处女蜂王在性成熟后的连续几次婚飞中,通常要和7~15只雄蜂交尾,与蜂王交尾后雄蜂随即死亡(图1),其精子贮存在蜂王的受精囊中,供蜂王终身产卵使用。蜂王与雄蜂交尾后,不久便开始产卵,从此不再进行婚飞交尾。这一特点给蜜蜂选配工作造成很大困难。已经交尾的雄蜂即使被证明其种性非常好,因其在交尾后随即死亡,而无法继续选用;已经交尾产卵的蜂王即使被证明其本身的种性非常好,与其交尾的雄蜂种性非常差,也因其不再交尾而无法重新选择。此外,蜜蜂在生殖生理上的这一特点,使得自然交尾情况下不可能有回交发生,而回交是一般动植物育种经常采用的一种手段。
在蜂群中,雌性蜜蜂是由受精卵发育的,具有二倍体数的染色体(2N=32)。雄蜂是从未受精卵发育面成的,只有来自母本的一组染色体(N=16)。在蜂群中能体现生产性能的是工蜂,在蜂群失王情况下,虽然它们具有单性生殖能力,但不能正常地传种接代(除个别蜂种外)。从遗传学角度上看,雄蜂实际上是蜂王的一个配子,其染色体全部来自母本(蜂王)。因此,蜜蜂的组配方式与其他二倍体生物不同,不能沿用牧业上的育种图式行组配。由于蜜蜂具有单倍二倍性生殖特点,以及雄蜂交配的一次性,从而导致蜜蜂组配方式的特殊性。
图1 雄蜂交配后死亡
图2 杂种蜂群的不一致
蜂王有与多只雄蜂交配的习性,每次交配后都有不同的雄蜂精液进入蜂王的受精囊。来自于不同雄蜂的精子,与卵子结合产生的后代工蜂之间,在亲缘关系上存在着不同的亚家系。每个亚家系是由1只雄蜂决定,亚家系的数量取决于与蜂王交配的雄蜂数量,每个亚家系的大小则取决于父本雄蜂的精子数在蜂王受精囊里全部精子数中占有的比率。由于亚家系的存在,致使由同一只蜂王产生的后代工蜂性状分离较大,不同亚家系的工蜂的特征随父本而异。因此,在自然交配多雄受精情况下,使得蜜蜂后代性状固定更加困难。正常蜂群是由蜂王、雄蜂和工蜂两代个体所组成,一个蜂群不可能获得遗传物质相一致的杂种有机体。在纯种蜂群里,蜂王、雄蜂和工蜂的血统是基本一致的。但在杂种蜂群里情况则不同,单交种蜂群中,蜂王和雄蜂可以是纯种,而工蜂却为单交一代(图2);在母本为单交一代的三交种蜂群里,蜂王为单交一代,雄蜂虽然也是单交一代,但其遗传物质与蜂王不同,工蜂则为三交一代。
蜂王的多雄交尾使蜂群出现多家族现象,蜂王与几只雄蜂交了尾,由该蜂王发展起来的蜂群就由几个小家庭组成。蜂王为这些小家庭成员共同的母亲,而与该蜂王交尾的雄蜂已死(其精子贮存在蜂王受精囊中),分别为各个小家庭的父亲。同一小家庭的工蜂是超同胞姐妹。不同小家庭的工蜂为全同胞姐妹或半同胞姐妹。由于每只雄蜂的精子在蜂王的受精囊中不是均匀分布的,在同一时间里,各小家庭的工蜂数量并不是相同的;同一小家庭的工蜂在某段时间内可能占该群工蜂总数的大部分,另一段时间里可能只占该群工蜂总数的一小部分。这样不仅导致在遗传学上对整个蜂群分析的困难,而且造成同只蜂王的后代性状的多样性,致使蜜蜂性状固定工作非常困难。
综上所述,在制定育种或选育方案时,要根据蜜蜂生殖生理的特殊性,认真科学而缜密的考虑,否则,花费了时间,消耗了人力、物力而收不到预期的选育效果。