蜜蜂生物学研究进展

1 蜜蜂的分子生物学研究进展

随着蜜蜂全基因测序工作的完成，蜜蜂的EST计划也已经开展，并被制备成cDNA芯片。这些成果表明蜜蜂研究已经进入后基因组时代。同时已经有文章通过借鉴参考其它动物转基因成功的报道探讨了蜜蜂转基因技术体系的可行性，并对该技术的应用前景进行了分析。但有关蜜蜂的分子生物学研究还主要集中在遗传标记的研究方面。

1.1 各类遗传标记的特点

一般说来，遗传标记主要分为形态标记，细胞学标记和分子标记三种。这三种标记方法各有优缺点。形态标记因其具有典型的形态特征，比较容易识别和观测，因而便于确定它们与其他性状的关系。同时，由于设备简单，分析成本低廉，作为物种连锁群建立的开创性标记，形态标记在其它分子标记的定位中也起着重要作用，但其缺点是与其他有害或不利性状相连锁具有不良的多效性，使分析和利用受到限制。此外，利用形态标记进行数量基因定位还对试验环境有较高的要求。细胞学标记克服了形态标记容易受环境影响的缺点，但这种标记材料的准备需要花费大量的人力，同时蜜蜂忍受染色体结构和数目变异能力较差而难以获得相应的标记材料。

与经典的形态标记和细胞学标记相比，DNA分子多态性在动植物和微生物中都是普遍存在的，在同一基因座位上有较多的等位基因，因而在应用范围上限制较少，对于形态标记和细胞学标记发展不够充分的蜜蜂尤其重要；分子多态性对蜜蜂本身无害，对重要经济性状也少有次级效应，具有很大的选择余地；同时分子多态性从个体，组织，器官和细胞等不同水平测定，且不受环境影响，在蜜蜂发育的各个时期都可以进行遗传分析，这给研究工作提供了极大的方便；分子多态性基因座位的等位基因为共显性标记，在分离群体中能区别几乎所有可能的基因型，或至少是显性基因型，因而可以在所有杂交组合中使用。分子标记所具有的优点给基因定位尤其是数量性状的基因定位展示了美好前景。

总之，随着生物学各个分支学科的发展，蜜蜂遗传标记已经从外观形态的表现型，扩展到了细胞以及分子等多个方面。但是，所有这些不同类型的标记都是以生物学阶性状形成进行判别，即在检测时几乎离不开蜜蜂的活体形式。而后同功酶标记的兴起，标志着遗传标记突破了活体的限制，但是仍然没有突破基因表达的范围。

1.2 各种分子标记技术的应用情况

近年来，随着蜜蜂遗传学和分子生物技术的发展，很多研究者已经从分子水平上对蜜蜂群体进行了遗传标记研究。从分子水平上研究蜜蜂群体的遗传差异，目前主要有RAPD，RFLP，SSR和mtDNA等。这些分子标记技术能够反映生物群体和个体的特征，在估测蜜蜂的遗传多样性方面被广泛应用。

RAPD(rapid amplification polymorphism DNA)技术具有简单快速的特征，可以应用于分析蜜蜂各群体和个体之间的多态性。有关这方面的研究已有报道。黄超群等利用该技术对中华蜜蜂和意大利蜜蜂基因组DNA进行多态性分析，找到了3条可以区分此两种蜜蜂的引物。董霞等对来自云南和马来西亚等的37个东方蜜蜂样品进行了RAPD分析。但RAPD由于所使用的引物短，退火温度低等，导致该技术重复性差等缺陷，影响该技术的广泛应用。

RFLP(restriction fragment length polymorphism)，指的是利用限制性内切酶酶切不同个体基因组DNA后，.含同源序列的酶切片段在长度上的差异。差异的显示和检测是通过分子杂交和放射自显影(或同位素标记技术)，来实现。Murdidha Ala和Hall(1990)报道利用3个从蜜蜂DNA克隆出来的探针鉴别非洲和欧洲蜜蜂的限制性片段长度多态性。Sheppard (1991)等利用RFLP遗传标记技术研究了南美洲的欧洲蜜蜂被非洲蜜蜂渐渗的情况。Oldroyd (1994)也利用RFLLP技术证实了遗传因素决定成年蜂分工的理论。McMichael (1996)利用限制性片段长度多态性DNA的高多态性位点区别西方蜜蜂和欧洲亚种和非洲亚种。

SSR(simple sequence repeat)，又称为简单序列重复DNA，具有检测容易，重复性好，多态性丰富，进化选择压力小等优点。已经越类越多地被应用到蜜蜂研究中。Estoup等利用微卫星DNA的多态性对西方蜜蜂群体系谱遗传结构，无限等位基因模型和逐步突变模型进行了研究。Franck等用8个微卫星DNA研究了意大利蜜蜂和西西里蜜蜂的来源和亲源关系。Sittipraneed从泰国收集了蜜蜂样本，用3个微卫星位点分析了东方蜜蜂的群体差异。另外，线粒体是细胞中进行能量代谢的细胞器。蜜蜂线粒体DNA遗传多样性是重要的遗传资源，可利用该分子标记对蜜蜂种类进行分类鉴定，鉴别不同蜂种之间的差异，研究蜜蜂群体遗传结构等。王瑞武等扩增、克隆了我国吉林、北京地区的中华蜜蜂线粒体DNA的ATPase6和ATPase8基因，对中华蜜蜂的起源和分化进行了探讨。总之广泛开展相关的分子生物学研究和加速其相关产品的研究开发是今后蜜蜂相关产业工作者必须重视的问题。

摘自“蜜蜂的产品开发及其分子生物学研究进展

（刘彩珍，福建农业职业技术学院）”

《中国蜂业》2006（9）