2022年國內(nèi)蜂業(yè)研究進展

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，保護和發(fā)展中蜂以促進生態(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。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個采樣點共采集6 147頭東方蜜蜂工蜂，測定與翅、個體大小、后足和體色相關的33個形態(tài)特征，進行多變量形態(tài)統(tǒng)計分析，劃分形態(tài)類群，同時對分出的不同東方蜜蜂類群的形態(tài)特征及分布模式進行分析。結果表明，我國東方蜜蜂分為14個形態(tài)類群，有5個類群具有較小的個體大小。

　　海南類群個體最小，其次為滇南類群、臺灣類群、南方類群和北方類群。這5個類群之間在吻長、前翅長、前翅第3亞緣室結構、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個形態(tài)類群具有個體大、體色黑等特點。其中，巴塘類群肘脈指數(shù)(3.016 9)全國最小，個體大小全國最大。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。雅江類群具有獨特的翅脈角。川滇類群在川西高原個體最小。研究結果為中國東方蜜蜂遺傳資源的保護和遺傳資源的開發(fā)利用提供了理論基礎。

2 蜜蜂生物學

　　我國蜂業(yè)科學家首次在Science上發(fā)表研究性文章。研究人員監(jiān)測已標記的采集蜂的采集和跳舞行為，同時檢測和干擾采集蜂在采集和信息交流循環(huán)關鍵階段的腦部生物胺信號。結果表明，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受到多巴胺拮抗劑的負面影響，食物采集欲望下降;個體饑餓也會提升采集蜂的腦部多巴胺水平，采集蜂腦部多巴胺升高會增強其對蔗糖溶液的快樂值，提高其食欲相關的氣味學習能力和記憶能力。

　　這一研究結果首次發(fā)現(xiàn)并證實蜜蜂腦部多巴胺調(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的分子基礎研究和優(yōu)良蜂種培育提供了新的思路;為高等動物乃至人類基本生理需求食物欲望的比較進化研究提供了創(chuàng)新性的重要科學證據(jù);也為人類多巴胺相關的生理心理和學習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差異。從中蜂精巢與卵巢中共鑒定出5 312個差異表達基因，其中2 668個基因在精巢中表達上調(diào)，2 644個基因在卵巢中表達上調(diào)。并鑒定了11個與性別決定和精子卵子發(fā)生相關的候選基因。這些差異表達基因可以歸類到1 458個GO功能類別和132個KEGG通路，其中有4個GO條目和2個KEGG通路顯著富集。這些結果為研究中華蜜蜂繁殖的分子機制提供了有價值的基因表達信息。

　　DNA序列的多態(tài)性是研究蜜蜂種質(zhì)資源進化和遺傳育種等領域的重要分子標記。國內(nèi)學者對所在地區(qū)的中蜂的遺傳多樣性進行了分析比較，并對分子標記微衛(wèi)星等參數(shù)穩(wěn)定性進行研究，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。

　　此外，雄蜂精液保存技術是蜜蜂種質(zhì)資源保護與開發(fā)利用的重要配套技術之一，同時結合蜜蜂人工授精技術，合理地高質(zhì)量儲存和使用雄蜂精液可以縮短蜜蜂新品種培育所需時間。此外，國內(nèi)學者系統(tǒng)地總結了蜜蜂轉(zhuǎn)基因與克隆、分子遺傳標記在蜜蜂遺傳育種中的應用。唐相友等利用全基因組重測序技術對青藏高原東緣、東南緣及鄰近地區(qū)東方蜜蜂樣本進行群體遺傳多樣性與適應性進化研究，結果表明來自川西高原、藏南高原、滇北高原和川北高原等4個高原型東方蜜蜂分屬于2個進化分支，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

　　農(nóng)業(yè)農(nóng)村部|《關于加強蜜粉源植物保護和擴大種植規(guī)模促進蜂業(yè)持續(xù)健康發(fā)展的建議(農(nóng)辦議〔2022〕102號)》中明確指出加大對蜜粉源植物保護力度，引導蜜粉源植物種植布局向優(yōu)勢產(chǎn)區(qū)集中，強化技術支撐服務，推進標準化生產(chǎn)，繼續(xù)貫徹落實科學綠化理念，指導各地科學規(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，實施蜂業(yè)質(zhì)量提升行動，持續(xù)推動蜂業(yè)持續(xù)健康發(fā)展

　　。截至2021年9月，經(jīng)國務院批準，國家林草局和農(nóng)業(yè)農(nóng)村部發(fā)布了修訂后的《國家重點保護野生植物名錄》，保護物種數(shù)量增至約1 200種，加大了對鵝掌楸、紫椴等蜜粉源植物的保護力度。2022年，蜂業(yè)質(zhì)量提升行動支持范圍擴大到14個省區(qū)，中央財政新增資金用于蜂授粉技術推廣和市場培育，推廣集中連片蜂授粉基地，擴大高效蜂授粉專業(yè)服務市場規(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、設施草莓、大田藍莓、油茶、白刺花、獼猴桃和茶葉等作物的授粉效果和對果實品質(zhì)影響的研究上，研究結果也均表明，蜜蜂授粉可以顯著提升果實品質(zhì)和果實產(chǎn)量，對于提升農(nóng)產(chǎn)品的品質(zhì)和口感均具有顯著效果，因此，蜜蜂授粉技術在果樹和作物上的推廣和應用取得了較好的社會效益和經(jīng)濟價值。

　　2021年10月24日，中共中央、國務院印發(fā)的《關于完整準確全面貫徹新發(fā)展理念做好碳達峰碳中和工作的意見》發(fā)布。“雙碳”戰(zhàn)略是倡導綠色、環(huán)保、低碳的生活方式，加快實現(xiàn)該戰(zhàn)略有利于引導綠色技術創(chuàng)新，提高產(chǎn)業(yè)和經(jīng)濟的全球競爭力。我國積極利用金融科技推動蜂業(yè)高質(zhì)量發(fā)展的同時，還需認真探索生態(tài)蜜蜂產(chǎn)業(yè)助力“雙碳”經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展最終實現(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)的萬畝蘋果進行授粉，實踐證明果實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)最大的價值，表現(xiàn)在：將為碳中和貢獻100億t碳;通過減少化肥使用從而減少碳排放40億t;共計碳總量140億t，按照目前52元/t計算，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達70 t。目前我國已經(jīng)在推動生態(tài)蜜蜂產(chǎn)業(yè)發(fā)展與碳中和結合方面在多地進行了推廣及基地建設，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，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，我國還遠遠不能稱為蜂業(yè)大國，與世界平均水平還有著較大差距。從長遠來看，我國國土上合理的蜂群總數(shù)，理論上應在2億箱以上。

4 蜂產(chǎn)品

　　產(chǎn)品市場的疲軟使消費者更加重視對優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品的追求，國家蜂產(chǎn)業(yè)技術體系近年加大了對成熟蜂蜜生產(chǎn)技術的示范與推廣，在全國養(yǎng)蜂主產(chǎn)區(qū)建設成熟蜂蜜生產(chǎn)示范基地170余個，促進了我國成熟蜂蜜的生產(chǎn)水平。針對蜂產(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)科學院蜜蜂研究所蜂產(chǎn)品質(zhì)量與風險評估創(chuàng)新團隊以胡枝子單花蜜為研究對象，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)量分級及蜜種區(qū)分提供了理論依據(jù)。

　　在黃芪蜂蜜特征標志物研究方面，該團隊也取得新進展，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，進一步建立了黃芪蜂蜜特征標志物的定量分析方法，并結合生物活性評價實驗，證實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特色產(chǎn)品的開發(fā)應用。中國農(nóng)業(yè)科學院蜜蜂研究所資源昆蟲產(chǎn)品加工與功能評價團隊從蜂花粉中新發(fā)現(xiàn)多個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，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)量安全檢測的準確性和實用性。

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

　　不同品種蜂蜜具有植物特色標志性成分，通過液質(zhì)聯(lián)用、氣質(zhì)聯(lián)用等技術對我國多個地區(qū)多種特色蜂蜜進行了特征成分鑒定，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。

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

　　構建了細胞模型和動物模型，用于評價蜂產(chǎn)品特色組分的功能活性機制，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。