荨麻:蜜蜂蜂群中瓦螨(Varroa destructor)防治的绿色新希望

【字体: 时间:2025年05月04日 来源:BMC Plant Biology 4.3

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  为解决瓦螨(Varroa destructor)对蜜蜂(Apis mellifera)蜂群的严重威胁问题,研究人员开展了荨麻(Urtica dioica)作为瓦螨潜在防治剂的研究。结果显示荨麻能有效降低螨害且对蜜蜂危害小。该研究为可持续养蜂提供了新方向。

  在神奇的大自然中,蜜蜂可是不可或缺的 “小天使”。它们不仅是众多植物的 “媒人”,助力全球农作物的授粉,保障粮食安全,还能生产蜂蜜、蜂胶等宝贝,在多个行业发挥重要作用。然而,如今蜜蜂却面临着诸多挑战,其中瓦螨堪称它们的 “头号大敌”。瓦螨原本寄生在东方蜜蜂身上,后来却转移到了西方蜜蜂(Apis mellifera L.)群体中。这家伙可坏了,它靠吸食蜜蜂的脂肪组织和细胞为生,不仅削弱蜜蜂的免疫系统,还会传播如急性蜜蜂麻痹病毒(ABPV)和变形翼病毒(DWV)等,导致蜜蜂出现翅膀畸形、麻痹等症状,严重时甚至会让整个蜂群走向灭亡,给全球养蜂业和农业带来了巨大的损失。
为了应对这一难题,过去养蜂人常常使用合成杀螨剂,像拟除虫菊酯和有机磷化合物。但时间一长,问题就来了,瓦螨逐渐对这些化学药剂产生了抗药性,效果越来越差。而且,这些药剂的残留还会在蜂巢里积累,污染蜂蜜、蜂蜡等产品,不仅影响品质,还可能危害蜜蜂健康。虽说大家一直在努力寻找更好的解决办法,但始终没有找到能彻底消灭瓦螨的化学方案。在这样的背景下,寻找安全、有效又环保的替代方法迫在眉睫。

来自埃及农业研究中心植物保护研究所和中国吉林农业大学植物保护学院的研究人员,将目光投向了荨麻(Urtica dioica L.)。荨麻是一种广泛分布的草本植物,它不仅具有药用价值,还含有独特的化学成分,在防治蚜虫、地老虎等害虫方面表现出色。研究人员猜测,荨麻或许也能成为对抗瓦螨的 “秘密武器”。他们的研究成果发表在了《BMC Plant Biology》上,为养蜂业带来了新的希望。

研究人员主要运用了以下几种关键技术方法:一是植物提取物的制备,将荨麻干燥、研磨后,用乙醇进行提取,并浓缩得到所需浓度的提取物;二是采用随机完全设计(RCD)进行实验,把自然感染瓦螨的蜂群分为四组,分别用 20% w/v 的荨麻乙醇提取物喷雾、10g 干燥荨麻烟熏、65% 的甲酸处理,还有一组作为对照;三是通过多种生物测定方法,如计数掉落的瓦螨和死亡蜜蜂数量、检测蜜蜂体内的生化指标等,来评估不同处理的效果;四是运用气相色谱 - 质谱联用(GC - MS)技术,分析荨麻乙醇提取物中的化学成分。

下面我们来看看具体的研究结果:

  • 瓦螨减少率评估:经过三周的处理,甲酸对成年蜜蜂上的瓦螨感染减少率达到了 100%,荨麻提取物和荨麻烟熏处理的减少率分别为 88.93% 和 76.28%,虽然荨麻烟熏效果相对稍弱,但也比对照组好很多。在密封的工蜂育虫巢内,甲酸和荨麻烟熏的效果都非常显著,感染减少率均达到 100% 和 94.82% ,荨麻提取物的减少率为 86.73%,同样随着时间推移显著降低了瓦螨感染率。
  • 掉落瓦螨和死亡蜜蜂数量统计:甲酸、荨麻提取物和荨麻烟熏处理都显著增加了掉落的瓦螨数量,其中甲酸效果最明显,共掉落 429 只,荨麻烟熏有 307 只,荨麻提取物为 260 只左右,而对照组掉落的瓦螨极少。不过,甲酸处理导致的蜜蜂死亡数量也最多,有 26 只,荨麻提取物处理组有 3 只,荨麻烟熏处理组仅 1 只,对照组没有蜜蜂死亡。
  • 蜜蜂生化评估:在生化评估方面,甲酸处理使蜜蜂体内的谷胱甘肽 - S - 转移酶(GST)活性和丙二醛(MDA)水平显著升高,表明其增加了蜜蜂的氧化应激。而荨麻处理则降低了 MDA 水平,说明荨麻对蜜蜂的氧化损伤有一定的保护作用,且荨麻提取物处理的工蜂 GST 活性增加,蛹的 GST 活性降低。
  • 荨麻乙醇提取物化学成分分析:通过 GC - MS 分析,在荨麻乙醇提取物中鉴定出了 23 种化合物,主要成分包括棕榈酸异丙酯(15.39%)、(9Z,12Z,15Z) - 十八碳 - 9,12,15 - 三烯酸(7.82%)、反式柏木醇(7.20%)、4’,6 - 二甲氧基异黄酮 - 7 - O - β - D - 吡喃葡萄糖苷(6.72%)和 1,2,4 - 丁三醇(6.26%)等。

综合以上研究,荨麻提取物和荨麻烟熏在控制瓦螨方面表现出了显著的效果,与甲酸相比,它们对蜜蜂的危害更小,能在有效减少螨害的同时,维持蜂群的稳定。这一研究结果意义重大,荨麻有望成为一种安全、环保的瓦螨防治替代品,为可持续养蜂实践提供了新的思路和方法,有助于推动养蜂业的健康发展。同时,研究人员也指出,未来还需要进一步研究荨麻处理对蜜蜂健康和蜂群动态的长期影响,以及对多代瓦螨种群的作用,以充分验证荨麻作为天然杀螨剂替代品的可持续性。

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