蜜蜂育种技术的研究进展

蜜蜂育种技术的研究进展

蜜蜂是一个重要的社会昆虫，具有重要的经济和生态价值。它被称为“农业之翼”。养蜂业作为畜牧业的一个分支,在农业生产和国民经济中占有重要的地位。本文从常规育种和非常规育种两个角度概述了蜜蜂育种技术的方法和进展,并对今后蜜蜂育种技术的发展趋势作了展望。1一般繁殖1.1有益变异育种蜜蜂的选择育种又称本种选育或系统选育,是根据蜜蜂的遗传和变异特性,通过选择和繁殖不断扩大、积累和加强蜜蜂群体中因自然突变或基因重组而产生的某种有益变异,并使这种有益变异朝着同一变异性质的方向发展而进行的一种育种方法。通常将现有蜜蜂品种中因自发突变或基因重组而产生有益变异的蜂群挑选出来,将其繁育成一个专门的系统,通过严格控制交配和连续选择,从而朝着同一个育种目标进行选择和繁育,经过若干世代后,某一有益突变基因或重组基因组合所控制的优良性状,就有可能在后代蜂群中获得稳定遗传。1.1.1确定育种目标根据蜂种的不同特点,育种目标大致可分为高产育种、抗病育种、抗螨育种及授粉育种等类型。育种目标应根据养蜂生产及市场的实际需要来确定,在将某一类型(或某一性状)确定为育种目标的同时,还应考虑到其他性状的表现,如在将王浆高产作为育种目标的同时,还应考虑到王浆的品质,以及该育成蜂种的抗病力、抗逆性等方面的性状,不能顾此失彼,影响育种效果。1.1.2蜂群的抗病机制育种目标确定后,还必须制订出具体的育种指标,即制订一个衡量是否达到育种目标的标准。以抗螨育种为例,一般蜂群的抗螨机制有三种:其一是利用蜂螨发育周期与蜜蜂蛹期的时间差;其二是蜜蜂对蜂螨的咬杀力;其三是利用蜂群的卫生行为(清巢能力)抗螨。因此,在育种实践中可以根据这些抗螨机制及蜂群的实际抗螨表现,在试验中选择其中的一种指标来作为抗螨能力的衡量标准。1.1.3黑色蜂种的采集力和生长特性在蜜蜂良种选育中,亲本选择尤为重要。一般来说,黄色蜂种的产育力、群势增长率、越夏性能以及维持强群的能力等均强于黑色蜂种,但黑色蜂种的采集力要高于黄色蜂种。此外,黑色蜂种对蜜源气候条件比较敏感,蜜源条件好则育虫积极,反之则减少甚至停止育虫。因此,在收集育虫素材中要充分考虑到不同蜂种的特点。1.1.4蜜蜂育种素材加工在蜜蜂纯种选育工作中,育种素材只是育种的材料,而不是育成的新蜂种。因此,需要对育种素材进行反复“选”和“繁”等加工操作,经过若干代次的繁殖,才可能将育种素材变成性状相对稳定的新蜂种。蜜蜂育种素材的加工方法有两种:一是集团繁育,单群选择;另一种是闭锁繁育,择优选留。育种实践中需根据育种素材的具体情况进行选择。1.1.5中间试验中试在大规模推广应用前,还必须对育成的蜜蜂新品种(品系)进行中间试验(中试),即先在少数几个蜂场内试用,并以各蜂场未经改良的蜂种作对照。只有在生产蜂场的中试结果和育种场内的小试结果一致时,才能大规模推广应用,纯种选育工作才算结束。1.2.1利用优良蜂种作调整在着手培育蜜蜂杂交种以前,首先必须确定育种目标,并制订具体的育种指标,方可开展蜜蜂杂交种的培育工作。应根据不同蜂种的特性,发挥不同蜂种的最大优势。例如,意大利蜂是国际养蜂业中公认的优良蜂种,其产育力强,能维持大群,利用大宗蜜源能力强,产蜜量高,泌浆能力强,产浆量高,造脾迅速。然而,由于大规模长途转地放蜂的发展,往往造成同一地区饲养有不同的蜂种,通过蜂王空中交尾的习性,致使意大利蜂种性严重混杂,加之不适当的饲养管理措施(如养小群,勤取蜜等),导致该优良蜂种的种性严重退化,主要表现为产育力下降、维持群势的能力减弱以及蜂产品产量降低等。1.2.2杂交育种的素材选择育种所需要的育种素材只涉及一个蜜蜂品种(地理亚种),而杂交育种所需要的育种素材一般要涉及两个或两个以上的蜜蜂品种(地理亚种)。因此,应根据育种目标、育种指标的要求以及对各蜂种种性的已知情况开展育种素材的搜集工作。1.2.3高纯度蜜蜂近交系的培育和发展通常情况下育种素材的纯度是不高的,纯度不高的杂交亲本,其配合力较差,杂种优势的效果也可能不太明显。这一缺点可通过培育高纯度的优良纯系来解决,实践证明,杂交亲本的纯度越高,杂种优势就越明显。培育纯系最好的方法是近交,如母子回交、兄妹交配、表兄妹交配等,以建成几个高纯度的蜜蜂近交系。再根据育种素材的数量和试验蜂场的规模,用高纯度蜜蜂近交系尽量多配制一些杂交组合以供筛选,并用组合对比试验的方法,考察各杂交组合的相关经济性状和生产性能。一般素材的纯度越高,若组配得当,杂种优势效果就越明显,且在不同世代的亲本组配中重现率也较高。1.2.4进行杂种自繁在选出所需要的杂交组配方式后,从杂交二代开始,选择理想型杂种蜂群,培育蜂王和雄蜂,进行杂种自繁。每一世代都要进行表型选择(根据经济性状及产量)和基因型选择(根据血缘与后代品质),并进行同质选配,同时利用人工授精技术进行必要的近亲交配,促使理想型种群遗传性状的稳定,并根据实际条件将种群建立若干个各具特色的系。1.2.5配合力对杂优效果的影响不同品种、品系的蜜蜂杂交后,不一定都能表现出杂种优势,即使表现出杂种优势,其效果也因素材和组配方式的不同而不同,只有组配得当,才可能呈现出理想的杂优效果。杂种优势大小是由其亲本的配合力决定的,配合力强,则杂优效果明显。在蜜蜂杂交种的培育过程中,通常采用组合对比试验的方法来考察杂交亲本之间的配合力,即用当地原来饲养的蜂种作对照,用组合对比试验方法,考察各杂交组合的相关经济性状和生产性能,具体考察内容应根据育种指标的要求来确定。1.2.6验证试验,确定验证采用高纯度的蜜蜂近交系大量配制经配合力测定筛选出来的配合力最强的组合,及时扩大繁育,增加种群数量,才能对其进行长期保存、繁育和大规模推广应用。杂交种群扩繁后,先在少数生产蜂场进行试用,并以当地蜂场原有的蜂种作对照,以验证配合力测定结果的可靠性。若中试结果与育种试验蜂场的小试结果基本一致,则可大规模推广应用。1.2.7补入近交系蜂群以维持地位为保证每年都能配制出育成的蜜蜂杂交种,必须妥善保存已建成的蜜蜂近交系。由于高纯度蜜蜂近交系蜂群的生活力很低,插花子脾现象也很严重,空房率可达50%,因此很难独立生存和发展。为此,可不定期的从普通蜂群中抽出带青幼年蜂的封盖子脾补入近交系蜂群,以维持其生存,从而达到保存近交系的目的。若条件允许,还可采用“嵌合近交法”来培育高纯度的蜜蜂近交系,该法可较好地解决高纯度蜜蜂近交系的保存问题。1.3蜜蜂新品种的推广蜜蜂杂种优势利用育种,即通常所说的蜜蜂杂交种的培育。杂交种蜜蜂可大幅度提高蜂产品的产量,此外,与培育蜜蜂新品种(品系)相比,培育杂交种所花时间相对较短,因此国内外蜜蜂育种工作者都十分重视蜜蜂杂交种的培育及推广应用。如美国达旦养蜂公司培育并推广的“Starline”和“Midnight”双交种蜜蜂,中国农业科学院蜜蜂研究所培育并推广应用的“国蜂213”、“国蜂414”三交种、“黄山1号”等多元三交种,吉林省养蜂研究所培育的“白山5号”三交种、“松丹1号”、“松丹2号”双交种等,都是杂种优势利用育种在养蜂生产实践中的应用。1.4优良性状蜂种的选育目前,传统的蜜蜂育种理论和方法在蜜蜂育种实践中仍居主导地位,也是我们选育各种优良性状蜂种的重要基础。然而,常规育种方法存在着选育时间长、性状改变幅度不大、性状难鉴别,以及只能在一个品种内进行选育的缺点,此外还存在后代性状较难固定等不足。2育种及育种技术一般来说,除常规育种之外的其他育种技术统称为非常规育种技术。目前包括单倍体技术、组织培养与远缘杂交、多倍体育种、染色体工程、质核置换及航天育种等。此外,细胞融合、分子探针、单基因克隆等技术也是非常规育种的重要技术手段。3利用其他学科进行丰富传统蜜蜂育种理论目前,蜜蜂育种还是以常规育种为主,但随着科技的快速发展,非常规育种技术将成为今后蜜蜂育种的发展主流。充分吸收利用其他学科的成熟理论和方法来丰富传统蜜蜂育种理论将是蜜蜂育种的一大发展趋势。另外,长期以来,国内蜜蜂育种的重点主要放在对西方蜜蜂育种的研