山东蒙阴中华蜜蜂体尺形态多样性研究

娄德龙 李樊 王世强 周长信 王桂芝

（1 山东省蜂业良种繁育推广中心，泰安 271000；2 山东农业大学动科院，泰安 271018；3 山东省蜂业协会，济南 260000）

1 引言

中华蜜蜂在我国分布非常广泛[1,2]，中国饲养量高达200多万群，约占全国蜂群总数的1/3，不同的地理环境都有中华蜜蜂的身影，从东南沿海一直到青藏高原都有分布，八大植被区中除了温带的荒漠区、青藏高原的高寒荒漠区之外，在其他地区均有中华蜜蜂分布。在蜜蜂的分类以及资源调查研究工作中，形态学遗传标记法发挥着重要的作用[3-12]。1998年，Ruttner博士应用形态学标记技术对西方蜜蜂和中华蜜蜂的形态特征进行了系统研究[3]，为后期的蜜蜂形态学研究奠定了基础。随着实验技术的进步尤其是计算机数据处理能力的提升，形态学标记越来越多地应用在蜜蜂地方品系调查和保护以及蜜蜂种群遗传学等研究领域。在中国利用此标准做东方蜜蜂形态研究的有谭垦、石巍、王桂芝等[4-11]。随着形态学数据的增加，对形态学统计方法也提出了新的要求。目前，在蜜蜂形态分类以及亚种分化研究中常用的分析方法有主成分分析、单因素分析、判别分析、聚类分析和相关性分析等。由于聚类分析方法是对蜜蜂的形态学数据进行直接分析，这种方法并不太适合蜜蜂的种群分化和亲缘关系的鉴定问题，因为传统的形态测量学方法中的一些形态指标，如一些长度指标、色性指标受环境影响从而表现出很强的可塑性，所以在蜜蜂的种下进化研宄中并不太适用。只能通过选取适当的形态变量，结合适当的距离和分类方法去得到更好的结果。

近年来，由于植树造林田地的破坏、农药的滥用、环境污染和引进西方蜜蜂，中华蜜蜂的生存一直处于危机之中。山东省政府和蜜蜂产业主管部门对山东省的中华蜜蜂实施了一系列保护措施，并建立了6个省市保护区，中国的蜜蜂数量稳步增长。2018年申请蒙阴中华蜜蜂国家级保护区，2019年5月10日蒙阴国家级中华蜜蜂保护区批准建立。本研究通过对蒙阴地区中华蜜蜂资源的调查，并对其进行系统研究，旨在对蒙阴地区中华蜜蜂资源的形态特征进行分析和鉴定，以建立国家级中华蜜蜂保护区的资源档案。

表1 三个地区中华蜜蜂样本数和饲养方式

2 材料和方法

测量所得数据用SPSS 22软件进行处理，通过主成分分析、单因素分析和聚类分析[9]，将三个地区中华蜜蜂形态数据进行比较，分析山东蒙阴地区中华蜜蜂与其他两个地区中华蜜蜂的差异性。

3 结果与分析

3.1 三个地区中华蜜蜂形态指标测定结果

山东蒙阴、海南文昌、宁夏固原三个地区的体尺指标数据如表2，利用SPSS 22软件进行差异显著性分析，结果如下：

将山东蒙阴地区中华蜜蜂的16项形态指标与海南文昌和宁夏固原的中华蜜蜂形态指标进行对比，山东蒙阴地区第七腹板长度最长，宁夏固原地区最短；山东蒙阴地区第七腹板宽度最长，海南文昌地区最短；从第四腹板的四项指标平均值来看，四项指标山东地区均居中，宁夏固原地区最长，海南文昌最短；从第三背板长度来看，山东蒙阴地区最长，海南文昌地区最短；从第四背板平均值来看，山东蒙阴地区居中，宁夏固原地区最长，海南文昌地区最短；从第五背板平均值来看，宁夏固原地区最长，海南文昌地区最短；从后翅分支中脉长度来看，宁夏地区最短，海南文昌地区最长，山东蒙阴居中；从前翅长度和宽度平均值来看，宁夏固原地区最长，海南文昌地区最短；从足的四项测定指标平均值来看，山东蒙阴地区的中华蜜蜂最长，海南文昌最短。山东蒙阴地区的中花蜜蜂除了第四腹板蜡镜长、第四腹板蜡镜斜长、第四腹板蜡镜间距、第五背板绒毛带宽度和后足基跗节宽这五项形态指标以外，其他11项形态指标均超过海南和宁夏中华蜜蜂的平均值。

表2 三地区中华蜜蜂体尺指标测定结果

表3 中华蜜蜂体尺指标间相关性矩阵

图1 主成分分析碎石图和散点图

三个地区中华蜜蜂的形态特征多重比较结果为：除了第三背板长和后足基跗节宽这两个指标三个地区之间差异不显著以外，其他14个指标地区之间存在显著差异。第七腹板长、第七腹板宽、蜡镜长、第四背板长以及后足胫节长这五个指标山东蒙阴地区和其他两个地区差异显著，海南文昌和宁夏固原之间差异不显著；第四腹板长、后翅长、后足基跗节长这三项形态指标山东蒙阴与宁夏固原之间差异不显著，与海南文昌有显著差异；蜡镜斜长、蜡镜间距、后翅分支中脉长度这三项形态指标山东蒙阴与海南文昌之间差异不显著，与宁夏固原差异显著；第五背板绒毛带宽度、前翅宽度、后足股节长这三项形态指标三个地区之间均有显著差异。

3.2 主成分分析

对山东蒙阴、海南文昌、宁夏固原三个地区的中华蜜蜂的16项形态指标进行主成分分析，提出三个特征值比较高的主要因素（图1）。第一因素包括第七腹板长、第七腹板宽、前翅长度，第二因素包括第四腹板长、第四背板长、第三背板长、第五背板绒毛带宽度、后翅分支中脉长度等，第三因素包括后足股节长、后足基跗节长、后足基跗节宽等。

利用SPSS 22软件对16项体尺指标进行相关分析发现，在16个形态指标中存在35项负相关关系，但相关性不显著（P＞0.05），其余均为正相关关系，其中有2项相关极显著（P＜0.01，r=0.69～0.87）（第七腹板长与第七腹板宽、前翅长与宽），14项显著相关关系（P＜0.05，r=0.30～0.44），包括第四腹板长与蜡镜长、蜡镜斜长、前翅长度、前翅宽度、后足基跗节长呈显著正相关，蜡镜斜长与前翅长度、后足股节长，第五背板绒毛带宽度与前翅长，前翅长与后足股节长和后足基跗节长，前翅宽与后足股节长和后足基跗节长，后足股节长、后足胫节长与后足基跗节宽（表3）。

图2 蒙阴、文昌、固原三个地区不同中华蜜蜂群体聚类分析图

3.3 聚类分析

利用中华蜜蜂的体尺指标将13个中华蜜蜂群体进行聚类分析，结果显示：三个地区的13个中华蜜蜂群体聚为四类，其中山东蒙阴2与宁夏固原2～3聚为第一类；海南文昌1～4单独聚为第二类；山东蒙阴1单独聚为第三类；山东蒙阴3～4与宁夏固原1、4、5聚为第四类。可见，山东蒙阴中华蜜蜂形态存在很大的多样性（图2）。

4 结论

在中华蜜蜂16个体尺指标中，山东蒙阴地区的中华蜜蜂有8个指标最长（P＜0.05）（第7腹板长与宽、第4背板与腹板长、后翅分支中脉长、前翅长、后足基跗节和胫节长），有2项指标差异不显著（P＞0.05）（第三背板长、后足基跗节宽）。16个形态指标之间有2项指标间存在极显著相关关系（P＜0.01），14项指标间存在显著相关关系（P＜0.05）。聚类分析结果显示：三地区13个中华蜜蜂群体聚为四类，其中山东蒙阴2与宁夏固原2～3聚为第一类；海南文昌1～4单独聚为第二类；山东蒙阴1单独聚为第三类；山东蒙阴3～4与宁夏固原1、4、5聚为第四类。