利用基因库保护中华蜜蜂种质资源
2016-11-09何旭田自珍
何旭 田自珍
(甘肃省蜂业技术推广总站,741022)
利用基因库保护中华蜜蜂种质资源
何旭田自珍
(甘肃省蜂业技术推广总站,741022)
利用基因库保存中蜂生物遗传物质具有特别的意义:低温保存遗传材料是野生生物保护战略的有机组成部分。当野生种群的遗传多样性由于自然的选择、遗传演变而部分丧失时,基因库仍为保护种群遗传多样性;野生生物基因资源库为改良蜜蜂品质和种间杂交提供了野生种源;野生生物基因库资源为地理隔离种群之间交流基因提供了途径。
一、保存蜜蜂种质基因的方式和技术途径
蜜蜂精、卵细胞贮存技术:采取细胞贮存技术和生物活体贮存技术、资源区保存技术相结合的方法进行蜜蜂种质基因的保存工作技术已经实验成功,近期即可应用于蜜蜂种质基因的保存工作。目前我国学者正在探索雄蜂精液冷冻技术和母蜂卵细胞贮存技术为蜜蜂种质基因保存提供先进的技术条件。
雄蜂精液冷冻应用人工授精技术实施蜜蜂生物活体保存蜜蜂种质基因:对一些不适合应用精液、卵细胞贮存技术的部分蜂种,应用蜜蜂人工授精技术实施蜜蜂生物活体保存种质基因的技术,饲养1000群蜜蜂,每一个品种(系)蜜蜂设50~80群蜂保存基因。通过人工授精,严格控制交配,定向繁育。
二、保存基因分批入库及步骤
根据我国不同蜂种在保种中的地位和蜂种资源的疏密程度,分别应用上述技术途径分批分类入库保存。保证品种(系)的纯度正常指标。
第一批:在我国土生土长的东方蜜蜂品种中华蜜蜂,首先立足全国的中蜂资源,进行全国性调查,摸清分布范围,鉴定品种、品系,陆续入库。
第二批:在我国饲养近百年历史的地方品种蜜蜂,如珲春黑蜂、东北黑蜂、新疆黑蜂、本地意蜂等,这些西蜂在我国地理条件下的长期饲养过程中,已形成不同于原产地的蜜蜂品种(系),成为我国的地方品种,甚至成为珍稀品种。因此,要抓紧收进基因库保存起来。
三、基因库技术管理程序和内容
1.资源标准点
资源标准点是蜜蜂基因库种质基因的来源蜂场(点),包括本场的保种蜂场和资源区采集样本点蜂场,这些基础蜂场(点)要具有本品种的代表性,其形态特征和生物学特性要符合本品种的鉴定指标。对那些不适合或暂时不能搞精、卵细胞冷冻保存的蜂种,实施生物活体保存基因技术,保种蜂场要以正规饲养技术为基础,繁殖强壮的蜜蜂群体和个体,为保存好各品种基因创造条件。
在实验室内要进行品种分类、人工授精、精卵细胞的采集、蜜蜂整体解剖、蜜蜂细胞生物学研究、蜜蜂分子生物学研究、蜂种形态学鉴定和检测分析等大量实验工作。实验室是基因库的加工处理中心,需要分类的蜂种和需要保存的蜜蜂资源均要经过实验室处理后才能进入基因库,需要研究实验的蜜蜂细胞培养技术和蜜蜂基因工程技术等均要在实验室进行。实验室要配备先进的仪器设备,选拔培养思想素质优、专业水平高的专业人员,使实验室整体水平适应基因库发展需要。
2.冻精室
贮存雄蜂精液和母蜂卵以及蜂种样本的冷冻处理,储藏室有专人管理值班,定期检查室内冷冻容器、设备及冷冻材料等。
3.标本室
标本室是基因库保存的蜜蜂种质资源的缩影,通过标本室内展示的蜜蜂品种标本,可以全面反映和代表基因库的品种资源面貌,为全面了解不同品种蜜蜂的形态特征、品种分类、蜂种资源以及利用途径等提供基础依据。基因库内保存的各种蜜蜂都按不同品种、品系制作长期保存的标本。
4.信息数据库
数据库室基因库信息数据处理和贮存的中心,设微机3~4台,实行电脑管理。基因库保存的蜜蜂品种(系),要将其分类指标、蜂种来源、形态特征、生物学特性、经济性状、世代系谱档案、繁育档案、饲养档案等和蜂种基因、贮存形式、方法、时间等数据以及有关信息,经过处理后以文字、数字、图象、表格等形式输入数据库,内容增减变化要及时调整,准确反映历史数据和现实数据,使整个基因库数据实行程序化、系统化管理。信息数据入库程序见图1:
图1 蜜蜂基因库管理流程
中国农科院蜜蜂所在蜜蜂种质资源平台建设上取得了成绩,利用现代信息技术对我国蜂种资源采用常规和现代生物技术进行标准化收集、整理和保存,优化现有的蜜蜂种质保存技术,完善种质资源库(活体、生殖细胞、胚胎)及种质资源数据库,评价蜜蜂资源性状及遗传多样性,达到了种质资源的共享。
目前蜜蜂所根据国家自然科技资源平台建设的总体目标,在国家自然科技资源平台建设技术指标和规范的基本框架下,制定和完善了中蜂和西方蜜蜂的共性描述规范、数据标准和数据质量控制平台,整合国内大部分蜜蜂种质资源,收集了全国21个省份、3个自治区和一个直辖市900多群中蜂和200多群西方蜜蜂资源。应用资源平台编码系统、共性描述标准、个性描述规范标准、数据质量控制规范对蜜蜂进行了分类、分级以及标准化整理和数字化表达,向国家E—平台提供了900幅图片、60000多条蜜蜂种质资源共性描述信息、100000多条的蜜蜂种质资源个性描述信息并保存了900份蜜蜂活体和遗传物质资源。
同时利用生物特征识别技术和分子生物学技术,对我国长江以北大部分省的蜜蜂种质资源进行了研究,发现西方蜜蜂新亚种一个,中蜂新类型多个。完善了种质资源库(活体、精液)及种质资源库(形态库、线粒体DNA基因库),实现信息资源共享,其他地区蜜蜂种质资源多样性的研究正在进行。