中国科学院生态环境研究中心葛源研究组联合中国农业科学院蜜蜂研究所，揭示了阻控多巴胺信号降低蜜蜂对新烟碱类杀虫剂取食偏好性的机制，相关成果近期发表于Advanced Science。
蜜蜂是农业生态系统中重要的传粉昆虫，对保障粮食安全、维持生物多样性具有重要作用。新烟碱类杀虫剂在农业生产中应用广泛，对蜜蜂健康构成潜在威胁，可能导致蜜蜂种群下降。然而，蜜蜂不仅不会主动避开含有新烟碱类杀虫剂的食物，反而表现出明显的取食偏好。这一看似矛盾的现象引出了一个重要问题：为什么蜜蜂会偏爱含有潜在毒性杀虫剂的食物？这种偏好能否被阻断？
研究团队一开始猜测，是不是蜜蜂闻到农药气味，被吸引过去了？可触角电位实验结果证明并非如此，蜜蜂靠嗅觉完全分辨不出食物里藏着噻虫嗪。后续利用自动化取食监测系统分析蜜蜂的实时取食行为，发现蜜蜂访问不同食物的次数没有显著差异，但对含噻虫嗪食物的取食时间和吮吸次数明显增加。这说明蜜蜂并非在接触食物前闻到味道被吸引，而是把带农药的食物吃进身体之后，身体内部发生生理反馈，才产生了更喜欢吃的错觉。
那么是什么生理反馈呢？进一步研究发现，蜜蜂在非取食状态下，各处理组多巴胺水平没有显著差异；而在取食状态下，噻虫嗪处理组脑内多巴胺含量显著升高，取食频率也显著增加，但停止取食10分钟后，这种差异便不再显著（图1）。这表明农药引发大脑多巴胺短暂飙升而非持续升高，给蜜蜂制造了这份食物很好的虚假奖励信号，让蜜蜂产生取食偏好。
那是否可以基于上述机制，阻断蜜蜂对含新烟碱类农药的取食偏好性呢？研究团队使用多巴胺受体拮抗剂进行药理干预，发现在含噻虫嗪的食物中添加拮抗剂后，蜜蜂对这些食物的取食量显著降低，偏好性消失；考虑到拮抗剂具有苦味，研究团队进一步采用胸部局部施药方式排除味觉干扰，仍然发现蜜蜂对含农药食物的偏好显著降低（图1）。这表明的确可以通过阻控多巴胺信号，阻断蜜蜂对含新烟碱类农药食物的取食偏好性。
该研究揭示了多巴胺信号调控蜜蜂对新烟碱类杀虫剂取食偏好性的神经机制，为通过调控多巴胺通路降低蜜蜂农药暴露风险、保护蜜蜂种群及其生态功能提供了新思路和潜在干预方向。
图1. 多巴胺信号调控蜜蜂对噻虫嗪取食偏好性的机制示意图
上述研究得到中国农业科学院科技创新工程和中国科学院区域与城市生态安全全国重点实验室资助，中国科学院生态环境研究中心博士生李静为第一作者，葛源研究员与刘永军研究员为共同通讯作者。
论文链接：https://doi.org/10.1002/advs.78535
土壤环境科学与技术实验室
区域与城市生态安全全国重点实验室
2026年11月10日