2022年國內(nèi)蜂業(yè)研究進(jìn)展

1遺傳育種

　　與意蜂相比，中蜂是我國本土寶貴的蜜蜂種質(zhì)資源。近年來，保護(hù)和發(fā)展中蜂以促進(jìn)生態(tài)平衡的可持續(xù)發(fā)展愈來愈成為我國蜂業(yè)管理者、科研人員及一線養(yǎng)蜂生產(chǎn)者的共識(shí)。為探索東方蜜蜂在我國地理環(huán)境下的遺傳分化和遺傳資源分布，從我國所有東方蜜蜂分布區(qū)102個(gè)采樣點(diǎn)共采集6 147頭東方蜜蜂工蜂，測定與翅、個(gè)體大小、后足和體色相關(guān)的33個(gè)形態(tài)特征，進(jìn)行多變量形態(tài)統(tǒng)計(jì)分析，劃分形態(tài)類群，同時(shí)對(duì)分出的不同東方蜜蜂類群的形態(tài)特征及分布模式進(jìn)行分析。結(jié)果表明，我國東方蜜蜂分為14個(gè)形態(tài)類群，有5個(gè)類群具有較小的個(gè)體大小。

　　海南類群個(gè)體最小，其次為滇南類群、臺(tái)灣類群、南方類群和北方類群。這5個(gè)類群之間在吻長、前翅長、前翅第3亞緣室結(jié)構(gòu)、體色和蠟鏡長上存在顯著差異。長白類群具有最大的肘脈指數(shù)、蠟鏡和第5背板絨毛帶寬。而西藏波密類群具有全國最小的第5背板絨毛帶寬。西北類群具有最長的后足。川西高原的5個(gè)形態(tài)類群具有個(gè)體大、體色黑等特點(diǎn)。其中，巴塘類群肘脈指數(shù)(3.016 9)全國最小，個(gè)體大小全國最大。阿壩類群具有僅次于長白類群的肘脈指數(shù)，且翅長和第七腹板最大。德榮類群體色最黑。雅江類群具有獨(dú)特的翅脈角。川滇類群在川西高原個(gè)體最小。研究結(jié)果為中國東方蜜蜂遺傳資源的保護(hù)和遺傳資源的開發(fā)利用提供了理論基礎(chǔ)。

2 蜜蜂生物學(xué)

　　我國蜂業(yè)科學(xué)家首次在Science上發(fā)表研究性文章。研究人員監(jiān)測已標(biāo)記的采集蜂的采集和跳舞行為，同時(shí)檢測和干擾采集蜂在采集和信息交流循環(huán)關(guān)鍵階段的腦部生物胺信號(hào)。結(jié)果表明，在采集蜂跳舞的起始階段和離巢前往良好食物源階段，其腦部的多巴胺水平顯著升高;蜜蜂的食物采集活動(dòng)受到多巴胺拮抗劑的負(fù)面影響，食物采集欲望下降;個(gè)體饑餓也會(huì)提升采集蜂的腦部多巴胺水平，采集蜂腦部多巴胺升高會(huì)增強(qiáng)其對(duì)蔗糖溶液的快樂值，提高其食欲相關(guān)的氣味學(xué)習(xí)能力和記憶能力。

　　這一研究結(jié)果首次發(fā)現(xiàn)并證實(shí)蜜蜂腦部多巴胺調(diào)控食物欲望(Food Wanting)，揭示了蜜蜂(昆蟲)擁有與哺乳動(dòng)物類似的多巴胺調(diào)控的食物欲望系統(tǒng)。該研究為蜜蜂采集性狀相關(guān)的分子基礎(chǔ)研究和優(yōu)良蜂種培育提供了新的思路;為高等動(dòng)物乃至人類基本生理需求食物欲望的比較進(jìn)化研究提供了創(chuàng)新性的重要科學(xué)證據(jù);也為人類多巴胺相關(guān)的生理心理和學(xué)習(xí)記憶障礙等健康問題研究提供了新的生物模型。

　　我國專家揭示了中蜂雄蜂與蜂王生殖腺的基因表達(dá)差異。從中蜂精巢與卵巢中共鑒定出5 312個(gè)差異表達(dá)基因，其中2 668個(gè)基因在精巢中表達(dá)上調(diào)，2 644個(gè)基因在卵巢中表達(dá)上調(diào)。并鑒定了11個(gè)與性別決定和精子卵子發(fā)生相關(guān)的候選基因。這些差異表達(dá)基因可以歸類到1 458個(gè)GO功能類別和132個(gè)KEGG通路，其中有4個(gè)GO條目和2個(gè)KEGG通路顯著富集。這些結(jié)果為研究中華蜜蜂繁殖的分子機(jī)制提供了有價(jià)值的基因表達(dá)信息。

　　DNA序列的多態(tài)性是研究蜜蜂種質(zhì)資源進(jìn)化和遺傳育種等領(lǐng)域的重要分子標(biāo)記。國內(nèi)學(xué)者對(duì)所在地區(qū)的中蜂的遺傳多樣性進(jìn)行了分析比較，并對(duì)分子標(biāo)記微衛(wèi)星等參數(shù)穩(wěn)定性進(jìn)行研究，發(fā)現(xiàn)浙江省內(nèi)東方蜜蜂可能經(jīng)歷了群體擴(kuò)張事件，特別是杭州、寧波地區(qū)的東方蜜蜂與周邊其他地區(qū)東方蜜蜂在遺傳分化上存在一定程度的區(qū)別，表明東方蜜蜂的遺傳多樣性可能與其長期生存在特定地區(qū)相關(guān)。

　　此外，雄蜂精液保存技術(shù)是蜜蜂種質(zhì)資源保護(hù)與開發(fā)利用的重要配套技術(shù)之一，同時(shí)結(jié)合蜜蜂人工授精技術(shù)，合理地高質(zhì)量儲(chǔ)存和使用雄蜂精液可以縮短蜜蜂新品種培育所需時(shí)間。此外，國內(nèi)學(xué)者系統(tǒng)地總結(jié)了蜜蜂轉(zhuǎn)基因與克隆、分子遺傳標(biāo)記在蜜蜂遺傳育種中的應(yīng)用。唐相友等利用全基因組重測序技術(shù)對(duì)青藏高原東緣、東南緣及鄰近地區(qū)東方蜜蜂樣本進(jìn)行群體遺傳多樣性與適應(yīng)性進(jìn)化研究，結(jié)果表明來自川西高原、藏南高原、滇北高原和川北高原等4個(gè)高原型東方蜜蜂分屬于2個(gè)進(jìn)化分支，平均遺傳分化指數(shù)高于非高原型種群的遺傳分化指數(shù)。

3 蜜蜂授粉技術(shù)

　　農(nóng)業(yè)農(nóng)村部|《關(guān)于加強(qiáng)蜜粉源植物保護(hù)和擴(kuò)大種植規(guī)模促進(jìn)蜂業(yè)持續(xù)健康發(fā)展的建議(農(nóng)辦議〔2022〕102號(hào))》中明確指出加大對(duì)蜜粉源植物保護(hù)力度，引導(dǎo)蜜粉源植物種植布局向優(yōu)勢產(chǎn)區(qū)集中，強(qiáng)化技術(shù)支撐服務(wù)，推進(jìn)標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)，繼續(xù)貫徹落實(shí)科學(xué)綠化理念，指導(dǎo)各地科學(xué)規(guī)劃、合理布局，因地制宜培育蜜粉源植物在內(nèi)的鄉(xiāng)土樹種，為蜂業(yè)創(chuàng)造良好的發(fā)展環(huán)境，實(shí)施蜂業(yè)質(zhì)量提升行動(dòng)，持續(xù)推動(dòng)蜂業(yè)持續(xù)健康發(fā)展

　　。截至2021年9月，經(jīng)國務(wù)院批準(zhǔn)，國家林草局和農(nóng)業(yè)農(nóng)村部發(fā)布了修訂后的《國家重點(diǎn)保護(hù)野生植物名錄》，保護(hù)物種數(shù)量增至約1 200種，加大了對(duì)鵝掌楸、紫椴等蜜粉源植物的保護(hù)力度。2022年，蜂業(yè)質(zhì)量提升行動(dòng)支持范圍擴(kuò)大到14個(gè)省區(qū)，中央財(cái)政新增資金用于蜂授粉技術(shù)推廣和市場培育，推廣集中連片蜂授粉基地，擴(kuò)大高效蜂授粉專業(yè)服務(wù)市場規(guī)模。

　　2022年國內(nèi)蜜蜂授粉的研究多集中在蘋果、梨、露地西瓜、甜瓜、設(shè)施草莓、大田藍(lán)莓、油茶、白刺花、獼猴桃和茶葉等作物的授粉效果和對(duì)果實(shí)品質(zhì)影響的研究上，研究結(jié)果也均表明，蜜蜂授粉可以顯著提升果實(shí)品質(zhì)和果實(shí)產(chǎn)量，對(duì)于提升農(nóng)產(chǎn)品的品質(zhì)和口感均具有顯著效果，因此，蜜蜂授粉技術(shù)在果樹和作物上的推廣和應(yīng)用取得了較好的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)價(jià)值。

　　2021年10月24日，中共中央、國務(wù)院印發(fā)的《關(guān)于完整準(zhǔn)確全面貫徹新發(fā)展理念做好碳達(dá)峰碳中和工作的意見》發(fā)布。“雙碳”戰(zhàn)略是倡導(dǎo)綠色、環(huán)保、低碳的生活方式，加快實(shí)現(xiàn)該戰(zhàn)略有利于引導(dǎo)綠色技術(shù)創(chuàng)新，提高產(chǎn)業(yè)和經(jīng)濟(jì)的全球競爭力。我國積極利用金融科技推動(dòng)蜂業(yè)高質(zhì)量發(fā)展的同時(shí)，還需認(rèn)真探索生態(tài)蜜蜂產(chǎn)業(yè)助力“雙碳”經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展最終實(shí)現(xiàn)固碳能力的途徑。我國每年組織2 000群以上蜜蜂給延安地區(qū)的萬畝蘋果進(jìn)行授粉，實(shí)踐證明果實(shí)成長及收獲是自然授粉的1倍以上。

　　蜜蜂為作物授粉不僅提高了產(chǎn)量，還增加了固碳能力。蜜蜂授粉提升產(chǎn)量以及間接減少碳排放將是蜜蜂產(chǎn)業(yè)最大的價(jià)值，表現(xiàn)在：將為碳中和貢獻(xiàn)100億t碳;通過減少化肥使用從而減少碳排放40億t;共計(jì)碳總量140億t，按照目前52元/t計(jì)算，折合碳交易人民幣7 820億元;未來全國每群蜜蜂每年雙碳貢獻(xiàn)達(dá)70 t。目前我國已經(jīng)在推動(dòng)生態(tài)蜜蜂產(chǎn)業(yè)發(fā)展與碳中和結(jié)合方面在多地進(jìn)行了推廣及基地建設(shè)，為蜜蜂產(chǎn)業(yè)發(fā)展探索走出一條生態(tài)可持續(xù)發(fā)展之路。

　　據(jù)初步估計(jì)，自然界可被蜜蜂利用的蜜源植物約有14 500余種;在我國1.066億hm2的耕地上，約1/3的土地有蜜源植物，在0.7億hm2的森林乃至遼闊疆域和眾多城鎮(zhèn)、鄉(xiāng)村庭院花草綠植中，基本上都存在蜜蜂喜愛的花蜜、花粉，因此，我國養(yǎng)蜂業(yè)還擁有巨大的養(yǎng)殖潛力。從單位國土面積的平均蜂群數(shù)量上看，我國還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能稱為蜂業(yè)大國，與世界平均水平還有著較大差距。從長遠(yuǎn)來看，我國國土上合理的蜂群總數(shù)，理論上應(yīng)在2億箱以上。

4 蜂產(chǎn)品

　　產(chǎn)品市場的疲軟使消費(fèi)者更加重視對(duì)優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品的追求，國家蜂產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系近年加大了對(duì)成熟蜂蜜生產(chǎn)技術(shù)的示范與推廣，在全國養(yǎng)蜂主產(chǎn)區(qū)建設(shè)成熟蜂蜜生產(chǎn)示范基地170余個(gè)，促進(jìn)了我國成熟蜂蜜的生產(chǎn)水平。針對(duì)蜂產(chǎn)品檢測，氣相色譜、液相色譜和質(zhì)譜連用更加成熟有效。中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院蜜蜂研究所蜂產(chǎn)品質(zhì)量與風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)以胡枝子單花蜜為研究對(duì)象，挖掘出胡枝子蜜中所含特殊生物活性成分——山奈酚-3-O-半乳糖苷，該發(fā)現(xiàn)為胡枝子蜜的質(zhì)量分級(jí)及蜜種區(qū)分提供了理論依據(jù)。

　　在黃芪蜂蜜特征標(biāo)志物研究方面，該團(tuán)隊(duì)也取得新進(jìn)展，研究發(fā)現(xiàn)毛蕊異黃酮和刺芒柄花素是可靠的黃芪蜂蜜特征標(biāo)志物，它們存在于黃芪蜂蜜和黃芪植物中，但不存在于其他蜂蜜中，進(jìn)一步建立了黃芪蜂蜜特征標(biāo)志物的定量分析方法，并結(jié)合生物活性評(píng)價(jià)實(shí)驗(yàn)，證實(shí)了黃芪蜂蜜及其特征成分具有良好的抗氧化活性。這不僅有利于黃芪蜂蜜的質(zhì)量控制，更有利于黃芪蜂蜜相關(guān)特色產(chǎn)品的開發(fā)應(yīng)用。中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院蜜蜂研究所資源昆蟲產(chǎn)品加工與功能評(píng)價(jià)團(tuán)隊(duì)從蜂花粉中新發(fā)現(xiàn)多個(gè)酚胺類和黃酮苷類化合物，為開發(fā)蜂花粉的功能食品和先導(dǎo)藥物提供了重要支撐。

　　基于液相串聯(lián)高分辨質(zhì)譜(LC-HRMS)和數(shù)據(jù)后處理技術(shù)，開發(fā)了一系列適用于蜂產(chǎn)品中農(nóng)、獸藥等污染物的篩查鑒定方法，可顯著提升蜂產(chǎn)品質(zhì)量安全檢測的準(zhǔn)確性和實(shí)用性。

　　基于熱敏組分以及蜂蜜自然成熟過程中相關(guān)代謝物的變化形成了以α-二羰基化合物等為指標(biāo)的成熟蜂蜜鑒別方法。

　　不同品種蜂蜜具有植物特色標(biāo)志性成分，通過液質(zhì)聯(lián)用、氣質(zhì)聯(lián)用等技術(shù)對(duì)我國多個(gè)地區(qū)多種特色蜂蜜進(jìn)行了特征成分鑒定，為特色地理源、植物源優(yōu)質(zhì)農(nóng)產(chǎn)品的開發(fā)奠定了基礎(chǔ)。

　　基于高分辨質(zhì)譜技術(shù)對(duì)蜂花粉過敏原進(jìn)行了鑒定，明確了油菜蜂蜜中的潛在致敏原，并開發(fā)了發(fā)酵、復(fù)合酶處理等多種降敏技術(shù)，為解決蜂花粉致敏的共性難題提供了科學(xué)依據(jù)。

　　構(gòu)建了細(xì)胞模型和動(dòng)物模型，用于評(píng)價(jià)蜂產(chǎn)品特色組分的功能活性機(jī)制，為開發(fā)功能性食品、提高蜂產(chǎn)品多樣性和附加值等奠定了基礎(chǔ)。