Потенциальные биологические агенты для борьбы с клещом варроа

Размещено на http://www.allbest.ru/

Потенциальные биологические агенты для борьбы с клещом варроа

О.Ф. Гробов, В.Н. Космачев

Представлен обзор данных литературы по использованию вирусов, бактерий и грибов, а также других патогенов для борьбы с клещом варроа. Рассматривается влияние некоторых членистоногих на популяцию клещей варроа в гнездах пчел. Обсуждается возможность создания биопрепаратов для борьбы с клещом.

POTENTIAL BIOLOGICAL AGENTS FOR TICK Varroa destructor CONTROL (review)

O.F. Grobov, V.N. Kosmachev

Summary. The review was presented of literature data relative to the use of viruses, bacteria, fungi and also their pathogens for control of tick Varroa destructor. The effect of some arthropods on population of tick varroa in bee's nest also is considered. The possibility of the biomedicines creation for control of tick varroa is discussed.

Широко распространенный паразит медоносных пчел (Apis mellifera) клещ Varroa destructor вызывает снижение резистентности насекомых-хозяев, активирует иннапаретные (скрытые) вирусные инфекции, служит переносчиком ряда вирусов и микробов, оказывает отрицательное влияние на течение и исход различных заболеваний, что требует постоянного контроля за численностью этого вредителя в семьях пчел.

Для борьбы с варроа в основном используют акарициды, что позволяет в сравнительно короткий срок снизить численность паразита. Однако при этом возникает необходимость систематического использования препарата, так как у особей варроа появляется устойчивость к акарицидам. Ограничением применения этого метода служит также постоянная угроза загрязнения продуктов пчеловодства остаточными количествами препаратов и снижение резистентности пчел. клещ варроа биопрепарат

Альтернативным решением проблемы могла бы явиться разработка биологического метода борьбы с этим паразитом. Исследования в этом направлении проводятся с 70-х годов прошлого столетия, однако лишь недавно появились обнадеживающие результаты.

У некоторых самок варроа при просвете тела было отмечено затемнение полости кишечника и жирового тела: 3,6 и 8,0 % особей, соответственно снятых с взрослых пчел и из расплода (1). Аналогичные симптомы обнаружены также в потомстве самок варроа на территории США (2). Частота и интенсивность проявления симптома зависят от условий внешней среды. Продолжительность жизни таких самок на 43,8 % ниже, чем нормальных. При этом в ядрах жировых клеток и мускулярных волокнах особей выявлены сферические частицы, повреждающие клетки. Эти частицы образуют паракристаллические скопления неправильной формы размером 22,40?28,90 нм (2, 3). Размер свободных частиц в цитоплазме клеток составляет в среднем 27,04?30,68 нм. Эти частицы сохранялись после обработки самок клещей сывороткой против острого паралича пчел. Посадка клещей на личинок пчел, обработанных суспензией измененных варроа (скармливание и опрыскивание), не приводила к их заражению.

Bengsch с соавт. выделен пикорноподобный вирус, который блокирует прохождение корма через кишечник, образует грозди иксоэдральных вирионов размером 32 нм в клетках жирового тела и нервной ткани; в образцах последних выявлен также иридоподобный вирус (4).

В клетках кишечника и яичников клещей, обитающих на территории нашей страны, обнаружены скопления сферических вирусоподобных частиц (5). Диаметр электронно-плотных гранул, возможно, являющихся предшественниками вирионов, составляет 30-35 нм. Эти частицы не исчезали после обработки препаратов сыворотками против вирусов острого паралича, деформации крыла, кашмир-вируса, вируса черных маточников и Y-вируса пчел. Наличие вирионов в клетках репродуктивных органов, вероятно, оказывает влияние на размножение паразита (5).

Риккетсиоподобные микроорганизмы выделены из суспензии тканей клещей и обнаружены в ректум варроа при электронной микроскопии, но их значение для паразита и пчел остается невыясненным (6, 7).

В ряде работ показано, что видовой состав бактерий в кишечнике клещей является непостоянным и представлен обычной микрофлорой и некоторыми патогенными для пчел видами (6, 8). Особого внимания заслуживают Enterobacter cloacae, выделенные у живых и погибших самок варроа с затемнением полости кишечника (8, 9). При обработке пчел, зараженных клещом, суспензией, содержащей штамм Ent. cloacae, выделенный из кишечника погибших самок варроа, в концентрации 1?107 кл/мл через 48-72 ч наблюдается гибель 70-88 % варроа. У погибших особей варроа не выявлено затемнения кишечника, но отмечены следующие нарушения: увеличение идиосомы и мальпигиевых сосудов, разрыв мембран между вентральными и латеральными или метаподальными щитками и выделение жидкости, содержащей клетки Ent. cloacae (9). Ent. cloacae встречается в содержимом кишечника взрослых пчел (10, 11). Некоторые штаммы Ent. cloacae могут вызывать гибель насекомых-вредителей, а также являются возбудителями бактериального меланоза маток пчел, поэтому возможность его использования требует дальнейшего исследования (12-14).

При попытке использовать экзотоксин и различные штаммы Bacillus thuringiensis в виде промышленных препаратов, широко применяемых для борьбы с вредителями сельскохозяйственных культур и в лесном хозяйстве (энтобактерин, битоксибациллин, дендробациллин, бактоспеин, туренгин), для контроля за численностью варроа в лабораторных и производственных условиях выявлена токсичность этих средств как для клеща, так и для пчел (15-17). Несколько обнадеживающие результаты получены при 2-кратной обработке в течение одного сезона рамки пчелиных сот сухой смесью битоксибациллина с крахмалом (1:10) и тимолом в дозах соответственно 2,5 и 0,125 г/рамку (18). Однако при этом возникает опасность накопления препарата в гнезде пчел, что требует интенсивной выбраковки сотов. Единичные споры Вас. thuringiensis обнаружены в кишечнике варроа и личинках пчел, на которых паразитировали самки клеща (8, 19).

Грибы особенно привлекают исследователей в качестве агентов для борьбы с варроозом (20). Из тканей погибших и живых клещей выделено большое количество видов дрожжей и грибов (6, 8, 21). Проведенные во Всероссийском НИИ экспериментальной ветеринарии испытания семи штаммов грибов, выделенных из тканей павших клещей, обитающих в Башкирии, не дали положительных результатов (22). При кратковременном контакте самок варроа с культурами Aspergillius flavus, Asp. niger, Asp. fumigatus, Beauveria bassiana клещи погибали через 1-3 сут в состоянии возбуждения (учащенное движение ног, ограниченная способность к передвижению). Споры грибов в обилии заселяли поверхность тела паразита. Подсадка самок варроа с культуры Asp. flavus на взрослых пчел не сопровождалась заболеванием и гибелью насекомых, хотя этот гриб является патогенным для пчел (23). Промышленный препарат боверин вызывает гибель клещей, но он оказывает токсическое воздействие на пчел; применение фитобактериомицина (антибиотик стрептомициновой группы) против клеща оказалось неэффективным.

В последние годы значительный успех был достигнут при использовании гриба Hirsutella thompsonii, который вносили в виде порошка (8?105 спор/г) или суспензии (5 млн спор/мл) в дозе 2-3 г на улей, что способствовало снижению репродуктивной способности клещей и гибели 85-100 % половозрелых особей. Самки клеща погибали через 72 ч, рост мицелия на поверхности тела паразита отмечен на 12-е сут, причем не выявлено патогенности гриба для пчел (24). По результатам последующих испытаний в лабораторных условиях и на семьях пчел летальная доза (ЛД90) H. thompsonii для клеща составляет 1,68?107 конидий/мм2, время гибели (ЛТ90) -- 4,16 (3,98-4,42) сут (25, 26). В лабораторных условиях суспензия этого гриба в концентрации 1?107 конидий/мл вызывала гибель 50 % варроа в течение 100 ч (27). При посеве суспензии, приготовленной из тканей погибших клещей, в 98 % случаев отмечен рост мицелия гриба. При опрыскивании пчел в улье или внесении пластин, обработанных суспензией, содержащей конидии гриба, клещи погибали на 3-4-е сут, продолжительность действия составляла более 42 сут (25, 28).

В случае обработки сота суспензией отечественного штамма H. thompsonii (50 млн конидий/мл) погибало в 4 раза больше взрослых клещей и потомства по сравнению с контролем, при этом не выявлено каких-либо нарушений в жизнедеятельности семьи пчел (29).

Эффективным для борьбы с варроа является также гриб Metarrhizium anisopliae, который вызывает гибель 90 % клещей при нанесении на поверхность тела насекомых в концентрации 1,29?109 конидий/мм2 в течение 5,85 (5,48-7,43) сут (25-28). По данным Lodesani с соавт., использовавших, вероятно, другой штамм этого гриба, гибель 50 % клещей при обработке суспензией в концентрации 1?107 конидий/мл происходит через 71 ч, а при обработке таковой Arthobotrus oligospora -- через 136 ч, в контроле -- через 202 ч (27).

Данные по патогенному действию специфических микроспоридий и простейших на клеща варроа отсутствуют.

Гнездо медоносных пчел привлекает разнообразных членистоногих, среди которых нередко встречаются хищники. Книжный скорпион (Chelifer cancroids), питающийся нематодами и мелкими членистоногими и их яйцами, активно захватывает и упавших на дно улья живых самок варроа, которых он способен удерживать и, вероятно, частично травмировать (30). Однако из-за сильной хитинизации покрова особей варроа и сравнительно крупных размеров скорпион вряд ли способен причинить им значительный вред.

Обычно присутствующий в гнездах пчел хищный клещ Cheyletus eruditus и другие представители этого семейства, уничтожающие яйца и молодых особей варроа, не оказывают влияния на численность паразита из-за прочности покрова взрослых самок, недоступности яиц и особей на доимагинальных стадиях развития в запечатанном расплоде (31, 32). Кроме того, количество хищников всегда ниже, чем жертв.

Хищные клещи Phytoseiulus persimilis, используемые для борьбы с паутинными клещами в теплицах, при внесении в улей активно перемещаются по поверхности сота, обычно не проникают внутрь ячеек, избегают контакта с предлагаемыми им трутневыми яйцами пчел и протонимфами варроа; не оказывают влияния на численность варроа в гнезде, концентрируются на дне улья и сохраняются там не более 6 сут (33).

Степень повреждения клещей варроа личинками большой восковой огневки (Jalleria mellonella), обитающей в ульях, зависит от количества гусениц размером до 1 см и продолжительности контакта (34). Аналогичные повреждения наносят клещам муравьи (Formica rufa), которые могут также уносить самок варроа (34, 35). Эти насекомые нападают на живых особей варроа, причем процесс обездвиживания занимает около 3 мин. Вне улья при температуре воздуха 22-24 оС и динамической плотности муравьев на тропе 6,01 особь/см2/мин за 36,2 мин они уносят 53,45 % самок варроа, попадающихся им на пути; при возможности выбора предпочитают обездвиженных гусениц чешуекрылых и имаго комаров, имеющих более мягкий хитиновый покров (33). Хотя некоторые членистоногие могут оказывать влияние на численность популяции самок варроа в семье пчел, их использование невозможно, так как они представлены в основном вредителями гнезда последних, а численность клещей незначительно сокращается.

В то же время существует возможность создания биологических препаратов для борьбы с варроозом на основе использования патогенов вирусной, бактериальной и грибной природы. Наиболее перспективными оказались патогенные грибы, и, вероятно, на их основе в ближайшее время будут разработаны препаративные формы для использования в пчеловодстве (20). В таких разработках заинтересованы фирмы, выпускающие биопрепараты для борьбы с вредителями сельскохозяйственных культур и имеющие отлаженные технологии получения мицелия грибов H. thompsonii и M. anisopliae. Наиболее исследован широко распространенный гриб M. anisopliae, открытый в 1879 году И.И. Мечниковым и предложенный для борьбы с вредителями. При культивировании M. anisopliae дает больше спор, чем H. thompsonii. Однако настораживает факт гибели зимующих в природе маток шмелей от зеленой мускардины, вызываемой этим грибом (36). Использование Ent. cloacae для борьбы с варроа способствует более быстрой гибели паразита по сравнению с грибами. Однако при этом требуется, как отмечено выше, детальная оценка влияния микроорганизма на пчел (особенно на маток) при длительном контакте.

Итак, для создания препаратов на основе бактерий и патогенов грибов необходимо определить динамику накопления микроорганизмов, степень безопасности последних для пчел, содержание остатков в продуктах пчеловодства и др. Исследования вирусов, патогенных для клеща варроа, фактически только начаты, поэтому потребуется еще много времени, для того чтобы проанализировать физико-химические и биологические свойства этих агентов, провести сравнительную оценку патогенов, выделенных в различных регионах мира.

ЛИТЕРАТУРА

1. АкимовИ.А., Гробов О.Ф., Пилецкая И.В. и др. Пчелиный клещ Varroa jacobsoni. Киев, 1993.

2. Camazine D., L i u T.P. A putative iridovirus from the honey bee mite Varroa jacobsoni Oudemans. J. Invert. Path., 1998, 71: 177-187.

3. Kleespies R.J., RadtkeJ., Bienfeld K. Virus-like particle found in the ectoparasite bee mite Varroa jacobsoni Oudemans. J. Invert. Path., 2000, 75: 87-90.

4. BengschE., BonmatinJ.M. Mise au point d'un nouveau precede de lutte biologique canter le Varroa: apporoache viralogique. Une nouvella voie pour la destruction selective de 1'acarien Varroa jacobsoni parasitant Apis mellifera, 1'abeille domestique. La Sante de 1'Abeille, 1999, 72: 245-252.

5. Гущина Е.А., БерезинаЛ.К., Батуев Ю.М. и др. Электронно-микроскопические исследования клещей варроа, собранных на пасеках России. Ветеринария, 2003, 1: 24-27.

6. ПлатухинаН.И., Егорова А.И., СтолбовН.М. Микрофлора клещей варроа якобсони Уд. (Паразитиформис Гамазоидеа) -- возбудителей варроатоза пчел. В сб.: Вопросы ветеринарный арахно-энтомологии. Тюмень, 1975, 6: 161-165.

7. LiuT.P., RitterW. Morphology of some microorganisms associated with the female mite Varooa jacobsoni: a survey by electron microscopy. Chichester, 1988: 467-474.

8. JlinskiZ., J a r o s z J. Micro-organisms associated fortuitously with Varroa jacobsoni. Microbios, 1990, 62(250): 59-68.

9. Hrabak J. The microorganisms isolated from the mites Varroa destruktor and the verification of its pathogenity for it. 38 Apimondia Internat. Apicult. Congr. Ljubljana, Slovenia, 2003.

10. Егорова А.И. Микрофлора пчелиной семьи. В кн.: Системы введения пчеловодства в различных природно-климатических зонах. М., 1968: 137-141.

11. Jilliam M., LarenzB.J., RichardsonJ.V. Digestive enzymes and micro-organisms in honey bee, Apis mellifera: influence of streptomycin, age, season and pollen. Microbios, 1988, 55: 95-114.

12. F u g W. Anomalien und Krankhaiten der Bienenkonigin. Bull Apic., 1963, 6: 7-151.

13. Weiser J. Nemoci hmyzu. Praga, 1966.

14. Borchert A. Schadigungen der Bienenzucht durch Krankheiten, Vergiftungen und Schadlinge der Honingbiene. Leipzig, 1974.

15. Сальченко В.Л. Результаты испытания ряда препаратов против варроатоза пчел. В кн.: Варроатоз пчел. Мат. совещ. МОИП. М., 1981: 47-50.

16. Микитюк В.В., Коржова Л.Н. О применении бактериальных инсектакарицидов при варроатозе пчел. Бюл. ВИЭВ. М., 1982, 41: 76-78.

17. Антонян М.Г. Биологические препараты для борьбы с варроатозом. Пчеловодство, 1985, 5: 16-17.

18. Микитюк В.В. О возможности сочетанного применения БТБ с препаратами химической природы для борьбы с варроатозом пчел. Тр. ВИЭВ. М., 1984, 60: 126-130.

19. Panizzi L., Pinzauti M. Proliferation of pathogenic bacteria in the nest of the Apis mellifera following attack by Varroa jacobsoni Oud. Apiacta, 1988, 23(3): 74-78.

20. Chandler D., Sundtrland K.D., Ball B.V. e.a. Prospective biological control agents of Varroa destructor n. sp. An importants pest of the European honeybee. Biocontrol Scince and Technology, 2001, 11: 428-429.

21. Jlinski Z. Mikroflora przewody pokarmowego Varroa jacobsoni Oud. w okresie zimowli. Med. Weter., 1987, 43(5): 150-154.

22. Отчет лаборатории ВИЭВ /Сост. О.Ф. Гробов, Р.Д. Петухов, Ю.Р. Иванов и др. М., 1981.

23. Чернов К.С. Изучение клеща варроа в микологическом аспекте Бюл. ВИЭВ. М., 1982, 41: 59-60.

24. Haragsim O., Ruzicka V. Biological control of Varroa mites in honey bee hives with Hirsutella thompsonii. U.S. Patent № 6. 277. 371 b 1. 21.08.2001.

25. Kanga L.H.B., James R., Iracia C. e.a. Biological control of the honeybee parasite Varroa destructor with entomopathogenic hyphomycetes. Internet www Tectan, 2001.

26. Kanga L.H.B, James R., Iracia C. e.a. Metarrhizium anisopliae and Hirsutella thompsonii as potential microbial control agents of Varroa destructor, a honey bee parasites. Internet www Tekran, 2002.

27. Lodesani V.H., Costa C., Nipoti P. e.a. Use of three mitosporic fungi for the control of the honey bee parasite mite Varroa destructor Anderson and Trueman. 38 Apimondia Intern. Apicult Congr. Ljubljana, Slovenia, 2003.

28. KangaL.H.B., J ames R.R., B aucais D.I. Hirsutella thompsonii and Metarrhizium anisopliae as potential microbial control agents of Varroa destructor, a honey bee parasites. J. Invertebr. Pathol., 2002, 81: 175-184.

29. Космачев В.Н. Предварительные данные по действию энтомопатогенного гриба Hirsutella thompsonii Fisher на клещей Varroa destructor и медоносных пчел. В кн.: Основные достижения и перспективы развития паразитологии. М., 2004: 143-146.

30. Дмукаускас И. Санитар ульев. Пчеловодство, 1978, 7: 35.

31. Bihmaier E. Biologische Heilmittel zur Eindammung der Varroatose der Honigbiene. Patent BRD № 3515851. A 61 К 35/56. 6 Nov. 1986.

32. Jendrejak R. Study an the biologic control of Varroa jacobsoni with the Cheyletus eruditus. 33 Intern. Apicult. Congr. of Apimondia. Bucharest, 1993: 224-225.

33. О бухов М.Л. Клещ варроа и хищные членистоногие. Пчеловодство, 1980, 10: 24.

34. Radtke J. Damages of Varroa mites are not caused only by the bees. Pszczeln. Zesz. Naukowe, 1995, 39(1): 237.

35. Szabo T.J., Walker C.R.T. Damages to dead Varroa jacobsoni caused by the larvae of Lalleria mellanella. Amer. Bee Journ., 1995, 135(6): 421-422.

36. Гробов О.Ф., Гузева Л.Н., Сотников А.Н. Наиболее распространенные микозы маток шмелей. Ветеринария, 2000, 7: 26-29.

Размещено на Allbest.ru