山東蒙陰中華蜜蜂體尺形態(tài)多樣性研究

婁德龍 李樊 王世強(qiáng) 周長(zhǎng)信 王桂芝

（1 山東省蜂業(yè)良種繁育推廣中心，泰安 271000；2 山東農(nóng)業(yè)大學(xué)動(dòng)科院，泰安 271018；3 山東省蜂業(yè)協(xié)會(huì)，濟(jì)南 260000）

1 引言

中華蜜蜂在我國(guó)分布非常廣泛[1,2]，中國(guó)飼養(yǎng)量高達(dá)200多萬群，約占全國(guó)蜂群總數(shù)的1/3，不同的地理環(huán)境都有中華蜜蜂的身影，從東南沿海一直到青藏高原都有分布，八大植被區(qū)中除了溫帶的荒漠區(qū)、青藏高原的高寒荒漠區(qū)之外，在其他地區(qū)均有中華蜜蜂分布。在蜜蜂的分類以及資源調(diào)查研究工作中，形態(tài)學(xué)遺傳標(biāo)記法發(fā)揮著重要的作用[3-12]。1998年，Ruttner博士應(yīng)用形態(tài)學(xué)標(biāo)記技術(shù)對(duì)西方蜜蜂和中華蜜蜂的形態(tài)特征進(jìn)行了系統(tǒng)研究[3]，為后期的蜜蜂形態(tài)學(xué)研究奠定了基礎(chǔ)。隨著實(shí)驗(yàn)技術(shù)的進(jìn)步尤其是計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)處理能力的提升，形態(tài)學(xué)標(biāo)記越來越多地應(yīng)用在蜜蜂地方品系調(diào)查和保護(hù)以及蜜蜂種群遺傳學(xué)等研究領(lǐng)域。在中國(guó)利用此標(biāo)準(zhǔn)做東方蜜蜂形態(tài)研究的有譚墾、石巍、王桂芝等[4-11]。隨著形態(tài)學(xué)數(shù)據(jù)的增加，對(duì)形態(tài)學(xué)統(tǒng)計(jì)方法也提出了新的要求。目前，在蜜蜂形態(tài)分類以及亞種分化研究中常用的分析方法有主成分分析、單因素分析、判別分析、聚類分析和相關(guān)性分析等。由于聚類分析方法是對(duì)蜜蜂的形態(tài)學(xué)數(shù)據(jù)進(jìn)行直接分析，這種方法并不太適合蜜蜂的種群分化和親緣關(guān)系的鑒定問題，因?yàn)閭鹘y(tǒng)的形態(tài)測(cè)量學(xué)方法中的一些形態(tài)指標(biāo)，如一些長(zhǎng)度指標(biāo)、色性指標(biāo)受環(huán)境影響從而表現(xiàn)出很強(qiáng)的可塑性，所以在蜜蜂的種下進(jìn)化研宄中并不太適用。只能通過選取適當(dāng)?shù)男螒B(tài)變量，結(jié)合適當(dāng)?shù)木嚯x和分類方法去得到更好的結(jié)果。

近年來，由于植樹造林田地的破壞、農(nóng)藥的濫用、環(huán)境污染和引進(jìn)西方蜜蜂，中華蜜蜂的生存一直處于危機(jī)之中。山東省政府和蜜蜂產(chǎn)業(yè)主管部門對(duì)山東省的中華蜜蜂實(shí)施了一系列保護(hù)措施，并建立了6個(gè)省市保護(hù)區(qū)，中國(guó)的蜜蜂數(shù)量穩(wěn)步增長(zhǎng)。2018年申請(qǐng)蒙陰中華蜜蜂國(guó)家級(jí)保護(hù)區(qū)，2019年5月10日蒙陰國(guó)家級(jí)中華蜜蜂保護(hù)區(qū)批準(zhǔn)建立。本研究通過對(duì)蒙陰地區(qū)中華蜜蜂資源的調(diào)查，并對(duì)其進(jìn)行系統(tǒng)研究，旨在對(duì)蒙陰地區(qū)中華蜜蜂資源的形態(tài)特征進(jìn)行分析和鑒定，以建立國(guó)家級(jí)中華蜜蜂保護(hù)區(qū)的資源檔案。

表1 三個(gè)地區(qū)中華蜜蜂樣本數(shù)和飼養(yǎng)方式

2 材料和方法

測(cè)量所得數(shù)據(jù)用SPSS 22軟件進(jìn)行處理，通過主成分分析、單因素分析和聚類分析[9]，將三個(gè)地區(qū)中華蜜蜂形態(tài)數(shù)據(jù)進(jìn)行比較，分析山東蒙陰地區(qū)中華蜜蜂與其他兩個(gè)地區(qū)中華蜜蜂的差異性。

3 結(jié)果與分析

3.1 三個(gè)地區(qū)中華蜜蜂形態(tài)指標(biāo)測(cè)定結(jié)果

山東蒙陰、海南文昌、寧夏固原三個(gè)地區(qū)的體尺指標(biāo)數(shù)據(jù)如表2，利用SPSS 22軟件進(jìn)行差異顯著性分析，結(jié)果如下：

將山東蒙陰地區(qū)中華蜜蜂的16項(xiàng)形態(tài)指標(biāo)與海南文昌和寧夏固原的中華蜜蜂形態(tài)指標(biāo)進(jìn)行對(duì)比，山東蒙陰地區(qū)第七腹板長(zhǎng)度最長(zhǎng)，寧夏固原地區(qū)最短；山東蒙陰地區(qū)第七腹板寬度最長(zhǎng)，海南文昌地區(qū)最短；從第四腹板的四項(xiàng)指標(biāo)平均值來看，四項(xiàng)指標(biāo)山東地區(qū)均居中，寧夏固原地區(qū)最長(zhǎng)，海南文昌最短；從第三背板長(zhǎng)度來看，山東蒙陰地區(qū)最長(zhǎng)，海南文昌地區(qū)最短；從第四背板平均值來看，山東蒙陰地區(qū)居中，寧夏固原地區(qū)最長(zhǎng)，海南文昌地區(qū)最短；從第五背板平均值來看，寧夏固原地區(qū)最長(zhǎng)，海南文昌地區(qū)最短；從后翅分支中脈長(zhǎng)度來看，寧夏地區(qū)最短，海南文昌地區(qū)最長(zhǎng)，山東蒙陰居中；從前翅長(zhǎng)度和寬度平均值來看，寧夏固原地區(qū)最長(zhǎng)，海南文昌地區(qū)最短；從足的四項(xiàng)測(cè)定指標(biāo)平均值來看，山東蒙陰地區(qū)的中華蜜蜂最長(zhǎng)，海南文昌最短。山東蒙陰地區(qū)的中花蜜蜂除了第四腹板蠟鏡長(zhǎng)、第四腹板蠟鏡斜長(zhǎng)、第四腹板蠟鏡間距、第五背板絨毛帶寬度和后足基跗節(jié)寬這五項(xiàng)形態(tài)指標(biāo)以外，其他11項(xiàng)形態(tài)指標(biāo)均超過海南和寧夏中華蜜蜂的平均值。

表2 三地區(qū)中華蜜蜂體尺指標(biāo)測(cè)定結(jié)果

表3 中華蜜蜂體尺指標(biāo)間相關(guān)性矩陣

圖1 主成分分析碎石圖和散點(diǎn)圖

三個(gè)地區(qū)中華蜜蜂的形態(tài)特征多重比較結(jié)果為：除了第三背板長(zhǎng)和后足基跗節(jié)寬這兩個(gè)指標(biāo)三個(gè)地區(qū)之間差異不顯著以外，其他14個(gè)指標(biāo)地區(qū)之間存在顯著差異。第七腹板長(zhǎng)、第七腹板寬、蠟鏡長(zhǎng)、第四背板長(zhǎng)以及后足脛節(jié)長(zhǎng)這五個(gè)指標(biāo)山東蒙陰地區(qū)和其他兩個(gè)地區(qū)差異顯著，海南文昌和寧夏固原之間差異不顯著；第四腹板長(zhǎng)、后翅長(zhǎng)、后足基跗節(jié)長(zhǎng)這三項(xiàng)形態(tài)指標(biāo)山東蒙陰與寧夏固原之間差異不顯著，與海南文昌有顯著差異；蠟鏡斜長(zhǎng)、蠟鏡間距、后翅分支中脈長(zhǎng)度這三項(xiàng)形態(tài)指標(biāo)山東蒙陰與海南文昌之間差異不顯著，與寧夏固原差異顯著；第五背板絨毛帶寬度、前翅寬度、后足股節(jié)長(zhǎng)這三項(xiàng)形態(tài)指標(biāo)三個(gè)地區(qū)之間均有顯著差異。

3.2 主成分分析

對(duì)山東蒙陰、海南文昌、寧夏固原三個(gè)地區(qū)的中華蜜蜂的16項(xiàng)形態(tài)指標(biāo)進(jìn)行主成分分析，提出三個(gè)特征值比較高的主要因素（圖1）。第一因素包括第七腹板長(zhǎng)、第七腹板寬、前翅長(zhǎng)度，第二因素包括第四腹板長(zhǎng)、第四背板長(zhǎng)、第三背板長(zhǎng)、第五背板絨毛帶寬度、后翅分支中脈長(zhǎng)度等，第三因素包括后足股節(jié)長(zhǎng)、后足基跗節(jié)長(zhǎng)、后足基跗節(jié)寬等。

利用SPSS 22軟件對(duì)16項(xiàng)體尺指標(biāo)進(jìn)行相關(guān)分析發(fā)現(xiàn)，在16個(gè)形態(tài)指標(biāo)中存在35項(xiàng)負(fù)相關(guān)關(guān)系，但相關(guān)性不顯著（P＞0.05），其余均為正相關(guān)關(guān)系，其中有2項(xiàng)相關(guān)極顯著（P＜0.01，r=0.69～0.87）（第七腹板長(zhǎng)與第七腹板寬、前翅長(zhǎng)與寬），14項(xiàng)顯著相關(guān)關(guān)系（P＜0.05，r=0.30～0.44），包括第四腹板長(zhǎng)與蠟鏡長(zhǎng)、蠟鏡斜長(zhǎng)、前翅長(zhǎng)度、前翅寬度、后足基跗節(jié)長(zhǎng)呈顯著正相關(guān)，蠟鏡斜長(zhǎng)與前翅長(zhǎng)度、后足股節(jié)長(zhǎng)，第五背板絨毛帶寬度與前翅長(zhǎng)，前翅長(zhǎng)與后足股節(jié)長(zhǎng)和后足基跗節(jié)長(zhǎng)，前翅寬與后足股節(jié)長(zhǎng)和后足基跗節(jié)長(zhǎng)，后足股節(jié)長(zhǎng)、后足脛節(jié)長(zhǎng)與后足基跗節(jié)寬（表3）。

圖2 蒙陰、文昌、固原三個(gè)地區(qū)不同中華蜜蜂群體聚類分析圖

3.3 聚類分析

利用中華蜜蜂的體尺指標(biāo)將13個(gè)中華蜜蜂群體進(jìn)行聚類分析，結(jié)果顯示：三個(gè)地區(qū)的13個(gè)中華蜜蜂群體聚為四類，其中山東蒙陰2與寧夏固原2～3聚為第一類；海南文昌1～4單獨(dú)聚為第二類；山東蒙陰1單獨(dú)聚為第三類；山東蒙陰3～4與寧夏固原1、4、5聚為第四類?？梢姡綎|蒙陰中華蜜蜂形態(tài)存在很大的多樣性（圖2）。

4 結(jié)論

在中華蜜蜂16個(gè)體尺指標(biāo)中，山東蒙陰地區(qū)的中華蜜蜂有8個(gè)指標(biāo)最長(zhǎng)（P＜0.05）（第7腹板長(zhǎng)與寬、第4背板與腹板長(zhǎng)、后翅分支中脈長(zhǎng)、前翅長(zhǎng)、后足基跗節(jié)和脛節(jié)長(zhǎng)），有2項(xiàng)指標(biāo)差異不顯著（P＞0.05）（第三背板長(zhǎng)、后足基跗節(jié)寬）。16個(gè)形態(tài)指標(biāo)之間有2項(xiàng)指標(biāo)間存在極顯著相關(guān)關(guān)系（P＜0.01），14項(xiàng)指標(biāo)間存在顯著相關(guān)關(guān)系（P＜0.05）。聚類分析結(jié)果顯示：三地區(qū)13個(gè)中華蜜蜂群體聚為四類，其中山東蒙陰2與寧夏固原2～3聚為第一類；海南文昌1～4單獨(dú)聚為第二類；山東蒙陰1單獨(dú)聚為第三類；山東蒙陰3～4與寧夏固原1、4、5聚為第四類。