地熊蜂蜂群发育性状评价及其饲料花粉配比优化

【目的】为了明确熊蜂蜂群发育过程中具有代表性的性状指标及其饲料花粉最优配比。【方法】以山杏Armeniaca sibirica花粉、山柳Salix caprea花粉和油菜Brassica rapa花粉为原料,通过{3,3}混料设计得到7种配比的混合花粉,分析不同混合花粉对地熊蜂Bombus terrestris(L.)无王工蜂群的产卵前时间、幼虫拖出数、幼虫总数量、幼虫总重量、蛹总数量、蛹总重量、雄蜂出房时间、出房雄蜂数量和雄蜂出生重9个蜂群性状指标的影响,使用主成分分析对蜂群性状指标进行综合评价,并通过混料回归模型预测熊蜂蜂群饲养过程中的最优花粉配比。【结果】地熊蜂无王工蜂群发育过程的9个性状指标可以归纳为幼虫发育、蛹发育、成蜂发育、蜂群发育周期4类评价因子,其中幼虫总数量、蛹总重量、雄蜂出生重、产卵前时间和雄蜂出房时间是5个主要性状指标;以蜂群主要性状指标为评价依据,得出蜂群饲养过程中最优花粉配比:当以油菜花粉单独饲喂蜂群时蜂群产卵前时间短、幼虫总数量最多、蛹总重量最大,当山杏花粉、山柳花粉和油菜花粉以1︰1.5︰1.5比例饲喂蜂群时雄蜂出房时间最短,当山柳花粉和油菜花粉以3︰1比例饲喂蜂群时雄蜂出生重最大。【结论】明确了地熊蜂无王工蜂群发育过程中的重要性状指标和饲料花粉最优配比,为进一步研究商品化熊蜂群不同发育阶段的营养需求奠定了基础。     

山西省熊蜂属区系调查(膜翅目,蜜蜂科)

作者在2005～2007年对山西省熊蜂属的区系进行了调查.根据所采集的标本和中国科学院动物研究所馆藏标本,经鉴定该地区有熊蜂属10亚属28种,其中山西省新纪录种7种.另外,作者对该地区的熊蜂区系成分进行了初步的分析.     

河北地区熊蜂物种多样性与蜂群繁育特性

基于2005-2009年从河北地区（包括河北省、北京市和天津市）所采集的1893号熊蜂标本资料,结合中国科学院动物研究所馆藏记录,分析了河北地区熊蜂物种多样性和蜂群繁育特性. 结果表明：河北地区共有熊蜂属昆虫8亚属32种,其中河北省32种,北京市18种,天津市5种;西部太行山区、北部燕山山区和坝上高原地区熊蜂种类丰富度和多度较高;河北地区熊蜂的访花植物涉及到21科80种,其中,菊科、豆科和唇形科植物是大多数熊蜂种类访问的主要对象;小峰熊蜂、红光熊蜂、密林熊蜂、火红熊蜂和重黄熊蜂5种熊蜂群势强大,平均单群蜂的工蜂数量在110只以上,雄蜂数量在160只以上,子代蜂王数在30只以上;这5种熊蜂的繁育成群率均在50%以上,易于人工驯养,具有重要的传粉利用价值.     

西方蜜蜂和兰州熊蜂在设施桃园的访花偏好性比较

【目的】为了比较西方蜜蜂 Apis mellifera 和兰州熊蜂 Bombus lantschouensis 在设施桃园内对不同时期桃花的访花偏好性、以及这种偏好性与花粉活力和采集花粉花蜜之间的关系。【方法】记录2种蜂在温室桃园内访问早期花、中期花和晚期花的比例,测定桃花不同时期的花粉活力以及2种蜂携带的花粉活力,观察2种蜂采集花蜜和采集花粉的成功率,统计2种蜂访花过程中桃花所处的枝条数及植株数。【结果】桃花不同时期的花粉活力差异显著,早期花花药未开裂,花粉未释放,中期花花粉活力（58.3%）显著高于晚期花花粉活力（34.2%）（P<0.01）;西方蜜蜂更加偏好访问中期花,对中期花的访问率高达75.3%,显著高于兰州熊蜂对中期花的访问率（49.2%）（P<0.01）;西方蜜蜂携带的花粉活力（92.1%）显著高于兰州熊蜂携带的花粉活力（72.9%）,但是西方蜜蜂采集花粉和采集花蜜的成功率均低于兰州熊蜂（P<0.01）;在访问一定数量的桃花过程中,兰州熊蜂在设施桃园内访问的枝条数和植株数较多,分布范围较广（P<0.01）。【结论】和兰州熊蜂相比,西方蜜蜂对活力花粉的辨别能力更强,更加偏好访问花粉活力较高的花朵,这种偏好性导致其采集花粉花蜜的成功率降低。     

火红熊蜂微卫星标记的筛选及种特异性分析

火红熊蜂Bombus pyrosoma是中国特有的熊蜂资源, 在华北地区分布十分丰富, 是众多野生植物和农作物的重要传粉者。为了探究火红熊蜂的遗传结构及其进化关系, 首次开展了该种熊蜂卫星标记的筛选及其种特异性研究。本研究采用生物素-磁珠吸附分离法从火红熊蜂基因组中筛选微卫星标记, 并选取黑熊蜂亚属Melanobombus其他7种熊蜂进行了这些标记的种特异性验证。结果表明： 不同探针与磁珠杂交产生的微卫星标记阳性克隆率存在很大差异, TC探针的微卫星阳性克隆率最高为82%; TG探针次之, 为28%; AT和GC探针分离未获得微卫星标记克隆。根据获得的阳性克隆的序列设计引物进行筛选验证, 共获得31对熊蜂微卫星序列特异性引物。微卫星标记分析发现, 完美型(perfect)18个, 占58.1%; 非完美型(imperfect)10个, 占32.3%; 混合完美型(compound perfect)1个, 占3.2%; 混合非完美型(compound imperfect)2个, 占6.4%。不同探针的微卫星核心序列重复数不同, TC探针和TG探针的微卫星核心序列最高重复数分别为28和15个, 最低重复数分别为7和11个。利用所获得的31对微卫星引物对黑熊蜂亚属其他7种熊蜂进行检测, 有26对引物可以扩增所测试的7种熊蜂, 其他5对引物只能扩增部分熊蜂种类, 其中BPM5是火红熊蜂种特异性引物。本研究从火红熊蜂基因组中筛选的微卫星标记, 不仅可用于火红熊蜂的遗传结构、 分子进化和资源保护等方面的研究, 而且可进一步用于黑熊蜂亚属其他种群的遗传特性分析。     

欧洲地熊蜂对我国本土熊蜂的生殖干扰评估

【目的】外来物种与本土亲缘关系较近的物种可能会发生交尾竞争,干扰本土物种的正常繁衍。欧洲地熊蜂Bombus terrestris是全球范围内商业化应用最广的传粉蜂种,但在许多国家造成了生物入侵。本研究旨在明确欧洲地熊蜂对我国本土熊蜂产生生殖干扰的可能性。【方法】采用四级杆飞行时间-气质联用系统(gas chromatography-quadrupole time of flight mass spectrometry,GC-QTOF/MS)测定了欧洲地熊蜂和我国本土9种熊蜂的雄蜂头部分泌物的成分,并进行聚类分析;在人工控制环境下比较了欧洲地熊蜂对我国重要熊蜂种类的交尾影响。【结果】雄蜂头部分泌物气质色谱图在同一熊蜂种内基本一致,而在不同熊蜂种之间差异明显;我国红光熊蜂B.ignitus、兰州熊蜂B.lantschouensis与欧洲地熊蜂的雄蜂头部分泌物成分相似性分别为58.49%与49.23%;在人工控制环境下欧洲地熊蜂雄蜂可以与兰州熊蜂蜂王杂交,并能够显著降低兰州熊蜂的交尾成功率(P0.01)。【结论】欧洲地熊蜂与我国一些熊蜂种的雄蜂头部分泌物成分相似性较高,能够干扰其正常交尾,具有较高的生殖干扰风险。为了保护我国本土熊蜂资源与生态系统平衡避免造成生物入侵,我们应该谨慎使用外来熊蜂物种。     

中国熊蜂多样性、人工利用与保护策略

熊蜂是众多野生植物和农作物的重要传粉者, 在维持自然和农业生态系统平衡中发挥着十分重要的作用。中国地形多样、植被丰富, 是全球熊蜂多样性的热点地区, 但过去缺乏系统调查研究, 中国熊蜂多样性现状及其利用特性不详。本文介绍了近20年在中国熊蜂资源系统调查及其人工利用方面取得的主要研究结果: (1) 2002-2017年采集熊蜂标本5万余号, 先后揭示了一系列疑难类群的分类地位, 确认中国已知熊蜂125种, 占全球熊蜂已知物种总数的50%, 表明中国是全球熊蜂物种资源最丰富的国家; (2)首次报道了中国熊蜂物种名录, 其中22种为中国特有种。我国青藏高原东部向黄土高原、秦岭山地和四川盆地过渡的地带, 是全球熊蜂多样性分布中心; (3) 1998-2017年, 明亮熊蜂(Bombus lucorum)、密林熊蜂(B. patagiatus)、红光熊蜂(B. ignitus)、火红熊蜂(B. pyrosoma)、重黄熊蜂(B. picipes)和兰州熊蜂(B. lantschouensis) 6种本土熊蜂先后被驯养成功, 其中密林熊蜂和兰州熊蜂的繁殖性状优良, 已应用于我国设施作物传粉服务。同时, 我们从栖息地、食物资源、外来物种、农药使用等方面提出了保护中国熊蜂资源的策略, 以期为野生传粉昆虫特别是熊蜂资源的保护与可持续利用提供参考资料。     

云南短头熊蜂的繁育特性研究

短头熊蜂Bombus breviceps是云南省优势蜂种,为更好地挖掘本土熊蜂资源,繁育农业授粉蜂群,本研究从云南3个地区（屏边、个旧和昆明）收集短头熊蜂蜂王后,在相同条件下饲养,统计分析其蜂王产卵前期、工蜂发育期、蜂群生长特性、群势、产卵蜂王率及蜂群可应用率等繁育特性指标。结果表明：3个地区工蜂的发育期相同,屏边地区的蜂王产卵前期最长,蜂群始见工蜂时间及工蜂数量达到6头、30头和60头的时间也最长,均显著高于个旧地区和昆明地区（P<0.05）。3个地区短头熊蜂的群势差异不显著（P>0.05）,但昆明地区的工蜂数量最少,显著低于屏边地区和个旧地区（P<0.05）,而子代蜂王数量显著高于屏边地区和个旧地区（P<0.05）,雄性蜂数量显著高于屏边地区（P<0.05）。昆明地区的产卵蜂王率和蜂群可应用率高于屏边地区和个旧地区。总体而言,云南的短头熊蜂群势强,产卵蜂王率75%以上,蜂群可应用率均在63%以上,易于人工繁育,具有重要的授粉利用价值。     

不同饲料对小峰熊蜂工蜂群发育的影响

糖和花粉对熊蜂的生长发育和繁殖起重要作用。本研究测定和分析了2种糖源（白砂糖、蜂蜜）和5种花粉（杏花粉、油菜花粉、向日葵花粉、玉米花粉、茶花粉）的饲料组合对小峰熊蜂Bombus hypocrita的无王工蜂群寿命、产卵前期时间、产卵量、幼虫拖出数、卵杯数、雄蜂出房时间和子代雄蜂数量的影响。结果表明： 只饲喂糖类食物时, 工蜂寿命显著短于有花粉的饲料组, 而且工蜂不产卵。含有花粉的各饲料组之间工蜂寿命存在显著差异, 饲喂玉米花粉的工蜂寿命小于其他4种花粉组。在工蜂产卵前期时间和卵杯数量方面, 10种含有花粉的饲料组之间差异不显著; 但在产卵量、幼虫拖出数、雄蜂出房时间和子代雄蜂数量等方面, 各饲料组之间差异较大。白砂糖和杏花粉组的产卵量最高; 杏花粉组和茶花粉组的幼虫拖出数量显著低于其他花粉组; 油菜花粉组和杏花粉组的雄蜂出房时间显著短于其他花粉组; 杏花粉组的子代雄蜂数量显著高于其他饲料组。结果显示不同饲料组合对小峰熊蜂工蜂群的发育影响很大。因此建议在熊蜂的人工繁育过程中, 在不同的发育阶段应给予不同的饲料配方。     

梨花和油菜花朵特征对蜜蜂访花偏爱性的影响

为探究蜜蜂访花偏爱性与花朵特征之间的相互关系,本研究进行了砀山酥梨Pyrus bretshneideri Dangshan、巴梨Pyrus communis Bartlett、黄梨Pyrus bretschneideri Huang和油菜Brassica campestris L.蜜蜂访花行为的观察,及其花朵特征：花蜜糖含量（液相色谱示差折光检测法）、花粉中18种氨基酸含量（氨基酸自动分析仪法）及挥发性物质（固相微萃取和气相色谱-质谱联用技术）的检测和分析。结果表明：9∶00-17∶00,油菜的访花蜜蜂数量数量多于砀山酥梨;7∶00-17∶00,巴梨的访花蜜蜂数量均高于黄梨和砀山酥梨;油菜的蜜蜂访花频率（28.35 朵/min）显著高于巴梨（19.91 朵/min）、黄梨（18.02 朵/min）、砀山酥梨（11.72 朵/min）,且巴梨、黄梨的显著高于砀山酥梨（P<0.05）。巴梨花蜜蔗糖含量为0.001 mg/mL,显著低于砀山酥梨和黄梨（0.194 mg/mL、0.112 mg/mL）。花粉氨基酸各组分占比基本相同,巴梨半胱氨酸（Cys）高于其它,砀山酥梨精氨酸（Arg）高于油菜。黄梨、砀山酥梨、巴梨和油菜的花朵分别检测出21、21、28和22种挥发性物质。其中萜烯类（40.23%）、柠檬烯（6.58%）在油菜中相对含量最高,仅在油菜中检测到石竹烯（8.67%）、α-法呢烯（2.42%）,只在巴梨中检测到芳樟醇（4.43%）。由此可见,蜜蜂可能偏爱访问花蜜蔗糖含量少、花粉中低含量的Cys和高含量的Arg的花朵,而且蜜蜂的访花偏爱性可能与萜烯类、柠檬烯、芳樟醇、石竹烯等物质在挥发性物质中的相对含量有关。这为下一步诱导蜜蜂为梨树授粉提供理论参考。