選擇性蜜蜂育種的概念及挑戰(zhàn)

Aleksandar Uzunov 陳超 單金瓊│文、圖

本文介紹了什么是蜜蜂育種，并詳細(xì)說(shuō)明了育種的幾個(gè)基本問(wèn)題。育種在很大程度上依賴于多方的合作：養(yǎng)蜂人、科學(xué)家、管理人員和消費(fèi)者等。本專欄的最終目標(biāo)是激勵(lì)并讓盡可能多的養(yǎng)蜂人考慮并開(kāi)始育種工作，對(duì)他們的蜜蜂（包括西方蜜蜂和中華蜜蜂）進(jìn)行遺傳改良。

什么是育種？

養(yǎng)蜂人對(duì)蜜蜂的選擇育種主要有兩個(gè)誤區(qū)。

首先，大多數(shù)養(yǎng)蜂人往往認(rèn)為育種僅僅是指人工育王，即培育多產(chǎn)、有活力的蜂王。但實(shí)際上，選擇育種指的是通過(guò)有意識(shí)的選擇個(gè)體，在整體上對(duì)整個(gè)群體進(jìn)行遺傳改良，使得每一代都比上一代更好。為了實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)，育種場(chǎng)需要遵循特定的標(biāo)準(zhǔn)化程序，收集重要經(jīng)濟(jì)性狀的相關(guān)數(shù)據(jù)，然后與專家合作選擇出最好的個(gè)體作為下一代的親本。在此之后開(kāi)始培育蜂王，因此人工育王只是育種過(guò)程的一個(gè)環(huán)節(jié)。

其次，育種不是一個(gè)實(shí)驗(yàn)，一旦啟動(dòng)，就需要持續(xù)很多個(gè)世代，是一個(gè)耗時(shí)且漫長(zhǎng)的過(guò)程。一個(gè)育種項(xiàng)目包含多個(gè)明確的要素，我們會(huì)在下一期的育種專欄對(duì)育種項(xiàng)目的組成要素進(jìn)行介紹。

我們想通過(guò)育種計(jì)劃實(shí)現(xiàn)什么目標(biāo)？

一般來(lái)說(shuō)，育種項(xiàng)目常見(jiàn)的目標(biāo)有兩種：一是改良特定種群（如蜂蜜高產(chǎn)、溫馴等），二是保護(hù)當(dāng)?shù)鼗虮就恋姆N群（防止雜交或滅絕）。乍一看這兩個(gè)目標(biāo)（改良和保護(hù)）是矛盾的，但實(shí)際上它們并不矛盾并可以結(jié)合起來(lái)。保護(hù)，旨在維持瀕危蜜蜂種群，最終目標(biāo)是維持或擴(kuò)大種群。在“利用性保護(hù)”的背景下，對(duì)地方種群進(jìn)行遺傳改良是一種有效的手段，因?yàn)椤袄眯员Ｗo(hù)”被認(rèn)為是保護(hù)蜜蜂亞種或種群的首選方式。選育的決策一般基于該地方種群的典型性狀、形態(tài)特征和分子標(biāo)記。其中后兩者用于確保地方種群不會(huì)與其他種群混合。

為什么要使用本地的蜜蜂？

有人可能會(huì)問(wèn)：“為什么你認(rèn)為本地蜜蜂比引進(jìn)的蜜蜂更好？”已經(jīng)有研究表明，通過(guò)長(zhǎng)期的自然選擇，當(dāng)?shù)孛鄯淠軌蚋玫剡m應(yīng)原始環(huán)境。環(huán)境與基因相互作用的多項(xiàng)實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，本地蜜蜂種群在發(fā)育、行為和生產(chǎn)性狀上優(yōu)于外來(lái)種群。一項(xiàng)全歐洲范圍的實(shí)驗(yàn)表明，盡管本地和外來(lái)蜂群都受到蜂螨和病原的影響，但在不進(jìn)行治螨的情況下，本地蜂群的存活時(shí)間要長(zhǎng)得多。地點(diǎn)對(duì)蜂群的表現(xiàn)起到主導(dǎo)作用，因此育種項(xiàng)目中使用當(dāng)?shù)氐倪m應(yīng)性種群是一個(gè)顯而易見(jiàn)的選擇，在有本地蜜蜂的地區(qū)最好使用當(dāng)?shù)氐姆N群。

育種項(xiàng)目以本地蜜蜂作為基礎(chǔ)的，不僅利用了本地蜜蜂的適應(yīng)性特征，而且通過(guò)進(jìn)一步提高本地種群的性能來(lái)增加其受歡迎程度，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)本地遺傳資源的可持續(xù)保護(hù)。保護(hù)性的育種計(jì)劃也應(yīng)該考慮對(duì)養(yǎng)蜂人關(guān)注的經(jīng)濟(jì)性狀進(jìn)行改良。最后一點(diǎn)也很重要：無(wú)論是什么類型的育種計(jì)劃，活力都是一個(gè)重要的選擇標(biāo)準(zhǔn)。

在沒(méi)有本土蜜蜂的地區(qū)，建議以現(xiàn)有種群為基礎(chǔ)開(kāi)展育種項(xiàng)目，原因是它們可能已經(jīng)產(chǎn)生了一些對(duì)本地環(huán)境的適應(yīng)性。需要注意，保持遺傳多樣性水平和控制近交的程度至關(guān)重要。

什么樣的“起始”遺傳物質(zhì)最適合項(xiàng)目的開(kāi)始？

要啟動(dòng)育種項(xiàng)目，一個(gè)主要問(wèn)題是如何選擇適當(dāng)?shù)幕蛐?。在這里，建議是從你或你的養(yǎng)蜂人朋友那里選擇現(xiàn)有的最好的蜂王（最好是根據(jù)養(yǎng)蜂員的記錄），并注意初始蜂王要能代表足夠的遺傳多樣性。

需要多久？

育種需要時(shí)間，整個(gè)過(guò)程漫長(zhǎng)且費(fèi)力，所有物種的選擇育種都是如此，蜜蜂也不例外。這里我們可以在育種周期的時(shí)間框架內(nèi)進(jìn)行討論，即完成一個(gè)育種周期（從性能測(cè)定到交配和繁育）需要多少時(shí)間（圖1）。

圖1 單個(gè)育種周期中各要素的實(shí)施順序和時(shí)間線示例

完成一個(gè)育種周期大約需要兩年時(shí)間（包含一個(gè)測(cè)定的世代）。數(shù)據(jù)收集（性能測(cè)定）從蜂群建立后至少8 周后開(kāi)始，持續(xù)到第二年收蜜后或越冬前（約12～14 個(gè)月，圖1 淺灰色部分）。數(shù)據(jù)匯總到中心數(shù)據(jù)庫(kù)后，專家團(tuán)隊(duì)需要2 到4 個(gè)月的時(shí)間并在下一個(gè)環(huán)節(jié)開(kāi)始之前形成帶有育種值的蜂王列表（圖1 深灰色部分），之后便是下一個(gè)飼養(yǎng)和交尾季節(jié)（圖1 黑色部分）。因此，完成一個(gè)完整的周期大約需要24 個(gè)月的時(shí)間，之后再?gòu)牡谝粋€(gè)要素開(kāi)始重復(fù)循環(huán)。