中蜂形态鉴定与分子生物学遗传特性研究进展（三）

徐祖荫

（贵州徐祖荫养蜂工作室，贵州 贵阳 550001）

（接上期）

4 地理、生境隔离和生态条件是中蜂种群分化的主要因素，疾病和人为因素也起作用

我国幅员辽阔，生活在我国境内的中蜂，分布在一个很大的地理范围内，由于受到经纬度、海拔高度的影响，我国东西部、南北方的气候、植被类型及生态环境（农作区、林区、草原、荒漠、高原、山区、平原及海岛）均有很大差异。中蜂为了适应当地的生存环境，在外形特征、遗传因子以及生物学特性上发生了不同的演变进化，形成了今天分布于不同地区的地理种群和生态类型。

种群隔离分化是蜜蜂种群遗传学的重要内容，地理及生态隔离阻碍不同种群间的基因交流，以致产生种群分化（陈世骧，1977），海岛隔离便是最常见的方式。海南岛由于长期海岛隔离使当地中蜂成为一个较为特殊的地理种群（杨冠煌等，1986；龚一飞等，2000；姜玉锁等，2007）。朱翔杰等2009年对浙江省洞头区大门岛（距大陆最短距离为8 km）以及距大门岛近百千米的福建苍南县赤溪、莒溪镇中蜂进行形态观察测定，发现大门岛上的中蜂翅较小，以适应海岛风大的特殊环境，其所测定的指标中，翅长、蜡镜长、蜡镜间距均比大陆样本显著减小，翅脉角O26、N23较小，而J10、E9较大，与其他2个样点显著不同（P＜0.05），已从大陆种群中分化出来，这也是海岛隔离导致种群分化的一个例子。

地形、地貌的类型也会影响到蜜蜂的遗传分化。比如在高原恶劣的气候、生态环境条件下，缺乏物种适宜的栖息地，蜂群多分布于海拔较低、狭窄的河谷地带，但由于生境条件的破碎，基因流受阻而形成若干个小种群。于瀛龙等在青藏高原东南部的4条峡谷中，对采集到的8个样点中蜂样本，进行31个微卫星点和线粒体tRNAleu-coll片段分析，在同一峡谷中不同取样点的遗传分化系数（Fst）范围分别为0.06～0.16和0.18～0.70；不同峡谷间的Fst值分别为0.04～0.29和0.06～0.76，虽然在种群内，遗传多样性较低（种群越小，遗传多样性越低）；但在不同的种群间，无论是同一山谷还是不同的山谷，由于受到高原峡谷特殊地貌类型的影响，都发生了遗传分化。

疾病是造成中蜂种群遗传分化的一个重要因素。影响蜜蜂微卫星遗传多态性的因素很多，主要有选择压、迁移扩散、基因突变等（Zayed,2009），选择压对种群遗传多态性的影响又是生物学家普遍关注的问题（Harpur et al.,2012；Jara et al.,2015）。中蜂囊状幼虫病是严重危害中蜂的烈性传染性疾病，流行时蜂群死亡率达50%以上（王双进，2008）。这种疾病的流行对中蜂种群而言无疑是一种强烈的选择压，疾病对生物遗传多态性的影响根本原因是不抗病个体死亡（蜜蜂则是蜂群消亡），等位基因丧失，最终导致遗传多态性降低。例如：郭慧萍、周姝婧等（2016）对秦巴山区中蜂开展微卫星遗传分析，秦巴山区中蜂的期望杂合度为0.649 7～0.728 8（期望杂合度在0.3～0.8之间说明种群遗传多样性较高），说明秦巴山区中蜂微卫星遗传多样性丰富，但在流行过中蜂囊状幼虫病的取样点，如宁陕、凤县、太白、渭滨、丘坝、宁强、麦积、徽县等样点的中蜂发生过严重的中蜂囊状幼虫病，其期望杂合度（t=-4.816 71，P=0.000 23）、多态信息含量（t=-4.508 99，P=0.000 42）、有效等位基因数（t=-3.076 93，P=0.007 67）极显著低于未发病区，等位基因数（t=-2.453 42，P=0.026 86）也显著低于未发病样点。微卫星遗传多态性测定，部分位点出现大量等位基因丢失的现象，如Ac-2在发病区与未发病区等位基因数由18种减少为9种，充分说明中蜂囊状幼虫病的选择强度足以降低中蜂遗传的多态性。徐新建等（2013）、陈道印（2018）在对陕西榆林中蜂开展微卫星遗传分析中，也得出了相同的结论。中蜂囊状幼虫病流行地区遗传多样性降低，也可能是不抗病蜂群大量死亡后，由少数存留下来的蜂群近亲繁殖后带来的结果。

朱翔杰等（2011）研究了福建中蜂遗传多样性及种群遗传分化，采用5个微卫星DNA分子标记测定了福建11个样点的中蜂，各样点间5个微卫星样点结构有所不同，其中龙岩、永定、漳州、宁德4个样点间具有显著不同的遗传结构，与其他样点间分化明显。这些样点与周边样点并不存在生殖隔离条件，分析发生分化的原因，可能是人工定向选育的结果，人工选育也是一种选择压。研究人员采样时了解到这些样点的养蜂员都具有较好的饲养技术，但缺乏相关遗传育种知识，如果仅仅选取少数具有某种优良性状的蜂群作母本或父本，且不同蜂场间选择的标准不同，导致蜂种遗传结构快速剧烈的变化。当人工饲养蜂群数量在种群内处于绝对优势的情况下，人为选育对种群遗传结构影响大于种群内的基因自然交流，因而导致此区域内蜂群遗传结构处于不稳定、不均衡的状态，并导致遗传多样性丢失，遗传结构单一的现象发生。

遗传的稳定性是物种存在的前提，但一旦受到人为重大干预，蜂种的遗传结构就会发生变异。例如，由于海岛的隔离，使海南中蜂形成独特的地理亚种（或生态类型）。但由于商业利益的驱使，近10多年来大量的内陆中蜂被贩卖到海南（相当于物种在空间上长途迁徙），内陆种群和海南种群发生基因交流，从而导致海南中蜂在遗传结构上发生了显著改变。赵文正、和绍禹等（2017）通过对取自海南岛海口、屯昌、白沙、万宁的中蜂标本，分别用线粒体DNA和微卫星DNA 2种标记进行群体检测，从4个样点的样本中检出了22种单倍型，经与内陆蜂种对比，其中5种属内陆典型的单倍型（CH），其中17种属海南中蜂的单倍型（NH），两者之间存在较大的遗传差距。其中引种数量较多的海口、屯昌两地同时含有2个蜂种的单倍型，且内陆单倍型（CH）已在种群组成中占有 相 当 大 的 比 重（海 口53.3%，屯 昌46.7%），而白沙、万宁则尚未检测到CH单倍型。表明人为从内陆引种已在海口、屯昌发展到相当大的群体数量，并与当地蜂种杂交，基因交流，从而导致当地蜂种产生基因变异。

5 我国一些地区中蜂遗传多态性低，应注意对这些地区的蜂种加强保护

种群遗传多态性是一个物种对抗外界干扰能否成功反应的决定因素（陈灵芝、马克平，2001），它是物种适应环境变化的必备条件，是进化的物质基础，反映了物种的进化能力。当微卫星DNA测定期望杂合度（He）为0.3～0.8，平均多态信息含量PIC值＞0.5，各样点平均等位基因数（NA）越多，说明物种的遗传多态性越丰富。我国一些学者分别对秦巴山区、黄土高原、皖南山区、两广地区、福建省、海南岛中蜂测定，均超过上述标准。说明我国绝大部分地区中蜂遗传多样性丰富，可选择性较高。

但对一些地区中蜂测定的结果却并不乐观。余瀛龙等（2013）、高夫超等（2015）都曾对吉林长白山中蜂进行过测定，长白山中蜂平均期望杂合度（He）为0.206 8～0.211 0，PIC值大多为0～0.164 4，mtDNA标记检测单倍型多样度为0.249±0.054，核苷酸多样度为0.000 74±0.000 17，平均核苷酸的差异为0.263，5个微卫星的遗传结构均以一种等位基因为主，线粒体单倍型Japanl占83.64%，表现出很低的遗传多样性，长白山中蜂种群数量少，遗传多样性低，遗传结构单一，属濒危种群，陕西榆林地区的中蜂也有类似的情况，因此对这些地区的中蜂要特别注意加强保护。