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      東方蜜蜂與西方蜜蜂采集專一性比較研究

      2018-11-16 06:47:38陳新蘭龔雪陽黃佳陳丹丁仲華曹楚楚董坤
      中國(guó)蜂業(yè) 2018年11期
      關(guān)鍵詞:蜜源農(nóng)業(yè)大學(xué)蜂群

      陳新蘭 龔雪陽 黃佳 陳丹 丁仲華 曹楚楚 董坤

      (云南省蜜蜂資源可持續(xù)利用工程研究中心,云南農(nóng)業(yè)大學(xué)東方蜜蜂研究所,云南農(nóng)業(yè)大學(xué)動(dòng)物科學(xué)技術(shù)學(xué)院,昆明 650201)

      昆蟲是蟲媒植物的授粉主體,為蟲媒植物授粉的昆蟲種類眾多,其中蜜蜂是最理想的授粉昆蟲[1]。而且,蜜蜂授粉在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上具有非常廣泛的應(yīng)用,對(duì)農(nóng)作物和果樹等的增產(chǎn)是不可估量的。

      蜜蜂之所以能成為理想的授粉昆蟲,其中最主要的原因是蜜蜂具有采集專一性。研究表明,蜜蜂在單次外出采集時(shí),往往只采集同一種植物的花粉和花蜜,并能持續(xù)整個(gè)花期[2,3]。Marior[4]對(duì)蜜蜂采集專一性研究表明,蜜蜂在發(fā)現(xiàn)喜歡的蜜粉源植物后,會(huì)在同一地點(diǎn)、同一時(shí)段內(nèi)對(duì)某一種特定的植物花粉進(jìn)行采集。蜜蜂的這種特性,不僅在植物授粉上具有重要的意義,可為授粉實(shí)踐和養(yǎng)蜂生產(chǎn)提供指導(dǎo)和參考,而且對(duì)保持植物遺傳性狀相對(duì)穩(wěn)定以及植物遺傳多樣性的形成和發(fā)展起著十分重要的作用[5,6]。

      目前人工飼養(yǎng)的蜜蜂主要是西方蜜蜂和東方蜜蜂,由于它們對(duì)生態(tài)條件和蜜粉源狀況已形成了各自的適應(yīng)性,所以對(duì)植物花粉采集專一性方面也存在差異。東方蜜蜂原產(chǎn)于亞洲,其分布幾乎遍及整個(gè)亞洲;西方蜜蜂原產(chǎn)于歐洲、非洲和中東地區(qū),由于歐洲移民和商業(yè)交往,現(xiàn)已引入世界各地,其中,中國(guó)在20世紀(jì)初從日本引進(jìn)了西方蜜蜂[7]。在美國(guó)地區(qū)對(duì)西方蜜蜂研究表明,其采集專一性可達(dá)99%[8],而在中國(guó)昆明地區(qū)對(duì)東方蜜蜂的研究表明,其采集專一性為95%[9]。此外,在中國(guó)福建地區(qū)研究東、西方蜜蜂對(duì)龍眼和荔枝授粉效果實(shí)驗(yàn)中表明,西方蜜蜂對(duì)龍眼和荔枝的采集專一性都高于東方蜜蜂[10]。蜜蜂采集專一性在不同地域、不同蜜源條件、不同季節(jié)可能存在一定差異。這些研究,已經(jīng)對(duì)東方蜜蜂和西方蜜蜂的采集專一性有了一定程度的認(rèn)識(shí),并且也取得了較好的結(jié)果。然而,以上這些文獻(xiàn)報(bào)道中的試驗(yàn)都是在大流蜜源期進(jìn)行的,而在缺蜜季節(jié)對(duì)東、西方蜜蜂采集專一性的研究鮮見報(bào)道。因此,本試驗(yàn)旨在缺蜜期比較東方蜜蜂與西方蜜蜂的采集專一性,以期為缺蜜期(授粉)蜂群管理提供一些建議。

      1 材料與方法

      本實(shí)驗(yàn)于2016年7月在云南農(nóng)業(yè)大學(xué)東方蜜蜂研究所內(nèi)進(jìn)行,此時(shí)間段是缺蜜期。供試蜂群由云南農(nóng)業(yè)大學(xué)東方蜜蜂研究所提供。所采的顯花植物花粉為離供試蜂群3km內(nèi)的云南農(nóng)業(yè)大學(xué)、中科院昆明植物研究所、黑龍?zhí)豆珗@3處。

      1.1 顯花植物花粉的采集和處理

      1.1.1 顯花植物花粉的采集

      離供試蜂群3km內(nèi)的云南農(nóng)業(yè)大學(xué)、中科院昆明植物研究所、黑龍?zhí)豆珗@3處采集顯花植物花粉樣本。采集花粉樣本時(shí)選取還未開放的花蕾,避免其他植物的花粉落在開放的花朵上干擾實(shí)驗(yàn)。將采集到的植物花藥放置于裝有FAA的1.5ml離心管中保存、編號(hào),對(duì)樣本植物(植株、花朵)進(jìn)行拍照。請(qǐng)植物分類專家對(duì)樣本植物進(jìn)行鑒定。花粉形態(tài)圖片與植物種類相對(duì)應(yīng),制作成花粉形態(tài)圖庫。

      1.1.2 建立花粉庫

      將花朵從FAA液中取出,蒸餾水清洗花粉3次。在干凈的顯微鏡載玻片上加1滴配制好的甘油明膠(明膠∶甘油∶蒸餾水=1∶3∶3)、花粉樣本和藏紅T染色劑,緩緩地對(duì)玻片進(jìn)行加熱,并攪動(dòng)使其徹底混合均勻,蓋上蓋玻片,在邊緣四周用指甲油封住即可[11]?;ǚ垩b片制作完成后,標(biāo)注編號(hào)、植物種類、采集時(shí)間及地點(diǎn),最后高倍顯微鏡觀察拍照。

      1.2 攜粉蜂的取樣和花粉處理

      1.2.1 攜粉蜂的取樣

      選取群勢(shì)相近的東方蜜蜂、西方蜜蜂各3群,分別標(biāo)記為東方蜜蜂I、東方蜜蜂II、東方蜜蜂III、西方蜜蜂I、西方蜜蜂II和西方蜜蜂III。2016年7月4日至7月17日每隔3天采集一次,共采集5次。每次每群隨機(jī)捕捉5只攜帶花粉的回巢蜂,捕捉時(shí)間為下午1∶00~2∶00。將捕捉的蜜蜂放入1.5ml離心管中,分群袋裝標(biāo)記后放入4℃保存。將每只蜜蜂后足上的2個(gè)花粉團(tuán)混合一起,作為1個(gè)樣品,即每個(gè)蜂種共采集75只蜜蜂,有75個(gè)花粉樣品。

      表1 部分顯花植物鑒定結(jié)果

      1.2.2 蜜蜂花粉團(tuán)的處理

      將花粉團(tuán)從1只蜜蜂后足取下,放入裝有蒸餾水的1.5ml離心管中,用渦旋儀渦旋1min,使花粉團(tuán)散開,離心,蒸餾水清洗3次,最后蒸餾水稀釋到1ml,制成花粉懸液。用顯微鏡觀察拍照,與建立的花粉庫進(jìn)行對(duì)比,確定花粉種類。

      2 結(jié)果與分析

      2.1 花粉樣本庫

      本研究共采集了82種同期開花的顯花植物,隸屬于30目,38科,74屬,部分顯花植物鑒定結(jié)果如表1所示。部分粉源植物花粉照片如圖1所示,通過將蜜蜂花粉團(tuán)和花粉樣本庫對(duì)比之后,確定蜜蜂采集了10種植物花粉。這10種植物中,欒樹和紅花酢漿草分布最廣,紫薇和金絲桃分布最少。

      2.2 蜜蜂個(gè)體采集專一性

      在本研究的75只東方蜜蜂的花粉團(tuán)中,只含有1種植物花粉的花粉團(tuán)有67個(gè),即東方蜜蜂單次外出只采集1種植物花粉所占的比例為89%,含有2種植物花粉的有8個(gè),即東方蜜蜂單次外出同時(shí)采集2種植物花粉所占的比例為11%;而75只西方蜜蜂的花粉團(tuán)中,全部都只含有1種植物花粉,即西方蜜蜂單次外出只采集1種植物花粉所占的比例為100%。說明在缺蜜期,每只西方蜜蜂單次外出所采集的植物花粉純度比東方蜜蜂的高。

      2016年7月上中旬2個(gè)蜂種(東、西方蜜蜂)采集植物花粉種類及比例的分析結(jié)果如表2所示。由表2可知,東方蜜蜂所采集花粉的植物種類有10種,分別為紅千層、玉米、辣椒、欒樹、紅花酢漿草、紫薇、金絲桃、白車軸草、鬼針草和萼距花;西方蜜蜂所采集花粉的植物種類有5種,分別為欒樹、紅花酢漿草、鬼針草、辣椒和玉米。根據(jù)一段時(shí)間內(nèi)(7月上中旬)蜂群外出采集花粉的結(jié)果,在缺蜜期東方蜜蜂采集的植物種類比西方蜜蜂的多。

      圖1 部分粉源植物花粉照(10×40倍下觀察)

      此外,東方蜜蜂單次外出采集的植物花粉中,紅千層、玉米和辣椒的花粉占比高,分別為31%、20%和16%,西方蜜蜂單次外出采集的植物花粉中,欒樹和紅花酢漿草的花粉占絕大多數(shù),比例分別為48%和37%。結(jié)合2.1的結(jié)果(欒樹和紅花酢漿草在云南農(nóng)業(yè)大學(xué)校園內(nèi)的種植面積相比其他植物的較大),說明在缺蜜期西方蜜蜂更偏向于大面積種植的植物(大宗蜜源)。除此之外,我們還發(fā)現(xiàn),西方蜜蜂采集的5種植物中,東方蜜蜂都有采集。這表明,西方蜜蜂和東方蜜蜂的采集生態(tài)位有部分重疊。

      2.3 蜜蜂群體采集專一性

      東、西方蜜蜂III群之間采集的植物花粉種類及其比例如表3所示。由表3可知,經(jīng)過單次外出采集,東方蜜蜂群I只采集1種植物花粉所占的比例為88%,東方蜜蜂群II為88%,東方蜜蜂群III為92%。即在缺蜜期,3群東方蜜蜂采集的植物花粉純度都沒有達(dá)到100%。此外東方蜜蜂群I采集的植物種類為8種,東方蜜蜂群II為6種,東方蜜蜂群III為7種,即在缺蜜期,3群東方蜜蜂采集的植物種類相差不大。同理,根據(jù)單次外出采集花粉結(jié)果,3群西方蜜蜂在缺蜜期采集的植物花粉純度都為100%,且3群西方蜜蜂在缺蜜期采集的植物種類也相差不大。即在缺蜜期,同種蜜蜂群與群之間采集的花粉種類不完全相同,但差異不大。

      表2 東、西方蜜蜂采集植物花粉的種類及其比例

      表3 東、西方蜜蜂蜂群之間采集植物花粉的種類及其比例

      3 討論

      東方蜜蜂和西方蜜蜂采集植物花粉的種類和比例結(jié)果分析顯示,從個(gè)體水平看,在缺蜜期蜜蜂單次外出采集,東方蜜蜂采集的植物花粉純度低于西方蜜蜂。這說明在缺蜜期,西方蜜蜂的采集專一性強(qiáng)于東方蜜蜂。據(jù)Grant[8]和董霞[9]等人的研究,即便是在蜜源充足時(shí),西方蜜蜂的采集專一性(99%)也比東方蜜蜂的采集專一性(95%)強(qiáng)。由此可初步判斷,在種群規(guī)模相近的情況下,不管外部蜜源處于什么狀況,西方蜜蜂的采集專一性都比東方蜜蜂的強(qiáng)。

      此外,從群體水平看,在缺蜜期蜜蜂單次外出采集,東方蜜蜂采集的植物種類比西方蜜蜂的多,且西方蜜蜂更偏向于采集大面積種植的植物。這表明在缺蜜期西方蜜蜂對(duì)大宗蜜源具有較強(qiáng)的采集能力,而東方蜜蜂能夠發(fā)現(xiàn)并善于利用分散的零星蜜源。雖然如此,東方蜜蜂在缺蜜期也會(huì)采集西方蜜蜂所采集的植物。余林生[12]等人在研究東方蜜蜂和西方蜜蜂食物(蜜源植物)資源生態(tài)位中提出,東方蜜蜂和西方蜜蜂的食物資源生態(tài)位會(huì)存在一部分重疊。本研究表明,在缺蜜期東方蜜蜂和西方蜜蜂的食物資源生態(tài)位也存在一部分重疊。

      在缺蜜期,同種蜜蜂群與群之間采集的植物種類不完全一樣,但差異不大。推測(cè)可能的原因是,即使是同種蜜蜂也存在采集領(lǐng)域的分化,但是這種領(lǐng)域的分化不明顯。有關(guān)同域擺放的不同蜂種的采集領(lǐng)域、或同種蜜蜂不同蜂群的采集領(lǐng)域問題還有待進(jìn)一步研究。

      本研究通過在缺蜜期比較東方蜜蜂和西方蜜蜂的采集專一性可知,在缺蜜期,西方蜜蜂的采集專一性強(qiáng)于東方蜜蜂;東方蜜蜂更善于利用零星蜜源;東方蜜蜂的采集生態(tài)位和西方蜜蜂有部分重疊。

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