doi: 10.15389/agrobiology.2023.2.345rus
УДК 638.12:57.017.53:612.616.2
Работа выполнена при поддержке Министерства науки и высшего образования Российской Федерации (государственное задание № 0470-2019-0001).
МАССА ТЕЛА И КАЧЕСТВО СПЕРМЫ У ТРУТНЕЙ МЕДОНОСНЫХ ПЧЕЛ (Apis mellifera Linnaeus, 1758) ПОРОДНОГО ТИПА ПРИОКСКИЙ СРЕДНЕРУССКОЙ ПОРОДЫ ПОД ВЛИЯНИЕМ АКАРИЦИДОВ
А.З. БРАНДОРФ ✉, А.И. ШЕСТАКОВА, Е.О. ЛАРЬКИНА, Е.П. ЛАПЫНИНА
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 ×400. 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 < 0,05). Выявлены изменения качественных показателей спермы в пчелиных семьях опытных групп: показатели жизнеспособности сперматозоидов снижались в среднем на 1,3 %, концентрация спермы — в среднем в 2,2 раза, в сперматеке число сперматозоидов с деформированными головками увеличивалось в среднем в 1,3 раза. В связи с этим рекомендуется применять акарициды в лечебных целях при варроозе, а также при подтверждении диагноза. Кратность применения должна зависеть от степени инвазии, чтобы снизить негативное влияние препаратов на репродуктивную функцию трутней.
Ключевые слова: Apis mellifera, медоносная пчела, трутень, качество спермы, жизнеспособность сперматозоидов, морфология сперматозоидов, акарицидные препараты, амитраз, флувалинат, тимол, щавелевая кислота.
A.Z. Brandorf ✉, A.I. Shestakova, E.O. Larkina, E.P. Lapynina
In modern beekeeping, there is a mass death of bee colonies, one of the causes of which is varroosis. To reduce the negative impact of varroosis on the life of a bee colony, acaricides are widely used. However, the acaricidal preparations negatively affect the reproductive performance of drones. Various reports note their ambiguous effect on some the development of individuals in a bee family, including drones, and, consequently, economically useful traits (honey and wax productivity, queen egg production, resistance to diseases). In this work, for the first time, we obtained data that acaricidal preparations of amitraz, fluvalinate and thymol + oxalic acid negatively affect the reproductive performance of honeybee drones of the Central Russian breed and cause a deterioration in sperm quality. The aim of the work was to study the effect of acaricidal preparations on the fertility, deformation and concentration of spermatozoa of honey bee drones of the Prioksky breed type of the Central Russian breed, as well as on their body weight. The work was carried out at the experimental apiary of the Federal Beekeeping Research Centre (Rybnoye, Ryazan Province, spring-summer 2021). Colonies of Central Russian bees (Apis mellifera Linnaeus, 1758) of the Prioksky breed type were assigned to four groups, three bee colonies each: group I was not subjected to treatments (control), groups II-IV were treated. The degree of Varroa destructor infestation was 1-2 % in all groups. After the appearance of one-day-old drone brood, each test group was treated with one of three acaricidal drugs to combat varroosis. An amitraz-based drug («Sichuan Wangshi Animal Health Co., Ltd.», China; hazard class 3, SanPiN 1.2.25.84-10) was used in group II, a fluvalinate-based drug («Shanxi Zhenxing Fish & Bees Medicine Industry Co., Ltd.», China; hazard class 3, SanPin 1.2.25.84-10) in group III, and a drug containing oxalic acid («Shandong Deshang Chemical Co., Ltd.», China) and thymol («Hunan Insen Biotech Co., Ltd.», China) (hazard class 4, SanPin 1.2.25.84-10) in group IV. Preparations containing the active ingredients amitraz and thymol + oxalic acid were sprayed onto drone brood in 2 repetitions with 7-day interval. The fluvalinate-containing strips were placed on both sides of the drone brood frame. The impact of antivarroal drugs was assessed based on sperm quality parameters and body weight of drones at the age of 26-30 days. Sperm was collected by artificially stimulating endophallus eversion in mature drones aged 26-30 days. The concentration of spermatozoa, motility, viability, morphology (defects and abnormalities) were assessed. When assessing the viability of spermatozoa by fluorescent microscopy, fluorochromes Hoechst 33258 (Pan-Eco, Russia) and PI (Khimmed, Russia) were used with a biological luminescent light-emitting diode microscope MICROMED 3LYUM LED (OOO Observational Instruments, Russia) with 400× magnification. To determine the deformation of the heads of spermatozoa, rapid differentiated staining with a set of reagents Diahim-Diff-Quick (OOO "ABRIS + NPF", Russia) was used. Our results show that the treatment of bee colonies with acaricides affects the weight of drones. The decrease in body weight was significant when using fluvalinate and oxalic acids + thymol preparations, where the maximum weight of drones was 10-20 mg less (p < 0.05). It was found that sperm quality parameters decrease after treatment with acaricides. The viability of spermatozoa decreased by 1.3 % on average, sperm concentration decreased 2.2 times, and the number of spermatozoa with abnormal head morphology increased 1.3 times. Therefore, acaricides should be used only for medicinal purposes when varroasis is confirmed. The frequency of use should depend on the degree of invasion in order to reduce the negative impact of drugs on the reproductive function of drones.
Keywords: Apis mellifera, honey bee, drone, sperm quality, spermatozoa viability, spermatozoa morphology, acaricidal preparations, amitraz, fluvalinate, thymol, oxalic acid.
ФГБНУ ФНЦ пчеловодства, |
Поступила в редакцию |
