蜂王人工授精系統(tǒng)
——系統(tǒng)設(shè)備、實(shí)驗(yàn)室組建與操作流程

戴雪彥│文

上海索勝生物科技有限公司

蜂王人工授精技術(shù)是現(xiàn)代蜜蜂科研和現(xiàn)代蜂業(yè)工業(yè)化、科技化、規(guī)模化發(fā)展的基礎(chǔ)性科學(xué)技術(shù)。近年來(lái)，上海索勝生物科技有限公司的蜂王人工授精儀和蜂王人工授精技術(shù)課程等產(chǎn)品受到了國(guó)內(nèi)外眾多科研院所與蜂企的青睞。在此基礎(chǔ)上，公司完善了整個(gè)蜂王人工授精作業(yè)流程中需要用到的各類主要儀器與設(shè)備，推出新產(chǎn)品：蜂王人工授精系統(tǒng)。幫助客戶建立完整的蜂王人工授精實(shí)驗(yàn)室或生產(chǎn)流水線。

為更科學(xué)更有效的安排蜂王人工授精工作，公司通常通過(guò)組建多個(gè)操作空間與實(shí)驗(yàn)室來(lái)設(shè)計(jì)整體實(shí)驗(yàn)室或生產(chǎn)流水線，并根據(jù)具體的工作需求和產(chǎn)能要求來(lái)配置蜂王人工授精系統(tǒng)設(shè)備。

按上圖配置實(shí)驗(yàn)室，可實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)室管理、蜜蜂譜系檔案建立、實(shí)驗(yàn)檔案建立、進(jìn)出人員消毒、雄蜂精子的處理與保存、蜂王人工授精、優(yōu)良蜂種的測(cè)定與篩選、設(shè)備器械消毒滅菌等目的。

根據(jù)用戶單位類型不同、需求差異、規(guī)模差異及發(fā)展階段的不同，可在滿足基本要求與適時(shí)需求的基礎(chǔ)上，建設(shè)適合自身的蜂王人工授精實(shí)驗(yàn)室、實(shí)驗(yàn)樓，采購(gòu)適合自己的蜂王人工授精系統(tǒng)。

各實(shí)驗(yàn)室（或生產(chǎn)流水線）主要用途與主要儀器設(shè)備詳情如下（下文列出的區(qū)域可根據(jù)實(shí)際需求情況調(diào)整，所列設(shè)備僅供參考，成套的系統(tǒng)版本和定制版將滿足不同用戶的需求）：

一、辦公室/檔案室

主要用途：管理實(shí)驗(yàn)室或生產(chǎn)流水線，制作管理實(shí)驗(yàn)檔案/生產(chǎn)檔案、蜜蜂譜系檔案系統(tǒng)、蜂場(chǎng)管理檔案，進(jìn)出實(shí)驗(yàn)室人員登記與管理等。

主要設(shè)備：辦公桌椅、電腦、網(wǎng)絡(luò)、文件柜、檔案柜、接待桌椅、智能人臉識(shí)別門禁、智能辦公等。

完善的智能辦公系統(tǒng)、智能實(shí)驗(yàn)室管理系統(tǒng)、檔案系統(tǒng)、先進(jìn)的物料庫(kù)存管理系統(tǒng)（解決是否需要提前補(bǔ)充耗材、藥品、物料等，不同批次進(jìn)貨庫(kù)存優(yōu)先使用老庫(kù)存等問(wèn)題）等，能幫助實(shí)驗(yàn)室或生產(chǎn)流水線科學(xué)高效的運(yùn)作。

二、消毒更衣室

主要用途：人員進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室或生產(chǎn)流水線的必經(jīng)之路，進(jìn)行人員消毒、更衣等操作。采取預(yù)防措施，盡量減少通過(guò)人類與蜜蜂和設(shè)備接觸傳播害蟲病菌等。

主要設(shè)備：洗手池、洗手液、肥皂、消毒液、干手器、鞋套機(jī)/拖鞋、更衣柜、白大褂、口罩、一次性手套等。

養(yǎng)蜂人、實(shí)驗(yàn)室工作人員等與蜜蜂的接觸可以直接通過(guò)裸手、個(gè)人防護(hù)設(shè)備，如工作服、手套、面紗和帽子、鞋子，或養(yǎng)蜂工具等來(lái)傳播害蟲和病菌。

在接觸蜜蜂和儀器設(shè)備時(shí)執(zhí)行嚴(yán)格的個(gè)人衛(wèi)生程序的主要好處是減少在操作過(guò)程中將害蟲、病菌等傳播給健康蜜蜂的機(jī)會(huì)，從而減少對(duì)授精蜂王及相關(guān)蜂群增加管理和處理的需要。

良好的個(gè)人衛(wèi)生可以防止或限制害蟲在同一個(gè)養(yǎng)蜂場(chǎng)或儲(chǔ)存設(shè)施中的群落之間傳播，并保護(hù)整個(gè)養(yǎng)蜂場(chǎng)或儲(chǔ)存設(shè)施免受操作中其他地方發(fā)現(xiàn)的害蟲的影響。根據(jù)疾病狀況，也可減少不同養(yǎng)蜂業(yè)務(wù)和地區(qū)之間的貿(mào)易限制。

三、雄蜂精子處理室

主要用途：處理剛采集的雄蜂精子、解凍保存的雄蜂精子、雄蜂精子質(zhì)量檢測(cè)。

主要設(shè)備：冷凍離心機(jī)、低速離心機(jī)、高速離心機(jī)、昆蟲精子質(zhì)量檢測(cè)分析儀、三目生物顯微鏡、雄蜂精子混合處理裝置、雄蜂精子保存箱等。

每日恰好性成熟能被即時(shí)采精的雄蜂有限，能提前安排將多余雄蜂的精子進(jìn)行處理并冷凍保存，不但是更加科學(xué)的管理方法，也能有效延長(zhǎng)全年的蜜蜂繁育時(shí)間，且能大大降低季節(jié)、天氣等外部環(huán)境因素對(duì)蜂群、蜂場(chǎng)發(fā)展的不利影響。

冷凍保存的雄蜂精子也需要進(jìn)入此實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行解凍、活力檢測(cè)、檢測(cè)是否被污染等一系列操作和處理，然后再裝入雄蜂精子保存箱送入蜂王人工授精室備用。

四、蜂王人工授精室

主要用途：蜂王人工授精

主要設(shè)備：超潔凈實(shí)驗(yàn)室或超潔凈工作臺(tái)、蜂王人工授精儀、體式三目顯微鏡、CCD電子目鏡、顯示器、冷光燈、麻醉系統(tǒng)、雄蜂飛翔籠、雄蜂精子保存箱、實(shí)驗(yàn)室純水機(jī)、實(shí)驗(yàn)臺(tái)、水槽、藥品冷藏柜、工具柜、電子秤等。

小工具：昆蟲解剖專用剪刀、昆蟲針、蠟盤、手術(shù)剪刀、1mL注射器、鑷子、酒精燈、醫(yī)用棉簽、分類垃圾桶等。

藥品：雄蜂精子保護(hù)液、酒精、相關(guān)藥品等。

人工授精儀配件與耗材：背鉤、尾夾、螺旋微調(diào)注射器、誘入室、麻醉室、蜂王授精專用針頭、麻醉系統(tǒng)專用麻醉原料、蜂王專用背標(biāo)、蜂標(biāo)專用膠水等。

使用蜂王人工授精儀，將提前準(zhǔn)備好的性成熟雄蜂現(xiàn)場(chǎng)取精（提前放入雄蜂飛翔籠中排泄，做好取精準(zhǔn)備）或使用冷凍保存的雄蜂精子（需提前解凍并檢測(cè)精子活力）對(duì)提前準(zhǔn)備好的性成熟處女蜂王進(jìn)行人工授精。

新手很容易學(xué)習(xí)使用本款蜂王人工授精儀，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間的學(xué)習(xí)，解剖、授精練習(xí)等很快能進(jìn)入正常的蜂王人工授精工作中。在準(zhǔn)備工作做好的前提下，授精一只蜂王的整體時(shí)間控制在5分鐘以內(nèi)，熟練者可達(dá)到2分鐘左右授精一只。

可在授精好的蜂王背部標(biāo)記上帶有數(shù)字編號(hào)的蜂標(biāo)，再放入蜜蜂存儲(chǔ)室等待下一步實(shí)驗(yàn)、轉(zhuǎn)移介入蜂群或銷售。

五、測(cè)定室

主要用途：蜜蜂形態(tài)檢測(cè)、蜜蜂生殖解剖檢測(cè)、咽下腺活性檢測(cè)、蜜蜂基因分析、蜂種抗寒抗熱性能檢測(cè)等。

主要設(shè)備：蜜蜂形態(tài)測(cè)定儀、三目生物顯微鏡、CCD電子目鏡、PCR儀、實(shí)時(shí)熒光定量PCR儀、基因分析儀、凝膠成像分析系統(tǒng)、恒溫恒濕箱(溫控速率可控型)、倒置顯微鏡、熒光顯微鏡、冷凍切片機(jī)、氣質(zhì)聯(lián)用儀、質(zhì)譜儀、氣相色譜儀、液相色譜儀、高通量測(cè)序儀、超微量分光光度計(jì)、酶標(biāo)儀、核酸提取儀、金屬浴、渦旋振蕩儀、恒溫?fù)u床、電泳儀、實(shí)驗(yàn)室純水機(jī)、冰盒、冰箱、超凈工作臺(tái)、通風(fēng)櫥、移液器等。

對(duì)蜜蜂進(jìn)行形態(tài)學(xué)、生物學(xué)、基因?qū)W、抗寒抗熱能力等一系列檢測(cè)，結(jié)合蜜蜂的生產(chǎn)力、抗病力等檢測(cè)結(jié)果，一同分析、篩選優(yōu)良蜂種，不斷選出最優(yōu)的蜜蜂父本母本進(jìn)行蜂王人工授精，繁育出更加優(yōu)秀的良種蜜蜂。

六、設(shè)備滅菌室

主要用途：實(shí)驗(yàn)室及器材的消毒滅菌。

主要設(shè)備：智能紫外線滅菌燈、智能消毒殺菌機(jī)器人、高壓滅菌鍋、智能蒸汽滅菌器、大容量高壓滅菌器、滅菌盒等。

對(duì)相關(guān)儀器設(shè)備及其配件、耗材、可反復(fù)使用衣物等進(jìn)行定期消毒殺菌處理。智能紫外線滅菌燈和智能消毒殺菌機(jī)器人結(jié)合使用，定期對(duì)所有密閉空間進(jìn)行快速消毒殺菌。

七、蜜蜂存儲(chǔ)室

主要用途：提前存放待取精的雄蜂、待授精處女蜂王，臨時(shí)存放已經(jīng)人工授精的蜂王。

主要設(shè)備：中控智能恒溫恒濕蜂群儲(chǔ)存氣候箱、實(shí)驗(yàn)室小推車、紅光照明、密閉空間、有溫濕度控制與換氣設(shè)備。

如整體規(guī)模不大，中控智能恒溫恒濕蜂王孵化箱、中控智能恒溫恒濕蜂王儲(chǔ)存氣候箱、中控智能恒溫恒濕雄蜂孵化箱、中控智能恒溫恒濕雄蜂儲(chǔ)存氣候箱等屬于良種蜜蜂繁育系統(tǒng)的設(shè)備也可放置在該房間內(nèi)。

將性成熟雄蜂和性成熟處女蜂王均提前準(zhǔn)備好待用。已人工授精好的蜂王和采用多次授精法處理的蜂王均放置到中控智能恒溫恒濕蜂群儲(chǔ)存氣候箱內(nèi)等待下一步處理。

八、冷凍室

主要用途：雄蜂精子冷凍存儲(chǔ)、蜜蜂組織冷凍或冷藏。

主要設(shè)備：超低溫冰箱、深低溫冰柜、冷藏箱、液氮罐、液氮罐液位監(jiān)控系統(tǒng)、程序冷凍儀等。

配件耗材：實(shí)驗(yàn)室小推車、低溫手套、液位尺、凍存管等。

將處理好的雄蜂精子按品種、待取出時(shí)間等分類冷凍存儲(chǔ)，生物試驗(yàn)中需用到蜜蜂組織等物進(jìn)行冷藏或冷凍保存。冷凍室須由專業(yè)人士入內(nèi)進(jìn)行相關(guān)操作和管理，并在門口明顯位置設(shè)置警示牌，禁止其他人員進(jìn)入。

九、轉(zhuǎn)運(yùn)蜜蜂單向通道

將授精好的蜂王單向運(yùn)出實(shí)驗(yàn)室或生產(chǎn)流水線，避免未經(jīng)消毒滅菌設(shè)備進(jìn)出實(shí)驗(yàn)室造成室內(nèi)環(huán)境污染和害蟲傳播。

根據(jù)客戶的不同需求，公司推出了標(biāo)配版、簡(jiǎn)配版、高配版、PRO版及定制版等不同配置版本的蜂王人工授精系統(tǒng)。

標(biāo)配版包含：蜂王人工授精儀套餐（含授精儀、麻醉系統(tǒng)、顯微系統(tǒng)、顯像系統(tǒng)等）、授精儀備用配件與耗材A套餐、小工具包A套餐、藥品包A套餐、離心設(shè)備A套餐、純水機(jī)、蜜蜂形態(tài)測(cè)定系統(tǒng)、昆蟲精子質(zhì)量檢測(cè)分析儀、中控智能恒溫恒濕蜜蜂氣候箱、低溫與超低溫存儲(chǔ)系統(tǒng)A套餐、滅菌設(shè)備A套餐、實(shí)驗(yàn)室布局設(shè)計(jì)等。

簡(jiǎn)配版包含：蜂王人工授精儀套餐（含授精儀、麻醉系統(tǒng)、顯微系統(tǒng)、顯像系統(tǒng)等）、授精儀備用配件與耗材B套餐、小工具包B套餐、藥品包B套餐、離心設(shè)備B套餐、低溫與超低溫存儲(chǔ)系統(tǒng)B套餐、滅菌設(shè)備B套餐、實(shí)驗(yàn)室布局設(shè)計(jì)等。

高配版包含：蜂王人工授精儀（含授精儀、麻醉系統(tǒng)、顯微系統(tǒng)、顯像系統(tǒng)等）、授精儀備用配件與耗材C套餐、小工具包C套餐、藥品包C套餐、離心設(shè)備C套餐、純水機(jī)、蜜蜂形態(tài)測(cè)定系統(tǒng)、全自動(dòng)昆蟲精子質(zhì)量檢測(cè)分析儀、中控智能恒溫恒濕蜜蜂氣候箱3臺(tái)、低溫與超低溫存儲(chǔ)系統(tǒng)C套餐、滅菌設(shè)備C套餐（含智能消毒殺菌機(jī)器人、智能紫外線滅菌燈、智能卡式蒸汽滅菌器、高壓滅菌鍋等）、實(shí)驗(yàn)室布局設(shè)計(jì)、人員配備規(guī)劃、生產(chǎn)流水線規(guī)劃、產(chǎn)能規(guī)劃、技術(shù)支持等。

PRO版包含：蜂王人工授精儀（含授精儀、麻醉系統(tǒng)、顯微系統(tǒng)、顯像系統(tǒng)等）、授精儀備用配件與耗材D套餐、小工具包D套餐、藥品包D套餐、蜜蜂形態(tài)測(cè)定儀、全自動(dòng)昆蟲精子質(zhì)量檢測(cè)分析儀、離心系統(tǒng)D套餐、純水機(jī)、三目生物顯微鏡、倒置生物顯微鏡、熒光顯微鏡、金屬浴、電泳儀、中控智能恒溫恒濕蜜蜂氣候箱6臺(tái)、低溫與超低溫存儲(chǔ)系統(tǒng)D套餐、滅菌設(shè)備D套餐、超潔凈工作臺(tái)、超潔凈實(shí)驗(yàn)室、實(shí)驗(yàn)室布局設(shè)計(jì)等。

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蜂王人工授精系統(tǒng)，從蜜蜂解剖、學(xué)習(xí)、研究，到精準(zhǔn)匹配蜜蜂父本母本、蜂王人工授精、保存雄蜂精液、年度種蜂繁育計(jì)劃、蜜蜂遺傳學(xué)、更多蜜蜂科研課題及拯救瀕危蜂種方面都能起到重要作用，它也是索勝生物良種蜜蜂繁育系統(tǒng)的重要組成部分。