基于COⅠ基因序列的蜜蜂属系统发育分析及其舞蹈和筑巢行为进化分析

作     者：任晓晓 贺兴江 龚雪阳 赵文正 刘意秋 董坤 REN Xiao-Xiao;HE Xing-Jiang;GONG Xue-Yang;ZHAO Wen-Zheng;LIU Yi-Qiu;DONG Kun

作者机构：云南农业大学东方蜜蜂研究所云南农业大学动物科学技术学院云南省蜜蜂资源可持续利用工程研究中心昆明650201 贵州省农业科学院蚕业研究所贵阳550006 贵州省农业科学院现代农业发展研究所贵阳550006 

出 版 物：《昆虫学报》 (Acta Entomologica Sinica)

年 卷 期：2018年第61卷第12期

页      面：1453-1461页

核心收录：

学科分类：0710[理学-生物学] 07[理学] 071007[理学-遗传学] 

基　　金：国家自然科学基金项目(31572339,31460577) 国家现代蜂产业技术体系项目(CARS-44-KXJ13) 云南省中青年学术和技术带头人后备人才培养项目(2018HB041) 

主　　题：蜜蜂属 COⅠ基因 系统发育 舞蹈语言 筑巢行为 

摘      要：【目的】分析蜜蜂属Apis的系统发育关系,并在此基础上探讨蜜蜂属舞蹈方向、舞蹈声音、营巢环境、巢脾结构的祖先状态和演变过程。【方法】PCR扩增并测定中国分布的蜜蜂属内东方蜜蜂***、西方蜜蜂***、大蜜蜂***、黑大蜜蜂***、小蜜蜂***和黑小蜜蜂***的线粒体COⅠ基因序列,并从NCBI数据库中下载分布于其他国家或地区的上述6种蜜蜂以及绿努蜂***、苏拉威西蜂***、沙巴蜂***、炳式大蜜蜂*** binghami的COⅠ同源序列。分别利用最大简约法(MP)、最大似然法(ML)和贝叶斯分析(BI)依据这些序列数据构建蜜蜂属系统发育关系。对蜜蜂属上述种的舞蹈语言和筑巢行为进行编码并作为性状特征标记到系统发育树中,利用简约法对祖先状态进行追溯。【结果】系统发育分析结果表明,蜜蜂属可划分为3大类群,即穴居蜜蜂类群(东方蜜蜂、西方蜜蜂、苏拉威西蜂、绿努蜂、沙巴蜂)、大蜜蜂类群(大蜜蜂、黑大蜜蜂)和小蜜蜂类群(小蜜蜂、黑小蜜蜂);小蜜蜂类群更加接近于祖型,大蜜蜂类群和穴居蜜蜂类群是两支单系;炳式大蜜蜂是独立于大蜜蜂和黑大蜜蜂的蜂种,且与黑大蜜蜂的亲缘关系更近。祖先状态重建结果显示:蜜蜂属祖先在露天环境下筑造垂直的单脾,且在传播食物或巢址信息时跳水平方向的无声摆尾舞,有嗡嗡声的舞蹈及筑造复脾是后来形成的。【结论】COⅠ基因可作为分子标记用于分析蜜蜂属的舞蹈和筑巢行为的祖先状态及进化过程;蜜蜂筑造复脾、跳有嗡嗡声的舞蹈是后期的适应性进化行为。