелых трутней в возрасте 26-30 сут. Определяли концентрацию сперматозоидов, подвижность, жизнеспособность, морфологию (дефекты, аномалии). При оценке жизнеспособности сперматозоидов методом флуоресцентной микроскопии применяли флуорохром Hoechst 33258 («Пан-Эко», Россия) и PI («Химмед», Россия). Исследования проводили на биологическом люминесцентном светодиодном микроскопе МИКРОМЕД 3ЛЮМ LED (ООО «Наблюдательные приборы», Россия) при увеличении ½400. Для определения деформации головок сперматозоидов использовали метод быстрого дифференцированного окрашивания набором реагентов Диахим-Дифф-Квик (ООО «НПФ «АБРИС+», Россия). Установлено, что обработка акарицидами влияет на массу трутней в пчелиной семье. Существенное снижение массы тела отмечали при использовании препаратов с флувалинатом и щавелевой кислоты с тимолом - максимальная масса трутней оказалась меньше на 10-20 мг (р function show_abstract() { $('#abstract1').hide(); $('#abstract2').show(); $('#abstract_expand').hide(); }
Apis mellifera, медоносная пчела, трутень, качество спермы, жизнеспособность сперматозоидов, морфология сперматозоидов, акарицидные препараты, амитраз, флувалинат, тимол, щавелевая кислота
Короткий адрес: https://sciup.org/142238885
IDR: 142238885 | DOI: 10.15389/agrobiology.2023.2.345rus
Список литературы Масса тела и качество спермы у трутней медоносных пчел (Apis mellifera linnaeus, 1758) породного типа приокский среднерусской породы под влиянием акарицидов
- Abrol D.P. Honeybee and crop pollination. In: Pollination biology: biodiversity conservation and agricultural production. Springer Science, Business Media, 2012: 85-110.
- Афанасьев В.И. Российское пчеловодство: состояние, перспективы развития и влияние на урожайность сельскохозяйственных культур. Экономика, труд, управление в сельском хозяйстве, 2018, 2: 76-81.
- Kayode L., Lizette D., Johnson R.M., Siegfried B.D., Ellis M.D. Effect of amitraz on queen honey bee egg and brood development. Mellifera, 2014, 14: 33-40.
- Ларькина Е.О., Свищук Д.В., Лапынина Е.П. Влияние антропогенных и биотических факторов на популяцию пчелиных семей Рязанской области. Вестник РГАТУ, 2021, 13(1): 23-30 (doi: 10.36508/rsatu.2021.49.1.004).
- Rosenkranz P., Aumeier P., Ziegelmann B. Biology and control of Varroa destructor. Journal of Invertebrate Pathology, 2010, 103: 96-119 (doi: 10.1016/j.jip.2009.07.016).
- Cameron S.A., Sadd B.M. Global trends in bumble bee healt. Annual Review of Entomology, 2020, 65: 209-232 (doi: 10.1146/annurev-ento-011118-111847).
- Zattara E.E. Aizen M.A. Worldwide occurrence records suggest a global decline in bee species richness. One Earth, 2021, 4(1): 114-123 (doi: 10.1016/j.oneear.2020.12.005).
- Evans J.D., Schwarz R.S. Bees brought to their knees: microbes affecting honey bee health. Trends in Microbiology, 2011, 19(12): 614-620 (doi: 10.1016/j.tim.2011.09.003).
- Messan K., Rodriguez Messan M., Chen J., DeGrandi-Hoffman G., Kang Y. Population dy-namics of Varroa mite and honeybee: effects of parasitism with age structure and seasonality. Ecological Modelling, 2021, 440: 109359 (doi: 10.1016/j.ecolmodel.2020.109359).
- Smodiš Škerl M.I., Kmecl V., Gregorc A. Exposure to pesticides at sublethal level and their distribution within a honey bee (Apis mellifera) colony. Bull. Environ. Contam. Toxicol., 2010, 85(2): 125-128 (doi: 10.1007/s00128-010-0069-y).
- Гранкин Н.Н., Гусева Ю.Ю. Влияние пестицидов на пчелиные семьи. Наука-2020, 2018, 9(25): 53-57.
- Al-Waili N., Salom K., Al-Ghamdi A., Ansari M.J. Antibiotic, pesticide, and microbial contam-inants of honey: human health hazards. Scientific World Journal, 2012: 930849 (doi: 10.1100/2012/930849).
- Aufauvre J., Biron D.G., Vidau C., Fontbonne R., Roudel M., Diogon M., Viguès B., Belzunces L.P., Delbac F., Blot N. Parasite-insecticide interactions: a case study of Nosema cer-anae and fipronil synergy on honeybee. Scientific Reports, 2012, 2: 326 (doi: 10.1038/srep00326).
- Pettis J.S., vanEngelsdorp D., Johnson J., Dively G. Pesticide exposure in honey bees results in increased levels of the gut pathogen Nosema. Naturwissenschaften, 2012, 99(2): 153-158 (doi: 10.1007/s00114-011-0881-1).
- Kairo G., Biron D.G., Abdelkader F.B., Bonnet M., Tchamitchian S., Cousin M., Dussaubat C., Benoit B., Kretzschmar A., Belzunces L.P., Brunet J.-L. Nosema ceranae, fipronil and their com-bination compromise honey bee reproduction via changes in male physiology. Sci. Rep., 2017, 7: 8556 (doi: 10.1038/s41598-017-08380-5).
- Теребова С.В., Колтун Г.Г., Подвалова В.В. Эпизоотическая ситуация по варроатозу пчел в Приморском крае. Аграрный вестник Приморья, 2021, 1(21): 37-43.
- Sammataro D. Global status of honey bee mites. In: Honey bee colony health, challenges and sustainable solutions /D. Sammataro, J.A. Yoder (eds). Boca Raton, CRC Press, 2012: 37-54.
- Исаев Ю.Г. Варрооз пчел и возможность оздоровления пасеки. Российский журнал проблемы ветеринарной санитарии, гигиены и экологии, 2020, 4(36): 507-510 (doi: 10.36871/vet.san.hyg.ecol.202004015).
- Burley L.M., Fell R.D., Saacke R.G. Survival of honey bee (Hymenoptera: Apidae) spermatozoa incubated at room temperature from drones exposed to miticides. Journal of Economic Entomology, 2008, 101(4): 1081-1087 (doi: 10.1603/0022-0493(2008)101[1081:sohbha]2.0.co;2).
- Fell R.D., Tignor K. Miticide effects on the reproductive physiology of queens and drones. Amer-ican Bee Journal, 2001, 141: 888-889.
- Ben Abdelkader F. Impact of pesticides on honeybee (Apis mellifera L.) drones. Uludag Bee Jour-nal, 2019, 19(2): 188-194 (doi: 10.31467/uluaricilik.626929).
- Shoukry R., Khattaby A., El-Sheakh A., Abo-Ghalia A., Elbanna S. Effect of some materials for controlling varroa mite on the honeybee drones (Apis mellifera L.). Egyptian Journal of Agricultural Research, 2013, 91(3): 825-834.
- Tihelka E. Effects of synthetic and organic acaricides on honey bee health: a review. Slov. Vet. Res., 2018, 55(2): 119-40 (doi: 10.26873/SVR-422-2017).
- Bevk D., Kralj J., Čokl A. Coumaphos affects food transfer between workers of honeybee Apis mellifera. Apidologie, 2011, 43: 465-470 (doi: 10.1007/s13592-011-0113-x).
- Williamson S.M., Baker D.D., Wright G.A. Acute exposure to a sublethal dose of imidacloprid and coumaphos enhances olfactory learning and memory in the honeybee. Apis mellifera. Inver-tebrate Neuroscience, 2013, 13: 63-70 (doi: 10.1007/s10158-012-0144-7).
- Chaimanee V., Evans J.D., Chen Y., Jackson C., Pettis J.S. Sperm viability and gene expression in honey bee queens (Apis mellifera) following exposure to the neonicotinoid insecticide imidaclo-prid and the organophosphate acaricide coumaphos. Journal of Insect Physiology, 2016, 89: 1-8 (doi: 10.1016/j.jinsphys.2016.03.004).
- Ciereszko A., Wilde J., Dietrich G.J., Siuda M., Bąk B., Judycka S., Karol H. Sperm parameters of honeybee drones exposed to imidacloprid. Apidologie, 2017, 48(2): 211-222 (doi: 10.1007/s13592-016-0466-2).
- Kairo G., Provost B., Tchamitchian S., Ben Abdelkader F., Bonnet M., Cousin M., Sénéchal J., Benet P., Kretzschmar A., Belzunces L.P., Brunet J.L. Drone exposure to the systemic insecticide Fipronil indirectly impairs queen reproductive potential. Scientific Reports, 2016, 6: 31904 (doi: 10.1038/srep31904).
- Kairo G., Poquet Y., Haji H., Tchamitchian S., Cousin M., Bonnet M., Pelissier M., Kretzsch-mar A., Belzunces L.P., Brunet J.-L. Assessment of the toxic effects of pesticides on honey bee drone fertility using laboratory and semifield approaches: a case study of fipronil. Environ. Toxicol. Chem., 2017, 36(9): 2345-2351 (doi: 10.1002/etc.3773).
- Rangel J., Fisher II A. Factors affecting the reproductive health of honey bee (Apis mellifera) drones — a review. Apidologie, 2019, 50: 759-778 (doi: 10.1007/s13592-019-00684-x).
- Ilyasov R.A., Lim S., Lee M.L., Kwon H.W., Nikolenko A.G. Effect of miticides amitraz and fluvalinate on reproduction and productivity of honey bee Apis mellifera. Uludag Bee Journal (Uludağ Arıcılık Dergisi), 2021, 21(1): 21-30 (doi: 10.31467/uluaricilik.883775).
- Лазарева Л.Н. Влияние биодобавок на хранение спермы трутней при положительных тем-пературах. В сб.: Сборник НИИР по пчеловодству. Киров, 2014.
- Rhodes J.W. Semen production in drone honey bees. RIRDC Pub., 2008.
- Locke S.J., Peng Y.-S., Cross N.L. A supravital staining technique for honey bee spermatozoa. Physiological Entomology, 1990, 15(2): 187-192.
- Smith C.C. Opposing effects of sperm viability and velocity on the outcome of sperm competition. Behavioral Ecology, 2012, 23(4): 820-826 (doi: 10.1093/beheco/ars036).
- Abdelkader F.B., Çakmak I., Çakmak S.S., Nur Z., Incebiyik E., Aktar A., Erdost H. Toxicity assessment of chronic exposure to common insecticides andbee medications on colony develop-ment and drones spermparameters. Ecotoxicology, 2021, 30(1): 806-817 (doi: 10.1007/s10646-021-02416-3).