编辑推荐：
在传粉昆虫数量下降的背景下，传统昆虫鉴定方法受限，COI 基因条形码存在不足。研究人员开展野生蜜蜂 16S rRNA 基因 250bp 小条形码文库构建研究。结果得到 348 个有效小条形码，涉及 148 种蜜蜂。该研究为相关生态研究提供重要支持。
在全球范围内，传粉昆虫的生存状况令人担忧，它们的数量正急剧下降。这一现象引发了科学界的广泛关注，因为传粉昆虫在生态系统中扮演着至关重要的角色，尤其是野生蜜蜂（Hymenoptera, Apoidea, Anthophila），地球上已知的种类超过 20,000 种，为众多植物提供了关键的授粉服务。许多国家为了保护这些传粉昆虫，纷纷启动了重要的研究项目，法国也将建立野生蜜蜂的 IUCN 红色名录作为当前《传粉者计划（2021 - 2026）》的重要举措之一。
然而，在对野生蜜蜂进行研究和保护的过程中，面临着诸多难题。传统的昆虫鉴定方法主要依赖形态学特征，但这种方法需要专业的分类学家耗费大量时间去辨别物种间细微的形态差异。如今，由于缺乏相关政策支持培养新的专家，分类学专家日益短缺，这一情况被称为 “分类学障碍”。为了解决这一问题，分子生物学方法应运而生，其中 DNA 条形码和代谢条形码技术成为研究生物多样性、鉴定大量样本的有力工具。
在众多用于条形码和代谢条形码的基因中，细胞色素氧化酶亚基 1（COI）基因是节肢动物研究中应用最广泛的。但在对野生蜜蜂的研究中，它却暴露出不少问题。一方面，经典的 Folmer 引物在扩增某些野生蜜蜂物种（如 Andrena 或 Hylaeus）的 COI 基因时存在偏差；另一方面，现有的 BOLD 和 GenBank 数据库中，部分野生蜜蜂物种的注释并不准确。因此，寻找其他合适的条形码序列，提高数据库的准确性，成为了亟待解决的问题。16S rRNA 基因因其具有短的高变和保守区域，成为了潜在的优质选择，但目前还没有针对野生蜜蜂物种的小条形码文库。
为了解决这些问题，来自国外的研究人员开展了一项旨在评估 16S 小条形码区分野生蜜蜂物种的潜力，并构建可靠数据库的研究。最终，研究人员成功构建了一个包含 348 个有效小条形码的文库，这些小条形码覆盖了 148 种野生蜜蜂，其中 93 种此前没有 16S 参考条形码。这一成果为未来大规模研究野生蜜蜂群落提供了重要的基础数据，在传粉昆虫数量减少的背景下，对野生蜜蜂的生态研究和保护具有重要意义，该研究成果发表在《Biodiversity Data Journal》上。
研究人员开展研究时用到的主要关键技术方法包括：样本采集方面，从三个来源获取了 530 份野生蜜蜂标本，涵盖法国奥克西塔尼地区多个地点；DNA 提取采用 Chelex 法；测序运用了高通量 Illumina 技术（MiSeq 测序系统）和 Sanger 技术；序列验证使用 BLASTn 比对、邻接法（NJ）构建距离树、序列比对软件等进行综合分析。
下面介绍该研究的结果：
- 测序和条形码成功率：不同属的测序成功率有所差异，整体在 75% - 100% 之间，部分属如 Sphecodes 较低（33%） 。条形码成功率因属而异，Nomada、Tetralonia 等属达到 100%，而 Lasioglossum 属较低（38%）。部分物种因测序问题或序列污染等原因无法获得条形码。
- 遗传距离分析：对所有物种进行分析发现存在 DNA 条形码间隙，有利于分子鉴定。但深入分析各属后发现，Andrena、Bombus 等六个属的种内和种间遗传距离存在重叠，而 Xylocopa、Seladonia 等五个属条形码间隙明显。不同属的 16S 小条形码在区分物种时表现不同，如 Andrena 属能较好区分大部分物种，Bombus 属可准确分类部分物种复合体，Eucera 属对部分物种区分效果不佳。
研究结论表明，250bp 的 16S 小条形码可用于大多数野生蜜蜂物种的鉴定。通过整合距离树分析、多序列比对和形态学数据对比，研究人员不仅提供了新的 16S 小条形码数据，还识别出物种复合体，并有效区分了形态学上难以区分的雌性物种。这一研究为野生蜜蜂的生态研究提供了一种高效可靠的分子标记，在野生蜜蜂研究和保护领域具有重要的意义，为后续相关研究开辟了新的道路，有助于推动全球传粉昆虫保护工作的开展。
