《Science Bulletin》封面报道！操海群团队揭示双酰胺类杀虫剂影响蜜蜂蜂王生殖

蜜蜂是全球最重要的授粉昆虫，对维持生态系统平衡、促进作物增产提质至关重要。近年来，全球蜂群数量持续下降，化学农药的不科学使用被认为是重要影响因素之一。双酰胺类杀虫剂广泛应用于多种农作物害虫防治，是目前全球最畅销的杀虫剂种类之一，但一直被认为对蜜蜂安全。我校植物保护学科操海群团队最新研究发现，意大利蜜蜂蜂王幼虫摄入低剂量氯虫苯甲酰胺等双酰胺类杀虫剂，虽然不影响蜂王表型和交配，但会显著损害其生殖功能，导致蜂王在工蜂巢房中只产雄蜂不产工蜂，影响蜂群健康，引发蜂群崩溃。

近日，操海群团队联合中国科学院分子植物科学卓越创新中心王四宝团队，在国际学术期刊《Science Bulletin》（IF=21.1）上以题为“Diamide insecticides impair honey bee queen reproduction and colony development”发表了该项研究成果。这一新发现为科学评估化学农药对蜜蜂安全性的潜在风险提供了崭新视角。

依托国家蜂产业技术体系，操海群团队近年来对我国20个省蜜源主产区的蜜蜂、蜂粮、蜂蜜、蜂蜡、蜂花粉、蜂王浆等样品中农药残留的监测结果发现，以氯虫苯甲酰胺为代表的双酰胺类杀虫剂检出率最高达50%。为明确双酰胺类杀虫剂对蜂群健康的影响，研究团队通过人工饲喂蜂王幼虫，摄入亚致死剂量的双酰胺类杀虫剂，培育成的蜂王在表型上与正常蜂王无明显差异，不论是自然交尾还是人工授精，蜂王都能在工蜂巢房中产卵，但会造成其只产雄蜂不产工蜂，最终引发蜂群崩溃。而正常蜂王在工蜂巢房产工蜂，可维持蜂群健康发展。流式细胞分析证实，处理组蜂王产下的卵均为单倍体（即未受精卵），发育为雄蜂；而对照组蜂王产下的卵均为二倍体（即受精卵），发育为工蜂。这一发现表明，双酰胺类杀虫剂影响了蜂王的生殖过程。结合双酰胺类杀虫剂已知的作用机理，推测该类农药可能通过激活鱼尼丁受体引起肌肉麻痹，影响蜂王产卵过程中精子从受精囊的释放，从而导致受精失败。进一步的田间试验表明，在推荐剂量下施用双酰胺类杀虫剂后2周，蜂群会陆续出现蜂王丢失、产卵停止或仅产雄蜂等现象，2个月后甚至造成蜂群崩溃。研究结果明确了双酰胺类杀虫剂会对蜜蜂蜂王造成隐匿且致命的生殖损伤。这种损伤尽管通过人为更换蜂王可避免对人工养殖蜂群健康发展的影响，但对于野生蜂群却难以实现，造成显著的生态风险。

该项研究挑战了传统以急性毒性评估农药对蜜蜂安全性的认知，为完善化学农药对蜜蜂健康风险评估体系提供了科学依据，对传粉昆虫保护、农药科学管理以及农业绿色可持续发展具有重要理论和应用价值。

安徽农业大学为论文第一单位，操海群教授和王四宝研究员为共同通讯作者。黄勇副教授、高全副教授、何其宝博士后、肖金京副教授为共同第一作者。该研究得到了国家重点研发计划（2023YFD1702100和2023YFD1701300）、国家自然科学基金（32572905、32172460、32230015和32021001）、国家现代农业产业技术体系建设专项（CARS-44-KXJ10）和新基石科学基金（NCI202328）的资助。

文章链接：

https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2095927325012599

新闻来源：安徽农业大学网站