蜜蜂人工授精技術(shù)（一）
——蜜蜂人工授精發(fā)展史

薛運(yùn)波│文

人類探索蜜蜂人工授精技術(shù)始于240多年以前。早在18世紀(jì)，瑞士蜜蜂生物學(xué)家Francois Huber 通過限制蜂王和雄蜂的出入，觀測其是否在蜂房內(nèi)交配，他發(fā)現(xiàn)蜂王幾個星期都沒有正常產(chǎn)卵，而只孵化出雄蜂，說明蜂王是在蜂房外面交配的。1814年Huber 最早進(jìn)行了蜂王人工授精試驗(yàn)，他用一種毛筆狀的工具把雄蜂精液涂抹在蜂王陰道口上，雖未成功，但他的試驗(yàn)給后人啟示。19世紀(jì)末很多人都在進(jìn)行“手持交配”試驗(yàn)，用手或簡單裝置把蜂王固定住，手持雄蜂，試圖在人手的撮合下使雄蜂和蜂王進(jìn)行交配，后來還有人把雄蜂精液滴到性成熟蜂王打開的蜇針腔里，但是精子進(jìn)入蜂王受精囊的數(shù)量只是自然交尾的0.5%～2%，沒有實(shí)用價值。此后，還有人把大量的雄蜂和蜂王囚禁在籠內(nèi)進(jìn)行交配，也沒有成功，但是蜜蜂人工授精技術(shù)研究在探索中前行。

1887年，美國Nelson McLain 用木塊制造了一個蜂王夾板，把蜂王固定在夾板的凹槽里，夾板外露出蜂王腹部末端，用1 支皮下注射器和1 枚加工過的針頭采集雄蜂精液并進(jìn)行人工授精，成為早期的蜂王人工授精設(shè)備（圖1）。

圖1 早期的蜂王人工授精儀雛形（常志光 仿繪）

1927年，美國R.L.Watson（沃森）設(shè)計(jì)的蜂王授精裝置獲得成功，他制造出精細(xì)的微量注射器，微量注射器安裝在具有雙向?qū)к壍牟倏v器上，控制注射器的移動，再組裝到體視顯微鏡臺上，蜂王固定夾板用橡皮筋固定在鏡臺的另一端，用解剖鑷子張開蜂王的背腹板進(jìn)行人工授精，結(jié)果取得前所未有的成功，世界公認(rèn)Watson 為現(xiàn)代蜜蜂人工授精技術(shù)的創(chuàng)始人（圖2）。

圖2 Watson設(shè)計(jì)的蜜蜂人工授精儀模型（常志光 仿繪）

1928年，美國Nolan 掌握了Watson 的蜂王授精器械操作技術(shù)后，設(shè)計(jì)制造拉開蜂王蜇針腔的彈夾、背鉤和腹鉤，用玻璃管做成蜂王固定器。1930年美國Laidlaw 將二氧化碳通入蜂王固定器內(nèi)作為麻醉劑，使蜂王麻醉，便于人工授精操作。1931年Laidlaw 制作出一個馬蹄形的彈夾，用以打開蜂王蜇針腔（圖3）。

圖3 馬蹄形的彈夾（引自COBEY,1983）

1933年，Laidlaw 解剖自然交尾后的蜂王，發(fā)現(xiàn)在蜂王陰道中部有一個舌狀陰道瓣突，它的作用如同閥門，在它突起時完全關(guān)閉中輸卵管的開口，對蜂王交配后防止精液外流和促使精子轉(zhuǎn)移到受精囊中有重要作用，必須越過陰道瓣突才能把精液注入到輸卵管內(nèi)。他用一個細(xì)金屬環(huán)使陰道瓣突倒下，露出中輸卵管口。1944年Laidlaw 根據(jù)蜂王陰道內(nèi)的特殊結(jié)構(gòu)，制造出用于壓低陰道瓣突的陰道探針，人工授精時讓針頭沿著陰道探針的背面順利進(jìn)入到蜂王中輸卵管內(nèi)。

1944年，美國Roberts 等人發(fā)現(xiàn)蜂王有重復(fù)交配現(xiàn)象，蜂王需與6～9 只雄蜂交配，認(rèn)為對每只蜂王進(jìn)行人工授精也應(yīng)用多只雄蜂的精液，才能達(dá)到與自然交尾相同的效果。1947年O.W.Mackensen（麥肯森）發(fā)現(xiàn)用CO2作麻醉劑不僅對蜂王無害，而且還有消除發(fā)情反應(yīng)和刺激蜂王提早產(chǎn)卵的作用，他還研制了隔膜式注射器，使人工授精的工作效率和成功率有很大提高。20世紀(jì)國際通用的麥肯森注射器就是以他的名字命名的。這種古典的授精儀已不再生產(chǎn)，但它是現(xiàn)代授精儀的原型（圖4）。

圖4 Mackensen 授精儀（常志光 仿繪）

在麥肯森注射器研究成功后第3年，Laidlaw 設(shè)計(jì)了帶有螺旋推進(jìn)導(dǎo)軌并與麥肯森注射器配套的人工授精儀（圖5）。

圖5 Laidlaw式人工授精儀圖片（常志光 仿繪）

20世紀(jì)80年代，德國Ruttner、Schley 等人設(shè)計(jì)了結(jié)構(gòu)精密帶有多向?qū)к壍氖诰珒x（圖6）。至此，蜜蜂人工授精技術(shù)、儀器設(shè)備以及理論研究均達(dá)到相當(dāng)高的水平。2002年Schley Ⅱ型人工授精儀設(shè)計(jì)成功，在背鉤操縱桿內(nèi)嵌蜇針夾，用指尖推壓背鉤操縱桿另一端的按鈕來控制。增設(shè)二氧化碳流速控制器，可以防止二氧化碳過大或流動不正常情況，使得蜜蜂人工授精操作更加容易掌握。

圖6 SchleyⅡ型蜜蜂人工授精儀

丹麥的Swienty 公司設(shè)計(jì)制作出一款非常精密的蜜蜂人工授精儀（圖7），該授精儀萬向操作，齒輪帶動，部件易于控制，非常適合初學(xué)者使用。但是針頭在進(jìn)針時缺乏反饋感，容易導(dǎo)致蜂王損傷。

圖7 丹麥Swienty授精儀

我國蜂業(yè)工作者對蜜蜂人工授精儀的研制和使用起步較晚。利翠英先生于1958年開始研究蜜蜂人工授精技術(shù)，從前蘇聯(lián)引進(jìn)中國第一臺蜜蜂人工授精儀（圖8），開創(chuàng)我國蜜蜂人工授精技術(shù)研究的先河。隨后，相關(guān)單位陸續(xù)設(shè)計(jì)和生產(chǎn)出了幾款蜜蜂人工授精儀，并投入使用。

圖8 引自前蘇聯(lián)的中國第一臺蜜蜂人工授精儀