操 君 劉元珍 劉 慶 管鷺斌 何 潔 楊輝祥 梅會會 李至春于守霞 雷德福 曹旭梅 張麗穎 聶紅毅 蘇松坤
(福建農林大學蜂學學院,福州 350002)
眾所周知,蜜蜂是典型的社會性昆蟲,蜜蜂授粉可提高農作物果蔬的產量和品質,生態保護效益顯著,蜜蜂產品更是人類健康之友。
意大利蜜蜂(Apis mellifera ligustica)簡稱意蜂,是西方蜜蜂種內著名的地理亞種,因其采集力、產漿力、產卵力強,可以維持較大群勢,且性情溫馴、經濟價值高等優點,已經成為我國養蜂生產的主要種質資源[1]。經我國養蜂者和蜜蜂育種機構科研人員人工飼養和多年的定向選育后,已經能培育出適應當地氣候特點或具有某項優異生產性能的意蜂品系和遺傳資源[2]。
“蜂強1號”意蜂是利用浙江省豐富的蜜蜂種質資源,從淳安、平湖、長興、蕭山、江山、慈溪、蘭溪、龍游、桐廬、紹興、德清等地11個蜂場組織優良蜂群作為育種素材(11個血統),采用蜜蜂閉鎖群體育種技術和分子標記輔助選育技術[3],注重抗白堊病經濟性狀和蜂王漿優質高產經濟性狀的選育,兼顧蜂群繁殖速度和蜂蜜產量性狀的選育,不斷擇優去劣,經過11個世代的連續選育,形成遺傳相對穩定、抗白堊病能力強、繁殖速度快、群勢強、蜂王漿優質高產的蜂種,取名“蜂強1號”意蜂。
蜜蜂形態特征是形態遺傳變異的直觀表現,逐代定向選育使蜂種的遺傳變異向某一特定方向積累,表現為蜂種在形態、行為或生產性能上的差異[4],而蜂種鑒定主要包括形態特征鑒定、生物學特性鑒定、蜂群生產力鑒定、生化指標測定和分子遺傳標記檢測等[5]。因此,開展“蜂強1號”意蜂蜂種的形態特征檢測分析,可以為該蜂種的審定提供形態學方面的科學根據。
本研究主要依據《蜜蜂新品種新品系配套系審定和遺傳資源鑒定條件》(畜資委[2008]3號文件)要求測定蜜蜂外部形態特征,主要包括吻長、前翅長、前翅寬、a、b、肘脈指數、翅角A4、翅角B4、翅角D7、翅角E9、翅角J10、翅角L13、翅角J16、翅角G18、翅角K19、翅角N23、翅角O26、后翅鉤數、脛節長、股節長、跗節長、跗節寬、第二背板長、第三背板長、第四背板長、第五背板絨毛長、第三腹板長、蠟鏡長、蠟鏡斜長、蠟鏡間距、第六腹板長、第六腹板寬、T、R等蜂種審定相關的形態指標,通過對兩種意蜂工蜂的外部形態特征指標進行測定,從而探索兩意蜂蜂種在外部形態特征上的差異,以及與經濟性狀相關的形態特征上的差異,從而為蜂種鑒定和審定提供形態學方面的依據。
“蜂強1號”意蜂蜂群選取已培育了11代的11個血統蜂群各3群,共33群,每群取10只采集工蜂用于形態指標測定;隨機抽取11個血統蜂群各1群,每群抽取5~6只剛出房工蜂(體色較淺),共58只,用于工蜂初生重測定。
福州本地意蜂為2017年初取自福州市倉山區林鐘煊蜂場飼養的意大利蜜蜂蜂群,隨機抽取30群,每群10只采集工蜂用于形態指標測定;隨機抽取11群,每群抽取5~6只剛出房工蜂,共60只,用于工蜂初生重測定。
標簽紙(采集時間、地點、蜂群、樣本編號、采集人姓名)、樣本瓶(廣口密閉性良好塑料瓶)、樣品箱、75%的乙醇溶液、起刮刀、蜂帽、鉛筆、膠水和水筆等。
微小物體測量與數據分析系統(中國農業科學院農業環境與可持續發展研究所開發);顯微鏡CCD視頻攝像頭:VS-2500;體視顯微鏡(GL型):桂林光學儀器廠;臺式電腦,鑷子,載玻片,蓋玻片,解剖針,吸水紙巾,燒杯,甘油。
選取“蜂強1號”意蜂蜂場11個血統蜂群,每個血統蜂群隨機抽取3群蜜蜂。用自制的吸蜂器于巢門口收集工蜂,每群取30~50只工蜂,取完后將所有蜜蜂用開水燙死使其吻伸直,分類放于已貼好標簽紙的樣本瓶內,用75%乙醇溶液浸泡保存后,放入樣品箱內帶回實驗室;福州本地意蜂用同樣的方法采集。
從所采集“蜂強1號”意蜂與本地意蜂的共63群樣本中,每群取蜜蜂(體色差異不大,肢體完整)10只。用鑷子將各個要測量的工蜂器官完整剝離,并將各器官上的附屬軟組織等雜物清理干凈后,放入清水中漂洗,使各個器官形態在顯微鏡下清晰可辨,將器官平鋪于載玻片上,并且用甘油做粘附劑,確保其端正、不折疊,蓋上蓋玻片,置于載有顯微鏡CCD視頻攝像頭的顯微鏡載物臺上,用微小物體測量與數據分析系統進行圖像采集。
參照1988年Ruttner[6]提出的測定方法,結合2008年國家畜禽遺傳資源委下發的《蜜蜂新品種新品系配套系審定和遺傳資源鑒定文件》中蜜蜂形態特征描述部分,對若干個外部形態指標進行測量。應用微小物體測量與數據分析系統完成對34個形態指標的測定,并保存數據,用SPSS軟件T檢驗的方法分析兩蜂種的各個形態指標數據。
事先將60支離心管逐一標記后稱重,將數據記錄,在“蜂強1號”意蜂蜂場中,隨機抽取11個血統蜂群各1群,每群抽取5~6只剛出房工蜂,用鑷子將剛出房工蜂(體色較淺)抓起放入離心管中,蓋上管蓋,放入樣品箱中帶回實驗室,共采集58只工蜂;福州本地意蜂用同樣方法采集,共采集60只工蜂。實驗室中將剛出房工蜂與離心管一并稱重后,減去事先稱好的離心管重量,即可得工蜂初生重。
本研究所用的“蜂強1號”意蜂工蜂樣本是該蜂種培育到第11代的蜂群中采集的工蜂,采用形態學分析常用的多群體、單個蜂群多樣本的方法??倶颖玖繛?30只,其中“蜂強1號”意蜂采集33個蜂群,每個蜂群至少10個工蜂個體,排除解剖失敗的樣本外,一共330個樣本;福州本地意蜂采集30個蜂群,每個蜂群同樣至少10個工蜂個體,排除解剖失敗的樣本外,共300個樣本。分析使用的樣本量大,減小了個體差異對實驗結果的影響,結果可靠,數據可信。
采用SPSS軟件T檢驗的方法分析各項形態指標數據,其均值與標準差見表1。
T檢驗及方差分析表明:吻長、前翅長(FL)、前翅寬(FB)、a、b、翅角D7、翅角J16、翅角G18、翅角N23、翅角O26、跗節長(ML)、跗節寬(MT)、第二背板長(T2)、第四背板長(T4)、第五背板絨毛長、第三腹板長(S3)、蠟鏡間距(WD)、第六腹板長(T6)、第六腹板寬(L6)、T共19個指標差異極其顯著(P<0.01);翅角A4、翅角B4、翅角K19、股節長(Fe)、第三背板長(T3)共5個指標差異顯著(P<0.05);a、肘脈指數(a/b)、翅角E9、翅角J10、翅角L13、后翅鉤數、脛節長(Ti)、蠟鏡長(WT)、蠟鏡斜長(WT)、R共10個指標沒有顯著性差異(P>0.05)。其中兩蜂種肘脈指數差異不顯著(P>0.05),且“蜂強1號”意蜂的肘脈指數要小于福州本地意蜂;兩蜂種工蜂初生重差異極其顯著(P<0.01),且“蜂強1號”意蜂的工蜂初生重大于福州本地意蜂的工蜂見表2。

表1 “蜂強1號”意蜂與福州本地意蜂的工蜂形態指標對比分析

表2 “蜂強1號”意蜂與福州本地意蜂工蜂初生重對比分析

表3 “蜂強1號”意蜂與福州本地意蜂經濟性狀相關的形態指標對比分析
用SPSS軟件T檢驗的方法分析與經濟性狀相關的形態指標數據,其均值與標準差見表3。
由表3可知:吻長、前翅面積、3+4背板長等形態指標兩蜂種差異極其顯著(P<0.01),跗節指數、蠟鏡長、蠟鏡斜長等指標兩蜂種沒有顯著性差異(P>0.05),且吻長、前翅面積、跗節指數、3+4背板長、蠟鏡長、蠟鏡斜長等形態指標均為“蜂強1號”意蜂大于福州本地意蜂。
分析實驗結果表明,“蜂強1號”意蜂與福州本地意蜂兩蜂種34個形態指標中,19個指標差異極顯著(P<0.01),5個指標差異顯著(P<0.05),該24個指標基本包含與體型形態性狀相關的指標,且“蜂強1號”意蜂的各項指標比福州本地意蜂大,可知“蜂強1號”意蜂體型比福州本地意蜂體型略大;10個指標差異不顯著(P>0.05),其中兩蜂種肘脈指數差異不顯著,且“蜂強1號”意蜂的肘脈指數要小于福州本地意蜂;剛出房工蜂初生重差異極其顯著(P<0.01),且“蜂強1號”意蜂工蜂初生重大于福州本地意蜂工蜂。與經濟性狀相關的形態指標中,吻長、前翅面積、3+4背板長等指標兩蜂種差異極顯著(P<0.01)。
(1)吻長是判斷蜜蜂采蜜能力的一項重要形態指標,吻長越大則更能采集到較深花管的植物,從而可選擇更多的蜜粉源植物,對蜜源的適應性則更強[7]?!胺鋸?號”意蜂吻長更大,能采集到更深花管的植物,與所處的蜜源環境相適應。
(2)蜜蜂前翅面積較大,表明工蜂的飛行能力強,從而采集能力與尋找零星蜜源的能力強,采集范圍大,更能適應相對匱乏的蜜粉源場地[7]?!胺鋸?號”意蜂的前翅面積大于福州本地意蜂,飛行能力更強,更善于尋找零星蜜源。
(3)工蜂背板長度是衡量蜜蜂腹部大小的相對標準,通常以工蜂腹節的第 3、4 背板長度的總和來表示[5]。第 3、4 背板所對應的是工蜂的腹部蜜囊所在處,工蜂3+4背板長度越大,則工蜂腹部蜜囊越大,可貯存花蜜越多?!胺鋸?號”意蜂貯存花蜜能力大于本地意蜂,采集花蜜和釀蜜效率大于本地意蜂。
(4)無論是吻長、前翅面積還是3+4背板長,這些形態指標都與蜜蜂的采集能力密不可分,而這些形態指標均為“蜂強1號”意蜂大于福州本地意蜂,所以可推測“蜂強1號”采集能力可能更強。
也有部分與經濟性狀相關的形態指標如跗節指數、蠟鏡長、蠟鏡斜長等指標,兩蜂種間沒有顯著性差異(P>0.05),跗節指數系指工蜂右后足第一跗節的寬度與長度的比值的百分率,與工蜂攜帶花粉重量有關;蠟鏡長、蠟鏡斜長決定蠟鏡面積,與工蜂泌蠟能力有關[5],可推測兩蜂種的采集花粉能力和泌蠟能力可能沒有顯著差異,具體需進一步研究。
本實驗可為兩蜂種鑒定提供形態學方面的證據,后續可在此基礎上進行分子水平等多層次的鑒定比較。
[1]胥保華.蜜蜂屬內蜂種的分類、地理分布、形態特征和生物學特性[J].山東農業大學學報(自然科學版),2000, 12(3)∶ 31-34.
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[3]陳盛祿,胡福良,蘇松坤,等.蜜蜂集團閉鎖繁殖育種理論[A].第九屆亞洲養蜂大會論文摘要[C].2008∶ 1.
[4]劉先蜀.蜜蜂形態鑒定指標.中國農業百科全書[M].北京:農業出版社,1993∶ 257-258.
[5]陳國宏,王麗華.蜜蜂遺傳育種學[M].北京:中國農業出版社,1993∶ 143-151.
[6]Ruttner F.Biogeograpy and taxonomy of honeybees [J].Berlin∶Springer-Verlag, 1988, 10(5)∶ 284-288.
[7]劉建,吉挺,殷玲,等.云南六個東方蜜蜂群體主要形態指標比較分析[J].中國蜂業,2010, 61(1)∶ 8-10.