蜂王人工授精_蜂王人工授精简介

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所属分类:养殖技术

借助器械将雄蜂精液注入处女王侧输卵管,使卵子受精的技术。包括种用雄蜂和处女王的培育、雄蜂精液稀释液的配制、雄蜂精液的采集、蜂王的麻醉和授精、授精蜂王的管理和效果评价等内容。使用的主要授精器械和设备有蜂王人工授精仪、精液注射器、体视显微镜和贮存CO2的设备等,此外尚需一个洁净并易于消毒的实验室。蜂王人工授精技术可以严格控制蜜蜂的交配,是蜜蜂遗传学研究和良种繁育的重要手段。

发展简史 文献记载,两个世纪以前就有人探索蜂王人工授精的可能性。最早进行人工授精试验的是瑞士F.于北,他在1814年,曾用一种毛笔状的工具,把雄蜂精液涂抹在蜂王阴道口,虽然这个试验没有成功,但他的尝试给此后的研究者以有益的启示。18世纪末至19世纪初,人工授精探索试验显得很盲目,如有人曾把精液滴在蜂王的蛹或成虫体上;也有人在蜂王体表的不同部位进行授精;或者把精液涂在雄蜂房里的未受精卵上,但都失败。19世纪末,美国N.W.麦克莱恩用一支皮下注射器和一枚加工过的针头采集精液,然后给固定在夹板上的蜂王进行人工授精;另一些人则采用玻璃毛细管作注射器,精液用盐水稀释后给蜂王授精,这些试验成功率极低。同一时期,世界各国出现过“手持交配热”,就是用手或简单装置把蜂王固定,一手握住雄蜂,试图在人手的撮合下强迫它们交配。进行这种试验的人很多,时间也很长,至50年代还有人在进行这种无效的试验。苏联V.V.特里亚斯科经过认真试验后指出,不论采用哪一种“手持交配”方法,精子进入受精囊都很少,其精子密度只有正常自然交配的0.5%,最高也只有2%,此方法毫无实用价值。1927年,美国R.L.沃森设计了注射器和授精装置,并在显微镜下给蜂王进行人工授精,结果获得了前所未有的成绩,以后的许多研究者在此基础上改进了授精器械和授精技术。因此,世界公认沃森为现代蜜蜂人工授精技术的创始人。1934年,美国H.H.莱德劳发表论文指出,在蜂王阴道中部有一舌状阴道瓣突,对蜂王交配后防止精液外流和促使精子转移到受精囊中有重要作用。1944年他根据蜂王阴道内的特殊结构,制造了用于压低阴道瓣突,让针头顺利插入中输卵管的阴道探针和扩开螫针腔的微型背、腹钩。阴道瓣突的发现和扩开螫针腔工具的应用,对人工授精技术的进步起了重要作用。他首先使用二氧化碳作为蜂王麻醉剂。在40年代,美国W.C.罗伯茨等人发现蜂王须与6~9只雄蜂交配,认为对每只蜂王进行人工授精也须应用多只雄蜂的精液,才能达到与自然交配相同的效果。1947年,美国O.W.麦肯森发现,用二氧化碳作麻醉剂不仅对蜂王无害,而且还有消除发情反应和刺激蜂王提早产卵的作用。他还研制了隔膜式注射器,使人工授精的工作效率和成功率大为提高。目前在世界上通用的麦肯森注射器就是以他的姓命名的。隔膜式注射器问世后第3年,H.H.莱德劳设计了带有螺旋推进导轨并与隔膜式注射器配套的人工授精仪,他还首先使用含有抗菌素的精液稀释液,减少了因细菌污染精液所造成的授精蜂王的死亡。80年代德国F.鲁特纳等人又设计了一种结构精良性能优越的多导轨人工授精仪。至此,蜂王人工授精仪器设备、技术以及理论研究方面,都达到相当高的水平。一个技术熟练的授精人员,一天可为100多只处女王进行有效的授精。一些养蜂科技先进的国家,在蜜蜂育种和遗传学研究方面已普遍采用这项技术。一些商业性专业育王场,已开始以人工授精技术配制良种蜂王。中国的蜂王人工授精技术研究始于50年代末,1964年获得成功,70年代末,在这方面的研究和应用已经接近世界先进水平,80年代初推广到全国种蜂场;蜂王单雄人工授精试验也获得成功,并应用于新技术育种。

授精的程序和方法 预先调试好授精仪、体视显微镜以及二氧化碳麻醉系统;将采精和授精器具根据其材料性质分别用高压蒸汽、煮沸或75%酒精等方法进行灭菌处理;实验室可用紫外灯消毒。然后,将经过飞翔排泄的12~20日龄的种用雄蜂和5~10日龄的处女王分别装在雄蜂笼和王笼内送进实验室,从雄蜂笼内逐个捉出雄蜂,用人工压挤法迫使雄蜂内阳茎外翻射精,在体视显微镜下直接用授精注射器采集纯精液,采集8~10微升时,即吸入1毫米的空气柱和精液稀释液封口,以免精液干燥。然后从王笼里取出处女王装入麻醉室,开启二氧化碳阀门,对蜂王进行麻醉(气压为0.1~0.5千克/平方厘米,浓度为75%),经3~5分钟,蜂王处于完全麻醉状态时,立即操纵授精仪上的背腹钩操纵杆,在探针配合下,打开蜂王的螫针腔,用背钩压下螫针并让三角铲伸入螫针鞘基部,让阴道口展现在螫针腔内的交配囊孔之间。此时即将注射器针头端部的稀释液和气柱排尽,旋动注射器推进螺旋使针头徐徐插入蜂王阴道1.5~2.0毫米的深度至中输卵管,随即进行注射,一次授精量最多为8~9微升;如进行两次授精,每次授精量为4微升,隔天注射第2次。针头基部的剩余精液和稀释液不要注入(见图)。如无精液外溢现象,即可退出针头,卸下麻醉室,小心取出授精蜂王,趁其尚未苏醒,用无毒快干的色胶在蜂王的胸背部进行标记,然后放回王笼,待其完全苏醒后立即诱入原核群,这时须注意防止王。(彩图48)

(a)将处于麻醉状态的蜂王用背、腹钩把螫针腔拉开,可看到阴道口; (b)注射针头开始插入蜂王生殖道的情况;(c)同上,侧剖面观; (d)注射针头插入中输卵管的正确位置。针头刚插入生殖道口后(图中b、c)将针头贴向背面,越过阴道瓣突,然后再插入至中输卵管。注射精液后使侧输卵管膨胀

授精蜂王的管理 在小核群的巢门口设隔王栅,防止蜂王出巢婚飞。授精后的第三天对授精蜂王再进行一次5~10分钟的二氧化碳麻醉处理,这对消除授精蜂王的婚飞冲动和提前产卵均有一定的作用。授精蜂王通常在授精后的6~15天开始产卵,授精效果好的第三天就可产卵。用于生产的授精王,如15天后仍未产卵,应予以淘汰。授精蜂王产卵后第三天即可撤除巢门口的隔王栅。

根据不同的目的,蜂王人工授精分多雄人工授精、单雄人工授精和一雄多王人工授精(又称超微量人工授精)。自然交配无法实现的母子交配以及父女交配等,均可用人工授精方法得到解决。(见近交系)

蜂王人工授精技术虽然已经普遍应用于育种和遗传学研究,但不能取代场地控制自然交配,用于养蜂生产的蜂王还不能完全采用人工授精技术制种,因为人工授精技术还有不足之处,如人工授精蜂王的开始产卵时间比自然交配蜂王晚,产卵效果常不如自然交配蜂王。蜂王人工授精在理论上和技术上,目前各国仍在深入研究和试验。

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