不同人工育王方式对工蜂的形态差异影响

张祖芸+余玉生+胡宗文+张学文+王艳辉

摘要：采集区域产卵和自然产卵2种不同人工育王方式培育下的蜜蜂（Apis L.）群各3群。参照Ruttner 提出的38个蜜蜂形态指标进行测定，每群测定15只工蜂，每只测定40个指标。结果显示，18个跟蜜蜂体型大小相关的指标中，有15个指标试验组大于对照组，其中跗节长、第三腹板长的差异达到显著水平；而吻长、胫节长、跗节宽、第三腹板蜡镜长、第三腹板蜡镜斜长、第三腹板蜡镜间距、第六腹板长、第六腹板宽的差异达到极显著水平，说明控制蜂王在特定区域产卵的方法能使其后代工蜂的体型增大；而试验组的肘脉a和肘脉b都减小，11个翅脉角中有7个减小，后翅翅够数也减小，说明不同的育王方式能引起蜜蜂翅型和翅脉的变化，但多数差异不显著。在8个跟蜜蜂体色相关的指标中，试验组的小盾片颜色K、颜色B和喙的颜色Lab1均大于对照组，差异达到极显著水平，而试验组第四背板颜色小于对照组，差异达到极显著水平，说明不同的育王方式能引起蜜蜂体色不同程度的变化。由此表明，不同的人工育王方式能使后代工蜂的形态发生不同程度的改变，这为培育优质蜂王提供了参考。

关键词：蜜蜂（Apis L.）；人工育王；区域产卵；自然产卵；工蜂；形态；差异

中图分类号：S892.5+6 文献标识码：A 文章编号：0439-8114（2017）02-0281-03

DOI：10.14088/j.cnki.issn0439-8114.2017.02.019

生物体的形态构造是在长期进化过程中与生活环境相互作用的产物，蜜蜂（Apis L.）的外部形态、内部构造及其功能都与采酿花蜜、集贮花粉、蜜蜡筑巢、哺育幼虫、交配产卵等生命活动息息相关；蜜蜂的形态特征是区别品种的依据，一个品种，无论迁徙何地，在纯种繁育下，其形态特征仍保持相对的稳定。实际上，即使在一个纯种内，无论是量的特征或是质的特征，每项特征仍有一定幅度的变化。认识蜜蜂的品种特征和变化范围，对于正确鉴定蜂种是重要的前提；它需要通过大量、客观的测定工作，并运用生物统计的分析方法，才能建立起比较客观和正确的概念[1]。从1988年Ruttner[2]提出测定蜜蜂的38个形态指标测定标准以来，国内外学者进行了广泛而深入的研究。谭垦等[3，4]提出，东方蜜蜂（A. cerana Fabricius）的形态学特征值与所处的生态因素如海拔高度、温度、湿度、降雨量等密切相关。在漫长的进化过程里，生态因素作用于蜜蜂的体长、翅膀、后足、第三腹板和第四腹板等的大小，蜜蜂逐渐形成与当地生态相适应的形态学特征，促进了东方蜜蜂亚种分化的趋势[5]。不同温度条件对蜜蜂翅膀形态特征有明显的影响[6]；太空搭载后也造成蜜蜂航天育种后代的体型变小，翅脉也发生了不同程度的变异[7]；低温处理导致中华蜜蜂（A. cerana cerana Fab.）的后翅翅脉发生变异，有翅脉增加、翅脉突出和翅脉缺失3种类型[8]；不同季节变化对中华蜜蜂翅脉角变化影响较小，具有一定的遗传稳定性，而反映器官大小和个体大小的形态遗传标记变化明显，且形态标记的变化与发育环境密切相关[9]；对不同饲养方式进行人为干預后，能使中蜂蜂群与生产力相关的形态指标得到优化，这样有利于蜂群采集蜂蜜、花粉和分泌蜂蜡[10]；室内人工饲养培育的蜜蜂与蜂群中自然羽化的蜜蜂个体大小和形态特征无显著区别[11]；补饲花粉对西方蜜蜂（A. mellifera L.）工蜂体蛋白和形态特征有影响，补饲花粉能使成年工蜂的花粉筐、前翅增大，使幼蜂的前翅、蜡镜、毒囊也增大[12]。

蜜蜂的形态特征变化受品种本身遗传、群势、蜜源条件和饲养管理等因素影响，在培育蜂王时，采取将蜂王控制在一定区域内产卵可以提高蜂王的初生重[13]。为此，试验在相同遗传背景的蜂群里，通过控制蜂王在特定区域产卵，测定子代工蜂的形态指标，对比自然产卵的蜂王后代工蜂形态指标差异，探究其育种方法是否能对后代造成有益影响，从而为该育王方式提供参考。

1 材料与方法

1.1 材料

采集区域产卵和自然产卵所培育的经交尾成功后的蜂王群各3群，每群测定15只。区域产卵是指移虫5～6 d前在母群的底箱中用2个框式隔王栅把蜂王限制在1个空脾上产卵（试验组）；自然产卵是由蜂王在蜂群中自然产卵（对照组）。

试验所用的仪器及试剂有Verson1.0-微小生物形态测定仪（北京东方农人生物科技有限公司联合中国农业科学院共同开发）、GL-99TI体视显微镜（解剖镜Caution，桂林桂光仪器有限公司）以及镊子、剪刀、蜡盘、载玻片、盖玻片、75%乙醇、品红等。

1.2 方法

蜜蜂样本的解剖和测定方法参照Ruttner 提出的蜜蜂38个形态指标测定标准[2，14]，但略有改进，共40个形态指标，分别是吻长pro、第五背板覆毛长度Hair、第三背板长T3、第四背板长T4、第四背板白色绒毛带长Tom1、第四背板黑色绒毛带长Tom2、股节长Fe、胫节长Ti、跗节长ML、跗节宽MT、第三腹板长S3、第三腹板蜡镜长WL、第三腹板蜡镜斜长WT、第三腹板蜡镜间距WD、第六腹板长L6、第六腹板宽T6、前翅长FL、前翅宽FB、肘脉a、肘脉b、翅脉角A4、翅脉角B4、翅脉角E9、翅脉角L13、翅脉角I10、翅脉角I16、翅脉角N23、翅脉角D7、翅脉角G18、翅脉角K19、翅脉角O26、后翅翅够数HOOKS、小盾片颜色Sc、小盾片颜色K、小盾片颜色B、喙颜色Lab1、喙颜色Lab2、第二背板颜色PT2、第三背板颜色PT3、第四背板颜色PT4。

1.3 数据分析

试验所得数据采用Microsoft Office Excel 2010软件处理，运用SPSS 11.5统计学软件进行单因素最小二乘分析、多重比较（LSD检验法），分析和处理结果以平均值±标准差（SD）表示。

2 结果与分析

不同人工育王方式培育下工蜂的40个形态指标对比情况见表1。从表1可知，40个形态指标中，前18个指标是跟蜜蜂体型大小相关的指标，这其中有15个指标试验组大于对照组，其中跗节长、第三腹板长试验组与对照组的差异达到了显著水平（P<0.05）；而吻长、胫节长、跗节宽、第三腹板蜡镜长、第三腹板蜡镜斜长、第三腹板蜡镜间距、第六腹板长、第六腹板宽试验组与对照组的差异达到了极显著水平（P<0.01），说明控制蜂王在特定区域产卵的方法能使其后代工蜂的体型增大。中间14个指标是跟翅型相关的指标，其中肘脉a和肘脉b都减小，11个翅脉角中有7个减小，后翅翅够数也减小，说明不同育王方式能引起蜜蜂翅型和翅脉的变化，但大多数差异不显著（P>0.05）。后8个指标是跟蜜蜂体色相关的指标，数值越大，颜色越浅，其中试验组的小盾片颜色K、小盾片颜色B和喙颜色Lab1均大于对照组，差异达到极显著水平（P<0.01）；而試验组第四背板颜色小于对照组（P<0.01），差异也达到极显著水平（P<0.01）；说明不同的育王方式能引起蜜蜂体色不同程度的变化。

3 小结与讨论

控制蜂王区域产卵是培育优质蜂王的一种方式，可以从鉴定后代的形态特征，生物学特性、生产性能等来评定其品质。试验只是就形态特征来做初步判断，其他方面的鉴定还需进一步的研究。前人研究将蜂王控制在一定区域内产卵可以提高蜂王的初生重[13]，蜂王本身的性能也需大量的试验数据来完善，如王台接受率、体蛋白含量、交尾成功率等。

试验中，限制蜂王区域产卵的育王方式使蜜蜂在外部形态上发生变化，具体表现在花粉筐增大（跗节长和宽）、蜡镜（第三腹板蜡镜长和斜长）和毒腺（第六腹板长和宽）增大。成年蜂是蜂群中的采集主力，花粉筐容量增加使蜜蜂在每次采集飞行中，携带量增加，降低了采集成本。蜡镜面积和毒囊大小的增加为蜂群筑巢泌蜡和防御外敌入侵提供了物质保障。由此说明，区域产卵的方式能在一定程度上培育出较优质的蜂王，其后代工蜂的形态特征也得以优化和促进，这些变化利于采蜜、泌蜡筑巢和防御外敌等；所以人类要在饲养管理中，不断改进方法，探索新技术，提高蜜蜂生产力。

蜜蜂属于完全变态昆虫，蛹期结束后骨骼基本定型，其体型大小直接决定着蜂群的采集能力，这与蜂群的发展、强大息息相关。试验中蜜蜂覆毛及绒毛增长，加强了护体和保暖作用，尤其是头、胸部的绒毛，容易粘附大量花粉，这对采集花粉及促进植物授粉结实具有积极意义。蜜蜂的翅除用于飞翔外，还能起到扇风、调节巢内的温度与湿度、促进稀蜜浓缩以及发送信号气味和信号音波的作用。试验中，试验组的翅型和翅脉发生了一定程度的变化，翅脉角大多变小，这对蜜蜂的影响是否有益还需进一步的试验加以论证。

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