DNA研究发现美国蜜蜂的遗传多样性较低

美国农业在很大程度上要归功于蜜蜂(Apis mellifera L.)，因为它在国家粮食供应中起着传粉媒介的关键作用。美国的一些食品工业完全依赖蜜蜂，据估计，其授粉作用的经济价值每年超过17亿美元。

考虑到这一事实，美国农业部农业研究局的研究人员最近研究了美国蜜蜂的遗传多样性，以确保这种关键的传粉昆虫具有足够的多样性来克服越来越多的压力源，如寄生虫、疾病、营养不良和气候变化。

他们的发现令人震惊：美国蜜蜂种群的遗传多样性较低，这可能会对该国未来的作物授粉和养蜂可持续性产生负面影响。

这项研究最近在《遗传学前沿》(Frontiers in Genetics)上强调，是通过分子方法分析美国蜜蜂种群的遗传多样性，使用两个线粒体DNA(mtDNA)标记(专门来自母亲的DNA)来完成的。研究人员研究了来自美国1个州，哥伦比亚特区(D.C.)和两个美国领土(关岛和波多黎各)的业余爱好者和商业养蜂人的大约063，45只蜜蜂。

数据显示，该国管理的蜜蜂种群高度依赖单一的蜜蜂进化谱系。事实上，94%的美国蜜蜂属于北地中海C系。数据反映，其余的遗传多样性属于西地中海M谱系(3%)和非洲A谱系(3%)。

“重要的是，我们要对蜜蜂的遗传多样性进行现实和准确的估计，因为这表明昆虫对疾病，适应环境和生产力的能力，”ARS研究昆虫学家Mohamed Alburaki说。

“如果没有这种传粉昆虫，我们将看到我们的农产品的数量和质量急剧下降，如杏仁、苹果、甜瓜、蔓越莓、南瓜、西兰花和我们习惯购买的许多其他水果和蔬菜。我们不能等到多米诺骨牌效应慢慢发生并影响我们的食物供应。

缺乏遗传多样性使美国蜜蜂在现在比平时更潮湿或更干燥的气候变化中生存。还有人担心蜜蜂无法抵抗疾病或寄生虫感染可能会对养蜂业的可持续性产生负面影响。

美国蜜蜂免疫力减弱的挑战已成为蜜蜂生产者和养蜂人的经济负担。过去，美国养蜂人遭受的蜜蜂群损失较少，并且每年对瓦螨(一种凶猛的蜜蜂寄生虫)进行一次治疗。到2023年，蜂群损失和冬季死亡率将达到高峰，瓦螨每年需要多次处理才能得到控制。

“作为一名蜜蜂研究人员，我最担心的是，我们77%的蜜蜂种群仅由两种单倍型或母体DNA代表，而超过数百种单倍型存在于旧世界或蜜蜂进化的原生地，”Alburaki说。

“这些单倍型中的许多已经在它们的原生土地上进化了数百万年，并发展出惊人的适应特征，我们应该考虑在为时已晚之前将其纳入我们的美国蜜蜂种群。

这些复杂的因素促使Alburaki和他的ARS研究团队开发一种对整个国家都可持续的解决方案。研究小组目前正在评估先前分析的种群的父系多样性，以获得美国蜜蜂种群整体遗传多样性的完整和准确图片。研究人员还对来自不同遗传背景的蜜蜂女王多样化繁殖站的可能性感兴趣。

Alburaki的研究还确定并命名了三个进化谱系中的14个新的单倍型。这些单倍型以前从未被报道过，并且可以为美国蜜蜂自1600年代进口到北美以来的进化提供新的见解。希望研究人员可以利用这些信息来定位和增加这些罕见和新颖的美国单倍型的数量，这可以加速在美国蜜蜂种群中实现更健康多样性的过程。

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