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中国华北地区东方蜜蜂多样性及其分类研究

王桂芝  
【摘要】: 我国是世界第一养蜂大国,东方蜜蜂是我国原有的重要蜜蜂种质资源,在中国已有近7000多万年的历史。东方蜜蜂在中国境内曾经分布很广,全国除新疆和内蒙古之外,东方蜜蜂几乎遍及每个开花的角落,对形成我国独特的植被体系起了重要作用,东方蜜蜂在早春出巢采集早、极其善于利用零星蜜源以及强抗螨性能对早春开花的农作物及果树的授粉、山区养殖蜜蜂以及蜜蜂抗病育种极为有利。但由于自1896年西方蜜蜂的引进以及东方蜜蜂遭遇了大规模病敌害侵害后,使东方蜜蜂资源数量急剧下降,资源处在濒危匮乏状态。另外,长期以来虽然人们对其做过大量研究工作,但深入系统研究尚少,尤其是东方蜜蜂地理亚种分类研究一直处在混乱状态。 本研究在对我国华北等地区东方蜜蜂资源做了较为详细的调查后,从山东、河北、山西、北京和河南采集了294群样本,按照国际蜜蜂研究者认可的蜜蜂形态测定指标对东方蜜蜂样本进行了41个形态特征(包括蜜蜂吻长、蜜蜂后足股节长、蜜蜂后足胫节长、蜜蜂后足第一基跗节长、蜜蜂后足第一基跗节宽、蜜蜂右前翅长、蜜蜂右前翅宽、蜜蜂前翅肘脉a长、蜜蜂前翅肘脉b长、蜜蜂肘脉指数、蜜蜂后翅钩数、蜜蜂第五背板覆毛长、蜜蜂第三腹板蜡镜间距离、蜜蜂第三腹板蜡镜长、蜜蜂第三腹板蜡镜宽、蜜蜂第三腹板长、蜜蜂第六腹板长、蜜蜂第六腹板宽、蜜蜂第三背板长、蜜蜂第四背板长、蜜蜂第四背板绒毛带宽度1、蜜蜂第四背板绒毛带宽度2、蜜蜂小盾片SC区色度、蜜蜂小盾片K区色度、蜜蜂小盾片B区色度、蜜蜂第二背板色度、蜜蜂第三背板色度、蜜蜂第四背板色度、蜜蜂上唇色度、蜜蜂唇基色度、蜜蜂前翅翅脉角A4、蜜蜂前翅翅脉角B4、蜜蜂前翅翅脉角D7、蜜蜂前翅翅脉角G18、蜜蜂前翅翅脉角K19、蜜蜂前翅翅脉角O26、蜜蜂前翅翅脉角E9、蜜蜂前翅翅脉角L13、蜜蜂前翅翅脉角J16、蜜蜂前翅翅脉角N23、蜜蜂前翅翅脉角J10)的系统测量和分析,利用SPSS软件进行了一系列因子分析、判别分析、聚类分析、变异分析以及与环境因子的相关分析。同时对山西和河南的8个地区的不同采样点的东方蜜蜂,采用E2和H2引物进行了线粒体DNAtRNAleu~COⅡ基因PCR扩增、测序及序列比较分析。研究结果为: 1.提出了东方蜜蜂背板0~9级系列色型标准,小盾片SC区0~9级色型标准,小盾片K区0~7级和小盾片B区0~6级色型标准,上唇0~5级和唇基0~9级色型标准。 2华北地区东方蜜蜂资源可聚为四类,第一类包括河北邯郸、山东阳谷、河南涧西、山西运城、山东海阳以及山东栖霞六个地区东方蜜蜂,第二类有河南宜阳、河南灵宝、山西长治和山西晋城东方蜜蜂,第三类为北京房山和河北兴隆,第四类为河南白云山。判别分析支持上述结果。华北地区东方蜜蜂形态特征第一因素(主要与东方蜜蜂体型大小有关,下同)与海拔高度和纬度极显著正相关,与年均气温极显著负相关,体形随海拔升高和纬度的北移以及年均气温的降低而增大;第二因素(主要与东方蜜蜂体色有关,下同)与经度和年均降雨量以及年均气温呈极显著正相关,与海拔高度极显著负相关,体色随海拔的升高、经度西移以及年均降雨量的减少、年均气温的降低而变深。 华北东方蜜蜂资源形态特征变异性强,种质遗传资源丰富,变异分析结果为主因子 1和主因子2在各地区间差异极显著。 2.各省东方蜜蜂研究结果为: (1)山东东方蜜蜂形态特征可归属三个主因素,第一因素与环境因子相关不明显,第二因素同时与海拔高度、经度和年均降雨量呈极显著负相关,与纬度呈显著负相关,与年均气温呈极显著正相关,共有八个形态特征(股节长、胫节长、前翅宽、肘脉a、肘脉指数、第三背板色度、唇基色度以及翅脉角G18、翅脉角O26)以不同程度和不同形式与环境因子相关。胫节长、前翅宽以及唇基色度在山东三个采样地区间有差异,地区间多重比较有16项次在两地区间存在差异。聚类分析结果是阳谷东方蜜蜂分为两类,海阳和栖霞东方蜜蜂为一类。 (2)河北东方蜜蜂形态特征共呈现五个特征值高的因素,第一因子与海拔高度极显著正相关,与经度、纬度和年均降雨量显著正相关,与年均气温显著负相关。23项形态特征(其中13项是体形特征、8项体色特征)不同程度与环境因子相关,并在两地区间存在显著或者极显著差异。聚类结果分为三类,邯郸东方蜜蜂遗传资源很丰富,分散聚在三个类别里,兴隆东方蜜蜂聚在同一类别里。 (3)山西东方蜜蜂形态特征呈现两个主因素,第一因素与经度和纬度呈显著正相关,与海拔呈极显著正相关,与年均气温呈显著负相关,与年均降雨量不呈相关关系,第二因素只与年均气温有显著正相关,与海拔、经度、纬度和年均降雨量没有明显相关关系,41项形态特征中有16项与环境因子以不同程度和不同形式相关。肘脉 b、肘脉指数以及第三腹板蜡镜间距离在晋城、运城、长治和离石四地区间有显著差异,第一基跗节长、前翅长、前翅宽、第六腹板长、第六腹板宽、第三背板长、第四背板长、第四背板绒毛带宽度1、第四背板绒毛带宽度2、小盾片Sc区色度以及上唇色度在四地区间差异极显著。聚类分析结果是山西四地区东方蜜蜂聚为三类,各地区间东方蜜蜂交叉聚类,晋城东方蜜蜂聚在同一类里,而长治、运城和离石东方蜜蜂却分散聚在三类里。 (4)河南东方蜜蜂形态特征呈现三个特征值高的因素,第一因素同时与海拔高度和年均降雨量显著正相关,与纬度极显著正相关,与经度和年均气温相关不明显。第二因素同时与经度、年均降雨量和年均气温极显著正相关,与纬度极显著负相关,与海拔高度没有明显相关关系。胫节长、第一基跗节宽、第三腹板蜡镜长、第三腹板长、第六腹板长、第四背板绒毛带宽度2和上唇色度在河南宜阳、涧西、灵宝和白云山四地区间差异显著,而第三腹板蜡镜长、第六腹板宽、第三背板长、小盾片Sc区色度、K区色度、B区色度,第一、第二和第三背板色度、唇基色度以及翅脉角A4在四地区间差异极显著。河南东方蜜蜂聚类结果为三类,白云山-2一类,其它白云山东方蜜蜂、宜阳东方蜜蜂和灵宝东方蜜蜂为一类,涧西东方蜜蜂一类。 (5)北京房山东方蜜蜂形态特征呈现四个特征值高的因素,包括了所有的变异数据,聚为2类。 4.山西和河南的东方蜜蜂样本线粒体tRNAleu~COⅡ序列相同,序列长度为438bp,序列中A+T所占的比例分别是84.72%。 5.中国华北地区东方蜜蜂资源数量锐减,75%以上区域没有东方蜜蜂资源,种群数量严重减少。 本研究的结论为: 1.东方蜜蜂体色形态特征独特而丰富,应使用其自身色度标准进行鉴别和研究; 2.华北地区东方蜜蜂资源形态特征变异性强,种质遗传资源多样性丰富; 3.华北地区东方蜜蜂资源聚为四类; 4.华北地区东方蜜蜂资源形态特征与环境因子呈线性相关; 5.山西和河南东方蜜蜂样本线粒体tRNAleu~COⅡ序列相同,山西与河南两地东方蜜蜂同源。


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