В последние годы в мире неуклонно возрастают площади под трансгенными, или генетически модифицированными, культурами. В 2009 г. они занимали 134 млн га, или около 10% всех пахотных земель в мире [1]. Некоторые из этих культур нуждаются в опылителях или служат для них источником питания, поэтому оценка их влияния на пчел необходима для определения биобезопасности таких растений. Ряд исследований, проведенных c полевыми культурами, не выявил отрицательного воздействия на пчел как пыльцы трансгенных растений в лабораторных [2] или полевых условиях [3], так и продуктов перенесенных генов [4].
Цель нашей работы — изучить влияние пыльцы трансгенных деревьев груши на основные хозяйственно полезные и биологические признаки пчел. В экспериментах использовали пчел карпатской породы. Опыты проводили на трех группах по пять семей пчел в каждой, подобранных по принципу пар-аналогов.
К моменту формирования контрольной и подопытных групп каждая семья имела 2,7 кг пчел, 7,5 кг кормового меда, матку в возрасте одного года, печатный расплод на трех рамках (240 квадратов) и две рамки с открытым расплодом.
1-я группа семей пчел — контрольная, 2-я и 3-я группы — подопытные. Контрольную группу подкармливали сахарным сиропом (1:1), содержащим пыльцу нетрансгенной груши (300 мг на 1 л). Сироп скармливали по 400 мл через 3 дня, семикратно, используя потолочные кормушки. Во 2-й и 3-й подопытных группах в сахарный сироп вносили пыльцу трансгенных растений груши из расчета 300 мг на 1 л сахарного сиропа. Использовали пыльцу с трансгенных деревьев груши, содержащих два наиболее широко распространенных в генной инженерии растений селективных гена — nptII и hpt. Оба этих гена придают устойчивость к антибиотикам: nptII — к канамицину, hpt – к гигромицину. Кроме того, пыльца в обоих вариантах содержала репортерный ген gus. Доза и кратность подкормок аналогичны контрольной группе.
Продолжительность жизни рабочих пчел определяли в садковых опытах. Летную активность рабочих особей устанавливали по числу пчел, возвращавшихся в улей в течение трех минут в 9, 11, 13 ч, для подсчета которых использовали видеокамеру в замедленном режиме. Яйценоскость маток определяли через каждые 12 дней, учитывая количество печатного расплода с помощью рамки-сетки со сторонами квадрата 5x5 см.
Массу однодневных рабочих пчел и нагрузку медового зобика определяли взвешиванием на торсионных весах. Кроме того, оценивали количество товарного меда, полученного воска и отстроенных сотов.
Результаты эксперимента показали незначительное увеличение продолжительности жизни рабочих пчел при добавлении в сироп трансгенной пыльцы, содержащей гены nptII и hpt — 18,8 и 20 дней, соответственно, тогда как в контроле — 18 дней. Это увеличение было статистически несущественным для 1-й подопытной группы, тогда как для 2-й группы разница была достоверна при уровне значимости Р>0,95.
Плодовитость матки имеет большое значение для жизнедеятельности пчелиных семей. От нее в конечном счете зависит продуктивность пчелиной семьи, а также эффективность опыления. Анализ результатов эксперимента показал превышение яйценоскости маток в подопытных группах над контрольной по всем датам учета. Так, во 2-й подопытной группе, пчелам которой скармливали пыльцу, содержащую ген nptII, яйценоскость повысилась на 1,2; 7,5 и 6,0% при учете 3, 15 и 27 мая соответственно. Однако только на 15 мая эта разница была достоверна при уровне значимости Р>0,95. Повышение яйценоскости маток в 3-й подопытной группе, получавшей пыльцу, содержащую ген hpt, было значительно выше — 4,2; 15,9 и 17,0% соответственно. К 15 мая разность средних значений была достоверна при уровне значимости Р>0,999, а 27 мая — при Р>0,99.
Учет печатного расплода также не выявил отрицательного воздействия пыльцы трансгенной груши. Во 2-й подопытной группе количество печатного расплода превышало контроль на 1,2–7,4% (разница достоверна при уровне значимости Р>0,95 только на 27 мая), а в 3-й — на 4,1–17,0% (разница достоверна при уровне значимости Р>0,999 для 27 мая и Р>0,99 — для 9 июня). В сумме за три учета применение пыльцы груши с геном nptII не оказало существенного влияния на развитие печатного расплода. В 3-й подопытной группе, где использовали пыльцу с геном hpt, количество печатного расплода превышало показатели контроля на 13,0%, что достоверно на уровне значимости Р>0,99.
Как следует из анализа полученных результатов, масса однодневных рабочих пчел в подопытных группах незначительно отличалась от контрольной. Добавление в корм пыльцы с геном nptII привело к снижению массы пчелы на 0,6 мг (0,6%), а пыльцы с геном hpt — к увеличению массы на 1,6 мг (1,7%) в среднем по эксперименту. Эти различия были статистически несущественны. В середине опыта наблюдалось превышение массы рабочих пчел в обеих подопытных группах по сравнению с контрольной на 4,4 и 4,2 мг соответственно. Различия описываемого параметра были статистически несущественны.
Летная активность пчел тесно связана с медопродуктивностью пчелиной семьи. Результаты эксперимента показали, что летная активность пчел двух подопытных групп была выше, чем в контрольной группе (табл. 1). При поддерживающем типе медосбора этот показатель составил 169,0 и 170,2 пчелы за 3 мин (в контроле 142 пчелы), а при главном медосборе — соответственно 280,8 и 287,2 пчелы за 3 мин (в контроле 249 пчел). Эта разница была достоверна при уровне значимости Р>0,99. Аналогичные результаты были получены и при оценке нагрузки медового зобика пчел. Показатели для обеих подопытных групп с пыльцой трансгенных растений были очень схожи между собой и выше, чем в контрольной группе, как при поддерживающем, так и при главном типе медосбора – на 10,3–12,1 и 9,0–9,8%, соответственно (табл. 1). Эти различия также были достоверны при уровне значимости Р>0,99.
Учет продуктивности в семьях пчел производили по товарному меду, отстроенным сотам и полученному воску. По медовой продуктивности, которая является основным показателем хозяйственной ценности пчелиных семей, во 2-й подопытной группе наблюдалось превышение над контролем на 3 кг (13,3%), а в 3-й — на 4,8 кг (21,2%) (табл. 2). Эти различия были достоверны при уровне значимости Р>0,95 и Р>0,99 соответственно. По другим показателям были получены аналогичные результаты. Число отстроенных сотов в двух подопытных группах превысило значения контрольной группы на 37,7 и 54,8%, а полученного воска — на 39,2 и 55,4%. Хотя результаты в группе с пыльцой, содержащей ген hpt, были значительно выше, чем с пыльцой, содержащей ген nptII. В обоих вариантах различия с контролем были существенны на уровне значимости Р>0,95.
Полученные результаты по продуктивности пчелиных семей согласуются с данными предыдущих экспериментов, где учитывались показатели их развития. Пчелы из 2-й и 3-й подопытных групп достоверно превышали контроль по летной активности и нагрузке медового зобика, а пчелы из 3-й подопытной группы — еще и по яйценоскости маток и количеству печатного расплода. В конечном счете это привело к повышенной медо- и воскопродуктивности пчелиных семей подопытных групп.
Таким образом, результаты проведенных экспериментов позволяют утверждать, что пыльца трансгенных деревьев груши, экспрессирующих селективные и репортерный гены, не оказывает негативного воздействия на пчел, а по ряду показателей даже наблюдалось достоверное превышение значений контрольной группы. Полученные нами данные свидетельствуют о биобезопасности трансгенных растений груши с генами nptII, hpt и gus для пчел, которые необходимы для их опыления.
А.Г.МАННАПОВ,
А.М.ЗАБАЛ, О.С.ЛАРИОНОВА
Кафедра пчеловодства РГАУ – МСХА им. К.А.Тимирязева, Москва
В.Г.ЛЕБЕДЕВ
Институт биоорганической химии им. академиков М.М.Шемякина и Ю.А.Овчинникова, г. Пущино
Аннотация:
Описано влияние пыльцы трансгенных деревьев груши на массу, продолжительность жизни и летную активность рабочих пчел, яйценоскость маток, количество расплода, медо- и воскопродуктивность пчелиных семей.
Ключевые слова:
трансгенная пыльца, груша, пчелы.
ЛИТЕРАТУРА:
1. James C. Global status of commercialized biotech/GM crops: 2009 // ISAAA Brief No. 41. 2009. ISAAA: Ithaca, NY.
2. Rose R., Dively G.P., Pettis J. Effects of Bt corn pollen on honey bees: emphasis on protocol development // Apidologie. — 2007. — V.38.
3. Huang Z.Y., Hanley A.V., Pett W.L. et al. Field and semifield evaluation of impacts of transgenic canola pollen on survival and development of worker honey bees // J. Econ. Entomol. — 2004. — Vol. 97.
4. Dechaume-Moncharmont F.-X., Azzouz H., Pons O., Pham-Delegue M.-H. Soybean proteinase inhibitor and the foraging strategy of free flying honeybees // Apidologie. — 2005. — Vol. 36.

Организация зимовки на воле…
фев 7, 2018
Четыре условия успеха
март 18, 2017
Конкуренция между опылителями в медовом …
апр 30, 2015
Племенная работа — обязательное звено К…
окт 25, 2014
Пасечный инвентарь
апр 5, 2019
Бактерицидные лампы в пчеловодстве…
янв 22, 2015
Живая модель живого
сен 7, 2022
Особенности содержания пчелиных семей на…
июнь 28, 2023
Ройливость пчел типа «Приокский»…
июль 17, 2014
Перерабатываем восковое сырье (6)…
дек 8, 2014
Годовой цикл двухматочного содержания…
авг 12, 2017
Почему перегородка Блинова попала в неми…
июль 18, 2014
Энергоэкономическая зимовка пчел…
нояб 26, 2014
Роение в процессах Маркова…
июнь 22, 2015
Причина коллапса пчелиных семей…
сен 10, 2015