不同人工育王方式對工蜂的形態(tài)差異影響

張祖蕓+余玉生+胡宗文+張學文+王艷輝

摘要：采集區(qū)域產(chǎn)卵和自然產(chǎn)卵2種不同人工育王方式培育下的蜜蜂（Apis L.）群各3群。參照Ruttner 提出的38個蜜蜂形態(tài)指標進行測定，每群測定15只工蜂，每只測定40個指標。結(jié)果顯示，18個跟蜜蜂體型大小相關的指標中，有15個指標試驗組大于對照組，其中跗節(jié)長、第三腹板長的差異達到顯著水平；而吻長、脛節(jié)長、跗節(jié)寬、第三腹板蠟鏡長、第三腹板蠟鏡斜長、第三腹板蠟鏡間距、第六腹板長、第六腹板寬的差異達到極顯著水平，說明控制蜂王在特定區(qū)域產(chǎn)卵的方法能使其后代工蜂的體型增大；而試驗組的肘脈a和肘脈b都減小，11個翅脈角中有7個減小，后翅翅夠數(shù)也減小，說明不同的育王方式能引起蜜蜂翅型和翅脈的變化，但多數(shù)差異不顯著。在8個跟蜜蜂體色相關的指標中，試驗組的小盾片顏色K、顏色B和喙的顏色Lab1均大于對照組，差異達到極顯著水平，而試驗組第四背板顏色小于對照組，差異達到極顯著水平，說明不同的育王方式能引起蜜蜂體色不同程度的變化。由此表明，不同的人工育王方式能使后代工蜂的形態(tài)發(fā)生不同程度的改變，這為培育優(yōu)質(zhì)蜂王提供了參考。

關鍵詞：蜜蜂（Apis L.）；人工育王；區(qū)域產(chǎn)卵；自然產(chǎn)卵；工蜂；形態(tài)；差異

中圖分類號：S892.5+6 文獻標識碼：A 文章編號：0439-8114（2017）02-0281-03

DOI：10.14088/j.cnki.issn0439-8114.2017.02.019

生物體的形態(tài)構(gòu)造是在長期進化過程中與生活環(huán)境相互作用的產(chǎn)物，蜜蜂（Apis L.）的外部形態(tài)、內(nèi)部構(gòu)造及其功能都與采釀花蜜、集貯花粉、蜜蠟筑巢、哺育幼蟲、交配產(chǎn)卵等生命活動息息相關；蜜蜂的形態(tài)特征是區(qū)別品種的依據(jù)，一個品種，無論遷徙何地，在純種繁育下，其形態(tài)特征仍保持相對的穩(wěn)定。實際上，即使在一個純種內(nèi)，無論是量的特征或是質(zhì)的特征，每項特征仍有一定幅度的變化。認識蜜蜂的品種特征和變化范圍，對于正確鑒定蜂種是重要的前提；它需要通過大量、客觀的測定工作，并運用生物統(tǒng)計的分析方法，才能建立起比較客觀和正確的概念[1]。從1988年Ruttner[2]提出測定蜜蜂的38個形態(tài)指標測定標準以來，國內(nèi)外學者進行了廣泛而深入的研究。譚墾等[3，4]提出，東方蜜蜂（A. cerana Fabricius）的形態(tài)學特征值與所處的生態(tài)因素如海拔高度、溫度、濕度、降雨量等密切相關。在漫長的進化過程里，生態(tài)因素作用于蜜蜂的體長、翅膀、后足、第三腹板和第四腹板等的大小，蜜蜂逐漸形成與當?shù)厣鷳B(tài)相適應的形態(tài)學特征，促進了東方蜜蜂亞種分化的趨勢[5]。不同溫度條件對蜜蜂翅膀形態(tài)特征有明顯的影響[6]；太空搭載后也造成蜜蜂航天育種后代的體型變小，翅脈也發(fā)生了不同程度的變異[7]；低溫處理導致中華蜜蜂（A. cerana cerana Fab.）的后翅翅脈發(fā)生變異，有翅脈增加、翅脈突出和翅脈缺失3種類型[8]；不同季節(jié)變化對中華蜜蜂翅脈角變化影響較小，具有一定的遺傳穩(wěn)定性，而反映器官大小和個體大小的形態(tài)遺傳標記變化明顯，且形態(tài)標記的變化與發(fā)育環(huán)境密切相關[9]；對不同飼養(yǎng)方式進行人為干預后，能使中蜂蜂群與生產(chǎn)力相關的形態(tài)指標得到優(yōu)化，這樣有利于蜂群采集蜂蜜、花粉和分泌蜂蠟[10]；室內(nèi)人工飼養(yǎng)培育的蜜蜂與蜂群中自然羽化的蜜蜂個體大小和形態(tài)特征無顯著區(qū)別[11]；補飼花粉對西方蜜蜂（A. mellifera L.）工蜂體蛋白和形態(tài)特征有影響，補飼花粉能使成年工蜂的花粉筐、前翅增大，使幼蜂的前翅、蠟鏡、毒囊也增大[12]。

蜜蜂的形態(tài)特征變化受品種本身遺傳、群勢、蜜源條件和飼養(yǎng)管理等因素影響，在培育蜂王時，采取將蜂王控制在一定區(qū)域內(nèi)產(chǎn)卵可以提高蜂王的初生重[13]。為此，試驗在相同遺傳背景的蜂群里，通過控制蜂王在特定區(qū)域產(chǎn)卵，測定子代工蜂的形態(tài)指標，對比自然產(chǎn)卵的蜂王后代工蜂形態(tài)指標差異，探究其育種方法是否能對后代造成有益影響，從而為該育王方式提供參考。

1 材料與方法

1.1 材料

采集區(qū)域產(chǎn)卵和自然產(chǎn)卵所培育的經(jīng)交尾成功后的蜂王群各3群，每群測定15只。區(qū)域產(chǎn)卵是指移蟲5～6 d前在母群的底箱中用2個框式隔王柵把蜂王限制在1個空脾上產(chǎn)卵（試驗組）；自然產(chǎn)卵是由蜂王在蜂群中自然產(chǎn)卵（對照組）。

試驗所用的儀器及試劑有Verson1.0-微小生物形態(tài)測定儀（北京東方農(nóng)人生物科技有限公司聯(lián)合中國農(nóng)業(yè)科學院共同開發(fā)）、GL-99TI體視顯微鏡（解剖鏡Caution，桂林桂光儀器有限公司）以及鑷子、剪刀、蠟盤、載玻片、蓋玻片、75%乙醇、品紅等。

1.2 方法

蜜蜂樣本的解剖和測定方法參照Ruttner 提出的蜜蜂38個形態(tài)指標測定標準[2，14]，但略有改進，共40個形態(tài)指標，分別是吻長pro、第五背板覆毛長度Hair、第三背板長T3、第四背板長T4、第四背板白色絨毛帶長Tom1、第四背板黑色絨毛帶長Tom2、股節(jié)長Fe、脛節(jié)長Ti、跗節(jié)長ML、跗節(jié)寬MT、第三腹板長S3、第三腹板蠟鏡長WL、第三腹板蠟鏡斜長WT、第三腹板蠟鏡間距WD、第六腹板長L6、第六腹板寬T6、前翅長FL、前翅寬FB、肘脈a、肘脈b、翅脈角A4、翅脈角B4、翅脈角E9、翅脈角L13、翅脈角I10、翅脈角I16、翅脈角N23、翅脈角D7、翅脈角G18、翅脈角K19、翅脈角O26、后翅翅夠數(shù)HOOKS、小盾片顏色Sc、小盾片顏色K、小盾片顏色B、喙顏色Lab1、喙顏色Lab2、第二背板顏色PT2、第三背板顏色PT3、第四背板顏色PT4。

1.3 數(shù)據(jù)分析

試驗所得數(shù)據(jù)采用Microsoft Office Excel 2010軟件處理，運用SPSS 11.5統(tǒng)計學軟件進行單因素最小二乘分析、多重比較（LSD檢驗法），分析和處理結(jié)果以平均值±標準差（SD）表示。

2 結(jié)果與分析

不同人工育王方式培育下工蜂的40個形態(tài)指標對比情況見表1。從表1可知，40個形態(tài)指標中，前18個指標是跟蜜蜂體型大小相關的指標，這其中有15個指標試驗組大于對照組，其中跗節(jié)長、第三腹板長試驗組與對照組的差異達到了顯著水平（P<0.05）；而吻長、脛節(jié)長、跗節(jié)寬、第三腹板蠟鏡長、第三腹板蠟鏡斜長、第三腹板蠟鏡間距、第六腹板長、第六腹板寬試驗組與對照組的差異達到了極顯著水平（P<0.01），說明控制蜂王在特定區(qū)域產(chǎn)卵的方法能使其后代工蜂的體型增大。中間14個指標是跟翅型相關的指標，其中肘脈a和肘脈b都減小，11個翅脈角中有7個減小，后翅翅夠數(shù)也減小，說明不同育王方式能引起蜜蜂翅型和翅脈的變化，但大多數(shù)差異不顯著（P>0.05）。后8個指標是跟蜜蜂體色相關的指標，數(shù)值越大，顏色越淺，其中試驗組的小盾片顏色K、小盾片顏色B和喙顏色Lab1均大于對照組，差異達到極顯著水平（P<0.01）；而試驗組第四背板顏色小于對照組（P<0.01），差異也達到極顯著水平（P<0.01）；說明不同的育王方式能引起蜜蜂體色不同程度的變化。

3 小結(jié)與討論

控制蜂王區(qū)域產(chǎn)卵是培育優(yōu)質(zhì)蜂王的一種方式，可以從鑒定后代的形態(tài)特征，生物學特性、生產(chǎn)性能等來評定其品質(zhì)。試驗只是就形態(tài)特征來做初步判斷，其他方面的鑒定還需進一步的研究。前人研究將蜂王控制在一定區(qū)域內(nèi)產(chǎn)卵可以提高蜂王的初生重[13]，蜂王本身的性能也需大量的試驗數(shù)據(jù)來完善，如王臺接受率、體蛋白含量、交尾成功率等。

試驗中，限制蜂王區(qū)域產(chǎn)卵的育王方式使蜜蜂在外部形態(tài)上發(fā)生變化，具體表現(xiàn)在花粉筐增大（跗節(jié)長和寬）、蠟鏡（第三腹板蠟鏡長和斜長）和毒腺（第六腹板長和寬）增大。成年蜂是蜂群中的采集主力，花粉筐容量增加使蜜蜂在每次采集飛行中，攜帶量增加，降低了采集成本。蠟鏡面積和毒囊大小的增加為蜂群筑巢泌蠟和防御外敵入侵提供了物質(zhì)保障。由此說明，區(qū)域產(chǎn)卵的方式能在一定程度上培育出較優(yōu)質(zhì)的蜂王，其后代工蜂的形態(tài)特征也得以優(yōu)化和促進，這些變化利于采蜜、泌蠟筑巢和防御外敵等；所以人類要在飼養(yǎng)管理中，不斷改進方法，探索新技術(shù)，提高蜜蜂生產(chǎn)力。

蜜蜂屬于完全變態(tài)昆蟲，蛹期結(jié)束后骨骼基本定型，其體型大小直接決定著蜂群的采集能力，這與蜂群的發(fā)展、強大息息相關。試驗中蜜蜂覆毛及絨毛增長，加強了護體和保暖作用，尤其是頭、胸部的絨毛，容易粘附大量花粉，這對采集花粉及促進植物授粉結(jié)實具有積極意義。蜜蜂的翅除用于飛翔外，還能起到扇風、調(diào)節(jié)巢內(nèi)的溫度與濕度、促進稀蜜濃縮以及發(fā)送信號氣味和信號音波的作用。試驗中，試驗組的翅型和翅脈發(fā)生了一定程度的變化，翅脈角大多變小，這對蜜蜂的影響是否有益還需進一步的試驗加以論證。

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