中華蜜蜂遺傳資源保護(hù)的方案與路徑

王紅芳 劉振國(guó) 王穎 胥保華

（山東農(nóng)業(yè)大學(xué)動(dòng)物科技學(xué)院，泰安271018）

中華蜜蜂遺傳資源保護(hù)的方案與路徑

王紅芳 劉振國(guó) 王穎 胥保華

（山東農(nóng)業(yè)大學(xué)動(dòng)物科技學(xué)院，泰安271018）

中華蜜蜂（Apis cerana cerana，簡(jiǎn)稱中蜂）是我國(guó)本土當(dāng)家蜂種，長(zhǎng)期以來由于西方蜜蜂（Apis mellifera）的引入、種間競(jìng)爭(zhēng)以及飼養(yǎng)管理等問題導(dǎo)致中蜂數(shù)量驟減、種性退化。因此，中蜂保護(hù)已成為我國(guó)養(yǎng)蜂業(yè)的重要任務(wù)。目前，中蜂的保種機(jī)構(gòu)有國(guó)家級(jí)保護(hù)區(qū)、國(guó)家級(jí)保種場(chǎng)、國(guó)家級(jí)遺傳資源基因庫(kù)，省級(jí)保護(hù)區(qū)、省級(jí)保種場(chǎng)；保種方式主要有原產(chǎn)地保種（保護(hù)區(qū)和保種場(chǎng)）和基因庫(kù)保種（蜜蜂活體、精液、胚胎、全基因組等）。保種場(chǎng)的保種技術(shù)主要涉及閉鎖繁育技術(shù)和人工授精技術(shù)，基因庫(kù)保種的核心技術(shù)是雄蜂精液的低溫冷藏技術(shù)。此外，保種場(chǎng)核心群的來源、規(guī)模、隔離半徑、保種檔案的建立及保管等都有規(guī)范的要求。本文就中蜂的保種方案、保種技術(shù)及其相關(guān)問題進(jìn)行了闡述，以為各地中蜂保種工作提供參考。

中華蜜蜂；保種方案；保種技術(shù)

中華蜜蜂（Apis cerana cerana）簡(jiǎn)稱中蜂，是中國(guó)境內(nèi)東方蜜蜂的總稱，它有7000多萬年的進(jìn)化史，在中國(guó)已馴養(yǎng)了3000多年[1]，是中國(guó)獨(dú)有的蜜蜂當(dāng)家品種，也是中國(guó)重要的本土蜜蜂資源。2006年被列入農(nóng)業(yè)部國(guó)家級(jí)畜禽遺傳資源保護(hù)品種（農(nóng)業(yè)部第662號(hào)公告）。1896年，意大利蜜蜂（Apis mellifera L.）等西方蜜蜂的優(yōu)良品種引入我國(guó)，由于其較強(qiáng)的生產(chǎn)能力和繁殖性能，西方引入蜂種在我國(guó)迅速發(fā)展，使得原來分布廣泛、數(shù)量巨多的本土當(dāng)家蜂種——中華蜜蜂的數(shù)量驟減、種性退化。西蜂和中蜂對(duì)我國(guó)自然生態(tài)系統(tǒng)的意義雖然多有重疊，但中蜂依然具有西蜂無法替代的生態(tài)意義，如中蜂具有耐低溫、嗅覺靈敏善采零星蜜源的特點(diǎn)，是低氣溫開花的物種（如柃屬、香薷屬）和零星開花植物（如低灌木和草本植物）傳粉的主要媒介[2]。中蜂比西蜂還具有出勤早、回巢晚的優(yōu)點(diǎn)，因此，中蜂對(duì)本地植物授粉的廣度和深度都超過西蜂。中蜂數(shù)量減少和種性的退化，會(huì)使很多植物因授粉不足而數(shù)量逐漸減少甚至絕滅。因此，對(duì)中蜂保護(hù)也是對(duì)生態(tài)系統(tǒng)生物多樣性的保護(hù)。此外，中蜂具有抗亮熱力螨（T.clareae）、適應(yīng)性強(qiáng)、消耗飼料少等很多西蜂無法比擬的優(yōu)點(diǎn)，對(duì)中蜂保種也是對(duì)蜂種遺傳資源多樣性的保護(hù)。

外來西方蜂種的引入給本土中蜂帶來了巨大的沖擊和威脅：一則體現(xiàn)在食物資源的競(jìng)爭(zhēng)。中西方蜜蜂混養(yǎng)區(qū)易產(chǎn)生盜蜂，在盜蜂過程中，中蜂往往因個(gè)體較小而戰(zhàn)敗，從而被西蜂逼退至宜居場(chǎng)地之外，亦或被西蜂打垮，蜂群不復(fù)存在；二則西蜂的雄蜂會(huì)干擾中蜂蜂王的自然交尾，導(dǎo)致中蜂蜂王交尾失敗，蜂群繁衍受阻。除了種間競(jìng)爭(zhēng)之外，外部環(huán)境的改變，也是中蜂數(shù)量減少的原因之一，例如毀林造田、濫施農(nóng)藥、環(huán)境污染等因素。因此,若不給予中華蜜蜂一定的保護(hù)，其數(shù)量會(huì)繼續(xù)減少，分布范圍將進(jìn)一步縮小、品質(zhì)逐漸下降，長(zhǎng)此以往將危及中華蜜蜂蜂種的生存[3]。因此，中華蜜蜂的保種工作已成為我國(guó)養(yǎng)蜂業(yè)的重要任務(wù)。

1 中華蜜蜂的類型及分布

中華蜜蜂廣泛分布于除新疆以外的全國(guó)各地，特別是南方丘陵和山區(qū)。中蜂在被人類飼養(yǎng)以前，一直處于野生狀態(tài)，它們喜歡在樹洞、石縫、地穴等天然洞穴里筑巢。根據(jù)中華蜜蜂在我國(guó)分布的地理位置的不同可以分為北方中蜂、華南中蜂、華中中蜂、云貴高原中蜂、長(zhǎng)白山中蜂、海南中蜂、阿壩中蜂、滇南中蜂、西藏中蜂9個(gè)類型。

北方中蜂的中心產(chǎn)區(qū)為黃河中下游流域，包括山東、山西、陜西、河北、河南、寧夏、北京、天津等地區(qū)的山區(qū)以及四川北部山區(qū)。華南中蜂的中心產(chǎn)區(qū)為兩廣、福建、臺(tái)灣、浙江以及安徽南部和云南東部等山區(qū)。華中中蜂的中心產(chǎn)區(qū)為長(zhǎng)江中下游流域，主要包括湖南、湖北、江西、安徽以及浙江西部和江蘇南部等地區(qū)。云貴高原中蜂的中心產(chǎn)區(qū)主要為貴州西部、云南東部和四川西南部的高海拔地區(qū)。長(zhǎng)白山中蜂的中心產(chǎn)區(qū)是吉林省的長(zhǎng)白山區(qū)以及遼寧東部山區(qū)。海南中蜂的中心產(chǎn)區(qū)主要是海南島。阿壩中蜂主要分布于四川西北部的雅礱江流域和大渡河流域的阿壩和甘孜兩州，青海東部和甘肅東南部亦有分布，中心分布區(qū)在馬爾康、金川、小金、壤塘、理縣、松藩、九寨溝等縣。滇南中蜂的中心產(chǎn)區(qū)位于云南南部的橫斷山脈南麓，地形十分復(fù)雜。西藏中蜂主要分布于西藏東南部的雅魯藏布江河谷地帶，海拔較高，林芝地區(qū)和山南地區(qū)的錯(cuò)那縣是中心主產(chǎn)區(qū)[4]。

由此可見，不同類型的中蜂分布的地理位置和自然生態(tài)條件差異較大，這就導(dǎo)致不同類型中蜂的外觀形態(tài)特征、生物學(xué)特性、生產(chǎn)性能以及對(duì)環(huán)境的喜好性等方面都存在差異，即每個(gè)類型的中蜂都有各自的特點(diǎn)。因此，將同一類型的中蜂進(jìn)行原產(chǎn)地保種才是最科學(xué)合理的保種方案。例如，海南中蜂經(jīng)過長(zhǎng)期的進(jìn)化，已經(jīng)適應(yīng)熱帶季風(fēng)海洋性氣候，夏無酷暑，冬無嚴(yán)冬，其抗寒性能勢(shì)必要比北方中蜂差。如果將海南中蜂轉(zhuǎn)移到北方地區(qū)進(jìn)行保種，可能會(huì)導(dǎo)致海南中蜂無法存活，僥幸存活的群體為了適應(yīng)寒冷干燥的環(huán)境，勢(shì)必會(huì)逐漸改變自身原有的特性，那么這樣的保種也就失去了保種的意義。

2 中華蜜蜂的保種方式

為了保護(hù)中華蜜蜂，我國(guó)主要采取了原產(chǎn)地保種和基因庫(kù)保種兩種方式。原產(chǎn)地保種包括保種場(chǎng)和保護(hù)區(qū)保種，而基因庫(kù)保種主要包括中蜂精液和胚胎冷凍保存以及中蜂遺傳資源的活體保種。

2.1中華蜜蜂保護(hù)區(qū)保種

為了對(duì)中蜂實(shí)施有效保護(hù)，我國(guó)建立了國(guó)家和省兩級(jí)保護(hù)區(qū)，從而使中蜂的保護(hù)具有了法律保障。其中國(guó)家級(jí)中蜂保護(hù)區(qū)有兩個(gè)，即長(zhǎng)白山中蜂保護(hù)區(qū)和華中中蜂保護(hù)區(qū)。按照《畜禽遺傳資源保種場(chǎng)保護(hù)區(qū)和基因庫(kù)管理辦法》（農(nóng)業(yè)部令第64號(hào)）中的相關(guān)規(guī)定，中蜂的保護(hù)區(qū)一般要求設(shè)在中華蜜蜂遺傳資源的中心原產(chǎn)區(qū)。保護(hù)區(qū)內(nèi)應(yīng)具有兩個(gè)以上的保種點(diǎn)，且應(yīng)具備良好的自然交尾隔離區(qū)。保種規(guī)模上要求單一蜂種保護(hù)數(shù)量不少于保種場(chǎng)群體規(guī)模的5倍。保護(hù)區(qū)在區(qū)域上也應(yīng)該有規(guī)范的劃分，嚴(yán)格來講，從內(nèi)至外應(yīng)依次劃分為核心區(qū)、緩沖區(qū)、人工飼養(yǎng)區(qū)和無蜂隔離區(qū)等[5]。

核心區(qū)是指中蜂的原生態(tài)自然保護(hù)區(qū)域，在該區(qū)域可讓中蜂在野生自然狀態(tài)下生存、發(fā)展。劃定該區(qū)域的目的是為土生土長(zhǎng)的中華蜜蜂提供一個(gè)可自由、自然發(fā)展的凈土，排除外來蜂種的干擾。同時(shí)，為了確保中蜂能夠自然發(fā)展，在該區(qū)域內(nèi)除利用人力全力保護(hù)自然原生態(tài)植被、為蜂群提供適宜的棲息洞穴、適當(dāng)清除中蜂敵害生物[6]以及必要、有計(jì)劃的科學(xué)活動(dòng)之外，對(duì)蜂群的活動(dòng)不得作出其他任何人為干預(yù)。該區(qū)域?qū)Ψ淙哼M(jìn)出的控制上，一般要求，蜂種可以外引，但是不能引入外來蜂種和蜂群。緩沖區(qū)是中蜂保護(hù)的混合地帶，是中蜂保護(hù)與利用的兼顧區(qū)域。在這一區(qū)域允許中蜂野生化繁育區(qū)與傳統(tǒng)人工飼養(yǎng)區(qū)共存。但主要以野生自然中蜂群為主，以人工飼養(yǎng)蜂群為輔，對(duì)人工飼養(yǎng)中蜂采取不鼓勵(lì)或者限制其過度發(fā)展的方式，以免完全人工飼養(yǎng)過度對(duì)原始蜂群造成影響。中蜂人工飼養(yǎng)區(qū)也可稱為中蜂改良保護(hù)區(qū)。該區(qū)域是在保護(hù)區(qū)的統(tǒng)一科學(xué)規(guī)劃下，鼓勵(lì)發(fā)展中蜂的養(yǎng)殖生產(chǎn)以及對(duì)中蜂進(jìn)行改良與選育，也就是對(duì)原始中蜂資源加以利用、提高生產(chǎn)性能、創(chuàng)造經(jīng)濟(jì)效益的區(qū)域。但是該區(qū)域的養(yǎng)殖與選育也應(yīng)保持適度的規(guī)模和范圍，因?yàn)槿斯ゑZ化勢(shì)必會(huì)改變中蜂的某些野生性能，例如抗病能力下降等，從而使蜂病頻發(fā)、蜂藥使用成為常態(tài)，如果不有效控制該區(qū)域的規(guī)模與范圍，勢(shì)必會(huì)對(duì)保護(hù)區(qū)內(nèi)層的緩沖區(qū)與核心區(qū)產(chǎn)生滲透效應(yīng)，從而對(duì)野生中蜂保護(hù)產(chǎn)生不利影響。隔離區(qū)是指非蜂區(qū)。劃定該區(qū)域的目的是為了有效隔離外來蜂種的進(jìn)入。保護(hù)區(qū)邊界（即隔離區(qū)外圍）要嚴(yán)格按照國(guó)家有關(guān)規(guī)定樹立明顯的標(biāo)志，建立有效的監(jiān)管與巡查機(jī)制，防止其他蜂種進(jìn)入。但現(xiàn)有保護(hù)區(qū)往往缺少界限明顯、跨度足夠?qū)挼慕^對(duì)無蜂隔離區(qū)，這也是目前的中蜂保護(hù)區(qū)存在的問題之一。

2.2中華蜜蜂保種場(chǎng)保種

保種場(chǎng)是中蜂保護(hù)的另一種重要的方式，目前已建立國(guó)家級(jí)中蜂保種場(chǎng)三個(gè)，分別是依托遼寧省蜜蜂原種場(chǎng)和陜西省榆林市種蜂場(chǎng)建設(shè)的國(guó)家級(jí)中蜂保種場(chǎng)以及位于江西上饒的國(guó)家級(jí)中蜂保種場(chǎng)。按照農(nóng)業(yè)部《畜禽遺傳資源保種場(chǎng)保護(hù)區(qū)和基因庫(kù)管理辦法》的規(guī)定，畜禽遺傳資源保種場(chǎng)的場(chǎng)址應(yīng)該選在原產(chǎn)地或與原產(chǎn)地自然生態(tài)條件一致或相近的區(qū)域；蜜蜂保種場(chǎng)核心群數(shù)量應(yīng)至少60群。中華蜜蜂保種場(chǎng)核心群必須屬于中蜂的同一類型，在外部形態(tài)、經(jīng)濟(jì)性狀、生物學(xué)習(xí)性等方面要具有高度一致性，但親緣關(guān)系應(yīng)盡可能遠(yuǎn)。在建立保種場(chǎng)核心群時(shí)，群體規(guī)模越大、親緣關(guān)系越遠(yuǎn)，種群異質(zhì)性等位基因數(shù)量就越多，這樣可有效降低在保種過程中近親交配和性等位基因純合機(jī)率，即降低產(chǎn)生二倍體雄性個(gè)體的比例，從而降低因純合二倍體雄性幼蟲死亡而導(dǎo)致原有基因丟失的可能性。

蜜蜂保種場(chǎng)的建立與選擇也有不同于畜禽之處，因?yàn)槊鄯涞娘w翔特點(diǎn)，中蜂保種需要科學(xué)的隔離空間，才能避免蜂種的雜交，保證種性的純正。一般要求平原地區(qū)的隔離半徑16 km以上，山區(qū)的隔離半徑12 km以上。但是由于西方蜜蜂飼養(yǎng)的普遍性，且流動(dòng)性大，基本上是在蜜源區(qū)無處不在，加之在適合原產(chǎn)地中蜂生存的地區(qū)，外引中蜂也非常普遍，完全避開西方蜜蜂和外引中蜂的干擾，選擇合適的中蜂保種場(chǎng)是有難度的。因此，將中蜂保種場(chǎng)與保護(hù)區(qū)相互依托而建是一個(gè)可行的辦法，即在保種場(chǎng)的基礎(chǔ)上設(shè)立保護(hù)區(qū)或者在保護(hù)區(qū)的核心區(qū)域建立保種場(chǎng)[5]。因?yàn)楸Ｗo(hù)區(qū)的建立有相關(guān)法律保障，可有效禁止外來蜂種和外引中蜂的進(jìn)入，同時(shí)也可以防止人為盜取原產(chǎn)地的野生中蜂。但是，目前我國(guó)現(xiàn)有的中蜂保護(hù)區(qū)和保種場(chǎng)均是單獨(dú)建立的，這也是中蜂保種中存在的問題之一。

2.3中華蜜蜂基因庫(kù)保種

基因庫(kù)保種不同于中蜂的原產(chǎn)地保種，是利用科技手段對(duì)中蜂的遺傳物質(zhì)進(jìn)行保存的一種方法。該保種方法雖然科技含量較高，但是在方式方法上不像原產(chǎn)地保種那么復(fù)雜，其優(yōu)點(diǎn)在于可以利用保存的中蜂遺傳物質(zhì)將被保中蜂品種進(jìn)行還原。因此，基因庫(kù)保種既是中蜂原產(chǎn)地保種之外的重要途徑，也是中蜂原產(chǎn)地保種的重要科技支撐力量。通常中蜂基因庫(kù)保種保存的對(duì)象包括中蜂的精液、胚胎和中蜂活體。

《畜禽遺傳資源保種場(chǎng)保護(hù)區(qū)和基因庫(kù)管理辦法》也對(duì)國(guó)家級(jí)畜禽遺傳資源基因庫(kù)的建立設(shè)定了條件。首先，要有固定的場(chǎng)所，所在地及附近地區(qū)無重大疫病發(fā)生史；其次，要有遺傳材料保存庫(kù)、質(zhì)量檢測(cè)室、技術(shù)研究室、資料檔案室等；有蜂種遺傳材料制作、保存、檢測(cè)、運(yùn)輸?shù)仍O(shè)備；具備防疫、防火、防盜、防震等安全設(shè)施；水源、電源、液氮供應(yīng)充足；第三，要有從事遺傳資源保護(hù)工作的專職技術(shù)人員等?；驇?kù)的活體保種應(yīng)該與保種場(chǎng)條件一致。采用冷凍精液的方法保種，應(yīng)每個(gè)蜂種必須保存1200 ml以上精液，蜜蜂精液至少要保證冷凍保存12個(gè)月以上復(fù)蘇存活率在50%以上，受精率應(yīng)不低于50%。目前，吉林省養(yǎng)蜂科學(xué)研究所是國(guó)家農(nóng)業(yè)部批準(zhǔn)的唯一國(guó)家級(jí)蜜蜂基因庫(kù)依托單位，保存了包括長(zhǎng)白山中蜂在內(nèi)的16個(gè)蜜蜂品種、品系[7]的遺傳資源。

3 中華蜜蜂的保種技術(shù)

在使用上述保種方式進(jìn)行中蜂保種時(shí)，要掌握特定的保種技術(shù)。如果采用自然交尾進(jìn)行繁殖時(shí)，保種場(chǎng)的核心群通常需要采用閉鎖繁育技術(shù)；如需人為控制交尾，則需利用蜜蜂的人工授精技術(shù)；基因庫(kù)保種主要采用低溫貯存技術(shù)保存蜜蜂精液。

3.1閉鎖繁育技術(shù)

要保持中華蜜蜂血統(tǒng)純正，往往會(huì)與蜜蜂的性遺傳機(jī)制產(chǎn)生矛盾。因?yàn)榛铙w純種保護(hù)過程中必然要通過近親繁殖的方式，根據(jù)蜜蜂的性決定機(jī)制，當(dāng)蜜蜂過度近交使基因純度達(dá)到100%時(shí)，則會(huì)出現(xiàn)二倍體雄蜂，此類個(gè)體在幼蟲期就會(huì)被工蜂吃掉，不能正常羽化出房，導(dǎo)致蜂群逐漸衰退，種群原有基因慢慢丟失[8,9,10]。為了達(dá)到品種保護(hù)的目的，同時(shí)又能避免幼蟲存活率下降，20世紀(jì)70年代中期到80年代初，美國(guó)遺傳育種學(xué)家Laidlaw和page提出了閉鎖繁育的育種方案[11,12]。

蜜蜂閉鎖繁育是根據(jù)蜜蜂群體有效含量，選擇數(shù)量足夠、無親緣關(guān)系（或親緣關(guān)系盡可能遠(yuǎn)）的優(yōu)良蜂群組成種群組[13]。種群組內(nèi)群體有效含量要足夠大，且遺傳變異性要高。根據(jù)群體遺傳學(xué)理論計(jì)算可知，種群數(shù)為50時(shí)，閉鎖繁育40代后，保種群體的平均幼蟲成活率約為80%。在蜜蜂保種實(shí)踐中，通常建議將40代后，保種群體的平均幼蟲成活率不低于85%作為保種目標(biāo)之一。因此，建議閉鎖繁育的種群數(shù)不低于60群。閉鎖繁育過程中將種群組嚴(yán)格“閉鎖”起來，種群組內(nèi)所有的蜂群既是父群又是母群，不允許種群組以外的任何蜂群進(jìn)入。種群組內(nèi)的所有種群可采用隨機(jī)自然交配、混精授精和頂交三種交配方式。種群組的繼代蜂王，視種群組的大小，可采用母女頂替或擇優(yōu)選留[14,15]。

實(shí)踐表明，保種場(chǎng)通常每年繁育一代種群，有時(shí)，兩年才繁育一代。這樣，閉鎖繁育40代就需要40～80年。因此，采用這個(gè)繁育方法，至少可保證蜂群在40～80年內(nèi)仍能正常生存和發(fā)展，其優(yōu)良性狀仍能得到正常表現(xiàn)。

3.3蜜蜂人工授精技術(shù)

建立在蜜蜂人工授精技術(shù)基礎(chǔ)上的定向控制交尾是實(shí)現(xiàn)中蜂高效保種的重要手段。蜂王的人工授精技術(shù)是指在顯微鏡下，借助蜂王人工授精儀和微量注射器將雄蜂的精液注射到蜂王生殖腔內(nèi)，從而實(shí)現(xiàn)蜂王定向交尾繁殖的技術(shù)。這項(xiàng)技術(shù)在蜜蜂保種過程中也很有價(jià)值，閉鎖繁育過程中的混精授精和頂交交配方式都是通過蜜蜂的人工授精技術(shù)得以實(shí)現(xiàn)。

（未完待續(xù)）