蜜蜂是營群體生存的社會性昆蟲,其生產(chǎn)力是以蜂群(蜂王+工蜂+雄蜂)為單位表現(xiàn)出來的。在蜂群中既有親代(蜂王),又有子代(工蜂和雄蜂);既有孤雌生殖的后代(雄蜂),又有有性生殖的后代(工蜂);既有遺傳能力的個體(蜂王和雄蜂),又有無遺傳能力的個體(工蜂);其生產(chǎn)的產(chǎn)品有蜂蜜、蜂王漿、蜂花粉、蜂膠、蜂蠟等。蜜蜂以上這些特點,使得蜜蜂育種工作在很多方面不同于一般動植物的育種工作。
圖1 蜂王與多只雄蜂交配
圖2 雜種雄蜂的特殊性
在育種工作中,測定蜜蜂各個特征或特性的遺傳力,是育種工作者普遍進行的一種統(tǒng)計工作。在制定品種選育方案之前,測定出各個有關性狀的遺傳力,就能預見選育工作成效,這對育種指標的確定是十分重要的。蜜蜂是單倍二倍性生物,蜂群中個體成員間存在著級型差異,蜂王和工蜂同屬于二倍體個體,它們的遺傳特性取決于父母雙親,但它們的級型不同,并且1只蜂王在婚飛中與多只雄蜂交配(圖1),1群蜂中有許多個小家系。雄蜂是單倍體,其遺傳特性只取決于母本。蜜蜂的卵細胞是通過減數(shù)分裂產(chǎn)生的,因此,1只雜種蜂王在其卵子形成過程中,就可能形成兩種基因型的卵子(假設在減數(shù)分裂過程中,染色體不發(fā)生交換等行為);而在雄蜂的精子形成過程中,減數(shù)分裂發(fā)生“流產(chǎn)”。這樣,同一只雄蜂產(chǎn)生了大量的遺傳學上一致的精子。從而導致由單只雄蜂精液授精的蜂王,所產(chǎn)生的工蜂個體間相關系數(shù)為0.75;與1只蜂王產(chǎn)生的若干只雄蜂交配的蜂王,其所產(chǎn)生的工蜂家系間的相關系數(shù)為0.75和0.5的混合;與不同蜂王產(chǎn)生的多只雄蜂交配的蜂王,它所產(chǎn)生的工蜂家系間的相關系數(shù)為0.75和0.25的混合。蜜蜂的這種單倍二倍性改變了群體成員間的親緣關系。在測定蜜蜂性狀的遺傳力時,不能將由二倍體——二倍體生物中推導出來的公式直接在蜜蜂的某一級中使用,需要將理論基數(shù)加以修改。
由于蜜蜂組配方式的特殊性,對蜜蜂的制種方法需要進行相應的改變。如果要使某種雄蜂含有兩個親本的血統(tǒng),則應該先培育出含有兩個親本血統(tǒng)的蜂王,由該蜂王產(chǎn)生的雄蜂才具有這兩個親本的血統(tǒng)(圖2)。比如要使雄蜂含有卡尼鄂拉蜂和意大利蜂兩個親本的血統(tǒng),就要先讓卡尼鄂拉蜂與意大利蜂進行雜交,然后用該單交蜂王產(chǎn)下的受精卵(或工蜂幼蟲)培育出處女王,最后用這種含有卡尼鄂拉蜂和意大利兩種血統(tǒng)的雜種蜂王產(chǎn)生的未受精卵培育雄蜂,這樣的雄蜂才含有卡尼鄂拉蜂和意大利蜂的血統(tǒng)。
處女蜂王的交尾是在空中進行的,其婚飛范圍十分廣闊,這是蜜蜂生殖生理上的一大特點。相距12km遠的處女蜂王與雄蜂仍然可以相遇交尾,在如此大的空間范圍內(nèi)做到?jīng)]有其他種用雄蜂參與交尾幾乎是不可能的。蜜蜂在生殖生理上的另一特點是處女蜂王喜歡和外品種、品系的雄蜂交尾。因此,采用自然交尾來配種,就必須嚴格控制廣闊的空間內(nèi)不得有其他種的雄蜂出現(xiàn),而在大規(guī)模長途轉(zhuǎn)地飼養(yǎng)的情況下,要做到這一點非常困難。最有效的方法是進行蜂王人工授精,但是,蜂王人工授精要比其他家畜進行人工授精困難得多,在短期不易掌握,并且一般蜂場不具備這方面條件。