APP下载

中华蜜蜂遗传资源保护的方案与路径(续)

2016-01-30王红芳刘振国王颖胥保华

中国蜂业 2016年12期
关键词:系谱雄蜂保种

王红芳 刘振国 王颖 胥保华

(山东农业大学动物科技学院,泰安271018)

中华蜜蜂遗传资源保护的方案与路径(续)

王红芳 刘振国 王颖 胥保华

(山东农业大学动物科技学院,泰安271018)

(续2016年《中国蜂业》第11期)

在对蜂王实施人工授精之前有两项重要的准备工作,培育健壮的雄蜂和性能良好的处女王。雄蜂的培育需要选择强壮的蜂群和适宜的环境条件,否则会影响雄蜂的发育。通常培育雄蜂的时间在移虫育王前15~20天较为合适。培育雄蜂数量根据处女王数量而定,一般给1只处女王授精需要8~10只左右的成熟雄蜂,为了避免雄蜂发育不完全或者飞散到其他蜂群而导致无法使用的情况,实践中雄蜂与处女王的比例通常为100∶1[20]。处女王的培育要根据养蜂生产中对蜂群性状的记录,有目的的选择相应的母群进行移虫育王。

蜜蜂人工授精实验室需要具备一些必要的仪器设备,包括人工授精仪、微量注射器、电子天平、体视显微镜、生物显微镜、纯水仪、血球计数板、酸度计、离心机、紫外灭菌灯、高压灭菌锅、二氧化碳钢瓶、气体洗瓶、医用手术盘、手术剪、镊子、雄蜂飞翔笼、混精设备以及背腹钩和探针等设备。在实施人工授精之前需要将实验室和所有的器具设备进行消毒。准备就绪后,捕捉雄蜂采集精液,选取飞翔有力、腹部坚挺的雄蜂,右手食指、拇指与左右食指配合使用,挤压雄蜂腹部1~3节,强迫雄蜂阳茎、羽状突和阳茎球外翻,然后用注有生理液(含抗生素)的微量注射器采集阳茎球表面淡黄色的精液,注意避免吸入空气和黏液。然后用二氧化碳将蜂王麻醉,固定与人工授精仪底部的麻醉室内,背、腹钩配合打开蜂王蜇针腔,调整微量注射器角度,从蜂王阴道口处进针进行精液注射。完成人工授精后的蜂王会很快苏醒,然后将其放入蜂群,观察产卵情况。

3.3 雄蜂精液的低温储藏技术

利用超低温贮存技术保存雄蜂精液通常是基因库保种的重要方式。蜜蜂精液冷冻贮存技术,是利用无毒或低毒的抗冷冻保护剂渗透进入精子细胞内和细胞间,通过胞外高渗透压溶液将精细胞内的游离水分析出,以达到减少精细胞在超低温冷冻时受到冰晶损伤的目的,从而最大限度地保持住蜜蜂精子的自然状态和受精能力[16]。蜜蜂精液超低温贮存技术的流程包括冷冻稀释液的配制、精液采集与稀释、镜检精子活力、精液分装与降温平衡、精液冷冻、贮存与运输、精液解冻、镜检精子活力、精液漂洗浓缩、受精试验,核心步骤主要指精液的稀释、冷冻和解冻。

精液在进行冷冻前,要进行前处理,即稀释。所用的稀释倍数、稀释方法、稀释液种类与精子活力的恢复密切相关。由于精液中大部分是水分,经稀释后含水量可达95~99%,在冻结过程中,水分会形成冰核,对精子细胞造成损伤,大大降低其活力。Lusena发现许多无机盐、醇、甘油、糖、有机酸、蛋白质等能使冰晶晶核增长速度减慢,在冷冻过程减少对细胞的损伤[17]。因此,精液稀释液会含有不同比例的上述物质。在稀释方法上通常有两种,一次稀释法和二次稀释法,主张二次稀释法者认为,甘油对精子有一定的毒害作用[18],且毒害程度随温度的升高而加剧。为了减轻甘油对精子细胞的不利影响,先用不含甘油的稀释液进行第一稀释,冷却到0~5℃,再用已经冷却到同等温度的含甘油的稀释液进行第二次稀释。

精液冷冻常用的方法包括三种:颗粒冷冻、细管冷冻和程序冷冻仪冷冻。颗粒冻精是将稀释好的精液逐滴滴到冷冻板上,此方法的降温速度是通过精液滴的大小和降温剂的温度来控制的。但采用这种方法的弊端是,精液颗粒之间的初始冷冻温度不同,随着滴入精液数量的增加,冷冻面温度上升,初始冷冻温度也在上升,使精液整体降温速度缓慢,通过危险温度区的时间延长,很容易影响冻精质量。细管冻精是在液氮蒸汽中进行,可保证每只细管冷冻的初始温度是相同的,并减少了外界气温的影响,冷冻速度较快,能很快度过危险温度区达到热平衡。程序冷冻仪发明后,很多科研工作者开始采用程序冷冻仪进行冻精。相对前两者而言,程序冷冻法可实现温度梯度降温的程序化,操作简单,重复性好,温度容易控制,且初始冷冻温度一致。

使用冷冻的蜜蜂精液前,需要解冻。解冻与冷冻过程同等重要,同样需要减少温度危险区对精子活性与质量的影响。一般冷冻——解冻过程对精子存活的危险温度区为-50~-15℃。为了迅速通过危险温度区,解冻过程需采用快速升温的方法[19]。

4.保种档案的建立与管理

为了有效了解保种群体的结构特点和发展趋势,加强保种单位的责任制度,促进保种工作的完善和提高,必须在保种场(保护区)建立蜜蜂保种档案。保种档案主要包括种群原始档案和种群系谱档案。种群原始档案是保种场最基础的资料,为了便于观察、记录和归档,通常先要对原始蜂群进行编号,编号可采用以下形式:蜂种+世代年份+群号。蜂种可以首字母表示,例如,中蜂表示为Z;亲代用P表示,子一代,子二代,子三代……分别用阿拉伯数字1,2,3……表示。年份和群号按客观情况自定义标号,例如,2015001表示2015年1号蜂群。种群档案通常需要记录每个种群的形态特征、经济性状、生产性能、生物学特性以及种蜂王的父母群信息、出房体重、体长、体色、出房日期、婚飞日期、产卵日期等。系谱档案则包括两部分:原种蜂王系谱卡和系谱图。原种蜂王系谱卡记录原种蜂王的编号、品种(品系)、原产地、培育单位、培育时间及相关备注等;系谱图主要用来表示子代和亲代的血缘关系。

随着电子信息技术的发展,保种档案和系谱资料的记录与保管也应该随之发展。记录与保管形式应该多样化、信息化,即包括传统纸质资料,又该引入现代化的电子资料。纸质资料必须保存,因为在保种现场(尤其是无网络的野外条件)纸质资料是最方便记录的一种形式,同时可将纸质资料录入电脑备份,以防丢失。此外,信息化电子资料的介入会大大丰富记录形式、简化查阅过程。例如,可以建立蜂种档案记录系统甚至建立相应的网站,在查询过程中,只需点击相应的蜂王编号,即可调出该蜂王的全部个体信息、群体信息、繁衍记录以及系谱关系等。这种蜂场记录软件和系统的开发应用应该是未来蜜蜂保种场和养殖场记录蜂群信息的主要趋势。

5.中蜂种质资源的利用

中华蜜蜂保种的最终目的是为养蜂生产服务,不能为单纯的保种而保种,即要体现中华蜜蜂种质资源保种的应用价值,主要包括在养蜂生产中的应用与在蜜蜂育种中的应用。

5.1 用于养蜂生产

中蜂种质资源在养蜂生产中的应用具有重要意义。我国目前拥有蜂群800多万群,其中中蜂占200多万群,在我国养蜂生产中具有重要地位。如海南中蜂、阿坝中蜂、西藏中蜂、长白山中蜂、华南中蜂、北方中蜂等,都是当地中蜂生产区的主产品种,为当地中蜂生产发挥了重要作用[4]。特别是近年来,中蜂蜂蜜价格昂贵,为中蜂的养蜂生产创造了较高的经济效益。因此,中蜂的保种要将原生态保种与人工饲养相结合[5],在一个保种场建立多个保种点,一是避免单一保种点遭遇病害侵袭全场毁灭;二是可在保种场内选择部分保种点进行原生态保种(不参入人为干预),保持中蜂原始生活习性与优良性状,另一部分保种点进行人工选择与饲养,使得中蜂优良的生产性状得以保留和提高,从而更好的服务于生产。

5.2 用于中蜂的提纯复壮

我国地方蜂种是一种宝贵的资源,它是在我国特有的自然条件下,经过长期的自然选择和人工选择而形成的,一个品种就是一个基因库,汇集着各种各样的优良基因。相比于西方蜜蜂,它具备了一些特有的优良性状。例如中蜂抗亮热厉螨,北方中蜂、长白山中蜂的抗寒性,云贵高原中蜂、西藏中蜂的耐高海拔性等。可见,中蜂有着良好的抗逆性,这正是经过长期驯养的西方蜜蜂所缺乏的特质。但是,长期以来由于外来西方蜂种的冲击和威胁以及环境污染等问题导致本土中蜂数量锐减、种性退化,甚至部分区域类型的中蜂濒临灭绝。通过开展中蜂的保种工作,可将所保中蜂用于相应类型中蜂的提纯复壮,恢复的群体数量和品种特性。因此,对中蜂的保护实际也是对中蜂种质资源多样性的保护。

6 结语

中蜂保护是我国养蜂业的重要任务。目前,中蜂的保种方式主要包括保种场保种、保护区保种和基因库保种。在保种技术上主要涉及蜜蜂的闭锁繁育技术、蜜蜂精液超低温贮存技术以及蜜蜂的人工授精技术。虽然我国中蜂保护已取得了卓有成效的进展:建立了两个国家级中蜂保护区、三个国家级保种场和一个蜜蜂基因库。但中蜂保种的具体技术路径和地方蜂种资源的应用仍需进一步完善、拓展,值得广大蜜蜂工作者思考和探索。

[1]邹树文.中国昆虫学史[M].北京:科学出版社,1981,144.

[2]杨冠煌.中华蜜蜂[M].北京:中国农业科技出版社,2001,1-37.

[3]彭楚云.蜂种退化原因与改进办法浅析[J].蜜蜂杂志,2000,2: 21-22.

[4]国家畜禽遗传资源编委会.蜜蜂志[M].北京:中国农业出版社, 2011,19-20.

[5]张大利.中华蜜蜂保种保护模式探讨[J].中国蜂业,2015,66: 40-41.

[6]李紫剑.谈中蜂保护区[J].蜜蜂杂志,2011,5:46.

[7]吉林省养蜂科学研究所.蜜蜂基因库的保种工作[J].中国畜牧业,2012,11:24-25.

[8]Woyke J.What happens to diploid drone larvae in a honeybee colony[J]J Apic Res,1963,2:73-75.

[9]Woyke J.Effect of sex allele homo-heterozygosity on honeybee colony populations and on their honey production.I.Favourable development conditions and unrestricted queen[J].J Apic Res,1980, 19:51-63.

[10]Woyke J.Effect of sex allele homo-heterozygosity on honeybee colony populations and on their honey production.II.Unfavourable development conditions and restricted queens[J].J Apic Res,1981,20:148-155.

[11]Page RE,Laidlaw HH.Closed population honeybee breeding. 1.Population genetics of sex determination[J].J Apic Res.1982a, 21:30-37.

[12]Page RE,Laidlaw HH.Closed population honeybee breeding. 2.Comparative methods of stock maintenance and selective breeding[J].J Apic Res,1982b,21:38-44.

[13]Page RE,Laidlaw HH,Erickson EH.Closed population honeybee breeding.3.The distribution of sex alleles with gyne supersedure[J].J Apic Res,1983,22:184-190.

[14]Page RE,Laidlaw HH.Closed population honeybee breeding [J].Bee World,1985a,66:63-72.

[15]Page RE,Laidlaw HH,Erickson EH.Closed population honeybee breeding.4.The distribution of sex alleles with top crossing [J].J Apic Res,1985b,24:38-42.

[16]薛运波.蜜蜂活体保种和遗传材料保存技术[A].国家蜂产业技术体系蜜蜂育种与授粉功能研究室学术研讨会暨中国养蜂学会蜜蜂育种专业委员会第四届第一次会议暨中国养蜂学会蜜源与蜜蜂授粉专业委员会第五届第一次会议论文汇编.2012.7.30.

[17]Lusena CV.Ice propagation in systems of biological interest. III.Effect of solutes on nucleation and growth of ice crystals[J]. Arch Biochem Biophys,1955,57(2):277-84.

[18]Wilmut I,Polge C.The fertilizing capacity of boar semen stored in the presence of glycerol at 20,5 and-79 degrees C[J].J Reprod Fertil,1974,38(1):105-13.

[19]陈国宏,王丽华.蜜蜂遗传育种学[M].北京:中国农业出版社, 2010,243-245.

[20]薛运波.蜜蜂人工授精技术[M].北京:中国农业出版社,2016, 63-109.

猜你喜欢

系谱雄蜂保种
“川山×蜀水”原种保种技术及效果
牛保种现状及对策研究
《论风格》文本系谱与论争
割雄蜂蛹经验谈
浅谈晋南牛的保种与开发技术
夷陵黄牛的保种及杂交改良利用
哈萨克族系谱数字化平台建设研究
中国荷斯坦公牛系谱完整性研究
教你如何治好“遗传病”
割雄蜂房要做到事半功倍