基于形態(tài)特征研究滇南地區(qū)小蜜蜂的系統(tǒng)發(fā)育

張祖蕓，羅凌娟，趙洪木

（1.紅河學(xué)院生物科學(xué)與農(nóng)學(xué)學(xué)院，云南 蒙自 661100；2.云南商務(wù)信息工程學(xué)校，云南 昆明 650204；3 云南省農(nóng)業(yè)科學(xué)院蠶桑蜜蜂研究所，云南 蒙自 661101）

滇南地區(qū)位于云南南部邊緣，其范圍大致為東經(jīng)99°～106°，北緯23°～25°。主要是指云南境內(nèi)昆明以南的廣大地區(qū)，包括玉溪、紅河、普洱、文山等地區(qū)。本區(qū)地處熱帶、亞熱帶，年降雨量都在1 800 mm 左右。干、雨兩季相當(dāng)分明，每年5～10 月為雨季，1 月至翌年4 月為干季。滇南地區(qū)地形復(fù)雜多變，氣候炎熱多雨，植物生長繁茂，為蜜蜂提供了良好的棲息環(huán)境和豐富的食物條件。

小蜜蜂（Apis florea Fabricius） 是蜜蜂屬蜜蜂科昆蟲，主要在亞洲熱帶和亞熱帶地區(qū)分布[1]。我國主要分布于云南南部、東南地區(qū)，以及廣西南部地區(qū)[2]。在云南，小蜜蜂主要分布區(qū)域是怒江、臨滄、德宏、普洱、西雙版納和紅河[3]。小蜜蜂一般棲息在溫?zé)釢駶櫟牡貐^(qū)，海拔在1 900 m 以下的低海拔地區(qū)。小蜜蜂營造露天單一巢脾，在低矮灌木枝條或雜草叢中。有三型蜂，巢房功能分區(qū)明顯，有較強(qiáng)的護(hù)脾能力和抗逆性[2]。

小蜜蜂與其他穴居蜂群在外部形態(tài)特征、生活習(xí)性等方面存在明顯差異[4-5]。Koeniger和Wijayagunesekera 研究發(fā)現(xiàn)小蜜蜂的雄蜂婚飛時(shí)間均與東方蜜蜂、大蜜蜂的不同[6]。利用同工酶發(fā)現(xiàn)小蜜蜂、大蜜蜂、東方蜜蜂和西方蜜蜂之間的酶譜存在明顯差異[7]。Randall等2005 年發(fā)現(xiàn)小蜜蜂的形態(tài)學(xué)分類結(jié)果隨緯度變化與地理分布的是一致的[8]。張祖蕓等2009 年對(duì)西雙版納地區(qū)的小蜜蜂、黑小蜜蜂在形態(tài)學(xué)方面進(jìn)行研究對(duì)比分析[9]。Suwannapong 等2010 年利用觸角定位儀分析小蜜蜂的采集蜂和守衛(wèi)蜂對(duì)3 種觸角信息的感受情況[10]。董詩浩等2017 年研究發(fā)現(xiàn)小蜜蜂同東、西方蜜蜂一樣，采集時(shí)被危險(xiǎn)刺激后，回巢后也會(huì)通過發(fā)出停止信號(hào)來警告同伴有采集危險(xiǎn)[11]。與東方蜜蜂的生物學(xué)特性對(duì)比，張琪等2016 年發(fā)現(xiàn)，盡管小蜜蜂雄蜂和中華蜜蜂雄蜂在形態(tài)、大小上有一定的差異，但兩種蜜蜂在婚飛時(shí)間上有重疊現(xiàn)象[12]。之后，王媛等比較分析小蜜蜂和中華蜜蜂的語音報(bào)警信號(hào)的差異，發(fā)現(xiàn)小蜜蜂的體重明顯較輕，而且語音報(bào)警信號(hào)的持續(xù)時(shí)間和頻率明顯比中華蜜蜂語音報(bào)警信號(hào)的持續(xù)時(shí)間和頻率更短、更低[13]。George 等2020 年研究發(fā)現(xiàn)，東方蜜蜂、大蜜蜂和小蜜蜂在舞蹈信息交流中，舞蹈追隨者行為相似，與舞蹈者之間的空間角度接近于90 度，還存在觸覺交流[14]。Ali等2021 年研究大蜜蜂、小蜜蜂、東方蜜蜂和西方蜜蜂等4 種蜜蜂對(duì)不同濃度的蔗糖、葡萄糖和果糖的喙伸反應(yīng)，發(fā)現(xiàn)其PER 完全沒有顯著差異，但對(duì)低濃度糖溶液的反應(yīng)閾值不同[15]。

我省蜜蜂資源豐富，分布有蜜蜂屬6 個(gè)種，其中5 個(gè)種是自然分布種。外來蜂種的引入以及生態(tài)環(huán)境的變化等嚴(yán)重威脅著我國本土蜜蜂資源，因此需要持續(xù)加強(qiáng)對(duì)我省蜜蜂資源的保護(hù)，尤其分布較窄的兩種小蜜蜂和大蜜蜂。蜜蜂屬于狹布性、比較原始的野生蜂種，營造露天單一巢脾，對(duì)自然環(huán)境依賴較高，人工飼養(yǎng)難度大，對(duì)巢內(nèi)環(huán)境的調(diào)節(jié)能力較差，信息傳遞方式尚不清楚，但采訪植物的多樣性較高，尤其對(duì)小花植物，零星蜜源植物利用較高，具有廣泛的生態(tài)效應(yīng)[16]，同時(shí)采集半徑較小，小范圍內(nèi)可通過人工馴化為農(nóng)作物授粉，具有一定的商業(yè)前景。梁鋮等2017 年研究云南地區(qū)小蜜蜂的飼養(yǎng)方法及科學(xué)合理的蜂蜜生產(chǎn)、蜂群越冬方法[17]。前人做了地理分布、局部地區(qū)的小蜜蜂形態(tài)特征研究[18-19]，楊潔等做了云南野生小蜜蜂群體SSR 遺傳多樣性分析，結(jié)果顯示，紅河的野生小蜜蜂為一個(gè)分支，緬甸和我國普洱的為一個(gè)分支，西雙版納的為一個(gè)分支，說明同一地區(qū)的小蜜蜂的遺傳距離相對(duì)不同地區(qū)的較近[20-21]。本文通過對(duì)4 個(gè)云南滇南地區(qū)小蜜蜂的形態(tài)特征進(jìn)行分析，對(duì)深入研究該地區(qū)野生小蜜蜂提供前期基礎(chǔ)。

1 材料與方法

1.1 材料

采集云南省部分縣市的小蜜蜂樣本7 群，（詳見表1）。

表1 小蜜蜂樣品采集地地理環(huán)境及氣候條件情況

該實(shí)驗(yàn)所用的儀器及試劑有微小生物形態(tài)測定儀（Verson1.0，由北京東方農(nóng)人生物科技有限公司聯(lián)合中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院共同開發(fā)），體式顯微鏡（解剖鏡Caution,GL-99TI,桂林桂光儀器有限公司），鑷子，剪刀，蠟盤，載玻片，蓋玻片，75%酒精，品紅。

1.2 方法

1.2.1 小蜜蜂樣本形態(tài)指標(biāo)測定方法

本實(shí)驗(yàn)小蜜蜂樣本的解剖和測定方法參照Ruttner 提出測定蜜蜂的38 個(gè)形態(tài)指標(biāo)測定標(biāo)準(zhǔn)[4,22]。

1.2 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析

將由該軟件生成的不同樣本的各種形態(tài)測量數(shù)據(jù)以EXCEL 格式輸出，采用統(tǒng)計(jì)學(xué)軟件SPSS11.5 進(jìn)行單因素最小二乘分析、多重比較（LSD 檢驗(yàn)法），分析和處理結(jié)果以平均值±標(biāo)準(zhǔn)差（SD） 表示。并進(jìn)行相關(guān)的因素分析，區(qū)辨分析和聚類分析。

2 結(jié)果

2.1 滇南地區(qū)小蜜蜂形態(tài)測定分析

滇南地區(qū)小蜜蜂進(jìn)行主因素分析，從結(jié)果中提出3 個(gè)特征值高的因素。因素1 包括了數(shù)據(jù)40.58%的變異，這些指標(biāo)是第3背板長T3、第3 腹板蠟鏡斜長WT、第3 腹板長S3、喙的顏色Lab1、翅脈角I13、第6腹板長L6、第4 背板長T4、翅脈角O26、翅脈角E9、第6 腹板寬T6、第4 背板白色絨毛帶4A、翅脈角J16、跗節(jié)長ML、前翅寬FB、第3 腹板蠟鏡長WL、股長Fe、第5 背板絨毛長度5h、第4 背板黑色絨毛帶4B、肘脈a、喙的顏色Lab2，這些主要是跟蜜蜂體型大小相關(guān)的指標(biāo)；因素2 包括了數(shù)據(jù)21.14%的變異，這些指標(biāo)是前翅長FL、翅脈角K19、翅脈角A4、小盾片顏色B、翅鉤數(shù)Hooks、翅脈角J10、肘脈b、脛節(jié)長Ti、跗節(jié)寬MT，這些主要是跟蜜蜂翅型相關(guān)的指標(biāo)；因素3 包括了數(shù)據(jù)13.58%的變異，這些指標(biāo)是小盾片顏色Sc、吻長Pro、第4 背板顏色Pt4、小盾片顏色K、翅脈角N23，這些主要是跟蜜蜂體色相關(guān)的指標(biāo)；第1，2，3 因素包括了75.298%的變異數(shù)據(jù)。

在圖1 中，提出第1 因素和第3 因素的數(shù)據(jù)進(jìn)行區(qū)辨分析，因素1 主要跟體型大小相關(guān)，因素3 主要跟顏色相關(guān)。我們得知，普洱的小蜜蜂比其他地方的蜜蜂較小，21 個(gè)跟體型大小相關(guān)的指標(biāo)有18 個(gè)是最小的（詳見表2）；新平的小蜜蜂在體色與其他地方的差異較大，具體表現(xiàn)為小盾片的顏色較淺，喙和背板的顏色相對(duì)較深（詳見表3）。

表2 21 個(gè)與體型相關(guān)的形態(tài)特征數(shù)據(jù)對(duì)比單位:mm

表3 8 個(gè)與體色相關(guān)的形態(tài)特征數(shù)據(jù)對(duì)比

圖1 7 個(gè)樣本小蜜蜂區(qū)辨分析圖

由圖2 得知，在label Num 為13 時(shí)，普洱的小蜜蜂可以單獨(dú)為一個(gè)分支，而蒙自、彌渡、新平的為另一個(gè)分支。

圖2 云南省小蜜蜂聚類分析Fig 2 The cluster analysis of A.florea

3 結(jié)論與討論

本文4 個(gè)采樣點(diǎn)的地理氣候條件（詳見表1） 都與前人的研究的小蜜蜂的地理分布相吻合，主要分布于云南北緯26°40′以南的廣大地區(qū)，海拔1 900 m 以下，年平均溫度在15 ～22℃[2]。彌渡屬于滇西北地區(qū)，在外部形態(tài)上與滇南地區(qū)的差異不是很大，屬于中間類型。蒙自、普洱、新平都屬于滇南地區(qū)，但在外部形態(tài)特征上，有各自的特點(diǎn)，普洱的小蜜蜂在體型上是最小的；新平的小蜜蜂在體色上差異較大，具體表現(xiàn)為小盾片的顏色較淺，喙和背板的顏色相對(duì)較深；蒙自的體型較大，小盾片和喙的顏色較深，背板顏色較淺。小蜜蜂的形態(tài)特征和生物學(xué)特性與地理氣候條件相適應(yīng)，不同的地理氣候條件，所表現(xiàn)出的形態(tài)特征有一定的差異。所以我們有必要進(jìn)一步細(xì)化，增加樣本量，完善云南省的滇南地區(qū)不同地貌特征、不同海拔高度下小蜜蜂資源調(diào)查、生物學(xué)研究、形態(tài)學(xué)統(tǒng)計(jì)等工作。

本文是滇南地區(qū)為主的小蜜蜂進(jìn)行形態(tài)學(xué)測定分析研究，不僅有助于對(duì)小蜜蜂的分類地位，與蜜蜂屬其他蜂種的分化等科學(xué)問題的闡明，而且還可以完善我省蜜蜂屬的基本資料，從而為保護(hù)和利用這些寶貴的遺傳資源提供科學(xué)依據(jù)，具有重要的理論價(jià)值和應(yīng)用價(jià)值。同時(shí)為探討蜜蜂的起源和系統(tǒng)進(jìn)化十分重要，對(duì)工程育種，建立蜜蜂基因庫，馴化野生蜜蜂為農(nóng)作物授粉等，也有實(shí)際意義。