中国黑蜂资源的遗传多态性和分布特性研究

Black bees, contained black bee in Dongbei and black bee in Xinjiang, were an important domesticated honeybee variety in China. They were always used as heterosis utilized variety in bee breeding. To verify the descent, evolution and polymorphism character, genetic diversity and distributing character of 2 black bee varieties were analysed. The content of this study contains 3 aspects. 1. Mitochondrial genome sequencing, simple sequence repeats and single nucleotide polymorphism technologies were used to study molecule polymorphism of the samples. 2. Auto-extracting of morphology characters and scanning electron microscopy technologies were used to study morphological polymorphism of the samples. 3. Based on the 2 results, we would estimate the distribution character and genetic diversity of black bees in China. The conclusions would be used as theoretical references in aspects of conservation, breeding, extension and application of black bees.

黑蜂是我国重要的人工饲养蜂种，包括东北黑蜂和新疆黑蜂，二者经常被作为杂种优势利用的重要蜂种。本项目拟针东北黑蜂和新疆黑蜂的分布特征和遗传多态性进行研究，旨在探明我国2种黑蜂资源的血统特征、演化过程及多态性现状。研究主要包括3个方面，首先对2种黑蜂样本线粒体全基因组进行测序分析并辅以其他分子方法，以明确其分子多态性现状。其次，利用形态特征自动获取技术和扫描电镜技术对黑蜂样本的主要形态指标进行测定，从形态学角度分析其多态性现状。最后综合以上两方面结果，对黑蜂资源分布特征和遗传多样性现状的评估和论证，在此基础上，建立新疆黑蜂的科学评价体系，初步实现为中国黑蜂资源的保种、育种、推广和应用等重要环节提供策略性指导。

为了探究中国黑蜂的遗传多样性现状和抗病性能，本研究以中国境内黑蜂主要分布区的11个地理种群为实验材料，采用32个形态学指标和线粒体DNA(mtDNA)的保守片段——tRNAleu-COⅠ序列分析了中国黑蜂的遗传多态性，采用分子诊断和常规调查的方法检测了试验蜂群的抗病害程度。取得如下主要结果：.（1）32个形态学指标可以归纳为角度、长度和色度3大类，这3大类指标所解析的多态性信息较为一致；蜜蜂样本的形态学指标受到环境条件的影响，其中降雨量和环境温度与多个形态学指标呈现显著相关性(p<0.05)，尤其是L6(第六腹板长)和G18(翅脉角G18)对环境条件最为敏感，我们推测可以用这2个指标来评价蜜蜂对新环境的适应能力。聚类分析发现现有保护区(黑龙江饶河保护区和新疆黑蜂保护区的新源县)内的黑蜂已经形成了较为独立的生态型，保持了相对纯正的血统；而其他地区黑蜂的血统相对杂化，尤其是与意大利蜜蜂(A. m. ligustica Spinola)杂交现象普遍，并不成为独立生态型。.（2）分子结果表明，黑龙江和吉林地区的黑蜂种群与安纳托利亚蜜蜂(A. m. anatoliaca Maa)亲缘关系较近，但目前部分样本的血统杂化现象明显；新疆地区的黑蜂种群与欧洲黑蜂(A. m. mellifera L.)亲缘关系较近，但也存在受到其他西方蜜蜂亚种基因流影响的风险，即将或正在丧失原有血统。值得庆幸的是，新疆一处生态隔离条件较好的种群(Xinjiang-3)保持了比较纯正的欧洲黑蜂血统。.（3）病虫害检测结果表明，与意大利蜜蜂(A. m. ligustica Spinola)相比，所有的黑蜂样本感染蜜蜂常见的卷翅病毒(Deformed wing virus, DWV)和以色列急性麻痹病毒(Israeli acute paralysis virus, IAPV)的水平普遍较低，同时也发现了其具有明显的抗螨特性。. 本研究探明了中国黑蜂的遗传多样性特点及其抗病性能。研究结果为我国蜜蜂种质资源保护奠定了理论依据，也为深入研究优良品系的分子育种提供了重要素材。