意蜂蜂种衰退的遗传学与防控技术基础研究
2016-01-29张新军张力青何德华王圣强黄宇航华中农业大学湖北省禽畜育种中心武汉木兰种蜂场湖北天门养蜂专业合作社
张新军张力青何德华王圣强黄宇航(华中农业大学;湖北省禽畜育种中心;武汉木兰种蜂场;湖北天门养蜂专业合作社)
意蜂蜂种衰退的遗传学与防控技术基础研究
张新军1张力青2何德华3王圣强4黄宇航4
(1华中农业大学;2湖北省禽畜育种中心;3武汉木兰种蜂场;4湖北天门养蜂专业合作社)
20世纪20年代初以来,我国陆续从美国、意大利、澳大利亚等引进美意、原意、澳意等意蜂品种,广泛应用于养蜂生产和农作物、果蔬、药用植物授粉。由于在长期的养蜂生产中采取传统养蜂方式,没有进行提纯复壮和品系间、品系内的杂交,若干代的近亲繁殖和混杂繁殖,带来意蜂种性退化和蜂群衰退,造成养蜂生产减产减收。本文就本地意蜂种群衰退、衰退原因作以遗传学分析,并就如何在生产实践中防止意蜂种性退化和蜂群衰退,提出关键性技术措施。
1 意蜂种性退化的现象和衰退蜂群表现特征
蜜蜂退化是指某一蜂种在一个地方由于长期近亲繁殖、混杂繁殖和不良环境,造成该品种蜂群个体遗传基因混杂,不能准确表达该品种原有的优良性状,致使长期的近亲繁殖和混杂繁育的后代蜂群失去该品种原有的经济价值和蜜蜂育种的使用价值。
蜜蜂品种的退化是养蜂生产中普遍存在的问题,也是养蜂生产减产减收的重要原因。意大利蜜蜂作为我国养蜂生产的一个当家品种,长期以来大多养蜂场没有进行定向选种和交换蜂王培育高产蜂群,很多养蜂场普遍存在品种退化、种性不纯、遗传基因混杂的状况。有少数养蜂场,由于养蜂人员没有养蜂专业知识,没有进行选种育王,品系杂交,其蜂场的意蜂已经不是意蜂了,出现个体大小不一致,有的体形细长;色泽混乱(麻色、黑色、杂色个体);繁殖力低,难以维持强群;生产能力低,采集力不强,盗性强,蜂群抗病能力衰减;越冬、越夏性能差,防卫能力差等状况。
2 导致本地意蜂种性衰退的因素分析
造成意蜂种性衰退的因素很多,有遗传学因素,也有饲养与环境的因素,遗传学因素包括自交繁殖、近交繁殖、混杂繁殖、选种不当、突变基因等。基因突变不会对养蜂生产产生影响,故以下就自交、近交、混交繁殖和选种与饲养不当进行分析。
2.1自交和近交导致意蜂种性衰退
自交是一种亲缘关系最近的繁殖方式,是由同一个蜂王产生的后代雌、雄配子相结合而产生子代的一种繁殖方式。表现为同一蜂王后代亚家庭间成员间或同一亚家庭分出来的成员间交配,包括全同胞兄妹交配、半同胞兄妹交配等。这种繁殖方式是造成蜂群退化、减产减收的重要原因。
近交是一种品系内相同血缘关系的成员隔代交配或亲戚交配的一种繁殖方式。它表现为祖孙交配和叔侄、姨侄交配半同胞交配出3代后的近亲交配,以及携带本品种同一蜂王遗传基因的品系内个体间交配等。这种近交,每近交一代,纯合子相应增加。而且,随着近交纯合越来越高,近交衰退现象越来越严重,导致蜂种种性退化,表现出群势下降,后代生活力下降,其原有品种的优良经济性状丧失,甚至没有生产利用价值。
当然,在提纯复壮后的纯系种群中选择亲本,用品系内、品系间、品种间杂交育种,应建立在育种目标确定、有明确的近交目的的基础上进行。
2.2自然交配、混杂繁殖导致意蜂蜂种种性退化
蜜蜂的自然交尾婚飞活动是在空中进行的,婚飞半径可达5~8 km,而意蜂处女王喜好与空中不同种性的雄蜂交配,每次与20多只雄蜂交配,可产受精卵多达60万到150万粒。一般来说蜂场无法也无力控制空中的雄蜂和空中蜂种的随机交尾,当蜜蜂累代繁殖,后代遗传基因十分混杂,混杂交配导致种性混杂。例如,每年有2000多家养蜂场和来自四川、安徽、河南、黑龙江、吉林的1000多家在湖北江汉平原采完油菜蜜后,有很多蜂场去河南、山西、甘肃采洋槐蜜,接着在蜂群中育王,到黑龙江牡丹江和方正林区繁殖,调整群势后采收椴树蜜。这样,处女王有大量机会与混杂的蜂群和东北黑蜂杂交,所以,转地养蜂容易产生混杂繁殖。
蜜蜂的杂种优势是两个纯种(系)之间交配产生的第一代、第二代表现出来的,此后控制各世代优良性状的基因逐渐分离变异,直至无序繁殖的蜂群完全失去该品种原有的性状特征。所以长期的自然交配、混杂繁殖必然会导致蜂种种性的退化。
2.3选种、选王和饲养方式不当引起蜂种退化
蜂场缺乏目标选种和杂交利用理论依据及手段,多在本场蜂群中选王,任其交配,自繁自育。有的养蜂员仅凭自己经验,选择个别性状突出的蜂群作种群,培育雄蜂和处女王,任其自然交配,使其后代表现不一致。有的蜂场缺乏技术,缺乏经验,在生产中选择急造王台、弱群王台、盗蜂群王台、遗传基因混杂的蜂群育王,还有的只注重选优而不注重两个品系内的纯化和组配,那么很容易将杂种个体留作亲本,均导致蜂群的种性退化。
根据蜜蜂生物学特征,充分利用育王季节和育王、杂交时机是育好蜂王和培养强群的重要环节。有些蜂场时机把握不好,错过蜜源丰富、粉源充足、气候适宜的季节,也不隔离交尾。有的甚至引种不当、饲养无法,甚至在病虫害危害蜂群和盗蜂蜂群中培育亲本等都会导致蜜蜂携带的性状基因向不利方向退化,导致蜂群生活力衰退,生产性能下降。
3 提纯复壮和品系杂交防止蜜蜂种性衰退的遗传基础分析
要改变意蜂种性退化和蜂群衰退的现象,只有通过蜂群选优、交换蜂王,进行品系间杂交和提纯复壮,才能实现高产稳产。因此,蜜蜂的提纯复壮和品系杂交是养蜂生产和蜜蜂育种工作的必然途径。
3.1提纯复壮是养蜂场获得高产稳产的技术基础
品种复壮是在同一品种或品系内开展选优去劣和优中选优,选择维持强群的优良蜂群作为亲本蜂群,然后进行品系间、品系内的纯王、优雄异质组配杂交,恢复本品种已经退化的优良性状,使原有的经济性状重新表现出来。
品种复壮是每个蜂场要在养蜂生产中长期进行的一项工作,每个蜂场每年都要选优群进行纯系繁育,然后在纯系中选优王、用优雄进行优质组配杂交,利用杂交优势提高生产力,实现稳产高产。意蜂提纯复壮和品系杂交,首先必须在养蜂场选择为自交蜂群,把蜂场的优良单群选择出来,进行纯系繁育,在其后代若干代进一步选择,把优良性状稳定下来。
养蜂场经过纯系繁育的亲本蜂群用来与其他蜂场选择的同品种纯系亲本,进行若干代品系内杂交,使养蜂生产的蜂群始终保持蜂群遗传基因表达显性性状,蜂群个体之间较整齐一致,保持长期的强群生产。因此,养蜂场饲养的意蜂蜂群或引种本意蜂群、澳意蜂群都应保持长期的品种复壮和品系杂交,不断选优群,不断培育优王新王,始终保持意蜂的优良性状和强群生产,是养蜂生产创造高产高效的重要技术基础。
3.2品系杂交和回交培育新品系是防止蜂种退化的关键技术
品系内、品系间杂交是培育新品系,防止蜂种退化的重要技术手段。只要育种目标清晰、亲本材料真实、杂交组合科学,不断在杂交后代中选取目标蜂群,经过6~8年的坚持不懈努力,也可以培育出适合当地养蜂生产的新品系和新品种。
根据遗传杂交理论,在同一养蜂场或同一品系的其他养蜂场,有目的地选择其能与组合亲本遗传性状互补的优良单群作为亲本材料,亲本材料经过纯化繁育,使后代优良性状稳定,进行组配品系杂交组合,品系杂交,使杂交后代或回交后代意蜂优良性状得以表现。
在品系内杂交和品系间杂交的同时,用回交的方法,将亲本优良性状遗传因子不断转移到目标后代个体中。根据设定的育种目标开展正交和反交,即利用品系间、品系内杂交一代蜂王(或雄蜂)与其组合的另一个亲本后代的雄蜂(或蜂王)进行交配,有效将亲本的优良性状引入到新品系后代个体中。这种回交方法,往往在自然交尾下是无法实现的,需要在人为控制条件下进行。
将引进澳意与湖北本意进行杂交,主要利用两个地域差异大,优良性状互补的特征,在纯系繁育基础上开展品系杂交,结合回交杂交,使得湖北本地意蜂种性恢复,并经过若干代筛选,选育出适应长江中下游流域和湖北地区养蜂生产的新品系。
4 总结
根据蜜蜂生物学特征,遵循自然界规律,应用遗传学基础理论,采取选优去杂、提纯复壮、品系杂交、回交育种等方法,是防止意蜂种性退化的基础性技术工作。养蜂场还要掌握好蜜蜂现代饲养方法,运用饲养管理技术措施,防止意蜂种性衰退,达到稳产高产。
养蜂场对意大利蜜蜂在本地饲养和生产过程中克服自繁自育和混杂繁殖,掌握其生物学特性和生产性状,春季繁殖、蜂王和雄蜂培育、春夏秋季生产、蜜蜂病虫害防治、蜂群越冬、转地生产等一系列的养蜂生产管理都必须与意大利蜜蜂在本地所表现的生物特性和生活习性相一致。这样才能真正达到选好种、育好王、养强群、多高产的目的。