闭锁育种_闭锁育种简介

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所属分类:养殖技术

一种可有效防止外来基因渗入(即防止遗传污染)并尽可能保持原有基因频率(即尽可能减缓遗传飘变)的繁育方式。用于保存蜜蜂原种。采用这种方法,需要有足够数量的、其亲缘关系尽可能远的蜂群组成种群组,种群组内所有蜂群既是母群又是父群,种群组内随机交配,累代选择。

研究简史 20世纪40年代,美国采用蜂王人工授精和隔离交配站控制蜂王交配,培育了多个近交系,并在生产上应用。但是,培育蜜蜂近交系需要大量投资,近交系不易保存,而且这种杂交蜂王又不适宜作种蜂王使用。科学家们遂继续探讨蜜蜂育种的其他途径。

美国O.麦肯森1951年提出假说认为,蜜蜂的性别是由某一基因位点上的一组复等位基因决定的,该位点上等位基因杂合的个体是雌性的,纯合的个体是二倍体雄蜂。波兰J.沃依科1963年证实了这一假说,指出二倍体雄蜂幼虫在孵化后不久便被工蜂摄食。自然状态下的雄蜂是蜂王产的未受精卵发育而成的,是单倍体。后来人们把这个决定蜜蜂性别的基因位点称为性位点(X位点),在这个位点上的等位基因称为性等位基因。已知蜜蜂有19个性等位基因。

在一个蜜蜂种群中,性等位基因的数量决定该种群各蜂王所产幼虫的平均生活力。苏联D.V.沙斯高尔斯基指出,与蜂王交配的雄蜂的数量影响性等位基因的分布,因此,各个蜂王所产的幼虫生活力不同。美国H.H.莱德劳1981年提出,用多只雄蜂精液给每只蜂王人工授精,在种群中保持最大数量的性等位基因,就可以保证每只蜂王都具有很高的幼虫生活力。根据这种理论,美国R.E.佩奇和H.H.莱德劳等人,将家畜的闭锁种群育种原理引进了蜜蜂育种,还运用电子计算机模拟了在一个闭锁群中不同数量蜂群经过40代繁殖后保有的性等位基因数,以及预期的平均幼虫生活力。

理论基础 应用蜂王人工授精技术,可准确无误地控制交配,达到防止外来基因渗入的目的。为尽可能避免原有基因频率发生变化,须尽量扩大种群组。种群组越大,组内的性等位基因就可能越多,由性等位基因纯合而形成的二倍体雄性个体的机率就越小,幼虫成活率就越高,因而基因丢失的可能性就越小。计算机模拟表明,种群组内幼虫平均成活率降为85%所需的时间是:当种群组为25群时,需10代以后;35群时,20代以后;50群时,40代以后。一般认为,闭锁繁育的种群组至少应由25群蜜蜂组成。

交配方式 分隔离随机自然交配、混精人工授精和顶交3种。①隔离随机自然交配:在育王季节,将种群组放入隔离交尾场,使每群培育出的处女王随机地和种群内的雄蜂交配。②混精人工授精:将每1只种王产的雄蜂的精液用“洗涤法”收集起来(见蜂王人工授精),集中后,搅拌均匀,再用其给每一只处女王进行人工授精。③顶交:确定一只优质蜂王培育大量的雄蜂,使之与各种群培育的处女王在隔离交尾场中随机自然交配,或将该优质蜂王培育的雄蜂按一定比例与各种群中培育的雄蜂混合,再随机取出给所有的处女王进行多雄人工授精。一只蜂王只能作1次顶交亲代。顶交不能应用少于50群蜂的种蜂组。

选择方式 分母女顶替和择优选留两种。①母女顶替:种群组由25群蜜蜂组成时,只能采用此法进行选择。每只种王需培育至少3只处女王和大量雄蜂,在隔离随机自然交配或混精人工授精成功后,对各组子代蜂王(女儿)进行考察。根据考察的结果,从每组子代蜂王中各选出1只,以顶替原来的种王(母)(图1)。②择优选留:当种群组有35群以上蜜蜂组成时,可采用此法进行选择。基本步骤与母女顶替相似,只是不必在每组子代蜂王中各选1只,而是在所有子代蜂王中择优选出与种群数相等的子代蜂王,以取代原有的种王。(图2)

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