王四宝团队合作揭示双酰胺类杀虫剂影响蜜蜂蜂王生殖和蜂群存续

2026228日,中国科学院分子植物科学卓越创新中心王四宝研究员团队和安徽农业大学操海群教授团队合作在国际学术期刊Science Bulletin封面形式发表题为Diamide insecticides impair honey bee queen reproduction and colony development的研究论文。该研究发现,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后,会损害蜂王生殖功能,使其只产雄蜂不产工蜂,最终导致蜂群崩溃。这一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新视角,并为将化学农药对蜂王生殖等隐匿危害纳入风险评估体系提供了重要科学依据。

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。

研究团队对我国20个省蜜源主产区的蜜蜂、蜂花粉、蜂粮、蜂蜜、蜂蜡、蜂王浆等样品进行了农药残留监测,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亚致死剂量的双酰胺类杀虫剂,发现处理组培育成的蜂王虽在表型上与正常蜂王无明显差异,无论自然交尾还是人工授精,蜂王都能在工蜂巢房中产卵,但其产下的卵发育为雄蜂而非工蜂,最终导致蜂群崩溃。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(未受精卵),发育为雄蜂;而对照组蜂王产下的卵均为二倍体(受精卵),发育为工蜂。这一发现表明,双酰胺类杀虫剂干扰了蜂王正常的生殖过程。结合该类农药已知的作用机理,推测其通过激活鱼尼丁受体引发肌肉麻痹,影响蜂王产卵过程中精子从贮精囊中释放,进而导致受精失败。

进一步田间试验表明,在推荐剂量下施用双酰胺类杀虫剂约2周后,蜂群会陆续出现蜂王丢失、产卵停止或仅产雄蜂等异常现象,2个月后导致蜂群崩溃。研究结果明确了双酰胺类杀虫剂对蜜蜂蜂王造成隐匿且致命的生殖损伤。尽管人工养殖蜂群可通过更换蜂王规避这一影响,但野生蜂群难以采取类似措施,因此带来显著的生态风险。

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重要科学依据,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意义和应用价值。

分子植物卓越中心王四宝研究员和安徽农业大学为操海群教授为共同通讯作者,黄勇、高全、何其宝、肖金京为共同第一作者。本该研究得到了国家重点研发计划、国家自然科学基金和新基石研究员项目等资助。

论文链接: https://doi.org/10.1016/j.scib.2025.12.013

1 双酰胺类杀虫剂影响蜜蜂蜂王生殖