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西方蜜蜂苹果酸脱氢酶II基因及配合力和杂种优势的研究

刘艳荷  
【摘要】:全国人工饲养蜂群700多万群,其中西方蜜蜂500万群,中华蜜蝉200多 万群。西方蜜蜂以意大利蜂为主,此外还有喀尼鄂拉蜂、东北黑蜂、卡尔巴阡 蜂、高加索蜂和乌克兰蜂等亚种。在西方蜜蜂中,苹果酸脱氢酶(MDH)酶谱 分为三个区带,MDHI、MDHⅡ和 MDHⅢ。MDHⅡ呈现多态现象,由a、b、 C三个等位基因编码:就受精卵发育而来的二倍体雌性蜂(蜂王、工蜂)而言, 具有六种基因型(aa、bb、cc、ab、bc、a);在酶谱上,MDHⅡ是二聚体酶, 纯合子为一条带,杂合子三条带。意大利蜂、喀尼鄂拉蜂和卡尔巴歼蜂三个亚 种,以及本意、原意、美意、澳意和浙农大1号意蜂五个意大利蜂品系的MDH Ⅱ已经有人研究,但东北黑蜂、高加索蜂和乌克兰蜂MDHⅡ基因的遗传差异从 未有人报道。配合力是指不同杂交亲本相对结合的能力。蜜蜂配合力的研究很 少,只蜂蜜性状有人研究,而蜂王浆、蜂花粉、蜂蜡和蜂毒等性状的配合力和 杂种优势国内外均未见报道。但杂交育种时,由于配合力的差异,亲本表现往 往与其杂交后代不一致,因此选育和鉴定高配合力亲本非常重要。本论文以我 国养蜂业应用的六个主要西方蜜蜂亚种为试验材料,研究了亚种间以及意大利 蜂(以浙农大1号意大利为代表)与其它五个亚种正反交 MDHⅡ基因的遗传差 异;探讨了MDHⅡ等位基因频率与经济性状的关系。并在此基础上对六个西方 蜜蜂亚种在蜂蜜、蜂王浆、蜂花粉、蜂蜡和蜂毒5个经济性状上的配合力和杂 种优势进行了分析。主要取得结果如下: 1 浙农大1号意大利蜂出现 ac、bc、cc三种基因型,cc基因型频率最高, 等位基因c占绝对优势;卡尔巴阡蜂出现aa、ab、ac、bb、bc五种基因型,bb 基因型频率最高,等位基因b占优势;高加索蜂出现aa、ab、ac、bc四种基因 型,aa基因型频率最高,等位基因a频率最高;东北黑蜂出现ab、ac、be、cc 四种基因型,频率比较接近;等位基因c频率最高,但等位基因a、b频率也比 较高;喀尼鄂拉蜂出现aa、ah、ac、co四种基因型,乌克兰蜂出现。、ah、ac、 be、co五种基因型,两者均以基因型ac频率占绝对优势。浙农大1号意大利蜂、 卡尔巴歼蜂、高加索蜂的纯合度较高,而东北黑蜂、喀厄鄂拉蜂、乌克兰蜂的 杂合度较高。 2西方蜜蜂各亚种 MDH 11三个等位基因频率分布不同,非洲蜜蜂和非洲化 蜜蜂等位基因a频率最高,欧洲黑蜂等位基因b频率最高,意大利蜂等位基因 。占有优势比例。由于蜂王的商业出口,导致了各种群中含有不同比例的a、b、 c。因此a、b、c出现频率的不同,在一定程度上反映了不同蜜蜂种群血统组成 和遗传渊源的差异。浙农大!号意大利蜂属于意大利蜂血统,卡尔巴吁蜂是欧 洲黑蛛血统,高加索蜂是非洲蜜蜂血统。东北黑蜂是意大利蜂、欧洲黑蜂和非 洲蜜蜂的杂交种,意大利蜂血统比例较高。喀厄鄂拉蜂和乌克兰蜂是意大利蜂 和非洲蜜蜂杂交种,并混有极少量欧洲黑蜂血统。喀尼鄂拉蜂和乌克兰蜂亲缘 关系较近,基因频率没有差异;但它们的基因型频率和杂合纯合度都具有显著 差异,因此已进化成两个不同的亚种。 3浙农大 1号意大利蜂与其它五个亚种正反交,MDH 11基因型频率、基因 频率和杂合纯合度,杂交子代与母本的差异小于它们与父本的差异。蜜蜂正交 后代与反交后代 MDH 11的基因型频率、基因频率的差异程度与亲本杂合纯合度 有关,其中卡尔巴吁蜂、高加索蜂的纯合度高于东北黑蜂、喀尼鄂拉蜂、乌克 兰蜂,因此浙农大1号意大利蜂与东北黑蜂、喀尼鄂拉蝉、乌克兰蛛正交与反 交的差异明显大于浙农大1号意大利蜂与卡尔巴歼蜂、高加索蜂正交与反交的 差异:而杂合纯合度无此规律。 4 MDH 11等位基因 a频率与蜂蜜、蜂王浆、蜂花粉、蜂蜡和蜂毒产量都成 负相关,其中与蜂蜜产量的相关系数最高,达到显著水平O<0刀5人 与蜂花粉 的相关系数很低,或者说等位基因a频率与蜂花粉产量几乎没有相关性;与蜂 王浆、蜂蜡、蜂毒的相关系数居于中间。等位基因b频率与蜂蜜产量成正相关, 而与其余4个经济性状都成负相关:与蜂王浆产量的相关系数最高。等位基因 C频率与五个经济性状均成正相关,与蜂王浆产量的相关系数最高,达极显著 水平0功刀门,其次是蜂毒和蜂蜡;与蜂蜜和蜂花粉产量的相关系数最低。 5对于蜂蜜产量,喀尼鄂拉蜂的一般配合力高,特殊配合力方差大,是最 理想的亲本;浙农大1号意大利蜂、东北黑蜂、卡尔巴吁蜂的一般配合力高, iii 是比较优良的亲本;乌克兰烁一般配合力低,但特殊配合力方差大,在杂交育 种中也可以利用:蜂花粉性状高加索蜂一般配合力高,特殊配合力方差大,是 最理想的亲本;浙农大1号意大利蜂、喀尼鄂拉蜂的一般配合力高,是比较优 良的亲本。八个杂交组合蜂蜜、蜂花粉产量的中亲平均优势都是正值,高亲平 均优势都是负值,蜂蜜超高亲组合为浙农大1号意大利蜂X喀尼鄂拉蜂和浙农 大1号意大利蜂X高加索蜂,高亲优势为3.


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