人工培育用于养蜂目的意大利蜜蜂（Apis mellifera ligustica）品系，并不能通过线粒体DNA基因组标记进行稳定区分

《Genetics in Medicine Open》：Strains of Apis mellifera ligustica honey bees artificially bred for apicultural traits are not consistently differentiated by mitochondrial DNA genome markers

蜜蜂遗传多样性研究中，比较了意大利蜜蜂（A. m. ligustica）人工选育菌株（RJB高 royal jelly产量，HHB高卫生行为）与未选育对照组（ITB, LHB）的mtDNA差异。通过分析23个完整mtDNA序列的SNP、氨基酸替换和重复序列，发现选育菌株间无显著诊断性遗传标记，差异源于中性遗传变异的偶然固定。系统发育分析显示，选育菌株与未选育组在多个独立分支中分布，且氨基酸序列与商业品种（如Buckfast）高度一致。研究强调需结合广泛遗传多样性数据，才能准确评估mtDNA标记的适应性意义。

　　在蜜蜂养殖领域，研究者们长期致力于通过选择性育种提升蜜蜂的特定性状，如提高蜂王浆产量或增强对蜂螨的抗性。这些性状对于养蜂业具有重要的经济价值，因此对蜜蜂遗传背景的深入理解成为研究的重点。本文通过分析蜜蜂 *Apis mellifera ligustica*（意大利蜜蜂）及其相关亚种的线粒体DNA（mtDNA）序列，探讨了人工选择是否在这些遗传标记中留下了明显的诊断性或功能性信号，或者这些变化仅仅是中性进化过程中的偶然结果。

*Apis mellifera ligustica* 是欧洲蜜蜂的一个重要亚种，其在蜜蜂养殖中广泛应用。近年来，研究者们对这一亚种的mtDNA进行了广泛的研究，以揭示其遗传多样性以及人工选择对其基因组的影响。例如，Kim 等人（2019）培育了一种具有高卫生行为（HHB）的 *A. m. ligustica* 品系，并将其与低卫生行为（LHB）的未选择品系进行了比较，研究其mtDNA中的单核苷酸多态性（SNP）和基因间重复序列的变化。他们认为这些标记可能有助于区分HHB与LHB品系，并可能与卫生行为的增强有关。

同样地，Ma 等人（2022）培育了一种高蜂王浆产量（RJB）的品系，并将其与未选择的意大利蜜蜂（ITB）品系进行比较，以评估mtDNA序列是否因人工选择而发生适应性变化。他们的研究关注了线粒体氧化代谢在能量生成中的作用，并推测高蜂王浆产量可能与线粒体功能的增强相关。然而，研究结果表明，尽管这些品系在某些基因区域存在SNP差异和氨基酸替换，但这些变化并未形成明确的诊断性特征，反而可能是由于不同分支中独立发生的SNP固定。

为了更全面地理解这些变化的来源，Carr（2023）构建了一个包含22个 *A. mellifera* 亚种的mtDNA系统发育树，其中包括多个 *A. m. ligustica* 的代表序列。该分析揭示了欧洲蜜蜂的系统发育关系，以及其在不同地理区域的演化路径。研究发现，*A. m. ligustica* 的mtDNA序列在不同品系之间存在显著的变异，但这些变异并不足以将特定品系与其他序列区分开来。因此，识别mtDNA标记是否具有诊断性或功能性意义，需要更广泛的了解亚种内部的遗传多样性及其系统发育结构。

在材料和方法部分，研究者们获取了31个mtDNA序列，包括来自HHB和LHB品系的序列，以及来自RJB和ITB品系的多个序列。这些序列涵盖了约16.5 kb 的完整mtDNA基因组，以及11,070 bp 的蛋白编码部分。通过使用MEGA11软件进行系统发育分析，研究者们分别构建了基于SNP和氨基酸替换的系统发育树，并采用最大简约法和最大似然法进行分析。此外，还对基因间重复序列进行了计数，以评估其是否具有系统发育信号。

结果部分显示，基于SNP的系统发育树揭示了 *A. m. ligustica* 品系之间的遗传关系。HHB和LHB品系在系统发育树中被分到不同的分支，但它们之间的差异并未形成明确的诊断性特征。相反，这些差异可能来源于不同分支中独立发生的SNP固定。同时，基于氨基酸替换的系统发育树也显示了相似的结构，但部分分支未能得到充分解析。此外，重复序列的数量在不同品系之间变化不大，这些变化更多是由于趋同进化，而非系统发育的分化。

在讨论部分，研究者们指出，*A. m. ligustica* 的mtDNA序列具有极高的多态性，不同个体之间的SNP和氨基酸替换数量远超其他亚种。因此，任何SNP或氨基酸替换的诊断性意义都必须结合整个亚种的遗传多样性进行评估。研究进一步表明，HHB和LHB品系之间的差异并未形成明确的诊断性特征，它们的mtDNA序列在某些情况下甚至与未选择的品系相似。同样地，RJB和ITB品系之间的差异也未能形成明确的诊断性特征，它们的序列分布在不同的分支中，但这些分支之间的关系并不稳定。

此外，研究还发现，*A. m. ligustica* 的mtDNA序列中，某些重复序列的数量变化并不具有系统发育意义，而是由于趋同进化。这意味着，这些重复序列可能无法作为区分不同品系的可靠标记。同时，研究者们指出，HHB和LHB品系之间没有明确的单向演化关系，它们的mtDNA序列在某些情况下甚至表现出相似性。这表明，高卫生行为可能并非由单一遗传线路演化而来，而是通过遗传漂变和选择压力共同作用的结果。

研究还提到，mtDNA在昆虫分类和系统发育研究中具有重要价值，尤其是在揭示区域性变异方面。然而，要准确评估mtDNA标记是否与特定性状相关，必须结合整个物种的遗传多样性。例如，某些SNP或氨基酸替换可能在多个品系中独立发生，而非特定于某一品系。因此，识别这些标记的功能性意义需要更全面的视角，包括对整个亚种和相关亚种的遗传变异进行分析。

综上所述，人工选择在 *A. m. ligustica* 品系的mtDNA序列中并未留下明确的诊断性信号。相反，这些变化可能源于不同分支中独立发生的SNP固定。此外，重复序列的数量变化也不具有系统发育意义，更多是趋同进化的结果。因此，未来的研究需要更加注重对整个亚种和相关亚种的遗传多样性进行分析，以更准确地评估mtDNA标记的功能性意义。这不仅有助于理解蜜蜂的遗传结构，也为养蜂业的育种实践提供了科学依据。