中蜂形態(tài)鑒定與分子生物學遺傳特性研究進展（三）

徐祖蔭

（貴州徐祖蔭養(yǎng)蜂工作室，貴州 貴陽 550001）

（接上期）

4 地理、生境隔離和生態(tài)條件是中蜂種群分化的主要因素，疾病和人為因素也起作用

我國幅員遼闊，生活在我國境內(nèi)的中蜂，分布在一個很大的地理范圍內(nèi)，由于受到經(jīng)緯度、海拔高度的影響，我國東西部、南北方的氣候、植被類型及生態(tài)環(huán)境（農(nóng)作區(qū)、林區(qū)、草原、荒漠、高原、山區(qū)、平原及海島）均有很大差異。中蜂為了適應當?shù)氐纳姝h(huán)境，在外形特征、遺傳因子以及生物學特性上發(fā)生了不同的演變進化，形成了今天分布于不同地區(qū)的地理種群和生態(tài)類型。

種群隔離分化是蜜蜂種群遺傳學的重要內(nèi)容，地理及生態(tài)隔離阻礙不同種群間的基因交流，以致產(chǎn)生種群分化（陳世驤，1977），海島隔離便是最常見的方式。海南島由于長期海島隔離使當?shù)刂蟹涑蔀橐粋€較為特殊的地理種群（楊冠煌等，1986；龔一飛等，2000；姜玉鎖等，2007）。朱翔杰等2009年對浙江省洞頭區(qū)大門島（距大陸最短距離為8 km）以及距大門島近百千米的福建蒼南縣赤溪、莒溪鎮(zhèn)中蜂進行形態(tài)觀察測定，發(fā)現(xiàn)大門島上的中蜂翅較小，以適應海島風大的特殊環(huán)境，其所測定的指標中，翅長、蠟鏡長、蠟鏡間距均比大陸樣本顯著減小，翅脈角O26、N23較小，而J10、E9較大，與其他2個樣點顯著不同（P＜0.05），已從大陸種群中分化出來，這也是海島隔離導致種群分化的一個例子。

地形、地貌的類型也會影響到蜜蜂的遺傳分化。比如在高原惡劣的氣候、生態(tài)環(huán)境條件下，缺乏物種適宜的棲息地，蜂群多分布于海拔較低、狹窄的河谷地帶，但由于生境條件的破碎，基因流受阻而形成若干個小種群。于瀛龍等在青藏高原東南部的4條峽谷中，對采集到的8個樣點中蜂樣本，進行31個微衛(wèi)星點和線粒體tRNAleu-coll片段分析，在同一峽谷中不同取樣點的遺傳分化系數(shù)（Fst）范圍分別為0.06～0.16和0.18～0.70；不同峽谷間的Fst值分別為0.04～0.29和0.06～0.76，雖然在種群內(nèi)，遺傳多樣性較低（種群越小，遺傳多樣性越低）；但在不同的種群間，無論是同一山谷還是不同的山谷，由于受到高原峽谷特殊地貌類型的影響，都發(fā)生了遺傳分化。

疾病是造成中蜂種群遺傳分化的一個重要因素。影響蜜蜂微衛(wèi)星遺傳多態(tài)性的因素很多，主要有選擇壓、遷移擴散、基因突變等（Zayed,2009），選擇壓對種群遺傳多態(tài)性的影響又是生物學家普遍關注的問題（Harpur et al.,2012；Jara et al.,2015）。中蜂囊狀幼蟲病是嚴重危害中蜂的烈性傳染性疾病，流行時蜂群死亡率達50%以上（王雙進，2008）。這種疾病的流行對中蜂種群而言無疑是一種強烈的選擇壓，疾病對生物遺傳多態(tài)性的影響根本原因是不抗病個體死亡（蜜蜂則是蜂群消亡），等位基因喪失，最終導致遺傳多態(tài)性降低。例如：郭慧萍、周姝婧等（2016）對秦巴山區(qū)中蜂開展微衛(wèi)星遺傳分析，秦巴山區(qū)中蜂的期望雜合度為0.649 7～0.728 8（期望雜合度在0.3～0.8之間說明種群遺傳多樣性較高），說明秦巴山區(qū)中蜂微衛(wèi)星遺傳多樣性豐富，但在流行過中蜂囊狀幼蟲病的取樣點，如寧陜、鳳縣、太白、渭濱、丘壩、寧強、麥積、徽縣等樣點的中蜂發(fā)生過嚴重的中蜂囊狀幼蟲病，其期望雜合度（t=-4.816 71，P=0.000 23）、多態(tài)信息含量（t=-4.508 99，P=0.000 42）、有效等位基因數(shù)（t=-3.076 93，P=0.007 67）極顯著低于未發(fā)病區(qū)，等位基因數(shù)（t=-2.453 42，P=0.026 86）也顯著低于未發(fā)病樣點。微衛(wèi)星遺傳多態(tài)性測定，部分位點出現(xiàn)大量等位基因丟失的現(xiàn)象，如Ac-2在發(fā)病區(qū)與未發(fā)病區(qū)等位基因數(shù)由18種減少為9種，充分說明中蜂囊狀幼蟲病的選擇強度足以降低中蜂遺傳的多態(tài)性。徐新建等（2013）、陳道?。?018）在對陜西榆林中蜂開展微衛(wèi)星遺傳分析中，也得出了相同的結論。中蜂囊狀幼蟲病流行地區(qū)遺傳多樣性降低，也可能是不抗病蜂群大量死亡后，由少數(shù)存留下來的蜂群近親繁殖后帶來的結果。

朱翔杰等（2011）研究了福建中蜂遺傳多樣性及種群遺傳分化，采用5個微衛(wèi)星DNA分子標記測定了福建11個樣點的中蜂，各樣點間5個微衛(wèi)星樣點結構有所不同，其中龍巖、永定、漳州、寧德4個樣點間具有顯著不同的遺傳結構，與其他樣點間分化明顯。這些樣點與周邊樣點并不存在生殖隔離條件，分析發(fā)生分化的原因，可能是人工定向選育的結果，人工選育也是一種選擇壓。研究人員采樣時了解到這些樣點的養(yǎng)蜂員都具有較好的飼養(yǎng)技術，但缺乏相關遺傳育種知識，如果僅僅選取少數(shù)具有某種優(yōu)良性狀的蜂群作母本或父本，且不同蜂場間選擇的標準不同，導致蜂種遺傳結構快速劇烈的變化。當人工飼養(yǎng)蜂群數(shù)量在種群內(nèi)處于絕對優(yōu)勢的情況下，人為選育對種群遺傳結構影響大于種群內(nèi)的基因自然交流，因而導致此區(qū)域內(nèi)蜂群遺傳結構處于不穩(wěn)定、不均衡的狀態(tài)，并導致遺傳多樣性丟失，遺傳結構單一的現(xiàn)象發(fā)生。

遺傳的穩(wěn)定性是物種存在的前提，但一旦受到人為重大干預，蜂種的遺傳結構就會發(fā)生變異。例如，由于海島的隔離，使海南中蜂形成獨特的地理亞種（或生態(tài)類型）。但由于商業(yè)利益的驅(qū)使，近10多年來大量的內(nèi)陸中蜂被販賣到海南（相當于物種在空間上長途遷徙），內(nèi)陸種群和海南種群發(fā)生基因交流，從而導致海南中蜂在遺傳結構上發(fā)生了顯著改變。趙文正、和紹禹等（2017）通過對取自海南島海口、屯昌、白沙、萬寧的中蜂標本，分別用線粒體DNA和微衛(wèi)星DNA 2種標記進行群體檢測，從4個樣點的樣本中檢出了22種單倍型，經(jīng)與內(nèi)陸蜂種對比，其中5種屬內(nèi)陸典型的單倍型（CH），其中17種屬海南中蜂的單倍型（NH），兩者之間存在較大的遺傳差距。其中引種數(shù)量較多的?？?、屯昌兩地同時含有2個蜂種的單倍型，且內(nèi)陸單倍型（CH）已在種群組成中占有 相 當 大 的 比 重（海 口53.3%，屯 昌46.7%），而白沙、萬寧則尚未檢測到CH單倍型。表明人為從內(nèi)陸引種已在海口、屯昌發(fā)展到相當大的群體數(shù)量，并與當?shù)胤浞N雜交，基因交流，從而導致當?shù)胤浞N產(chǎn)生基因變異。

5 我國一些地區(qū)中蜂遺傳多態(tài)性低，應注意對這些地區(qū)的蜂種加強保護

種群遺傳多態(tài)性是一個物種對抗外界干擾能否成功反應的決定因素（陳靈芝、馬克平，2001），它是物種適應環(huán)境變化的必備條件，是進化的物質(zhì)基礎，反映了物種的進化能力。當微衛(wèi)星DNA測定期望雜合度（He）為0.3～0.8，平均多態(tài)信息含量PIC值＞0.5，各樣點平均等位基因數(shù)（NA）越多，說明物種的遺傳多態(tài)性越豐富。我國一些學者分別對秦巴山區(qū)、黃土高原、皖南山區(qū)、兩廣地區(qū)、福建省、海南島中蜂測定，均超過上述標準。說明我國絕大部分地區(qū)中蜂遺傳多樣性豐富，可選擇性較高。

但對一些地區(qū)中蜂測定的結果卻并不樂觀。余瀛龍等（2013）、高夫超等（2015）都曾對吉林長白山中蜂進行過測定，長白山中蜂平均期望雜合度（He）為0.206 8～0.211 0，PIC值大多為0～0.164 4，mtDNA標記檢測單倍型多樣度為0.249±0.054，核苷酸多樣度為0.000 74±0.000 17，平均核苷酸的差異為0.263，5個微衛(wèi)星的遺傳結構均以一種等位基因為主，線粒體單倍型Japanl占83.64%，表現(xiàn)出很低的遺傳多樣性，長白山中蜂種群數(shù)量少，遺傳多樣性低，遺傳結構單一，屬瀕危種群，陜西榆林地區(qū)的中蜂也有類似的情況，因此對這些地區(qū)的中蜂要特別注意加強保護。