近交系的概念

在蜜蜂育种实践中,新品种( 品系) 培育、良种保存与杂种优势利用等都涉及不同程度近交和不同近交系统的选择。可见,近交系建立在蜜蜂遗传研究与育种工作中具有重要地位。蜜蜂近交系相当于畜禽育种中的配套系,不同之处在于蜜蜂近交系的纯度要比配套系高的多,这主要与蜜蜂独特的生殖方式有关。在长期进化过程中蜜蜂形成了两种生殖方式: 孤雌生殖和有性生殖。雄蜂由未受精卵发育而来,属于单倍体,只具有母亲的一套染色体; 工蜂和蜂王属于雌性蜂,由受精卵发育而来,具备了双亲的染色体组型,属于正常二倍体生物。因此,雌性蜂的产生是有性生殖,而雄性蜂的产生是孤雌生殖。自然条件下,蜂王有性生殖是通过一雌多雄的方式,在空中飞翔完成。蜂群由此获得丰富的遗传物质,以适应复杂多变的自然环境。也就是说蜜蜂的生存天性就是要保持自身蜂群的高度杂合状态。然而,这一特性却给蜜蜂的保种和育种工作带来了极大困难,在生产实践中,我们往往希望蜂群的某些优良性状可以保存下来,即稳定遗传给后代,而不发生性状分离。根据孟德尔自由组合与分离定律,只有进行纯种间的同质交配,性状才可以一代代遗传下去,而不发生分离。因此,采用人工干预蜜蜂交尾的方式定向培育蜜蜂近交系是蜜蜂保种、育种工作中不可或缺的遗传手段。此外,又鉴于蜜蜂这种独特的生殖方式,其近交系的建立、发展速度、纯度必然与普通有性生殖的二倍体生物不同。因此,本文系统综述了蜜蜂近交系的建立及其在蜜蜂繁殖体系和育种工作中的应用,以期给蜜蜂育种工作者提供有价值的参考。

近交系的概念

近交系是指通过亲代与子代或者半同胞、全同胞等方式进行近亲交配,使具有不同性状的个体产生分离,获得遗传型相对纯合的个体,近交系中个体性状会逐步趋于稳定一致。由于其后代性状将不再发生分离,因此,近交系是动植物育种研究中的重要材料。育种工作中,通常采用近交系数( F,coefficient of inbreeding) 来评价近交系的近交程度,近交系数最初由 Wtight ( 1921) 提出,用来描述相结合的雌雄配子之间的遗传性相关。1948 年,Malcot 正式提出了近交系数的概念,认为近交系数是用于描述近亲交配个体中基因纯合程度的数量指标,是指近交个体的等位基因来自于共同祖先的概率,即同质基因或纯合子所占的比例[1]。在蜜蜂育种工作中,也经常把“近交系”称之为“纯系”,用纯度来描述“纯系”的近交程度。纯度的概念与近交系数相近,是指每个合子中“纯合染色体对”的数量占合子本身染色体总对数的比例。