به طور کلی گونه­ها، نژادها و دورگه­ های زنبور عسل اختلافات ظاهری، ساختمانی و رفتاری زیادی با هم دارند. این تفاوت­ها اساساً تحت انتخاب طبیعی در طول زمان بسیار طولانی حاصل می­شود . بعضی از خصوصیات حاصله از نظر محققین مطلوب و بعضی نامطلوب می­باشند. یکی از خصوصیات جالب توجه زنبور عسل این است که منشأ جنسیت آن­ها هاپلودیپلوئید می­باشد. در این پست اطلاعات کاملی در مورد ژنتیک و اصلاح نژاد زنبور عسل در اختیار ما قرار می دهیم.

ژنتیک و اصلاح نژاد زنبور عسل

به عبارت دیگر زنبورهای نر هاپلوئید بوده و از تخم­های بارور نشده حاصل می­شوند و ماده ­ها (ملکه­ ها و کارگرها) دیپلوئید هستند و از تخم­های بارور به وجود می­آیند. ماده­ ها گرچه از نظر ژنتیکی یکسان هستند ولی از نظر ظاهری و رفتاری و فیزیولوژیکی تفاوت زیادی دارند که این امر تحت تأثیر شرایط محیطی و نحوه پرورش آن­ها حاصل شده است.

ملکه زنبور عسل معمولاً 2 تا 3 سال زندگی می­کند و می­تواند در دوران زندگی خود صدها هزار نوزاد به وجود آورد. در حالی که کارگرها عمر خیلی کوتاه­تری داشته و از نظر رفتاری بسیار پیچیده و متنوع هستند. با توجه به گسترش روز افزون نژادها و هیپریدهای زنبور عسل در سطح جهان و همچنین با توجه به اینکه جفتگیری ملکه زنبور عسل به طور طبیعی در فضای آزاد و به صورت تصادفی با زنبورهای نر موجود در محوطه و خارج از کنترل انسان انجام می­شود این امر موجب تنوع و گستردگی هر چه بیشتر خصوصیات نژادی می­شود به طوری که دستیابی به نژاد خالص از نظر ژنتیکی و به طور طبیعی کاری بس دشوار می­باشد.

از طرف دیگر ابداع و پیشرفت فن تلقیح مصنوعی ملکه زنبور عسل توسط  زمینه کنترل ژنتیک زنبور عسل را فراهم نموده، به طوری که مطالعات اصلاح نژادی و دورگه گیری زنبور عسل به طور گسترده­ای رونق گرفت و امروزه می­توان ادعا نمود که زنبور عسل تنها حشره ­ای است که تلقیح مصنوعی بر روی آن با موفقیت کامل انجام شده و راه را برای مطالعات ژنتیکی و اصلاح نژاد کاملاً باز نموده است.

سیتولوژی زنبور عسل

مطالعات و تحقیقاتی که تا کنون در مورد یاخته شناسی زنبور عسل انجام شده است نشان داده که در گونه زنبور عسل غربی (Apis mellifera) سلول­های جنسی نر 16 کروموزوم و سلول­های جنسی ماده 32 کروموزوم وجود دارد.. همچنین در گونه زنبور عسل هندی (Apis cerana) تعداد کروموزوم­ها در نرها 16 و در ماده ­ها 32 کروموزوم­ گزارش گردیده است. .

در دو گونه زنبور عسل کوچک (Apis Florea) و زنبور عسل بزرگ (Apis dorsata) تعداد کروموزوم­ها در نرها 8 و در ماده ­ها 16 عدد می­باشد.  تنوع تعداد کروموزوم در گونه­های مختلف زنبور عسل یکی از دلایل تکامل این حشره در طول دوران تکاملی می­باشد.

برای ثابت ماندن تعداد کروموزوم­ها در سلول­های جنسی نرها لازم است تغییراتی در مرحله تقسیم سلولی میوز انجام شود. مطالعات مختلف منتج به تئوری­های مختلف شده که مهمترین آن­ها توسط Sharma, et al, 1961 ارائه گردیده است.

تحقیقات این محققین در مورد زنبور هندی (A.cerana) چنین بیان می­دارد که در مرحله میوز اول جوانه­ های سیتوپلاسمی از سلول جنسی خارج می­شود و سپس اجسام مدور از جنس پروتئین وارد این جوانه­ های سیتوپلاسمی شده و کلاً از سلول جدا می­شوند.

پدیده جالب توجه دیگری که در یاخته شناسی زنبور عسل مشاهده گردیده این است که در بیشتر نژادها تخم­های غیربارور به زنبور نر تبدیل می­شوند ولی در نژاد A.m.capensis زنبورهای کارگر قادرند تخم­های غیر باروری بگذارند که اکثر آن­ها به زنبور ماده تبدیل می­شود. (Onions, 1912, 1914, Jack, 1916).

این نژاد زنبور عسل قادر است برای ماه­های متمادی بدون ملکه باقی مانده و کارگرها با روش فوق تولید مثل کرده و بدون آنکه زنبور نر تولید کنند به زندگی خود ادامه دهند و بالاخره در زمان مناسبی تولید ملکه نمایند.

همچنین از لاروهای حاصله از کارگرهای این نژاد می­توان مصنوعاً اقدام به پرورش ملکه نمود  گرچه Mackensen در سال 1943 گزارش نمود که تولید زنبور ماده از تخم­های غیر بارور در لاین­ های مختلف زنبور عسل اتفاق می­افتد ولی نسبت تولید آن­ها بسیار کم و در حدود 1 تا 2 درصد می­باشد ولی نسبت تولید این گونه زنبورهای ماده از تخم­های غیری بارور در نژاد A.m.capensis بسیار بالا بوده و شاخص این نژاد است. علت این پدیده را به وجود آمدن دو هستک در مرحله میوز دوم و سپس متحد شدن آنها برای ایجاد هسته اصلی سلول گزارش نموده­اند.

تفکیک جنسیت ماده ­ها

تحقیقات و مطالعات متعددی که تا کنون در مورد تفکیک جنسیت در زنبورها انجام شده نشان داده است که معمولاً زنبورهای نر هاپلوئید بوده و از تخم­های غیر بارور به وجود می­آیند و ماده­ ها دیپلوئید بوده و از تخم­های بارور حاصل می­شوند.

بنابراین بحث اصلی در مورد تفکیک جنسیت در شکل ماده ­ها ست. در زنبور انفرادی یا نیمه اجتماعی اصولاً جنسیت یا تفکیک شکل ماده­ ها کاملاً مشخص نیست، ولی در زنبورهای اجتماعی اولیه مثل زنبورهای مخملی از جنس Bombus تفکیک جنسیت ماده­ ها از روی رفتار آن­ها مشخص می­شود و از نظر ظاهری کاملاً مشخص نیستند، در حالی که در زنبورهای اجتماعی اغلب شکل یا جنسیت ماده ­ها نه تنها از نظر رفتاری بلکه از نظر ظاهری نیز کاملاً مشخص و تفکیک یافته ­اند. مثلاً در مورچه ­ها جنس ماده به اشکال مختلف ملکه، کارگرها و سربازها دیده می­شوند که از نظر ظاهری و رفتاری با یکدیگر تفاوت دارند.

در زنبور عسل تفکیک جنسیت ماده­ ها به شکل بسیار بارزی در ملکه و کارگرها مشاهده می­شود. از نظر ظاهری اختلافات بسیار بارزی با یکدیگر دارند و از نظر رفتاری نیز تفاوت­های عمده و اساسی از خود نشان می­دهند. کارگرها که ماده­ های عقیم هستند دارای رفتار بسیار پیچیده بوده و اکثر فعالیت­های کلنی در داخل و خارج کندو از جمله نظافت داخل کندو، تغذیه نوزادان، ترشح موم و ساختن­ شان، مراقبت از کلنی، جمع ­آوری شهد، گرده گل، آب، بره موم و غیره به عهده آنهاست.

در حالی که ملکه ماده بارور بوده و فقط وظیفه تخم­گذاری و تولید نوزادان را به عهده داشته و رفتاری پیچیده و فعالیت­های متعددی ندارد. از نظر تکاملی کارگرها نسبت به ملکه شباهت بیشتری به اجداد خود دارند. در تکامل حشرات اجتماعی پدیده فوق ­الذکر مشهود است. به عبارت دیگر در طول دوران تکاملی به تدریج که حشرات از زندگی انفرادی به طرف اجتماعی گرایش پیدا کرده تا به حد زندگی اجتماعی امروزه رسیده­اند ماده­ های بارور آن­ها رفتارهای اولیه خود را از دست داده ­اند و اساساً وظیفه تخم­گذاری را عهده ­دار شده ­اند. ولی ماده­ های عقیم آن­ها رفتار هایشان پیچیده ­تر و یا حداقل رفتارهای اولیه خود را حفظ کرده ­اند.

عوامل مؤثر در تفکیک ماهیت ماده­ها در زنبورها

تا کنون برای تفکیک ماده­ ها علل مختلفی را ذکر کرده ­اند از جمله:

1-عوامل ژنتیکی: در زنبورهای جنس Melpona مشاهده شده که نسبت تولید ملکه به کارگرها یک به سه است. بنابراین کاملاً مشخص است که تفکیک جنسیت ماده ­ها به وسیله دو ژن (2 alleles) صورت می­گیرد. یعنی اینکه اگر هموزیگوت باشد به تولید کارگرها و اگر هتروزیگوت باشد به تولید ملکه منجر خواهد شد. در این زنبورها گر چه ترکیب غذای لارو نیز در تفکیک ماهیت ماده مؤثر است ولی نقش ژن­ها عامل اصلی می­باشد.

2-عوامل محیطی: عوامل مختلف محیطی ممکن است منجر به تفکیک ماهیت ماده شود. مثلاً در مورچه ­ها در صورتی که دوره رشد جنینی درتخم در خلال زمستان صورت گیرد رشد آن­ها سریع­تر بوده، درشت­تر شده و حاوی مقدار بیشتری RNA خواهند شد و نهایتاً به ملکه تبدیل خواهند شد. بر عکس در صورتی که رشد جنینی در طول تابستان انجام شود لاروها کوچکتر شده و مقدار RAN آنها کمتر، و به کارگرها تبدیل خواهند شد.

3-علل تغذیه­ای: در بعضی از زنبورها مثل زنبور عسل، بعضی از زنبورهای پارازیت، مورچه­ ها و زنبورهای مخملی (جنس Bombus) ترکیب شیمیایی غذای دوره لاروی نقش اساسی در تعیین و تفکیک جنسیت ماده­ ها دارد. مثلاً در شرایط طبیعی در صورتی که ملکه زنبور عسل کشته شده و از بین برود، اگر در داخل کندو نوزاد جوان (لاروهای سنین اولیه) وجود داشته باشد زنبورهای کارگر یک یا چند سلول کارگری حاوی نوزادان جوان را تغییر شکل داده و به سلول ملکه تبدیل می­کنند.

سپس به لارو موجود در آن­ها به مقداری زیادی ژله سلطنتی داده به طوری که پس از مدتی تبدیل به ملکه خواهد شد. بنابراین در اینجا نوع غذا عامل اصلی تفکیک ماهیت ماده محسوب می­شود. همانطور که قبلاً گفته شد در زنبورها وضعیت هاپلو – دیپلوئیدی آنها عمومیت داشته، نرها هاپلوئید و ماده ­ها دیپلوئید می­باشند.

جفتگیری افرادی که از نظر ژنتیکی به هم شباهت داشته باشند منجر به مرگ و میر در نوزادان شده و قدرت ادامه حیات آن­ها در نسل­های مختلف کاهش می­یابد.  گرچه زنبورهای نر از نظر ژنتیکی هاپلوئید هستند ولی برای اولین بار Rothenbuhler در سال 1957 نرهای زنبور عسل را مشاهده کرد که ترکیب بافت­های آن هاپلوئید و دیپلوئید بودند.

متعاقب آن محققین دیگر این اکتشاف را تأیید کردند. تا قبل از این کشف چنین تصور می­شد که تخم­های هموزیگوت دیپلوئید می­میرند و قابلیت ادامه حیات نداشته و نمی­توانند به زنبور نر تبدیل شوند. ولی Woyke در سال 1962 و 1963 ثابت کرد که تخم­های دیپلوئید نر تفریغ شده ولی لاروهای حاصله به وسیله زنبورهای کارگر خورده می­شوند. این محقق در مطالعات مختلف به این نتیجه رسید که تخم­های دیپلوئید نر که در شرایط طبیعی قادر به ادامه حیات نیستند را می­توان به طور مستقل و مجزا از کلنی و در داخل انکوباتور پرورش داده تا اینکه تبدیل به زنبور نر دیپلوئید شوند.

Woyke در سال 1967 در بیست و یکمین کنگره بین ­المللی تحقیقات زنبور عسل علت خورده شدن لاروهای نر دیپلوئید  در داخل کندو توسط زنبورهای کارگر را بدین صورت گزارش نموده که هورمون مخصوصی توسط لاروهای نر دیپلوئید ترشح می­شود که زنبورهای کارگر با دریافت این هورمون به وجود آن­ها پی برده و رفتار غریزی همخوارگی آن­ها تحریک شده که منجر به خوردن این گونه لاروها می­گردد.

این تجربه است که کمک می کند در هر تجارتی موفق شوید، ما بدون هیچ چشم داشتی تجربه خود را در اختیار شما خواهیم گذاشت
گروه تولیدی پژوهشی نیازی