研究揭示东方蜜蜂多样性丧失和农药抗性演化
化学农药导致环境污染，并对蜜蜂等传粉昆虫造成威胁。通常，昆虫长期监测数据缺乏统一且可重复的采样方法，使学界对当前物种状况的不确定性进一步增加。博物馆标本中蕴含的遗传信息反映了特定历史时期目标物种及其群体的遗传信息，为解析近期人类活动对种群影响提供了宝贵的历史数据。昆虫的博物馆标本数量远高于其他类群，因而昆虫标本在解析近代人类活动影响中具有优势。
近期，中国科学院动物研究所研究团队等，获取了46份距今约120年的东方蜜蜂标本，并与352份现代样本进行全基因组比对，样本覆盖了东方蜜蜂主要地理种群。这是目前已知的首个针对非模式昆虫开展的系统性博物馆基因组研究之一。研究显示，东方蜜蜂主要谱系在百年间未消失，但它们的核心种群遗传多样性显著下降。考虑到中部种群是东方蜜蜂大陆支系的遗传中心，是新亚种和种群的摇篮，是应对未来压力适应的基础，其核心种群基因多样性下降，意味着蜜蜂应对未来气候变化和环境压力的能力或在减弱。
研究团队通过分析在时间上发生显著等位基因频率变化的SNP位点，发现上述基因高度集中在突触膜、离子通道、乙酰胆碱受体（nAChR）等与神经系统功能相关区域，这些正是商业化农药的主要作用靶点。这表明，农药或已成为东方蜜蜂基因组发生变化的主要进化驱动力，而蜜蜂正在经历一场“基因层面的进化竞赛”。
实验进一步验证发现，马来西亚的现代蜜蜂群体在这些关键基因区域中，保留了更多“古老”的遗传特征。它们对农药的抗性更弱，或代表了东方蜜蜂的“历史原型”。科研人员通过吡虫啉暴露实验发现，来自中国中部的蜜蜂在14天暴露后，存活率显著高于马来西亚群体，而马来西亚蜜蜂即使在低浓度农药下，也表现出较高死亡率。转录组分析揭示，nAChR α1基因的X3转录本在中国中部种群中表达显著降低，这一变化或与其抗农药能力增强密切相关。
该研究揭示了蜜蜂在百年间的基因变化，凸显了博物馆标本在生态与进化研究中的独特价值。研究团队通过历史DNA分析，可直接量化遗传多样性的变化速率，并评估人类活动对物种的长期影响。同时，该研究呼吁加强对东方蜜蜂及其他传粉昆虫的保护，减少农药使用，并推广综合害虫管理，以防遗传多样性进一步下降。
相关研究成果发表在《国家科学评论》（National Science Review）上。研究工作得到国家自然科学基金委员会、科学技术部、中国科学院、丹麦国家研究基金会等的支持。
论文链接
博物馆基因组学揭示蜜蜂基因组变化
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