中国不同地区东方蜜蜂(Apis cerana)形态多样性分析

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东方蜜蜂(Apis cerana)在中国分布广泛,是传统农业中的主要传粉昆虫之一。东方蜜蜂具有体型小,头胸部为黑色,腹部表现为黑黄色,全身覆盖黄褐色绒毛的特点。并且具有许多西方蜜蜂没有的优点,如对零星分散的蜜源植物利用率高、采蜜能力强且采蜜期长适应性强、对螨虫和病害具有极高的抵抗力,消耗饲料少等。但由于西方蜜蜂的引进,对我国东方蜜蜂的养殖事业造成了极大威胁,甚至造成某些地区东方蜜蜂的逐渐灭绝。因此,对东方蜜蜂在我国的分布情况及种质资源的调查与分析就显得尤为重要。本研究从中国各地区共包括15个采样地点采集东方蜜蜂样本,对其进行形态学解剖从而制作标本进行指标测量与分析,主要结果如下:1.东方蜜蜂的采集和形态指标测定从15个地区采集了146群东方样本,各选5只进行形态学解剖,制作形态学标本,晾干后用LY-WN超清显微镜进行拍照,将所得图片利用LY-M-Toupview测量分析软件进行指标测量,选择的测量指标包括:第三背板长、第四背板长、吻长、右前翅长、右前翅宽、肘脉a和肘脉b,并计算得到第三背板和第四背板长之和、右前翅面积和肘脉指数。2.东方蜜蜂6项形态指标数据分析利用SPSS软件对东方蜜蜂形态指标进行统计分析,通过指标平均值及标准差统计可知,马尔康东方蜜蜂的翅长、翅宽、翅面积平均值皆为最大,云南东方蜜蜂的翅长平均值最小,山东东方蜜蜂的翅宽和翅面积平均值最小。东北东方蜜蜂的T3T4背板长与肘脉指数平均值皆为最大,云南东方蜜蜂的T3T4背板长平均值最小,陕西东方蜜蜂的肘脉指数平均值最小。贵州东方蜜蜂的吻长平均值最大,云南东方蜜蜂的吻长平均值最小。形态指标与地理因子之间的相关性分析结果表明,经度对六项形态指标皆有影响,纬度会影响T3T4背板长、翅长和肘脉指数,海拔高度会影响除肘脉指数之外的5项形态指标,年均温度会影响除吻长之外的形态指标,年降水量会影响T3T4背板长、翅长和翅面积。6项指标间的相关性分析结果显示,翅宽与T3T4背板长、吻长和翅长呈现显著性相关(p<0.05),翅面积与T3T4背板长、吻长、翅长和翅宽呈现显著性相关(p<0.05),肘脉指数仅与T3T4背板长呈现显著性相关(p<0.05)。因子分析、判别分析和聚类分析的结果共同表明了我国东方蜜蜂的形态多样性极为丰富,不同地理型的东方蜜蜂出现了不同程度的分化。3.川西不同地理区域东方蜜蜂的形态多样性分析通过对川西地区东方蜜蜂的6项形态指标进行SPSS统计分析,结果显示,在6项形态指标与地理因子间的相关性分析中,经度、纬度、海拔高度、年均温度和年降水量对川西地区东方蜜蜂的T3T4背板长、吻长、翅长、翅宽和翅面积以及肘脉指数均会造成影响。因子分析、判别分析和聚类分析的结果皆表明,川西地区的东方蜜蜂出现了明显的分化,尽管分化程度有所不同,但大致可以确定的是,川西高原北部和川西高原中部的东方蜜蜂可以分为一个类群,而川西山地东南边缘和川西山地东侧边缘可以分为另一个类群。说明川西地区的东方蜜蜂主要可以分为川西高原地理型和川西山地地理型。4.川西地区东方蜜蜂的基因组提取及重测序分析本研究对采集的东方蜜蜂样本通过CTAB法提取了基因组DNA,利用琼脂糖凝胶电泳进行检测,对检测合格的样本进行全基因组测序处理,对测序所得结果进行PCA聚类分析,分析结果表明,不论对哪两种主成分进行分析研究,结果都显示,尽管川西高原中部地区的东方蜜蜂产生了分化,但大体上是与川西高原北部的东方蜜蜂聚为一类的,而川西山地的东方蜜蜂则为区别于川西高原类群的不同类群,可见在分子水平上川西地区的东方蜜蜂出现了遗传分化的现象。群体结构分析结果表明,当K=2时,川西高原北部/中部群体单独分化出来,说明这两个群体有共同的祖先类群,当K=6时,川西山地的东方蜜蜂作为一个群体单独分化出来,从分子水平上证明了川西高原北部与川西高原中部的东方蜜蜂是属于同一地理类群的,而川西山地的东方蜜蜂则为另一类群。
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