进境熊蜂风险分析

【目的】对进境熊蜂所带来的病虫害、生物入侵等一系列风险进行分析,为制定相应的检疫措施提供科学依据。【方法】本文根据新西兰风险分析模型,从传入释放的可能性、定殖和扩散的可能性以及对经济和生态的潜在危害性3个方面对进境熊蜂进行风险分析。【结果】熊蜂孢子虫Apicystis bombi、熊蜂短膜虫Crithidia bombi、熊蜂微孢子虫Nosema bombi、布赫纳蝗螨Locustacurus buchneri、寄生蜂Melittobia acasta和蜂巢小甲虫Aethina tumida 6种病虫害能给国内熊蜂带来较高的风险,同时引进非本地种熊蜂也可能带来生物入侵问题。【结论】进境熊蜂能带来一定的风险,需要制定相应的风险管理措施。     

进境熊蜂风险分析

【目的】对进境熊蜂所带来的病虫害、生物入侵等一系列风险进行分析,为制定相应的检疫措施提供科学依据。【方法】本文根据新西兰风险分析模型,从传入释放的可能性、定殖和扩散的可能性以及对经济和生态的潜在危害性3个方面对进境熊蜂进行风险分析。【结果】熊蜂孢子虫Apicystis bombi、熊蜂短膜虫Crithidia bombi、熊蜂微孢子虫Nosema bombi、布赫纳蝗螨Locustacurus buchneri、寄生蜂Melittobia acasta和蜂巢小甲虫Aethina tumida 6种病虫害能给国内熊蜂带来较高的风险,同时引进非本地种熊蜂也可能带来生物入侵问题。【结论】进境熊蜂能带来一定的风险,需要制定相应的风险管理措施。     

熊蜂主要病虫害的发生和危害现状

熊蜂以其独有的形态特征与生物学特性,在植物授粉中发挥着十分重要作用.然而受寄生虫、真菌等多种病原体影响,近几十年来全球多个地区熊蜂多样性急剧下降.欧洲地熊蜂Bombus terrestris在全球商业化推广应用,加剧了相关熊蜂病虫害的传播和蔓延,已在多地造成生物入侵危害,导致当地传粉蜂多样性下降.本文综述了熊蜂主要病虫害的种类、危害和传播情况,以期有全面深入的认识,并提出对进口商业化熊蜂的管理措施,为我国本土熊蜂资源保护研究奠定基础.     

短舌熊蜂耐热性研究

【目的】测定高温对短舌熊蜂Bombus terrestris L.个体存活率和体内总蛋白含量的影响,为熊蜂授粉应用提供理论依据。【方法】以高温暴露致死率为耐热性的评价指标,对短舌熊蜂的工蜂幼虫,成年工蜂,成年雄蜂进行检测并对成年工蜂进行亚致死高温驯化。同时考察不同处理温度下熊蜂体内蛋白质含量变化。【结果】结果显示,短舌熊蜂的耐热性能从高到低依次是成年工蜂、成年雄蜂、工蜂幼虫,亚致死高温驯化可显著提高成年工蜂的耐热性能。熊蜂体内蛋白质含量随着温度的升高,呈先增加后减少的趋势,熊蜂体重与体内蛋白质含量无显著相关性。【结论】熊蜂不同虫态对高温的耐受性不同,可通过亚致死高温驯化措施来提高熊蜂的耐热性能和授粉效率。     

欧洲熊蜂Bombus terretris入侵研究进展

欧洲熊蜂Bombus terrestris被出口到自然分布区外为作物传粉,现已在澳大利亚、新西兰、日本、以色列、智利和阿根廷等国家建立野生种群.欧洲熊蜂与本土传粉生物竞争蜜粉源植物,传播病虫害,与本土熊蜂杂交产生不育子代.欧洲熊蜂入侵可能引起本地传粉昆虫牛物多样性降低,危害生态系统传粉功能的安全.中国从1998年开始引入欧洲熊蜂为大棚作物传粉,但日前尚无欧洲熊蜂入侵我国的报道.中国是熊蜂生物多样性最丰富的国家之一,具有欧洲熊蜂适生环境,欧洲熊蜂有可能入侵我国.防止欧洲熊蜂入侵最重要和最有效的办法是减少进口该物种和进行科学的放蜂管理.     

兰州熊蜂蜂王头部产卵相关microRNA生物信息学分析

【目的】头部是熊蜂感觉和取食中心,也是生理行为的指挥中心。microRNA（miRNA）参与重要生理行为的调控。本研究初步探索了产卵和未产卵兰州熊蜂Bombus lantschouensis蜂王头部差异表达miRNA及其靶基因,以期探明蜂王头部miRNA在产卵过程中作用。【方法】以本土优良蜂种兰州熊蜂 B. lantschouensis 为材料,利用Solexa高通量测序技术对产卵和未产卵蜂王头部miRNA进行测序,运用生物信息学软件对miRNA及其靶基因进行预测;并应用qPCR技术验证极显著差异表达的miRNA。【结果】共获得兰州熊蜂产卵和未产卵蜂王头部miRNA的clean data数,分别为14 228 864和21 431 031 条reads;长度分析表明,在19~24 nt序列中22 nt序列数量最多,分别占产卵和未产卵蜂王序列的45.8%和45.1%。miRNA预测结果显示,共获得297个miRNA,其中270个为已知miRNA,有92个存在于蜜蜂中,其余178个分别存在于蜜蜂以外的其他物种中;另外27个为新的miRNA。在蜜蜂92个已知的miRNA中,在产卵蜂王头部中表达的共有91个,特异表达的有2个;在未产卵蜂王头部中表达的共有90个,特异表达的有1个。27个新的miRNA中,在产卵蜂王头部中表达的共有22个,特异表达的有2个;未产卵蜂王头部中表达的共有25个,特异表达的有5个。miRNA差异表达分析表明,在产卵与未产卵蜂王头部,共有8个已知miRNA表达量达到差异极显著水平（P<0.01）。qPCR结果表明,这8个表达差异极显著的miRNA均存在于熊蜂体内。在8个差异极显著的miRNA中,3个miRNA进行靶基因预测,发现它们共同调控9个靶基因,这些基因主要参与GTP结合和转录调控。【结论】本研究首次利用高通量测序技术鉴定了熊蜂头部组织的miRNA,并发现蜂王产卵与否受到miRNA差异表达的调控。结果为今后深入开展熊蜂miRNA功能验证及产卵调控机制研究奠定了基础。     

中国熊蜂多样性、人工利用与保护策略

熊蜂是众多野生植物和农作物的重要传粉者, 在维持自然和农业生态系统平衡中发挥着十分重要的作用。中国地形多样、植被丰富, 是全球熊蜂多样性的热点地区, 但过去缺乏系统调查研究, 中国熊蜂多样性现状及其利用特性不详。本文介绍了近20年在中国熊蜂资源系统调查及其人工利用方面取得的主要研究结果: (1) 2002-2017年采集熊蜂标本5万余号, 先后揭示了一系列疑难类群的分类地位, 确认中国已知熊蜂125种, 占全球熊蜂已知物种总数的50%, 表明中国是全球熊蜂物种资源最丰富的国家; (2)首次报道了中国熊蜂物种名录, 其中22种为中国特有种。我国青藏高原东部向黄土高原、秦岭山地和四川盆地过渡的地带, 是全球熊蜂多样性分布中心; (3) 1998-2017年, 明亮熊蜂(Bombus lucorum)、密林熊蜂(B. patagiatus)、红光熊蜂(B. ignitus)、火红熊蜂(B. pyrosoma)、重黄熊蜂(B. picipes)和兰州熊蜂(B. lantschouensis) 6种本土熊蜂先后被驯养成功, 其中密林熊蜂和兰州熊蜂的繁殖性状优良, 已应用于我国设施作物传粉服务。同时, 我们从栖息地、食物资源、外来物种、农药使用等方面提出了保护中国熊蜂资源的策略, 以期为野生传粉昆虫特别是熊蜂资源的保护与可持续利用提供参考资料。     

地熊蜂蜂群发育性状评价及其饲料花粉配比优化

【目的】为了明确熊蜂蜂群发育过程中具有代表性的性状指标及其饲料花粉最优配比。【方法】以山杏Armeniaca sibirica花粉、山柳Salix caprea花粉和油菜Brassica rapa花粉为原料,通过{3,3}混料设计得到7种配比的混合花粉,分析不同混合花粉对地熊蜂Bombus terrestris(L.)无王工蜂群的产卵前时间、幼虫拖出数、幼虫总数量、幼虫总重量、蛹总数量、蛹总重量、雄蜂出房时间、出房雄蜂数量和雄蜂出生重9个蜂群性状指标的影响,使用主成分分析对蜂群性状指标进行综合评价,并通过混料回归模型预测熊蜂蜂群饲养过程中的最优花粉配比。【结果】地熊蜂无王工蜂群发育过程的9个性状指标可以归纳为幼虫发育、蛹发育、成蜂发育、蜂群发育周期4类评价因子,其中幼虫总数量、蛹总重量、雄蜂出生重、产卵前时间和雄蜂出房时间是5个主要性状指标;以蜂群主要性状指标为评价依据,得出蜂群饲养过程中最优花粉配比:当以油菜花粉单独饲喂蜂群时蜂群产卵前时间短、幼虫总数量最多、蛹总重量最大,当山杏花粉、山柳花粉和油菜花粉以1︰1.5︰1.5比例饲喂蜂群时雄蜂出房时间最短,当山柳花粉和油菜花粉以3︰1比例饲喂蜂群时雄蜂出生重最大。【结论】明确了地熊蜂无王工蜂群发育过程中的重要性状指标和饲料花粉最优配比,为进一步研究商品化熊蜂群不同发育阶段的营养需求奠定了基础。     

云南熊蜂地理区划及物种多样性分析

【目的】为了探究云南省熊蜂属的地理分布和物种多样性特点。【方法】基于2009-2018年在云南采集的35种5655号熊蜂标本信息,利用经纬度0.5°×0.5°方格内的物种组成分析云南境内熊蜂的地理区划,利用方格内物种数量分析物种丰富度,根据所采集的标本数量分析云南境内熊蜂的物种多度。【结果】云南省熊蜂属区系可划分为云南高原(Ⅰ)和横断山区(Ⅱ)2个大区,其中,云南高原包括西部-中部亚热带中山峡谷区(Ⅰ1)、南部热带低山宽谷区(Ⅰ2)、东南部亚热带岩溶山地河谷区(Ⅰ3)、东部亚热带高原谷盆区(Ⅰ4)和东北部亚热带中山河谷区(Ⅰ5)5个小区,横断山区又可分为西部亚热带高山峡谷区(Ⅱ1)、中部温带高山峡谷区(Ⅱ2)和西北部高寒草甸区(Ⅱ3)3个小区。在云南8个地理小区中,Ⅱ3的熊蜂物种丰富度最高(20种),其次为Ⅰ3、Ⅱ2、Ⅰ1、Ⅰ5、Ⅰ4和Ⅱ1,Ⅰ2最低(3种)。横断山区的物种数量明显高于云南高原,其中(27.00°-27.50°N,99.50°-100.00°E)小格是云南境内物种丰富度最高的区域(18种)。弗里熊蜂Bombus friseanus和短头熊蜂B. breviceps是云南境内的优势蜂种,这2种熊蜂的个体数量接近云南境内35种熊蜂总数量的50%;相反,中华熊蜂B. chinensis、雀熊蜂B. richardsiellus和贝拉熊蜂B. bellardii等物种在云南境内则非常稀有。【结论】受地形和气候的影响,云南熊蜂地理分布特征明显,境内优势种较少,稀有种较多,应该加强保护力度。     

熊蜂生物学及种群影响因素研究进展

熊蜂是膜翅目蜜蜂科熊蜂属内物种的统称,全球约有250种,中国已知125种,是全球熊蜂资源最丰富的国家。该类昆虫是众多野生植物和农作物的重要传粉者,对维持自然生态系统和农业粮食生产极为重要。一些群势强、易于人工饲养的熊蜂物种被开发利用,为多种目标作物授粉。本文介绍了熊蜂的生物学特性和授粉应用现状,综述了栖息地丧失、气候变化、病原体传播、外来物种入侵及化学农药等多重因素对熊蜂种群的影响,并从熊蜂的应用基础研究、资源保护及授粉经济价值评估等多方面作了展望,旨在为中国本土熊蜂的保护、应用和生态功能研究提供参考。     

西方蜜蜂和兰州熊蜂在设施桃园的访花偏好性比较

【目的】为了比较西方蜜蜂 Apis mellifera 和兰州熊蜂 Bombus lantschouensis 在设施桃园内对不同时期桃花的访花偏好性、以及这种偏好性与花粉活力和采集花粉花蜜之间的关系。【方法】记录2种蜂在温室桃园内访问早期花、中期花和晚期花的比例,测定桃花不同时期的花粉活力以及2种蜂携带的花粉活力,观察2种蜂采集花蜜和采集花粉的成功率,统计2种蜂访花过程中桃花所处的枝条数及植株数。【结果】桃花不同时期的花粉活力差异显著,早期花花药未开裂,花粉未释放,中期花花粉活力（58.3%）显著高于晚期花花粉活力（34.2%）（P<0.01）;西方蜜蜂更加偏好访问中期花,对中期花的访问率高达75.3%,显著高于兰州熊蜂对中期花的访问率（49.2%）（P<0.01）;西方蜜蜂携带的花粉活力（92.1%）显著高于兰州熊蜂携带的花粉活力（72.9%）,但是西方蜜蜂采集花粉和采集花蜜的成功率均低于兰州熊蜂（P<0.01）;在访问一定数量的桃花过程中,兰州熊蜂在设施桃园内访问的枝条数和植株数较多,分布范围较广（P<0.01）。【结论】和兰州熊蜂相比,西方蜜蜂对活力花粉的辨别能力更强,更加偏好访问花粉活力较高的花朵,这种偏好性导致其采集花粉花蜜的成功率降低。     

中国明亮熊蜂复合种的分子鉴定及分布特性

【目的】为了探明中国境内明亮熊蜂复合种Bombus lucorum complex的物种组成及其分布特性。【方法】利用DNA条形码技术对来源于中国境内的明亮熊蜂复合种的223个标本进行了鉴定, 并根据鉴定结果分析了各物种的分布特性。【结果】中国境内明亮熊蜂复合种包括地熊蜂B. terrestris、 隐熊蜂B. cryptarum、 明亮熊蜂B. lucorum和长翅熊蜂B. longipennis。4种熊蜂共获得160条DNA条形码序列, 包含36个单倍型, 其中B. longipennis单倍型最多, 为14个; B. terrestris最少, 为3个。B. terrestris和B. lucorum亲缘关系最远, 其遗传距离为0.077; B. lucorum和B. longipennis亲缘关系最近, 其遗传距离为0.034。系统进化分析（贝叶斯法和最大似然法）表明, 4种熊蜂的分化先后顺序为B. terrestris, B. longipennis, B. lucorum和B. cryptarum。4种熊蜂的分布格局不同, 平均分布海拔高度由高到低的顺序依次为B. longipennis, B. cryptarum, B. lucorum和B. terrestris。B. longipennis发现于高海拔的青藏高原东部及南部地区, 而B. terrestris仅发现于低海拔的新疆西北部边界地带。【结论】本研究探明了中国境内明亮熊蜂复合种的分类地位及其分布特性, 为深入研究该类群的资源保护和农业授粉利用奠定了基础。     

明亮熊蜂的生物学特性及其授粉应用

明亮熊蜂Bombus lucorumL.是我国重要的授粉昆虫之一,该种熊蜂在北京地区1年1代,以蜂王休眠方式越冬。越冬蜂王4月中旬出蛰,2周以后开始产卵,5月下旬第1批工蜂开始出房,7月上旬工蜂数量达到150只左右,随后蜂群中出现雄蜂和蜂王,8~9月蜂王和雄蜂交配。10月上旬,天气逐渐变冷,交配后的蜂王开始在地下休眠越冬。在人工控制条件下可以打破蜂王的休眠期、实现1年多代繁育,提供设施农业授粉应用。     

入侵植物的繁殖策略以及对本土植物繁殖的影响

理解入侵生物的繁殖策略是阐明生物入侵机制的一个重要方面。入侵植物常表现出一些共同的繁殖特征, 如以两性花为主的性系统、自动自交为主的繁育系统或不依赖传粉媒介的无融合生殖和无性繁殖以及高生殖投资的资源配置策略等。成功入侵的外来植物通过影响本土的传粉者, 在种群和群落水平上影响本土植物的有性繁殖, 甚至促使某些本土植物在繁殖对策和表型性状上发生快速转变。目前, 入侵植物繁殖策略及其生态效应的研究多侧重于入侵种的快速演化, 而有关外来植物与本土植物间的相互影响及其可能存在的协同适应研究还较为缺乏。探讨本土植物在外来种入侵压力下的繁殖对策和响应机制, 将丰富人们对物种间竞争、共存及群落构建等机制的深入了解。从繁殖和适应的角度探求入侵植物与本土植物之间的复杂关系, 将有助于解析生物入侵的机制及人类干扰下的物种演化规律, 也为预测和防控入侵植物提供科学依据。     

一种斑翅果蝇寄生蜂的交配行为观察及雄虫交配次数对繁殖的影响

【目的】明确一种斑翅果蝇寄生蜂Trichopria drosophilae的交配行为以及雌雄蜂的交配次数对后代的影响。【方法】在室内对斑翅果蝇寄生蜂的交配行为进行观察,记录该蜂在交配行为中所出现的求偶行为、交尾前期行为、交尾行为和交尾完毕的动作及持续时间。测定寄生蜂各交配次数下的雌蜂寿命、后代出蜂总量和后代性比。【结果】寄生蜂的交配过程包括以下几个阶段:求偶,雄蜂逐渐靠近雌虫、追逐雌蜂并震动翅膀,直至爬上雌虫背部整个过程持续(50.47±85.01)s。交尾前期,雄虫头部从雌蜂的两触角中间伸出,并将触角从雌虫触角两侧向中间有规律的触碰雌虫触角,直至雌蜂打开生殖孔,整个过程持续(43.73±13.97)s。交尾,雄蜂将雄性交配器插入雌性生殖孔整个过程持续(36.28±11.03)s。交尾后期,雌虫左右甩动腹部2~3次,主动与雄虫分离整个过程持续(8.95±3.40)s。观察结果显示,雌虫一生只能交配一次,雄蜂一生交配次数在(16.54±1.37)次,最多达到19次(N=10),雄虫的交配次数对与之交配的雌蜂的寿命和后代总量无显著影响。雄蜂的交配次数对雌性后代的性比有显著影响。【结论】该寄生蜂的交配过程主要分为雄虫求偶、交尾前期、交尾、交尾后期等阶段。求偶和交尾前期阶段主要行为是雄虫追逐雌蜂、爬上雌虫背部并用触角摩擦雌虫触角。交尾阶段主要行为是雄蜂交配器插入雌性生殖孔。交尾后期主要行为是雌蜂将雄蜂甩开,是雌虫唯一主动发起的行为。随着雄蜂交配次数增加,雌蜂后代雌/雄性比降低。     

河北地区熊蜂物种多样性与蜂群繁育特性

基于2005-2009年从河北地区（包括河北省、北京市和天津市）所采集的1893号熊蜂标本资料,结合中国科学院动物研究所馆藏记录,分析了河北地区熊蜂物种多样性和蜂群繁育特性. 结果表明：河北地区共有熊蜂属昆虫8亚属32种,其中河北省32种,北京市18种,天津市5种;西部太行山区、北部燕山山区和坝上高原地区熊蜂种类丰富度和多度较高;河北地区熊蜂的访花植物涉及到21科80种,其中,菊科、豆科和唇形科植物是大多数熊蜂种类访问的主要对象;小峰熊蜂、红光熊蜂、密林熊蜂、火红熊蜂和重黄熊蜂5种熊蜂群势强大,平均单群蜂的工蜂数量在110只以上,雄蜂数量在160只以上,子代蜂王数在30只以上;这5种熊蜂的繁育成群率均在50%以上,易于人工驯养,具有重要的传粉利用价值.     

应用PCR技术快速检测熊蜂短膜虫

【目的】近年来,熊蜂作为温室作物的理想授粉者在国外已被广泛利用,并且获得很好的经济效益和生态效益,所以国外熊蜂经常被进口用于设施农业。熊蜂短膜虫Crithidia bombi是熊蜂的一种重要寄生虫病,一旦随进口熊蜂传入,将给国内熊蜂蜂群带来严重危害,因此迫切需要建立一种熊蜂短膜虫检测方法。【方法】基于熊蜂短膜虫基因内转录间隔区(internal transcribed space,ITS)基因序列设计了一对引物(Cri-F/R),建立了熊蜂短膜虫的PCR检测方法,并对退火温度、引物浓度和循环个数等反应条件进行了优化,同时验证了该PCR方法的灵敏性、特异性和稳定性。【结果】以熊蜂短膜虫ITS基因保守区设计特异性引物建立的熊蜂短膜虫PCR检测方法是可行的。优化的PCR反应条件为:退火温度59℃,引物浓度0.5μmol/L,扩增循环数35次。对感染熊蜂短膜虫的熊蜂总DNA的灵敏度达到13.24×10-5ng/μL,并具有良好的特异性和稳定性。将该方法应用于熊蜂短膜虫的检测,整个检测过程不超过4 h,具有良好的适用性。【结论】研究建立了熊蜂短膜虫检测方法,能用于疫情监测和进境熊蜂的检验检疫。     

甘肃麦积山风景区熊蜂物种多样性调查

熊蜂属昆虫是山区植物的重要传粉者,在保持生物多样性和维护生态系统平衡方面发挥着十分重要的作用。麦积山风景区位于甘肃东南部的西秦岭山区,地处北部温带黄土高原向南部亚热带河谷山地和西部高寒青藏高原过渡的地带,地理位置独特,生物资源丰富。为了探明该景区内熊蜂物种多样性现状,笔者于2007—2010连续4年对该景区的熊蜂属昆虫进行了系统调查。结果表明:2007—2010年,在该景区12个采样点共采集熊蜂属昆虫1 765头,隶属于7亚属20种;在12个采样点中,石门和净土寺的熊蜂种类丰富度最高;在20种熊蜂中,火红熊蜂Bombus pyrosoma、红光熊蜂B.ignitus、疏熊蜂B.remotus、小峰熊蜂B.hypocrita s.l.和重黄熊蜂B.picipes的物种多度较高,依次位居前5位;麦积山风景区熊蜂区系成分以东洋区+古北区共有种为主(55%),其中东洋区成分高于古北区成分;麦积山熊蜂区系成分和南部亚热带湿润气候区的白水江自然保护区以及西部高寒气候区的扎尕那自然保护区比较接近,和北部温带半干旱气候区的崆峒山风景区相距较远。     

西方蜜蜂和地熊蜂为紫花苜蓿授粉效果比较

【目的】为了解决紫花苜蓿传粉昆虫不足的问题,提高苜蓿种子产量。【方法】比较了西方蜜蜂Apis mellifera和地熊蜂Bombus terrestris采集规律及为苜蓿授粉的效果。【结果】发现两种蜂日工作时间和出巢温度没有显著差异,但采集行为不同,地熊蜂利用体重优势更容易打开龙骨瓣,访花频率显著高于意大利蜜蜂,单花访问时间短于意大利蜜蜂,二者授粉后结荚率及单株产量没有显著差异。蜂种、携粉回巢率、访花频率是影响苜蓿种子生产的主要因素。【结论】试验数据表明意大利蜜蜂和地熊蜂为苜蓿传粉效果都很好,但意大利蜜蜂饲养管理技术成熟,价格低廉,适合苜蓿制种及规模化生产中应用。     

重要外来入侵植物随南水北调工程传入京津冀受水区的风险评估

【目的】外来物种在入侵地的扩张蔓延是其造成危害的关键。南水北调工程可为已入侵外来物种的进一步扩张蔓延提供通道和驱动力。风险评估可为预防入侵植物通过该途径的扩散蔓延提供依据。【方法】以国家重点管理外来入侵物种名录中的入侵植物为研究对象,根据生物入侵的发生过程(传入、定殖、扩散、危害)构建了包括4个层次29个指标的外来物种入侵综合风险评估的指标体系,规范了风险指数的计算方法,系统评估了24种入侵植物沿南水北调输水通道向北扩散而入侵京津冀受水区的风险。【结果】紫茎泽兰和互花米草的入侵风险值(R)相对较低(R0.6),其余22种入侵植物的风险值均较高(R0.6),其中,喜旱莲子草、凤眼莲和大薸3种外来水生植物的入侵风险等级最高(R0.8)。【结论】南水北调工程可能会促进入侵植物向北扩张蔓延并最终入侵京津冀受水区。建议尽早开展监测预警工作,以控制入侵物种随南水北调工程的扩张蔓延,进而阻止或降低其对京津冀尤其是华北最大水源地——白洋淀和雄安新区生态环境的威胁。