張祖蕓, 楊若鵬, 苗春輝, 張學文, 余玉生, 王艷輝
(1.云南省農業(yè)科學院蠶桑蜜蜂研究所,云南蒙自 661101;2.江西農業(yè)大學蜜蜂研究所,江西南昌 330045; 3.紅河學院生命科學與技術學院,云南蒙自 661100)
目前,我國的東方蜜蜂有 200多萬群,分布地區(qū)較廣,不同的氣候條件和地理環(huán)境造成東方蜜蜂在個體大小、體色上呈不同變化[1]。我國是東方蜜蜂主要分布區(qū),中華蜜蜂是我國主要亞種。蜜蜂的品種雖具有人工品種的某些特性,但卻保存著自然物種的主要特性[2]。中華蜜蜂,又稱中華蜂、中蜂、土蜂,屬東方蜜蜂的一個亞種,體軀較小,頭胸部黑色,腹部黃黑色,全身披黃褐色絨毛[3]。近年來,人為因素導致的生態(tài)環(huán)境惡化、對野生蜜蜂蜂蜜的過度獵取和盲目引進西方蜜蜂等已經(jīng)使我國這一寶貴的資源遭到不同程度的損害。中蜂在我國南北廣大地區(qū),土生土長,歷經(jīng)千百萬年的自然選擇,具有很強的適應能力,是難以取代的優(yōu)良蜂種[4]。楊冠煌研究表明,云南南部的中蜂屬于一個特殊的地理類型,同時指出,廣東廣西的中蜂與云南高原屬于不同的生態(tài)型[5]。糜佳霖等指出福建、廣東、廣西和云南部分地區(qū)的東方蜜蜂(景洪、思茅、河口、鎮(zhèn)康、元江、屏邊、蒙自和開遠)與低海拔亞熱帶常綠闊葉林的東方蜜蜂( 越南、四川和黃山) 聚集為一個類群[6-7]。胡宗文等研究后將云南東方蜜蜂單獨為一個類群,江西、廣西、河南、廣東、日本、韓國、四川、湖南、陜西、寧夏、湖北、吉林、甘肅的東方蜜蜂為另一個類群[8]。2011年,根據(jù)《中國畜禽遺傳資源志·蜜蜂志》,中國的東方蜜蜂(Apiscerana)可分為北方中蜂、華南中蜂、華中中蜂、云貴高原中蜂、長白山中蜂、海南中蜂、阿壩中蜂、滇南中蜂和西藏中蜂9個類型,廣西的中蜂屬于華南中蜂類型[9]。云南的東方蜜蜂在體型上比廣東和廣西的大,云南的為一個地理類群,廣東和廣西為另一個地理類群[10]。但相關的形態(tài)數(shù)據(jù)量較小,只是做了比較分析。廣西和云南兩省之間的氣候地理條件存在著較大差異。云南省的氣候條件復雜多樣,具有熱帶、亞熱帶和溫帶3種氣候類型,而廣西則以亞熱帶氣候為主。云南省是一個高原山區(qū)省份,山地面積占全省面積的91%,平均海拔 2 000 m 左右[11]。而廣西則屬于低海拔地區(qū),山地和丘陵面積約占全省總面積的60%,平均海拔400 m左右。云南和廣西的中華蜜蜂在形態(tài)上有可能存在很大的區(qū)別,甚至有可能屬于不同的地理類群。將浦北縣和蒙自縣的形態(tài)特征進行測定分析,再測定分析兩者的雜交子代,在體型大小和體色深淺方面做了詳細分析及雜交優(yōu)勢分析;最后與省內的威信、祥云、蒙自等進行聚類分析,得出廣西浦北縣中蜂的形態(tài)特征和類群。在前人研究的基礎上,參照1988年Ruttner提出的形態(tài)測定標準[12],廣西目前有中蜂30萬群左右,山區(qū)、平原均有分布,具有良好的應用前景。而通過引種,廣西中蜂可與云南中蜂雜交,進行優(yōu)勢互補,豐富育種素材,提高種群數(shù)量,保護了中華蜜蜂資源。同時,對浦北中蜂進行外部形態(tài)特征的研究,可作為浦北中蜂分類鑒別的依據(jù),也與該地區(qū)中蜂經(jīng)濟性狀緊密相關,在該地區(qū)中蜂遺傳育種上可作為標記輔助相關生產性狀的選育,能提高選育優(yōu)良蜜蜂品種的概率和準確性。
本試驗用的東方蜜蜂是從廣西浦北縣引進的蜂群10群、以此為母本與蒙自中蜂為父本雜交產生子一代。母本群(6群)、父本群(6群)、子代(2群)共14群中華蜜蜂樣本,每群采集50只,放入75%乙醇殺死并浸泡保存。
儀器及試劑:微小生物形態(tài)測定儀(Verson1.0,由北京東方農人生物科技有限公司生產),體式顯微鏡(解剖鏡Caution,GL-99TI,廣西桂林桂光儀器有限公司),鑷子,剪刀,蠟盤,昆蟲針,載玻片,蓋玻片,75%乙醇,品紅。
本試驗蜜蜂樣本的解剖和測定方法參照Ruttner 提出測定蜜蜂的38個形態(tài)指標測定標準[12-13]。
本試驗利用雜種優(yōu)勢率來表示雜交組合的雜種優(yōu)勢[14-15]。
雜種優(yōu)勢率的計算公式:H=(F-P)/P×100%。式中:H為雜種優(yōu)勢值,F(xiàn)為子代雜種平均值,P為親本種群平均值。
1.4 統(tǒng)計分析
采用SPSS 17.0進行單因素最小二乘分析、多重比較(LSD檢驗法),并進行因素分析、區(qū)辨分析和聚類分析。
由表1得知,在32個與蜜蜂體型大小相關的形態(tài)指標中,蒙自的蜜蜂有18個形態(tài)指標大于浦北縣的,其中吻長Pro、第3背板長T3、第6腹板寬T6、第3腹板蠟鏡長WL、第3腹板蠟鏡斜長WT、第3腹板蠟鏡間距WD、前翅長FL、前翅寬FB、肘脈a、翅脈角I10、翅脈角N23、翅脈角O26、第4背板白色絨毛帶4A共13個指標差異極顯著(P<0.01);第4背板黑色絨毛帶4B差異顯著(0.01≤P<0.05);翅脈角A4、股長Fe、第6腹板長L6、翅脈角K19差異不顯著(P>0.05)。
表1 32個與體型相關的形態(tài)特征數(shù)據(jù)對比及雜交優(yōu)勢率
注:同行比較,不同小寫字母表示差異顯著(0.01≤P<0.05),不同大寫字母表示差異極顯著(P<0.01)。下表同。
浦北縣的蜜蜂有14個形態(tài)指標大于蒙自的,其中脛節(jié)長Ti、第5背板絨毛長度5h、翅脈角E9、翅脈角G18、翅鉤數(shù)Hooks共5個指標差異極顯著(P<0.01);第3腹板長S3、肘脈b差異顯著(0.01≤P<0.05);跗節(jié)長ML、跗節(jié)寬MT、翅脈角B4、翅脈角D7、翅脈角I16、翅脈角L13、第4背板長T4共7個指標差異不顯著(P>0.05)。
雜交子代的體型比廣西浦北(母本)的較大,有24個指標大于母本,其中吻長、第3背板長、股長等8個指標差異極顯著(P<0.01),第6腹板長、第3腹板長等5個指標差異顯著(P<0.05);比云南蒙自(父本)的體型偏大,有18個指標大于父本,第3背板長、股長、脛節(jié)長等9個指標差異達極顯著性水平(P<0.01),第3腹板蠟鏡斜長、第3腹板蠟鏡間矩等4個指標差異顯著(0.01≤P<0.05)。而從雜交優(yōu)勢率來看,有24個是正值,有8個負值,具有良好的雜交優(yōu)勢,尤其是在吻長,第3、4背板長,第6腹板長寬和翅型上更具優(yōu)勢。
由表2可知,8個與體色相關的指標中,浦北縣中蜂的7個形態(tài)指標小盾片顏色Sc、K和B,喙的顏色Lab2,第2、3、4背板顏色(Pt2、Pt3、Pt4)都大于蒙自的,且二者之間差異極顯著(P<0.01),數(shù)值越大,顏色越淺,說明浦北縣的中蜂顏色較淺,蒙自的中蜂顏色較深。而雜交子代的體色則是居于兩親本之間,比廣西浦北(母本)的偏深,比云南蒙自(父本)的偏淺。
表2 8個與體色相關的形態(tài)特征數(shù)據(jù)對比
主因素分析提出3個特征值比較高的因素,占總變異數(shù)為63.001%。因素1占總變異的37.239%,這些指標是小盾片顏色KB、第2背板顏色Pt2、第3背板顏色Pt3、前翅長FL、翅脈角I10、喙的顏色Lab2、第3腹板蠟鏡斜長WT、第6腹板寬T6、第3腹板蠟鏡間距WD、第4背板白色絨毛帶的寬度4A、小盾片顏色K、翅脈角L13、翅脈角K19、小盾片顏色Sc、翅脈角I16、絨毛長度5H、第4背板顏色Pt4、肘脈A、前翅寬FB、翅脈角N23、第3腹板蠟鏡長WL、翅鉤數(shù)Hooks、脛節(jié)長Ti,這些主要是跟蜜蜂體色深淺和體型大小相關的指標;因素2占總變異的16.136%,這些指標是第4背板長T4、第3腹板長S3、跗節(jié)寬MT、第4背板黑色絨毛帶的寬度4B、翅脈角A4、股長Fe、翅脈角B4,這些是跟體型相關的指標;因素3占總變異的9.625%,這些指標分別是翅脈角G18、喙的顏色Lab1、翅脈角O26、跗節(jié)長ML,這些是跟蜜蜂體型大小相關的指標。
由表3提出,對第1因素(顏色相關)和第2因素(體型相關)的數(shù)據(jù)進行區(qū)辨分析,得出雜交子代和廣西浦北(母本)的中蜂與云南蒙自的單獨分開(圖1)。說明浦北縣的中蜂在體色上與蒙自差異較大,而雜交子代在顏色上更接近廣西浦北(母本),這與表2和表3中結果相符。
由圖2可知,當Label Num約為3時,雜交子代之間先聚為一個小分支;當Label Num約為10時,浦北縣的中蜂聚為一個類群;當Label Num約為13時,雜交子代與浦北縣的聚為一個分支;當Label Num約為18時,蒙自縣與浦北縣、雜交子代的分開,聚為另一個類群。
表3 主因素分析結果
由圖3聚類分析可知,當Label Num約18時,蒙自、新平、威信、祥云、大姚、武定、姚安聚為一個類群,而浦北的中蜂單獨為一個類群。
廣西屬于低海拔地區(qū),山地和丘陵面積約占全省面積的60%,平均海拔約400m。由于蒙自的海拔遠高于廣西的海拔,因而使得浦北和蒙自之間產生了地理環(huán)境的差異,這些差異使得浦北和蒙自在形態(tài)上存在較大分化,與前人的研究一致[7]。
廣西的中蜂個體偏小,體色較淺,背板較小,翅型偏小,蠟鏡和毒囊較小,吻長也短,背板、喙和小盾片的顏色較淺;而子代的雜交優(yōu)勢顯著,體型大于2個親本,顏色則是居于兩者之間。蒙自中蜂的體型要大于浦北縣的,且浦北中蜂明顯符合低海拔地區(qū)東方蜜蜂的形態(tài)特征。其中,翅型(前翅長FL,前翅寬FB)偏小,適應海島風大的特點,這與前人研究[16]一致。8個與體色深淺相關的指標中除了喙的顏色1差異不顯著,其他差異都達到了極顯著水平,數(shù)值越大,顏色越淺,說明浦北縣的中蜂顏色較淺,蒙自的中蜂顏色較深。而廣西的中華蜜蜂較為溫順,好飼養(yǎng),是否跟顏色的深淺存在一定的聯(lián)系,還需進一步的研究證明。
雜交子代的體型大于2個親本,且具有良好雜交優(yōu)勢,說明二者雜交組配,優(yōu)化了2個品種資源,廣西中蜂屬于華南中蜂,云南蒙自中蜂屬于滇南中蜂,二者的雜交結合,有利于中蜂資源的優(yōu)勢互補,培育出更好的地方良種。但由于樣本數(shù)量較少,其相關的研究相對較少,如適應性、生產性能、抗病力等還需通過進一步的試驗研究。
本研究結果表明,廣西的中蜂背板和翅型偏小,蠟鏡和毒囊較小,吻長也短,背板、喙和小盾片的數(shù)值較大,顏色較淺。浦北縣和蒙自的中華蜜蜂形態(tài)特征存在差異,浦北縣中蜂的個體比蒙自中蜂的稍小,體色較淺。與省內幾個地區(qū)相比,廣西浦北縣的中華蜜蜂單獨分為一個類群。而廣西浦北中蜂和云南蒙自中蜂的雜交后代,具有良好的雜交優(yōu)勢,體型上比2個親本大,顏色居于兩者之間,比廣西浦北的顏色較深,比云南蒙自的較淺。
[1]譚 墾,和紹禹,張 炫,等.云南東方蜜蜂形態(tài)特征與環(huán)境因子相關性的研究[J]. 蜜蜂雜志,2002(3):6-7.
[2]何 旭,劉曉鵬,楊慧芳. 談中華蜜蜂的資源效應[J]. 蜜蜂雜志,2015(12):6-7.
[3]匡邦郁,匡海鷗. 蜜蜂生物學[M]. 昆明:云南科技出版社,2003.
[4]許 政,胡軍軍,周桂華. 廣西中蜂養(yǎng)殖與產業(yè)化發(fā)展初探[J]. 中國蜂業(yè),2012(27):16-18.
[5]楊冠煌. 中國蜜蜂資源調查[J]. 中國養(yǎng)蜂,1984(3):4-7.
[6]糜佳霖,譚 墾. 中國東方蜜蜂分類研究結果和進展[J]. 中國蜂業(yè),2007(7): 13-16.
[7]楊 潔,和紹禹,苗永旺,等. 東方蜜蜂(Apiscerana)的分類研究進展[J]. 蜜蜂雜志,2011(3):13-15.
[8]胡宗文,楊 娟,張瓏玉,等. 云南省不同生態(tài)區(qū)域東方蜜蜂形態(tài)特征研究[J]. 動物學研究,2011,32(8):213-219.
[9]國家畜禽遺傳資源委員會組.中國畜禽遺傳資源志:蜜蜂志[M]. 北京:中國農業(yè)出版社,2011:40-64.
[10]陳偉文,王鈺沖,董詩浩,等. 廣東,廣西與云南東方蜜蜂形態(tài)特征比較研究[J]. 蜜蜂雜志,2013(4):7-9.
[11]趙維城. 論云南地貌體系[J]. 云南地理環(huán)境研究,1998(增刊1):47-55.
[12]Ruttner F. Biogeography and taxonomy of honeybee[M]. Berlin:Springer Verlag, 1988: 282.
[13]張祖蕓,余玉生,楊若鵬,等. 微小生物形態(tài)測定儀在蜜蜂形態(tài)學中的應用[J]. 中國蜂業(yè)中旬刊(學術),2012,63(增刊4):23-26.
[14]蘇松坤,陳盛祿,董利生. 西方蜜蜂不同類型雜交子代形態(tài)指標的測定及雜種優(yōu)勢分析[J]. 昆蟲知識,2003,40(6):535-538.
[15]劉艷荷,陳盛祿,鐘伯雄. 西方蜜蜂王漿產量與品質性狀的配合力和雜種優(yōu)勢分析[J]. 遺傳學報,2001,28(10):926-932.
[16]譚 墾,和紹禹,劉意秋. 海南島東方蜜蜂的形態(tài)分類研究[J]. 蜜蜂雜志,2004(11):3-4.