Một nghiên cứu mới ủng hộ một phương pháp mới để kiểm tra hành vi vệ sinh có thể nhân giống nhiều đàn ong kháng bệnh hơn trong tương lai.
Những người nuôi ong ở Hoa Kỳ đã mất hơn 55% đàn ong được quản lý vào năm ngoái. Đây là tỷ lệ mất mát cao nhất kể từ khi Thanh tra giám sát việc ong của Hoa Kỳ bắt đầu xác định vào năm 2011. Một nghiên cứu mới từ các nhà khoa học của Đại học Vermont và cộng tác viên quốc tế ủng hộ một phương pháp mới để kiểm tra hành vi vệ sinh ở ong mật có thể thúc đẩy việc nhân giống nhiều đàn ong kháng bệnh hơn trong tương lai.
"Những người nuôi ong đang mất ong với tốc độ mà họ cho là không bền vững. Vào những năm 80, những người nuôi ong mất đàn ong 10-12% thời gian … nhưng bây giờ con số đó là khoảng 30-50%. Tuy quần thể ong mật vẫn tương đối ổn định mặc dù có tổn thất lớn vì người nuôi ong giỏi nhân giống ong mới nhưng hãy tưởng tượng điều đó xảy ra với một người chăn nuôi gia súc hoặc chăn nuôi lợn hàng năm." - Samantha Alger, Giám đốc Phòng thí nghiệm ong Vermont tại UVM và là tác giả chính của nghiên cứu cho biết.
Nhưng điều đó gây tổn thất về thời gian và nguồn lực cho người nuôi ong, cũng như rủi ro cho các loài thụ phấn bản địa. Các tác nhân gây bệnh trong ong mật được quản lý có thể lây lan sang quần thể ong hoang dã. Phòng thí nghiệm của Alger hợp tác với người nuôi ong để nhân giống các đàn ong mật khỏe mạnh, kháng bệnh mà họ có thể bán cho những người nuôi ong nghiệp dư và chuyên nghiệp. Giúp người nuôi ong xác định hành vi vệ sinh khả năng xác định đàn ong không khỏe mạnh.
"Người nuôi ong chắc chắn mong muốn có những con ong thích nghi tốt hơn với việc tự chăm sóc bệnh tật của mình hơn là sử dụng các biện pháp xử lý và can thiệp bằng hóa chất để cố gắng giảm tác nhân gây bệnh này, tất nhiên có thể gây ra tác động tiêu cực đến ong. Bây giờ, vấn đề là người nuôi ong xác định đàn ong thực sự vệ sinh như thế nào? Và có nhiều xét nghiệm khác nhau mà bạn có thể thực hiện để làm điều đó và UBeeO này là một cách mới để kiểm tra điều đó" - bà giải thích.
Gần đây, nhóm của Alger đã nghiên cứu một công cụ sàng lọc do các nhà khoa học tại Đại học North Carolina ở Greensboro phát triển, công cụ này kiểm tra hành vi vệ sinh của đàn ong bằng cách mô phỏng các pheromone do ong bệnh hoặc ong sắp chết tiết ra. Các nhà nghiên cứu phát hiện ra rằng xét nghiệm UBeeO có thể xác định các đàn ong kháng một số loại bệnh và mầm bệnh có thể tiêu diệt quần thể ong như Vairimorpha (nhiều người nuôi ong gọi là Nosema) và các bệnh nhiễm nấm bao gồm cả phấn trắng. Các nhà nghiên cứu đã công bố phát hiện của mình trên tạp chí Frontiers in Bee Science vào ngày 02/4 vừa qua.
"UBeeO được biết đến là có thể xác định các đàn ong có khả năng chống lại ve Varroa tốt hơn, nhưng nó chưa được sử dụng để xem xét các loại sâu bệnh hoặc mầm bệnh khác. Chúng tôi thấy rằng xét nghiệm mới này có thể được sử dụng để xác định các đàn ong kháng các tác nhân gây căng thẳng khác này" - Alger cho biết.
Cách thức hoạt động
Hãy tưởng tượng một đàn ong mật, nơi một con ong chúa đẻ một quả trứng bên trong mỗi ô. Khi trứng nở, ong thợ nuôi ấu trùng đang phát triển và cuối cùng phủ sáp lên các ô để bảo vệ chúng khi chúng trưởng thành. Khi ong thợ phát hiện một con ong đang phát triển bị bệnh hoặc chết, chúng sẽ mở nắp ô và lấy nhộng ra để bảo vệ phần còn lại của tổ. Đây được gọi là hành vi vệ sinh và pheromone đóng vai trò quan trọng trong quá trình này.
"Những người khác đã xác định được pheromone tiết ra khi ấu trùng chết. Nhà sinh vật học nổi tiếng E.O. Wilson là một trong những người đầu tiên làm điều này. Ông phát hiện ra axit oleic được tiết ra từ kiến chết. Người ta cũng phát hiện ra điều tương tự ở loài ong và có lẽ đó chỉ là tín hiệu mạnh hơn - nó phát triển khi ấu trùng chết về cơ bản đang phân hủy trong tế bào. Các tín hiệu phát ra từ ấu trùng không khỏe mạnh thì khác và rất có thể tinh tế hơn những pheromone chết đó." - Bà Kaira Wagoner, một nhà khoa học nghiên cứu tại UNC Greensboro và là đồng tác giả của nghiên cứu cho biết.
Các xét nghiệm vệ sinh trước đây đối với người nuôi ong dựa trên ý tưởng kiểm tra khả năng phát hiện ấu trùng chết của ong. Một trong những phương pháp phổ biến nhất, xét nghiệm ấu trùng đông lạnh, bao gồm đổ nitơ lỏng lên một phần các tế bào đã bịt kín và đợi 24 giờ để xem ong có bắt đầu loại bỏ xác chết hay không. Xét nghiệm UBeeO thì khác.
"Thay vì sử dụng nitơ lỏng để tiêu diệt nhộng hoặc ấu trùng đang phát triển, bạn đang sử dụng hỗn hợp pheromone tổng hợp mô phỏng cùng loại hóa chất được phát ra từ ấu trùng chết hoặc bị bệnh. Vì vậy, thay vì kiểm tra khả năng nhận dạng ấu trùng chết của ong, bạn đang kiểm tra khả năng nhận dạng ấu trùng bị bệnh của ong, điều đó có nghĩa là thử nghiệm này có tính chọn lọc và thực tế hơn một chút so với những gì ong trải qua" - Alger giải thích.
Wagoner đã đồng phát triển UBeeO trong quá trình làm luận án tiến sĩ sau khi bà xác định được các hợp chất hóa học liên quan đến mùi ấu trùng không lành mạnh. Bà đồng sáng lập Optera (được đặt theo tên Hymenoptera, bộ ong mật), để đưa UBeeO đến với những người nuôi ong ngoài đồng. Công nghệ này đã được công bố rộng rãi vào năm 2024.
"Đây là một công nghệ thực sự mới. Chúng tôi hiện đã thử nghiệm công nghệ này ở hơn 10 quốc gia khác nhau và hiện có các chương trình nhân giống ở ít nhất 5 quốc gia nên sẽ còn nhiều dữ liệu hơn nữa." - Wagoner cho biết.
Điểm mạnh của nghiên cứu
Nghiên cứu tập trung vào các thử nghiệm UBeeO được thực hiện tại ba khu vực địa lý như: Vermont, Bắc Carolina và Úc để kiểm tra hiệu quả của nó trong việc nhận biết các đàn ong kháng bệnh và mầm bệnh. Thử nghiệm UBeeO bao gồm việc phun một phần các ô đã bịt kín bằng pheromone tổng hợp rồi đợi hai giờ để xem ong thợ có bắt đầu kiểm tra các con ong đang phát triển để tìm vấn đề không. Tỷ lệ các ô bị xáo trộn là điểm UBeeO. Các nhà nghiên cứu phát hiện ra rằng điểm UBeeO cao hơn có liên quan đến mức độ tải bệnh thấp hơn. Các phát hiện cũng cho thấy nhiều ngưỡng kháng bệnh khác nhau đối với các mầm bệnh thông thường ở ong mật.
Wagoner giải thích: "Những gì chúng tôi tìm thấy, ít nhất là với dữ liệu từ Úc, là ong chỉ cần phản ứng khoảng 13% trong thử nghiệm UBeeO là đã có thể kháng lại bệnh ấu trùng. Ngược lại, các đàn ong cần phản ứng tới 55 hoặc 60% trong thử nghiệm UBeeO mới có thể kháng lại ve Varroa." Ông nói thêm rằng khả năng phản ứng của ong mật phụ thuộc nhiều vào mức độ nguy hiểm của từng loại bệnh đối với đàn ong. Bệnh ấu trùng giết chết ấu trùng, vì vậy ong không cần quá nhạy cảm để phát hiện ra nó.
Ve Varroa là một vấn đề khó khăn hơn. Loài ký sinh nhỏ bé này đã xâm nhập vào Mỹ khoảng 40 năm trước và là trung gian truyền bệnh cho ong. Chúng gây ra mối đe dọa lớn cho đàn ong và sinh sản bằng cách đẻ trứng bên trong các lỗ tổ đã bịt kín, sau đó ăn ấu trùng đang phát triển. Nếu ong thợ không phát hiện ra và xử lý, ve Varroa sẽ lây lan ra tổ khi ong non nở ra. Đó là lý do tại sao hành vi vệ sinh của ong rất quan trọng: việc mở nắp các lỗ tổ sẽ phá vỡ vòng đời của ve.
Nghiên cứu cũng cho thấy rằng thử nghiệm UBeeO có thể xác định được những đàn ong có khả năng kháng lại Vairimorpha (trước đây gọi là Nosema), một bệnh ảnh hưởng đến ong trưởng thành chứ không phải ấu trùng. Phát hiện này đã mở ra một hướng nghiên cứu mới về cách hành vi vệ sinh của ong giúp giữ mức độ Vairimorpha ở mức thấp.
Nhà nghiên cứu Alger nói: "Trong trường hợp của Vairimorpha, những gì ong đang làm vẫn còn là một bí ẩn... Có thể có những hành vi mà các nhóm ong vệ sinh thực hiện mà chúng ta chưa biết đến."
