部分表型缩短世代间隔提升蜜蜂选育群体年遗传增益的模拟研究

针对蜜蜂育种中世代间隔长制约遗传进展的难题，研究人员通过随机模拟比较了传统2年世代间隔与缩短母本路径至1年的选育方案。研究发现：在早期性状为主或性状间遗传相关为正时，缩短世代间隔可使20年遗传增益提升高达47%，但会加速近交累积。该研究为优化蜜蜂育种策略提供了关键理论依据，建议配套扩大核心群规模以平衡增益与近交风险。

　　

蜜蜂作为重要的传粉昆虫和蜂产品生产者，其种群健康正面临气候变化、农药滥用及病虫害蔓延的多重威胁。全球范围内蜂群的高损失率迫使养蜂人频繁更换蜂王，这意外催生了人们对选择性育种的关注。然而，蜜蜂独特的生物学特性——尤其是遵循季节性周期的繁殖方式，使得育种计划面临严峻挑战：蜂王通常在温带地区的春夏之交培育，而重要经济性状如蜂蜜总产量往往需要1年以上才能准确测定。这种性状记录与繁殖周期的矛盾，导致传统育种方案中母本路径的世代间隔长达2年，严重限制了年遗传进展速度。

为突破这一瓶颈，来自法国农业科学院等机构的研究团队在《Heredity》发表了一项创新性研究。他们通过建立考虑蜜蜂特异性（单双倍体、多雄交配）的随机模拟模型，系统评估了将母本世代间隔从2年缩短至1年（仅记录早期性状）对遗传增益和近交的影响。研究揭示了性状权重与遗传相关性对育种效率的调控规律，并提出通过扩大核心群规模来平衡增益与遗传多样性的策略。

研究采用三大关键技术：1）基于R语言构建的随机模拟框架，整合蜂群特异性遗传模型（包含蜂王效应a^Q和工蜂群体效应a^W）；2）多性状BLUP评估系统，通过AIREMLF90软件估计遗传参数（如工蜂-蜂王效应遗传相关r_W,Q）；3）动态近交追踪算法，量化不同选育方案下有效群体规模的变化。研究设置18个测试蜂场的环境效应，模拟了24个基础蜂王构建的封闭群体在20年选育期的表现。

遗传增益分析
结果显示：当育种目标侧重早期性状（如H_1:0）或性状间遗传相关为正时，缩短世代间隔方案（Alt）的遗传增益显著优于传统方案（Base），最高提升达47%。这种优势源于三方面：世代周转加速25%、母本选择强度提高7.5%（避免二次随机死亡率），以及早期性状选择准确度保持。值得注意的是，即便在侧重晚期性状（如H_0:1）且性状间遗传相关为零时，通过记录已选母本的晚期性状数据仍可实现17%的增益提升。

近交动态
尽管Alt方案每代近交率降低8%，但因世代周转加速33%，20年后群体平均近交系数仍比Base方案高0.04-0.07。模拟表明将选留母本数量从24增至36，可在基本保持遗传增益的同时，使近交系数降低18%。

讨论与展望
这项研究首次量化了部分表型记录策略在蜜蜂育种中的应用价值，为平衡遗传进展与群体可持续性提供了实证依据。研究者特别指出，在实施缩短世代间隔策略时，需配套采取扩大核心群、开发蜂王寿命早期预测指标等措施。未来随着蜂群基因组选择技术的成熟，或可实现不牺牲晚期性状记录的早期选择突破。该成果对全球蜜蜂遗传改良计划具有重要指导意义，尤其为地中海气候区利用晚季雄蜂繁殖优化育种时序提供了理论支持。