贵州东方蜜蜂形态遗传分析

骆 群，周姝婧，2，徐新建，2，朱翔杰，2，经翩翩，周冰峰，2（.福建农林大学蜂学学院，福建 福州350002;2.福建农林大学蜜蜂研究所，福建福州 350002）

贵州东方蜜蜂形态遗传分析

骆 群1，周姝婧1，2，徐新建1，2，朱翔杰1，2，经翩翩1，周冰峰1，2
（1.福建农林大学蜂学学院，福建 福州350002;2.福建农林大学蜜蜂研究所，福建福州 350002）

利用32个形态遗传标记，采用逐步判别分析－聚类分析、主成分分析以及单因素方差分析，对贵州省的8个样点和2个临近的广西省、重庆市的样点，共600只东方蜜蜂工蜂进行形态遗传分析.研究结果表明，未发现贵州省的东方蜜蜂发生种群分化，贵州省各样点的东方蜜蜂与广西南宁样点和重庆万州样点发生明显分化.与广西南宁、重庆万州的东方蜜蜂相比，贵州东方蜜蜂个体和吻、翅和足等指标均较大.

东方蜜蜂;形态遗传;种群分化

东方蜜蜂（Apis cerana）是我国本土蜂种，广泛分布在除内蒙、新疆等地的山区.长期的适应性进化，使其具有善于利用零星蜜粉源、耐低温、抗螨等优良特性，并形成适应当地生态环境的东方蜜蜂种质资源，在所处的生态系统中发挥重要的作用［1］.贵州省地处我国西南，全境均为云贵高原，西部还保留有高原地貌，东部主要为山地和丘陵地带.贵州省野生东方蜜蜂资源丰富，受外界干扰较小，是保存较好的东方蜜蜂资源.

杨冠煌、徐祖荫等学者，分别利用11个和10个形态标记开展贵州中蜂资源研究，认为贵州的东方蜜蜂存在形态遗传分化［2－3］.贵州省赫章、水城、盘县以西的小部分地区为云贵高原生态型，贵州省大部地区为贵州山地生态型.贵州东方蜜蜂在体色上表现出自东向西逐渐由黄变黑的趋势，与个体大小相关的形态标记也表现出差异.并根据贵州西部和东部地势、植被区系等的差异将贵州东方蜜蜂划分为云贵高原和山地2种生态型或云贵高原和湖南型.《中国畜禽遗传资源志·蜜蜂志》也将贵州东方蜜蜂划分为云贵高原中蜂类型和华中中蜂类型［4］.

贵州地貌由西南高原向东部山地丘陵地带缓慢过渡，并未见形成种群分化需要的隔离条件，因此贵州东方蜜蜂是否发生遗传分化还需要进一步研究.本文将对分布在贵州省的东方蜜蜂进行形态遗传分析，探究贵州省东方蜜蜂在高原向山地过渡生境下是否存在遗传分化.并与贵州周边地区的东方蜜蜂进行分析比较，寻找贵州地区东方蜜蜂的形态特征，为该地区东方蜜蜂资源的保护提供依据.

1 材料与方法

1.1 试验材料

在蜜粉源植物丰富，蜂群群势较强的季节，于贵州8个样点及周边的重庆万州、广西南宁采集东方蜜蜂样本（图1），海拔范围为83－1635 m（表1）.每个样点采集60－70群.每个样点解剖60只工蜂，共测量600只.

样本均采自原始饲养或无人工育王的正常蜂群，以及没有进行转地饲养的蜂场.由于长期生活并适应当地环境，能够很好的代表贵州、重庆万州、广西南宁的东方蜜蜂遗传资源.

图1 贵州及周边地区10个东方蜜蜂采样点分布Fig.1 Layout of 10 sampling localities for Apis cerana in Guizhou Province and the adjacent regions

1.2 试验方法

1.2.1 形态遗传标记 采用的形态遗传标记参考Ruttner提出的用于蜜蜂分类研究的形态遗传标记方法［5］.共测定32个形态遗传标记.与个体大小相关的遗传标记有第三背板长、第四背板长、第五背板长、第四腹板长、第七腹板长、第七腹板宽;与器官大小相关的遗传标记包括吻长、右前翅长、右前翅宽、股节长、胫节长、基跗节长、基跗节宽、第四腹板蜡镜长、蜡镜斜长、蜡镜间距;与色型相关的标记有第五背板绒毛带长、第六背板绒毛长;与翅脉相关的遗传标记有肘脉指数、肘脉a、肘脉 b以及翅脉角A4、B4、D7、E9、G18、J10、J16、K19、L13、N23、O26（图 2）.

表1 贵州省及周边东方蜜蜂样本信息Table 1 Sample information of Apis cerana from localities in Guizhou Province and the adjacent localities in Guangxi and Chongqing

1.2.2 数据分析 对贵州省的东方蜜蜂形态数据利用SPSS 13.0软件进行分析.采用逐步判别与聚类分析联用的方法以及主成分分析研究贵州东方蜜蜂种群形态分化及与周边地区东方蜜蜂的遗传关系［6］.

计算各样点数据的平均值和标准差，利用单因素方差分析进行差异显著性检验.多重比较采用Tukey方法，检验各样点两两之间差异的显著性，用于分析贵州东方蜜蜂种群的形态特征.

2 结果与分析

2.1 贵州东方蜜蜂种群遗传分化

图2 蜜蜂前翅11个翅脉角Fig.2 Eleven wing angles of honey bee forewing

贵州东方蜜蜂与周边重庆万州和广西南宁东方蜜蜂分化，贵州东方蜜蜂为1个独立种群，内部8个样点间的形态分化较小.

2.1.1 逐步判别与聚类分析 根据Wilks'Lambda统计量检验，15个判别效果极显著（P＜0.01）的形态标记进入判别函数，按判别能力从大到小依次为右前翅长、第六背板绒毛长、第五背板长、吻长、第七腹板宽、右前翅宽、蜡镜长、第五背板绒毛带长、第七腹板长、J16、N23、第三背板长、基跗节长、蜡镜间距离、L13.逐步判别分析建立的判别函数共有10个，前2个判别函数解释的总体变异分别为52.2%、21.8%，累积贡献率为74.0%.利用贡献率最高的2个函数，分析贵州与周边地区的遗传分化.逐步判别分析散点图显示，重庆万州、广西南宁东方蜜蜂样点的重心都远离贵州东方蜜蜂样点的重心，表明贵州东方蜜蜂与周边重庆万州、广西南宁的东方蜜蜂有分化（图3）.依据逐步判别与聚类分析联用的结果，贵州内部8个样点分化较小聚为一支（图4），样点间欧式平方距离范围为0.018－5.162.但是贵州东方蜜蜂与周边重庆万州、广西南宁样点的东方蜜蜂分化较大（图4），欧式平方距离范围分别高达26.106和18.774.

图3 贵州及周边地区10个样点东方蜜蜂逐步判别分析散点图Fig.3 Scatter diagram of stepwise discriminant analysis of Apis cerana samples from 10 localitiesin in Guizhou Province and the adjacent regions

2.1.2 主成分分析 对贵州及周边地区10个样点东方蜜蜂的32个形态遗传标记数据进行主成分分析.第一主成分特征根为8.138，解释总体变异的24.66%.形态标记吻长、翅长、翅宽、第三背板长、第四背板长、第五背板长、第四腹板长、第七腹板长、第七腹板宽、蜡镜长、蜡镜斜长、第五背板绒毛带长、股节长、胫节长和基跗节长对第一主成分贡献较大.第二主成分特征根为2.988，解释总体变异的9.05%.形态标记肘脉b和A4对第二主成分贡献较高.前2个主成分对总体变异的解释达到33.71% .

利用前2个主成分的因子得分进行作图，同样发现贵州的东方蜜蜂样点聚为一支，重庆万州和广西南宁样点的东方蜜蜂都远离贵州的样点（图5）.

2.2 贵州东方蜜蜂形态特征分析

贵州东方蜜蜂种群与周边东方蜜蜂相比较，形态特征主要表现在与个体大小相关的背腹板标记，与器官吻、翅、足和第四腹板蜡镜相关的形态标记以及部分翅脉角（表2）.

图4 贵州及周边地区10个样点东方蜜蜂逐步判别函数重心聚类图Fig.4 Dendrogram of center of gravity in stepwise discriminant functions of Apis cerana samples from 10 localities in Guizhou Province and the adjacent regions

图5 贵州及周边地区10个样点东方蜜蜂主成分分析Fig.5 Principal component analysis of Apis cerana samples from 10 localities in Guizhou Province and the adjacent regions

表2 贵州与周边地区的东方蜜蜂形态特征方差分析1）Table 2 Variance analysis ofmorphometric characters of Apis cerana in Guizhou Province and the adjacent regions

贵州东方蜜蜂个体较大，主要体现在与个体大小相关的腹板标记.第四腹板长、第七腹板长和第七腹板宽3个标记与周边样点相比均达到差异极显著水平（P＜0.01）（表2）.

贵州东方蜜蜂的器官吻、翅和足均较大.其中吻长、右前翅长、右前翅宽、后足的胫节长、基跗节长等标记都表现为最大，与周边样点相比达到差异极显著（P＜0.01）.与重庆万州和广西南宁的东方蜜蜂相比，贵州东方蜜蜂翅脉角N23最大（P＜0.01），L13最小（P＜0.01），翅脉角A4、O26与重庆万州和广西南宁的东方蜜蜂接近（表2）.

3 讨论

（1）蜜蜂学界普遍认为东方蜜蜂在贵州的东部和西部存在分化，形成云贵高原中蜂和华中中蜂［4］，或分化为云贵高原型和华中型［7］，或分化为东方蜜蜂东部亚种云贵高原生态型和东方蜜蜂东部亚种湖南型［2，8］，或分化为中华亚种云贵高原型和中华亚种华中型［9］.本文研究结果未发现贵州省内东方蜜蜂发生分化，包括文献中云贵高原生态型分布的盘县样点和处于云贵高原生态型与贵州山地生态型过渡地带的兴仁样点均没有发现与贵州其它样点发生分化［3］.贵州省全境均处于云贵高原的东部［10］，地势、植被等生态环境差异不大，无东方蜜蜂基因流受阻的生态条件.本论文可为我国东方蜜蜂遗传资源的地理准确划分提供参考.

（2）通过对贵州省8个样点以及其周边东方蜜蜂进行形态遗传分析，发现贵州内部的东方蜜蜂分化较小，属于同一个种群，是一个独立的遗传资源.贵州东方蜜蜂个体较大、器官较大，应该是适应贵州生态环境的结果，在资源保护与利用上有独特的价值.贵州省，梵净山地区植被资源保存相对完整，蜜粉源植物丰富，人为干扰较少，是贵州东方蜜蜂资源保护的理想地区.

致谢:本课题的研究是在养蜂界前辈徐祖荫老师的帮助下进行的，全程陪同我们在贵州省进行中蜂资源考察和样本采集.在样本采集过程中，还得到许政、胡军军、戴荣国、姬聪慧、任勤、樊莹、张久胜、欧定威、邓明华、柴昌明、李长伟、周志富、梁盛、罗秀军、王益政、王来忠、蒋祖通、五星侯、赖志恒、邓天林等贵州、重庆和广西省蜂业人士的大力帮助，博士研究生王青、于瀛龙、本科生夏凤枝参加样本采集工作.博士研究生于瀛龙、硕士研究生郑秀娟、本科生许瑛瑛和陶奥宇参与部分试验工作，在此表示感谢.

［1］杨冠煌.中华蜜蜂在我国森林生态系统中的作用［J］.中国蜂业，2009，60（4）:5－7.

［2］杨冠煌.中华蜜蜂［M］.北京:中国农业科技出版社，2001:8－21.

［3］徐祖荫.贵州省中蜂资源调查及其开发利用研究——贵州中蜂不同生态类型的划分、评价及开发利用意见［J］.贵州畜牧兽医科技，1986（1）:13－19.

［4］国家畜禽遗传资源委员会.中国畜禽遗传资源志·蜜蜂志［M］.北京:中国农业出版社，2011:34－44.

［5］RUTTNER F.Biometrical-statistical analysis of the geographic variability ofApismelliferaL［J］.Apidologie，1978，9（4）:363－381.

［6］朱翔杰，周冰峰，王媛，等.中华蜜蜂形态遗传分析方法的研究［J］.应用昆虫学报，2011，48（1）:202－206.

［7］匡邦郁，匡海鸥.蜜蜂生物学［M］.昆明:云南科技出版社，2003:21－26.

［8］徐祖荫.贵州蜂业.见:陈耀春.中国蜂业［M］.北京:农业出版社，1993:225－230.

［9］龚一飞，张其康.蜜蜂分类与进化［M］.福州:福建科学技术出版社，2000:16－26.

［10］刘明光.中国自然地理图集［M］.北京:中国地图出版社，2010:20.

（责任编辑:吴显达）

M orphometric genetic differentiation of Apis cerana from Guizhou Province

LUO Qun1，ZHOU Shu-jing1，2，XU Xin-jian1，2，ZHU Xiang-jie1，2，JING Pian-pian1，ZHOU Bing-feng1，2
（1.College of Bee Science，Fujian Agriculture and Forestry University，Fuzhou，Fujian 350002，China;2.Honeybee Research Institute，Fujian Agriculture and Forestry University，Fuzhou，Fujian 350002，China）

A total of 600 individualworker bees ofApis ceranafrom eight localities in Guizhou Province and two adjacent localities in Guangxiand Chongqingwere analyzed with 32morphometric genetic characters by stepwise discriminantanalysis and cluster analysis，principal component analysis and one-way analysis of variance.The results showed that no population differentiation occurred between theApis ceranasamples from Guizhou Province，but there was remarkable population differentiation occurring between theApis ceranasamples from localities in Guizhou Province and those from the two adjacent localities in Guangxi and Chongqing.Compared to those from Nanning locality of Guangxi and Wanzhou locality of Chongqing，the honeybee population from localities in Guizhou Province had bigger body size，larger wings，longer proboscis and legs.

Apis cerana;morphometric genetics;population differentiation

S89

A

1671-5470（2015）03-0298-05

10.13323/j.cnki.j.fafu（nat.sci.）.2015.03.014

2015－02－05

2015－03－04

现代农业蜂产业技术体系建设专项资金（CARS-45-KXJ11）.

骆群（1989－），女，硕士研究生.研究方向:蜜蜂种群遗传学.Email:qunzily1989@163.com.通讯作者周冰峰（1958－），男，博士，教授，博士生导师.研究方向:蜜蜂生态学与蜜蜂种群遗传学.Email:bingfengfz@126.com.