金水華 張華偉
(浙江平湖畜牧局,平湖 314200)
意大利蜂(Apis mellifera L.)自然分布于歐洲阿爾卑斯山與地中海之間的狹長地域。多變的地中海氣候使得意大利蜂在長期適應環(huán)境過程中進化為適應多重氣候、地理影響的不同生態(tài)類型。同時,伴隨該地域現(xiàn)代養(yǎng)蜂技術的推廣,意大利蜂在馴養(yǎng)過程中逐漸被賦予了高馴化程度、高繁殖效率以及高產蜜等養(yǎng)蜂生產指標。
我國首次于1913年從日本引入意大利蜂[1]。國內多數(shù)學者認為,意大利蜂原生態(tài)型現(xiàn)保存于國家級蜜蜂基因庫(吉林)[2]。然而,自從上世紀20~30年代以來,意大利蜂在北緯30°35′~30°51′、東經120°56′~121°15′之間近537km2的浙江省平湖地區(qū),形成了西方蜜蜂的一個種群,一些學者稱之為意大利蜂平湖生態(tài)型[3]。在意大利蜂平湖生態(tài)型形成過程中,平湖養(yǎng)蜂人不僅保留了意大利蜂的原有養(yǎng)蜂生產指標,而且就地開發(fā)了另外一個養(yǎng)蜂生產指標——高產蜂王漿。這表明,人工選擇充當種群進化與環(huán)境適應的馴化“推手”,不僅在實踐中豐富了我國西方蜜蜂基因庫的資源多樣性,而且在理論上拓展了西方蜜蜂高產性狀的科學內涵。
十字花科植物油菜是浙江省平湖地區(qū)的主要蜜、粉源植物。受當?shù)貧夂?、地理雙重影響,當?shù)赜筒藘H持續(xù)半個多月花期;然而,當?shù)匾獯罄淠軌虺掷m(xù)繁育10個月之久。那么,平湖養(yǎng)蜂人是如何保障花粉的足量供應呢?那就是使用一種高蛋白質蜜蜂飼料——蜜蜂代用花粉。不僅如此,平湖養(yǎng)蜂人在使用和推廣蜜蜂代用花粉過程中總結出了一套篩選蜂王漿高產蜂群的蜜蜂定向繁育技術理念。其中,“咬定蜂王漿高產種王”是平湖養(yǎng)蜂人堅守不放棄、不間斷探索西方蜜蜂高產性狀的思維方式,“家庭養(yǎng)殖”是平湖養(yǎng)蜂人推廣當?shù)匾獯罄淦毡椴捎玫娘曫B(yǎng)方式,“定地取漿”是平湖養(yǎng)蜂人利用蜜蜂人工替代花粉就地生產蜂王漿的經營方式,“移蟲育王”是平湖養(yǎng)蜂人消除蜂群幼蟲信息素誘導將蜜蜂代用花粉轉化為蜂王漿的生產方式。經過近40年的人工選擇,平湖養(yǎng)蜂人用時間換空間,最終將當?shù)匾獯罄溟_發(fā)為批量生產蜂王漿的生物反應器。目前,平湖養(yǎng)蜂戶(人)多達200多家,意大利蜂平湖生態(tài)型數(shù)量近10000群。
那么,意大利蜂平湖生態(tài)型(較意大利蜂原生態(tài)型)在形態(tài)學檢測指標上發(fā)生了哪些變化呢?王進州等[4]通過13項尺度類形態(tài)學指標對歐洲黑蜂和遠東黑蜂快速進行了形態(tài)變異分析。為了揭示意大利蜂平湖生態(tài)型的形態(tài)變異特征,本研究首先從當?shù)?04個養(yǎng)蜂戶(共計6760群蜂)隨機抽樣30戶,從每戶蜂場隨機抽取6群蜂,從每群蜂抽取100只工蜂;其次,通過顯微圖像分析方法測定每只工蜂的13項尺度類形態(tài)學指標;最后,通過F-分析比較上述指標測定值均數(shù)的離散性,以及通過t-檢驗進行上述指標測定值均數(shù)與意大利蜂原生態(tài)型相應測定值均數(shù)的差異性比較。
從浙江省平湖地區(qū)104個養(yǎng)蜂戶中隨機抽樣30戶,每戶隨機抽樣6群蜜蜂,從每群蜂抽取100只工蜂,浸泡于盛有75%乙醇的250ml型標本瓶中。
參照西方蜜蜂解剖圖譜,用眼科手術鑷子和剪刀依次將吻、第三背板、第四背板、第四蠟鏡、右前翅以及右后腿從相應部位解剖出來,并且浸泡于30%乙醇溶液。
依據(jù)載玻片涂片法的制作方法,分別將吻、第三背板、第四背板、第四蠟鏡、右后腿遠端跗節(jié)固定于甘油中;依據(jù)載玻片滴片法的制作方法,將右前翅固定于去離子水中。每一張載玻片承載20~25個相同的蜜蜂解剖器官。
M165FC型計算機輔助顯微圖像分析系統(tǒng)(德國,徠卡公司)具有圖像捕獲和數(shù)據(jù)處理2個應用軟件。前者通過多通路光學-數(shù)字轉化功能將載玻片承載的蜜蜂解剖器官自動錄入Excel表格,并且按照先后順序在Excel表格自動排列圖像;后者通過線性指標測定功能依次對排列圖像進行長度測定,并且將指標測定值按照指標分類類別形式自動記錄于Excel表格。
本研究通過上述方法分別測定了實驗組和對照每一只蜜蜂樣本的吻長度,第三背板寬度,第四背板長度和寬度,第四蠟鏡長度、寬度和面積,前翅長度、寬度、面積和肘脈指數(shù),以及跗節(jié)長度和寬度。
首先,通過計量資料指標統(tǒng)計方法,將上述指標測定值歸納為均數(shù)和標準差。其次,通過S-PLUS統(tǒng)計軟件(S-PLUS 6)的F-分析模塊,比較意大利蜂平湖生態(tài)型測定值均數(shù)與意大利蜂原生態(tài)型測定值均數(shù)的離散程度;通過S-PLUS統(tǒng)計軟件的t-檢驗模塊,比較意大利蜂平湖生態(tài)型測定值均數(shù)與意大利蜂原生態(tài)型測定值均數(shù)的差異性。當概率p值<0.05時,比較結果有差異;當概率p值>0.05時,比較結果無差異。
在本研究中,我們通過參考西方蜜蜂解剖圖譜,從每一只意大利蜂平湖生態(tài)型樣本和意大利蜂原生態(tài)型樣本的解剖部位獲取了吻、第三背板、第四背板、第四蠟鏡、前翅和后腿遠端跗節(jié);其次,通過計算機輔助顯微圖像分析系統(tǒng)的圖像捕獲軟件,分別將上述解剖器官錄入計算機分析系統(tǒng)。
在本研究中,我們通過計算機輔助顯微圖像分析系統(tǒng)的數(shù)據(jù)處理軟件分別測定每一只意大利蜂平湖生態(tài)型樣本和每一只意大利蜂原生態(tài)型樣本的吻長度(圖1,A1-A2),第三背板寬度(圖1,B1-B2),第四背板長度和寬度(圖1,C1-C2),第四蠟鏡長度、寬度和面積(圖1,D1-D2),前翅長度、寬度、面積和肘脈指數(shù)(圖1,E1-E2),以及跗節(jié)長度和寬度(圖1,F(xiàn)1-F2)。為此,我們獲得了每一群蜜蜂中每一項指標測定值的均數(shù)和標準差(表1)。
表1 意大利蜂原生態(tài)型、平湖生態(tài)型的形態(tài)學指標測定值統(tǒng)計表
在本研究中,我們通過F-分析比較了平湖意蜂生態(tài)型樣本測定值均數(shù)與原意大利蜂生態(tài)型樣本測定值均數(shù)的離散程度;然后,通過t-檢驗比較了平湖意蜂生態(tài)型樣本測定值均數(shù)與原意大利蜂生態(tài)型測定值均數(shù)的差異性。
結果顯示,意大利蜂原生態(tài)型樣本的測定值均數(shù)與平湖生態(tài)型樣本的測定值均數(shù)具有相同的離散性(結果未給出)。結果進一步顯示,意大利蜂原生態(tài)型樣本的吻長、第三背板寬度、第四背板長度和寬度、第四蠟鏡寬度、翅長度、翅寬度和翅面積、翅肘脈指數(shù)、跗節(jié)長度、翅寬度等的測定值均數(shù),分別與意大利蜂原生態(tài)型的相應測定值無統(tǒng)計學差異(P>0.05)(表1,圖1)。相反,意大利蜂原生態(tài)型樣本的第四蠟鏡長度和蠟鏡面積等的測定值均數(shù),都明顯小于意大利蜂平湖生態(tài)型的相應測定值均數(shù),而且,它們測定值均數(shù)之間有差異(P<0.05)(表1,圖1)。
在西方蜜蜂形態(tài)變異分析涉及的42項昆蟲形態(tài)學指標中,蠟鏡長度等13項尺度類形態(tài)學指標是使用頻率最多的分析工具[4-6]。而且,昆蟲尺度類形態(tài)學指標也是度量昆蟲外部器官在環(huán)境選擇壓力作用下發(fā)生變化的綜合指標[4,7,8]。在本研究中,意大利蜂平湖生態(tài)型的吻長等11項形態(tài)學指標測定值均數(shù),與意大利蜂原生態(tài)型的相應測定值均數(shù)均沒有統(tǒng)計學差異,這說明,基于吻長等11項蜜蜂形態(tài)學指標的蜜蜂形態(tài)變異分析沒有發(fā)現(xiàn)意大利蜂原生態(tài)型與意大利蜂平湖生態(tài)型之間的體征差異。然而,在本研究中,基于第四蠟鏡長度和面積的形態(tài)變異分析,發(fā)現(xiàn)了它們之間的體征差異。
平湖、吉林之間存在明顯的氣候、地理差異,兩地之間的蜂群繁殖期持續(xù)時間存在明顯的時間間隔差異。而且,蜜蜂繁殖期持續(xù)時間長短是蜜蜂適應異常溫度脅迫出現(xiàn)的主要生殖生理反應,這也可能涉及第四蠟鏡的形態(tài)改變。在蜜蜂筑巢過程中,工蜂腹部泌蠟腺體向體外持續(xù)分泌蠟質,蠟鏡充當了臨時承載蠟質的“貯存庫”,它們共同構成了工蜂生產蠟質的泌蠟器官[9]。在本研究中,我們發(fā)現(xiàn),相對于意大利蜂原生態(tài)型,意大利蜂平湖生態(tài)型具有長的第四蠟鏡長度和大的第四蠟鏡面積。這可能反映了意大利蜂平湖生態(tài)型伴隨蜂群繁殖期持續(xù)時間延長出現(xiàn)了泌蠟器官分泌活動增強和體積增大現(xiàn)象。
圖1 意大利蜂原生態(tài)型樣本、平湖生態(tài)型樣本的6對解剖器官
意大利蜂原生態(tài)型樣本的吻長度、第三背板長度、第四背板長度和寬度、第四蠟鏡寬度、翅長度、翅寬度、翅面積和翅肘脈指數(shù)、跗節(jié)長度和寬度測定值均數(shù),與意大利蜂平湖生態(tài)型樣本的相應測定值均數(shù),都沒有統(tǒng)計學差異。相反,意大利蜂原生態(tài)型樣本的第四蠟鏡長度和面積測定值均數(shù),都明顯小于意大利蜂平湖生態(tài)型樣本的相應測定值均數(shù),而且,它們測定值均數(shù)之間都有統(tǒng)計學差異。據(jù)此,本文認為,相對于意大利蜂原生態(tài)型,意大利蜂平湖生態(tài)型具有明顯的形態(tài)學體征,即長的蠟鏡長度和大的蠟鏡面積。