東方蜜蜂與西方蜜蜂采集專一性比較研究

陳新蘭 龔雪陽 黃佳 陳丹 丁仲華 曹楚楚 董坤

（云南省蜜蜂資源可持續(xù)利用工程研究中心，云南農(nóng)業(yè)大學(xué)東方蜜蜂研究所，云南農(nóng)業(yè)大學(xué)動物科學(xué)技術(shù)學(xué)院，昆明 650201）

昆蟲是蟲媒植物的授粉主體，為蟲媒植物授粉的昆蟲種類眾多，其中蜜蜂是最理想的授粉昆蟲[1]。而且，蜜蜂授粉在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上具有非常廣泛的應(yīng)用，對農(nóng)作物和果樹等的增產(chǎn)是不可估量的。

蜜蜂之所以能成為理想的授粉昆蟲，其中最主要的原因是蜜蜂具有采集專一性。研究表明，蜜蜂在單次外出采集時，往往只采集同一種植物的花粉和花蜜，并能持續(xù)整個花期[2,3]。Marior[4]對蜜蜂采集專一性研究表明，蜜蜂在發(fā)現(xiàn)喜歡的蜜粉源植物后，會在同一地點、同一時段內(nèi)對某一種特定的植物花粉進行采集。蜜蜂的這種特性，不僅在植物授粉上具有重要的意義，可為授粉實踐和養(yǎng)蜂生產(chǎn)提供指導(dǎo)和參考，而且對保持植物遺傳性狀相對穩(wěn)定以及植物遺傳多樣性的形成和發(fā)展起著十分重要的作用[5,6]。

目前人工飼養(yǎng)的蜜蜂主要是西方蜜蜂和東方蜜蜂，由于它們對生態(tài)條件和蜜粉源狀況已形成了各自的適應(yīng)性，所以對植物花粉采集專一性方面也存在差異。東方蜜蜂原產(chǎn)于亞洲，其分布幾乎遍及整個亞洲；西方蜜蜂原產(chǎn)于歐洲、非洲和中東地區(qū)，由于歐洲移民和商業(yè)交往，現(xiàn)已引入世界各地，其中，中國在20世紀初從日本引進了西方蜜蜂[7]。在美國地區(qū)對西方蜜蜂研究表明，其采集專一性可達99%[8]，而在中國昆明地區(qū)對東方蜜蜂的研究表明，其采集專一性為95%[9]。此外，在中國福建地區(qū)研究東、西方蜜蜂對龍眼和荔枝授粉效果實驗中表明，西方蜜蜂對龍眼和荔枝的采集專一性都高于東方蜜蜂[10]。蜜蜂采集專一性在不同地域、不同蜜源條件、不同季節(jié)可能存在一定差異。這些研究，已經(jīng)對東方蜜蜂和西方蜜蜂的采集專一性有了一定程度的認識，并且也取得了較好的結(jié)果。然而，以上這些文獻報道中的試驗都是在大流蜜源期進行的，而在缺蜜季節(jié)對東、西方蜜蜂采集專一性的研究鮮見報道。因此，本試驗旨在缺蜜期比較東方蜜蜂與西方蜜蜂的采集專一性，以期為缺蜜期（授粉）蜂群管理提供一些建議。

1 材料與方法

本實驗于2016年7月在云南農(nóng)業(yè)大學(xué)東方蜜蜂研究所內(nèi)進行，此時間段是缺蜜期。供試蜂群由云南農(nóng)業(yè)大學(xué)東方蜜蜂研究所提供。所采的顯花植物花粉為離供試蜂群3km內(nèi)的云南農(nóng)業(yè)大學(xué)、中科院昆明植物研究所、黑龍?zhí)豆珗@3處。

1.1 顯花植物花粉的采集和處理

1.1.1 顯花植物花粉的采集

離供試蜂群3km內(nèi)的云南農(nóng)業(yè)大學(xué)、中科院昆明植物研究所、黑龍?zhí)豆珗@3處采集顯花植物花粉樣本。采集花粉樣本時選取還未開放的花蕾，避免其他植物的花粉落在開放的花朵上干擾實驗。將采集到的植物花藥放置于裝有FAA的1.5ml離心管中保存、編號，對樣本植物（植株、花朵）進行拍照。請植物分類專家對樣本植物進行鑒定。花粉形態(tài)圖片與植物種類相對應(yīng)，制作成花粉形態(tài)圖庫。

1.1.2 建立花粉庫

將花朵從FAA液中取出，蒸餾水清洗花粉3次。在干凈的顯微鏡載玻片上加1滴配制好的甘油明膠（明膠∶甘油∶蒸餾水=1∶3∶3）、花粉樣本和藏紅T染色劑，緩緩地對玻片進行加熱，并攪動使其徹底混合均勻，蓋上蓋玻片，在邊緣四周用指甲油封住即可[11]。花粉裝片制作完成后，標注編號、植物種類、采集時間及地點，最后高倍顯微鏡觀察拍照。

1.2 攜粉蜂的取樣和花粉處理

1.2.1 攜粉蜂的取樣

選取群勢相近的東方蜜蜂、西方蜜蜂各3群，分別標記為東方蜜蜂I、東方蜜蜂II、東方蜜蜂III、西方蜜蜂I、西方蜜蜂II和西方蜜蜂III。2016年7月4日至7月17日每隔3天采集一次，共采集5次。每次每群隨機捕捉5只攜帶花粉的回巢蜂，捕捉時間為下午1∶00～2∶00。將捕捉的蜜蜂放入1.5ml離心管中，分群袋裝標記后放入4℃保存。將每只蜜蜂后足上的2個花粉團混合一起，作為1個樣品，即每個蜂種共采集75只蜜蜂，有75個花粉樣品。

表1 部分顯花植物鑒定結(jié)果

1.2.2 蜜蜂花粉團的處理

將花粉團從1只蜜蜂后足取下，放入裝有蒸餾水的1.5ml離心管中，用渦旋儀渦旋1min，使花粉團散開，離心，蒸餾水清洗3次，最后蒸餾水稀釋到1ml，制成花粉懸液。用顯微鏡觀察拍照，與建立的花粉庫進行對比，確定花粉種類。

2 結(jié)果與分析

2.1 花粉樣本庫

本研究共采集了82種同期開花的顯花植物，隸屬于30目，38科，74屬，部分顯花植物鑒定結(jié)果如表1所示。部分粉源植物花粉照片如圖1所示，通過將蜜蜂花粉團和花粉樣本庫對比之后，確定蜜蜂采集了10種植物花粉。這10種植物中，欒樹和紅花酢漿草分布最廣，紫薇和金絲桃分布最少。

2.2 蜜蜂個體采集專一性

在本研究的75只東方蜜蜂的花粉團中，只含有1種植物花粉的花粉團有67個，即東方蜜蜂單次外出只采集1種植物花粉所占的比例為89%，含有2種植物花粉的有8個，即東方蜜蜂單次外出同時采集2種植物花粉所占的比例為11%；而75只西方蜜蜂的花粉團中，全部都只含有1種植物花粉，即西方蜜蜂單次外出只采集1種植物花粉所占的比例為100%。說明在缺蜜期，每只西方蜜蜂單次外出所采集的植物花粉純度比東方蜜蜂的高。

2016年7月上中旬2個蜂種（東、西方蜜蜂）采集植物花粉種類及比例的分析結(jié)果如表2所示。由表2可知，東方蜜蜂所采集花粉的植物種類有10種，分別為紅千層、玉米、辣椒、欒樹、紅花酢漿草、紫薇、金絲桃、白車軸草、鬼針草和萼距花；西方蜜蜂所采集花粉的植物種類有5種，分別為欒樹、紅花酢漿草、鬼針草、辣椒和玉米。根據(jù)一段時間內(nèi)（7月上中旬）蜂群外出采集花粉的結(jié)果，在缺蜜期東方蜜蜂采集的植物種類比西方蜜蜂的多。

圖1 部分粉源植物花粉照（10×40倍下觀察）

此外，東方蜜蜂單次外出采集的植物花粉中，紅千層、玉米和辣椒的花粉占比高，分別為31%、20%和16%，西方蜜蜂單次外出采集的植物花粉中，欒樹和紅花酢漿草的花粉占絕大多數(shù)，比例分別為48%和37%。結(jié)合2.1的結(jié)果（欒樹和紅花酢漿草在云南農(nóng)業(yè)大學(xué)校園內(nèi)的種植面積相比其他植物的較大），說明在缺蜜期西方蜜蜂更偏向于大面積種植的植物（大宗蜜源）。除此之外，我們還發(fā)現(xiàn)，西方蜜蜂采集的5種植物中，東方蜜蜂都有采集。這表明，西方蜜蜂和東方蜜蜂的采集生態(tài)位有部分重疊。

2.3 蜜蜂群體采集專一性

東、西方蜜蜂III群之間采集的植物花粉種類及其比例如表3所示。由表3可知，經(jīng)過單次外出采集，東方蜜蜂群I只采集1種植物花粉所占的比例為88%，東方蜜蜂群II為88%，東方蜜蜂群III為92%。即在缺蜜期，3群東方蜜蜂采集的植物花粉純度都沒有達到100%。此外東方蜜蜂群I采集的植物種類為8種，東方蜜蜂群II為6種，東方蜜蜂群III為7種，即在缺蜜期，3群東方蜜蜂采集的植物種類相差不大。同理，根據(jù)單次外出采集花粉結(jié)果，3群西方蜜蜂在缺蜜期采集的植物花粉純度都為100%，且3群西方蜜蜂在缺蜜期采集的植物種類也相差不大。即在缺蜜期，同種蜜蜂群與群之間采集的花粉種類不完全相同，但差異不大。

表2 東、西方蜜蜂采集植物花粉的種類及其比例

表3 東、西方蜜蜂蜂群之間采集植物花粉的種類及其比例

3 討論

東方蜜蜂和西方蜜蜂采集植物花粉的種類和比例結(jié)果分析顯示，從個體水平看，在缺蜜期蜜蜂單次外出采集，東方蜜蜂采集的植物花粉純度低于西方蜜蜂。這說明在缺蜜期，西方蜜蜂的采集專一性強于東方蜜蜂。據(jù)Grant[8]和董霞[9]等人的研究，即便是在蜜源充足時，西方蜜蜂的采集專一性（99%）也比東方蜜蜂的采集專一性（95%）強。由此可初步判斷，在種群規(guī)模相近的情況下，不管外部蜜源處于什么狀況，西方蜜蜂的采集專一性都比東方蜜蜂的強。

此外，從群體水平看，在缺蜜期蜜蜂單次外出采集，東方蜜蜂采集的植物種類比西方蜜蜂的多，且西方蜜蜂更偏向于采集大面積種植的植物。這表明在缺蜜期西方蜜蜂對大宗蜜源具有較強的采集能力，而東方蜜蜂能夠發(fā)現(xiàn)并善于利用分散的零星蜜源。雖然如此，東方蜜蜂在缺蜜期也會采集西方蜜蜂所采集的植物。余林生[12]等人在研究東方蜜蜂和西方蜜蜂食物（蜜源植物）資源生態(tài)位中提出，東方蜜蜂和西方蜜蜂的食物資源生態(tài)位會存在一部分重疊。本研究表明，在缺蜜期東方蜜蜂和西方蜜蜂的食物資源生態(tài)位也存在一部分重疊。

在缺蜜期，同種蜜蜂群與群之間采集的植物種類不完全一樣，但差異不大。推測可能的原因是，即使是同種蜜蜂也存在采集領(lǐng)域的分化，但是這種領(lǐng)域的分化不明顯。有關(guān)同域擺放的不同蜂種的采集領(lǐng)域、或同種蜜蜂不同蜂群的采集領(lǐng)域問題還有待進一步研究。

本研究通過在缺蜜期比較東方蜜蜂和西方蜜蜂的采集專一性可知，在缺蜜期，西方蜜蜂的采集專一性強于東方蜜蜂；東方蜜蜂更善于利用零星蜜源；東方蜜蜂的采集生態(tài)位和西方蜜蜂有部分重疊。