摘要：从国内外探索研究蜜蜂人工授精技术发展进程，人工授精技术对蜜蜂育种技术发展的影响，人工授精技术在蜜蜂育种工作中的应用以及蜜蜂人工授精技术的应用前景等4个方面进行了阐述，使人们对该技术能够进一步加深了解和更好地发挥作用。蜜蜂人工授精技术的成功应用，推动了蜜蜂育种技术的发展，其重要性在于为蜜蜂细胞学研究、遗传学研究和育种工作中原良种保存繁育、单群选择、近交系、自交系、纯系的培育以及大规模的杂交组合配制等提供了可靠高效的实验手段。
关键词：蜜蜂；人工授精技术；研究应用
1蜜蜂人工授精技术的发展历程
1.1国外对蜜蜂人工授精技术的研究
文献记载，人类在200多年以前开始探索蜜蜂人工授精技术。18世纪到19世纪初，人们探索蜜蜂人工授精的方式方法比较杂乱，有人把雄蜂精液滴在蜂王的蛹或成虫上，也有人把雄蜂精液涂到未受精卵上，或者在蜂王体表的不同部位进行授精，但都没有成功。1814年瑞士科学家F.于北，最早进行蜜蜂人工授精试验，他用一种毛笔状的工具，把雄蜂精液涂抹在蜂王阴道口上，虽然这个尝试未能成功，但他的试验给后来人以有益的启示。1883年德国W.汪克勒设计了一个能插入蜂王阴道的注射针头，称其为“人工阴茎”，使用时装在一只注射器上。1887年美国N.W.麦克莱恩用木板制造了一个蜂王夹板，把蜂王固定在夹板的凹槽里，夹板外露出蜂王腹部末端几节，用一支皮下注射器和一枚加工过的针头采集雄蜂精液并进行人工授精。19世纪末还有人采用玻璃细管进行采精，精液用生理盐水稀释后给蜂王授精。同一时期，多个国家先后出现了用手或简单装置把蜂王固定住，一手拿着雄蜂，试图在人手的撮合下，使雄蜂和蜂王进行交配；后来，还有人把雄蜂精液滴入到性成熟蜂王打开着阴门里。进行这种“手持交配”经历了一个很长的时期，从19世纪末到20世纪50年代很多人都进行了这种试验。但是前苏联V.V.特里亚斯特经过多次认真试验后得出的结论是：无论采用哪种“手持交配”的方法，精于进入蜂王受精囊的数量都很少，其精子数量只有自然交尾的0.5％～2.0％，没有实用价值。此后，还有人把大量的雄蜂和蜂王囚禁在笼内进行交配尝试，都没有成功。1924年美国RL沃森开始研究蜂王人工授精技术。他熟悉吹玻璃管技术，因而设计制造了微量注射器。1927年沃森设计成功了微量注射器和授精装置，把微量注射器安装在具有两向导轨的巴伯吸量管操纵系统上，再组装在体视显微镜台上，控制注射器的移动，蜂王固定夹板用橡皮筋固定在镜台的另一端，用解剖镊子张开蜂王的背腹板进行人工授精，结果取得了前所未有的成绩。因此，世界公认沃森为现代蜜蜂人工授精技术的创始人，这种技术又称之为蜂王器械授精。
1928年美国W.J.诺兰掌握了沃森的蜂王授精器械操作技术后，设计制造了拉开蜂王螫针腔的弹夹、背钩和腹钩，用玻璃管制作成了蜂王固定器。1930年美国H.H.莱德劳将二氧化碳通入蜂王固定器的管内作为麻醉剂，使蜂王麻醉，便于人工授精操作。1931年莱德劳制造出了一个马蹄形的弹夹，用以打开蜂王螫针腔。1933年莱德劳解剖了一些自然交尾后返回蜂巢的蜂王，他发现在蜂王阴道中部有一个舌状阴道瓣突的作用如同一个阀门，在它突起时完全关闭中输卵管的开口，对蜂王交配后防止精液外流和促使精于转移到受精囊中有重要作用，同时得出结论，人工授精针头必须越过阴道瓣突把精液注入到输卵管内。他用一个细金属环使阴道瓣突倒下，以露出中输卵管口。1944年莱德劳根据蜂王阴道内的特殊结构，制造了用于压低阴道瓣突的阴道探针，人工授精时让针头沿着阴道探针的背面顺利进入到蜂王中输卵管内。
20世纪30年代以后美国H.H.莱德劳、O.W.麦肯森、W.J.诺兰、W.C.罗伯茨、J.R.哈博、德国F.鲁特纳以及前苏联T.A.阿维季相等人对蜜蜂人工授精注射器、针头、蜂王麻醉器以及注射操纵装置等部件不断进行改进。
1944年美国W.C.罗伯茨等人发现蜂王有重复交配现象，蜂王须与6～9只雄蜂交配，认为对每只蜂王进行人工授精也须应用多只雄蜂的精液，才能达到与自然交尾相同的效果。1947年O.W.麦肯森发现，用二氧化碳作麻醉剂不仅对蜂王无害，而且还有消除发情反应和刺激蜂王提早产卵的作用。麦肯森还研究了隔膜式注射器，使人工授精的工作效率和成功率有了很大提高。
20世纪在世界上通用的麦肯森注射器就是以他的姓名命名的。麦肯森注射器研究成功后第3年，H.H.莱德劳设计了带有螺旋推进导轨并与麦肯森注射器配套的人工授精仪，莱德劳还首先使用了抗生素的稀释液，降低了细菌对精液的污染，提高了人工授精蜂王的成功率。20世纪80年代，德国F.鲁特纳等人又设计了一种结构精密、性能优良的多向导轨的人工授精仪。至此，蜜蜂人工授精技术、仪器设备以及理论研究，均达到相当高的水平。
2003年周玮译“小型万维手动schleyⅡ型人工授精仪的改进”。该文介绍了schley公司长期致力于人工授精仪技术的教学实践，面对众多不同需求的学生工作，促使schley公司设备不断改进创新，每次技术改进都使设备更加实用。对于严谨的蜜蜂育种工作者而言，蜜蜂人工授精技术是一项十分重要的技术，新型的schleyⅡ型人工授精仪它使得蜜蜂人工授精技术更加容易掌握。
1.1.1雄蜂精液采集与常温贮存及授精技术的研究进展
1969年美国Poole和Taber在试管内贮藏雄蜂精液已经获得成功，在室温下能够将精液贮藏13个星期，1970年他们用麦肯森注射器采集精液，然后经过离心，火焰封口，在10～13℃下贮藏35个星期。并用麦肯森注射器采集精液，然后经过离心、火焰封口，进行贮藏。这种方法把精液从注射器转注到毛细管不仅要花费时间，而且使精液容易受到污染。1974年Harbo设计了一种能在可装卸的毛细管内注射器和贮存精液的注射器，毛细管的容量为50～60μL，一端拉成针头。使用这种注射器就不需要将精液转注到贮藏管内，也不需要离心了，直接可进行人工授精。但是，它不能精确控制精液的移动，玻璃拉制的针头和推杆容易破损。1980年Katanoglu＆Peng把麦肯森注射器的针头加以改造，研究成功了一种新型注射器。这种新型注射器既可用来贮藏精液，又可进行人工授精。该注射器有良好的吸力，又有平衡压力的泄压孔，在拆装时不觉动毛细管内的精液柱，还有一个精确的控制机构。每个贮藏管盛装的精液可以给多只蜂王授精。同时他们还研究了采集雄蜂精液的漂洗技术。其精液采集器由漂洗精液的漏斗、聚乙烯连接管和精液采集管三部分组成。此漂洗方法操作容易而快速，无需借助于显微镜，在短时间内能够容易地采集到大量的雄蜂精液，它比传统的采集精液的方法更快速。
1.1.2影响进入人工授精蜂王贮精囊内精子数量的研究
1944年以前人们认为蜂王只与一只雄蜂交配，因此早期蜜蜂人工授精仅以1.0～2.5mm3(μL)精液来授精，其进入蜂王贮精囊内精子数量平均没有显著差别。
1951年Trysko，1954年Tdber，1955年Woyke发现蜂王在一次婚飞中可进行多次交配。1960年波兰J.Woyke发现一次成功的自然交尾后的蜂王在它们贮精囊内大约有5.34百万个精于。一个雄蜂可射出11百万个精子，几乎是蜂王贮精囊装载的2倍。然而用1mm3精液约7.0百万个精子给蜂王人工授精时，仅有1.39百万个精子(20％)进人蜂王贮精囊，若使用8mm3精液(约56百万个精于)给蜂王进行人工授精，进入蜂王贮精囊内的精于只有授精量的9.6％；1964年美国Mackense的试验为5.2％。因此，Woyke建议凡仅一次人工授精的蜂王可用8mm3精液。分作两次人工授精时，每次可用4mm3精液，并认为进人蜂王贮精囊内的精子数多少取决于注******液数量(Mackense，1964)。1960年Woyke，1975年Foti发现自然交尾的蜂王，贮精囊较大的比贮精囊较小的含有更多的精子数。
1970年Vesely授精后的蜂王放在核群内自由活动，则它的输卵管内的精液会排除干净，可增加进入贮精囊的精子数。反之，蜂王被保存在纱笼内，则精液会滞留在输卵管内。1967年、1971年Woyke移植最小的幼虫培育出的蜂王，可增加贮精囊进入的精子数。1973年Woyke＆Jasinski授精后把蜂王保存在温度为34℃处，比把蜂王放回温度较低的哺育笼内进入贮精囊内的精于数量多。1974年Woyke，Jasinski和Smagowska发现，用相等数量的精液不同种系的蜂王进行人工授精，其贮精囊内的精子数目在统计学上意大利蜂)(高加索蜂的杂交王显著高于高加索蜂x卡尼鄂拉蜂的杂交蜂王。1975年Foti，Grosu和D，agan报道，蜂王在授精前后与30只工蜂一起关在笼内，其结果与蜂王保持在核群内一样。1976年Woyke和Jasinski当蜂王达到5～14日龄时可进行人工授精。
1979年Woyke报道了工蜂与蜂王的接近对人工授精结果的影响，总共96只蜂王，各以8mm3精液进行人工授精，授精后的蜂王被分放到：1)在不伴有工蜂的哺育纱笼内；2)带有10个工蜂的哺育纱笼内；3)具有隔王片的哺育笼内；4)在两面具有隔王片的10×6.5×2.5cm的雄蜂蜂笼内；5)在两面具有隔王板片带有巢脾的16×6.5×2.5cm的小隔离器内；6)在能够遮盖整个巢脾26×36cm具有隔王板片的大型隔离器内。授精后48h解剖蜂王，检查输卵管内精于的存在，并计算贮精囊内的精子数，其结果是：在纱笼里无论有无工蜂伴随蜂王，有5.6％的蜂王输卵管内有残留的精液；而保存在隔王笼或隔王器内的蜂王，有4.7％的蜂王输卵管内有残留的精液。在没有工蜂伴随的纱笼内的蜂王，其贮精囊内只有3.02百万个精子；在配备有隔王片的隔离器内的蜂王，其贮精囊的精子增加75％。因此，建议授精后的蜂王应放在有隔王片制造的隔王器内的巢脾上，直到它开始产卵。
1982年Woyke等人报道了伴随工蜂数量对保存的室外小交尾群的人工授精蜂王贮精囊内精子数的影响将160只蜂王全部用8mm3精液授精，分别放入1脾和4脾两种类型的交尾箱内，每10群为一组，8组每小群的工蜂数分别为：0只，50只，100只，200只，350只，500只，750只，1000只。小群放在室外，每天分别在8∶30，13∶00和20∶00用热电偶测定箱内外温度。授精2天后，20只蜂王中除了5只没有工蜂伴随的死亡外，其余蜂王的输卵管中仍留有残余的精液。几乎所有由100只或更多伴随工蜂的蜂王的输卵管内有残余的精液。1脾或4脾没伴有工蜂的小群中的蜂王贮精囊内精子量最少为1.4百万和1.2百万。50只有工蜂伴随的蜂王贮精囊内精于数量有两倍增加。达到2.6百万和2.7百万。工蜂数量增加到200只时，贮精囊内精子数量仅稍有增加，但当伴随蜂数增加到350只时，贮精囊内精子数达到3.7百万和3.6百万。为没有工蜂伴随的蜂王精子数的3倍，为有50只伴随工蜂的蜂王精子数的1.4倍，进一步增加工蜂数直到1000只，贮精囊内精于只有很少或没有增加，平均为3.95百万和3.68百万，差异不显著。伴随工蜂数量的增加，使蜂群温度从18.0℃升至31.6℃。为使蜂王贮精囊得到正常数量的精于，室外小核群中的人工授精蜂王至少要有350只伴随工蜂。
1982年美国A.B.伯尔坦等报道了少量多次授精与蜂王贮精囊中的精于量，用少量的稀释精液给蜂王多次授精，进人贮精囊中的精子数量显著多于等剂量的一次性授精（P＜0.01)。数次相同的小剂量授精，第二次授精进入贮精囊中的精于数量高于第一次，使用液态氮(-196℃)贮存的精液，在不同的两组试验中，第二次授精进入贮精囊的精子数分别占总数的77％和68％，用新鲜的稀释精液时第二次占61％。
1983年Woyke报道精于进人人工授精蜂王贮精囊的动态，授精1mm3，2mm3，4mm3或8mm3的蜂王，每只蜂王带伴随工蜂250只，放在34℃温箱内或不带工蜂关在无王群内，最初4h授精量与有无工蜂对精于进入贮精囊的速度影响极小，为20～30万/h。授精1mm3和2mm3的蜂王，4～8h后转移过程基本结束，但授精8mm3的蜂王，至少要延长到40h。有无工蜂，在授精1mm3或2mm3时，对贮精囊内最后精于数只有小的或没有影响。而授精4mm3或8mm3时，和工蜂关在一起的蜂王贮精囊内的精子数明显多于不带工蜂的蜂王。因此，在采用大精液量授精时，工蜂和蜂王关在一起是很重要的。
1992年拜斯.B报道了“温度对人工授精蜂王的影响”。该文介绍了海角蜜蜂蜂王自然交尾后，贮精囊内有精于659万。而人工授精8mm3精液，贮精囊内才有精子503万。人工授精量每次以4mm3较好，用8mm3时则精液量过大，反而妨碍了精子进入贮精囊内。实验证明，人工授精前后，蜂王放入王笼内，用200只工蜂陪侍，温度保持在34℃，相对湿度40％最为适宜。相对湿度越高，进入贮精囊内的精子数越少。
1.2国内蜜蜂人工授精技术的研究
我国早期见于报刊介绍蜂王人工授精技术的是舒少质先生，他在1929年《华北养蜂》月刊第1卷第6期刊发了“蜂王人工授精法之现实”。周庆章先生在1932年《养蜂月刊》第3卷第2期、第4期、第7期，1933年第4卷第3～5期刊发了“蜂王人工交配之研究”。邹雪蓉、李怕琳、郑国安在1963年《中国养蜂》第2期刊发了“蜂王人工授精技术”。
20世纪50年代末，我国蜜蜂人工授精技术进人应用研究阶段。1959年现代养蜂家、北京市农林科学院周崧研究员进行了人工授精技术研究，他在玻璃授精针头、授精仪的改进以及仿雄蜂生殖器授精针头等方面进行了研究和探讨，1964年蜂王人工授精技术在育种工作中得到实际应用。
1964年现代养蜂家、中国农科院蜜蜂研究所黄文诚研究员主持“蜂王人工授精技术的研究”，突破了向蜂王生殖道内注******液外溢的技术难关，人工授精的蜂王85％以上都能产受精卵。
1978年中国农科院蜜蜂研究所受农业部委托，在江西举办了第一期‘全国蜜蜂人工授精技术训练班”，正式向全国养蜂重点区和有关教学、科研等单位推广这一新技术。
1978年陈克利在《中国养蜂》第3期发表“蜜蜂人工授精”，介绍了蜜蜂人工授精的实验设备和操作方法，并通过试验表明2次授精比1次授精的效果要好，两次授精每次6μL或8μL，一次授精为7～9μL。
人工授精蜂王的始卵期通常要比自然交尾晚，一般是授精10天左右，也有15天后才开始产卵，始卵期和产卵量与授精量并不成正比。同时指出蜂王人工授精是技术性很强的实验工作，近似于显微外科操作，既需要实验技巧，也需要实践经验，所以必须进行一定时间的连续性严格训练才能奏效。
20世纪70年代我国从事蜜蜂人工授精技术比较著名专家学者有中国农科院蜜蜂研究所的陈克利、刘先蜀，黑龙江省牡丹江农校的韩行舟、侯晓辉，福建农林大学的侯光珊、张其康，四川省温江蜜蜂育种中心的翟文蓉，北京市农林科学院养蜂研究室黄融生、河北承德地区种蜂场的许文龙等。
1981年黑龙江省牡丹江农业学校韩行舟、候晓辉在《中国养蜂》第2期发表了“蜂王人工授精研究报告”。在报告中提出了蜂王大量死亡现象，有效利用雄蜂问题，在巢门口捕捉雄蜂问题，蜂王人工授精后开始产卵时间的长短问题，不同品种的雄蜂采精量及每微升精液含精子数量，对一次注射2～20μL间的注射情况，处女蜂王授精日龄情况，阴道探针的使用情况，大量人工授精处女蜂王的贮存问题，大量人工授精的工作效率问题进行探讨和讨论。
1981年4～10月，黑龙江省牡丹江农业学校受农业部委托，举办了第二期“全国蜜蜂人工授精技术培训班”，学员来自河北、山西、辽宁、吉林、黑龙江、山东、江苏、浙江、河南、湖北、湖南、广东、陕西、宁夏、甘肃、新疆、云南，共34人，使这一新技术得到进一步推广。因此，20世纪80年代我国又培养了一批蜜蜂人工授精技术能手，他们是吉林省养蜂科学研究所的薛运波、山东实验种蜂场的刘太和、黑龙江省八五三农场的吴家钦、牡丹江原种场的李增贵、牡丹江农科所养蜂试验站的吕云岭等。
1982年福建农学院养蜂系龚一飞、张其康、侯光珊与中国农科院养蜂研究所陈克利合作，首先研究成功了中华蜜蜂人工授精技术，采用自行研制的CH-I型微量注射器采集雄蜂精液，对经C02麻醉的性成熟处女蜂王进行人工授精，有效成功率达到95％以上，该技术从根本上解决了控制中蜂蜂王交配的难题，为中蜂育种和遗传研究提供了有效手段，填补了中华蜜蜂科学技术的一项空白，获福建省科技进步三等奖。
1982年黑龙江省牡丹江农业学校的韩行舟、牡丹江地区蜜蜂原种场的李增贵在《中国养蜂》第2期发表了“人工授精和自然交尾蜂王产卵对比试验”，根据试验观察认为在试验期内，人工授精蜂王与自然交尾蜂王在有效产卵量、维持群势等主要经济性状方面并无显著差异。人工授精蜂王至少可以在授精后的一年时间里应用于生产。
1982年四川省温江县农业局的翟文蓉，在《中国养蜂》第3期发表了“利用蜜蜂人工授精技术配制高×意杂交组合的试验报告”，把蜜蜂人工授精技术应用到杂交种的试验上。
1983年陈克利在《中国养蜂》第4期刊发了“蜜蜂精子生理液的配制”。介绍了4种精子生理液可作为冲洗注射器针头、润湿注射器管壁和测定精子数量与活力时使用。
1983年吉林省养蜂科学研究所完成的“蜂王人工授精技术在蜂场应用研究”通过鉴定，并培育出喀尔巴阡、卡尼鄂拉蜂王166只，使蜜蜂的原种得到有效保存，并获延边朝鲜族自治州科技进步一等奖。
1983年广东省昆虫研究所、广东龙门县养蜂研究所、广东省农业厅畜牧科，在《蜜蜂杂志》第l期发表了“中蜂蜂王人工授精技术初步研究”，在研究中统计了3037只雄蜂精液量，平均每只雄蜂能够采集到0.24μL精液，比印度雄蜂平均每只多采集0.08μL。
1984年吴家钦、陈克利，在《中国养蜂》第1期发表了“蜜蜂单雄人工授精试验初报”。单雄授精试验了7只蜂王，有6只能够产受精卵。
1984年中国农科院养蜂研究所姜妧姣，在《中国养蜂》第2期发表了“人工授精蜂王的饲养管理技术’。从小核群的组织、管理、蜂王授精的诱入、观察记录及处女王的贮存等方面介绍了人工授精蜂王的饲养管理技术。
1985年吉林省养蜂科学研究所薛运波，在《中国养蜂》第4期发表了“蜜蜂单雄多雌授精试验初报”。在试验中授精了13只蜂王，有12只蜂王在授精后的5—10天内先后产了受精卵，为蜜蜂遗传育种探索了一种新的研究手段。
1985年福建农学院养蜂系研究室、中国农科院养蜂所育种室，在《中国养蜂》第1期发表了“中华蜜蜂人工授精技术研究的进展”。从器械革新、关键技术、主要数据三个方面介绍了研究进展情况，其中主要阐述了：中蜂雄蜂性成熟日龄为出房后10～14天；中华蜜蜂每微升纯精液中所含有精子的数目约为480万；供人工授精用的处女王日龄，以5～7天为最好；最佳授精量为6μL左右；进针深度以插入阴门1mm左右为宜；人工授精蜂王的始卵期为4～17天；人工授精蜂王正常产卵一年以上，群势发展情况接近自然交尾蜂王。
1986年北京市农林科学院研究员黄融生、李盛东，在《中国养蜂》第3期发表了“蜂王自体人工授精技术的研究与应用”。1981～1985年先后给19只61～95日龄的蜂王进行了自体授精，其中有17只产生了不同数量的受精卵，总成功率为89.5％。
1987年薛运波在《蜜蜂杂志》第4期发表了“蜜蜂人工授精技术在蜂场应用过程中的配套和改革”。从小型活动板房实验室、组合式工作台、授精器械、麻醉系统、照明系统、柜式观察笼等6个方面，介绍人工授精技术在蜂场上应用的改革。使蜜蜂人工授精技术更便于转地蜂场的应用，更好地发挥其作用。
1990年福建农学院蜂学系苏荣茂、张其康、候光珊，在《中国养蜂》第5期发表了“中蜂精液漂洗技术的研究”。用漂洗技术在25～30℃条件下漂洗中蜂精液，以每分钟2000转的速度离心10min，分离出精子密度为64.25万/μL的精液。然后以每只6μL的剂量给6～14日龄的处女蜂王进行人工授精，获得正常产受精卵的蜂王6只，其子脾整齐成片，子圈明显，封盖正常，平均日产卵量与采用原精液授精的蜂王无明显差异。
1990年薛运波在《蜜蜂杂志》第11期发表了“人工授精蜂王始卵期漫谈”。从授精次数和授精量、麻醉次数与麻醉时间、小核群的温度及蜂数、精液的质量、蜂王的质量和日龄、授精技术和蜂王品种6个方面介绍了影响人工授精蜂王始卵期长短的有关因素。
1991年张其康、苏荣茂在《中国养蜂》第5期发表了“pH值和渗透压对中蜂精子活力影响的研究”。该文介绍了以三经甲基氨基甲烷为基础液，用氯化钾和氯化钠混合液调节溶液渗透压，用盐酸和氢氧化钠调节pH，研究了pH值和渗透压对中蜂精子活力的影响。结果表明，在中性三基缓冲液中，精子活力最高；pH值＜4.0，精子死亡；pH值≥8.0精子活力下降。精于在高渗(OP≥470毫渗摩尔／L）三基缓冲液中的活力强于在低渗(OP≤330毫渗摩尔/L)三基缓冲液中。
1991年苏荣茂、张其康、侯光珊在《蜜蜂杂志》第8期发表了“糖类对中蜂精子活力影响的研究”。研究结果表明，在漂洗液中添加不同糖类对中蜂精于活力有极大影响，与对照相比，在漂洗液中加入葡萄糖、果糖或半乳糖能极显著地提高精子活力(P＜0.01)；山梨糖在初期能刺激中蜂精子激烈活动，但平均精子活力与对照组没有显著差异(P＞0.05)；海藻糖虽是精液中的成分，但并不能显著提高精于活力。
目前蜜蜂人工授精技术早已写入教科书中，已经列入福建农林大学蜂学学院等大、中专院校的教学内容。许多养蜂方面的著作者贿蜜蜂人工授精技术的章节。
2蜜蜂人工授精技术对蜜蜂育种技术发展的影响
蜜蜂人工授精技术早在两个多世纪以前就有人进行了探索，但是直到1927年美国的沃森博士宣布，在实体显微镜下，采用自制的蜂王人工授精仪和微量注射器将雄蜂精液注射到蜂王生殖腔内，蜂王人工授精技术取得了成功。通过80多年的发展成为一门新技术，为蜜蜂遗传育种研究提供了可靠、有效的实验手段。20世纪50年代以来，一些养蜂科技发达的国家，在蜜蜂育种和遗传学研究方面，已经普遍采用这项新技术，并取得了满意的效果。蜜蜂人工授精技术的成功应用，推动了蜜蜂育种技术的发展，其重要性在于为蜜蜂细胞学研究以及育种工作中原良种保存繁育、单群选择、近交系、自交系、纯系的培育以及大规模的杂交组合配制等提供了可靠高效的实验手段。
2.1蜜蜂人工授精技术实现蜜蜂女父回交
蜜蜂在自然交尾情况下不可能发生女父回交，因为与蜂王交配过的雄蜂很快就死亡了，只有采用人工授精技术才可以实现女父回交。女父回交在蜜蜂遗传学上相当于同一个配子回交，因为雄蜂是单倍体，其产生的精于是完全一致的。女父回交每一世代杂合率递减50％，因此，可以快速培育出遗传性状高度稳定的蜜蜂纯系。
2.2蜜蜂人工授精技术实现母子回交
蜜蜂在自然交尾情况下不可能发生母子回交，因为蜂王交尾产卵后终生不再交尾。只有采用人工授精技术可能实现蜜蜂的母子回交。母子回交在遗传学上相当于自体授精，按蜂王的世代计算，母子回交的杂合率递减速度与女父回交相同，也可以快速培育出遗传性状高度稳定的蜜蜂自交系。
2.3蜜蜂人工授精技术可以在一个蜂场实现兄妹、表兄妹交配和姨甥回交、舅甥女回交以及连续回交
2.3.1兄妹交配同一只蜂王产的处女王和雄蜂之间的交配，称为兄妹交配。兄妹交配在蜜蜂遗传学上相当于母女回交。
2.3.2表兄妹交配姐妹蜂王所产的雄蜂和处女王之间的交配称为表兄妹交配。表兄妹交配在蜜蜂遗传学上相当于姨甥回交。
2.3.3姨甥回交处女王与其姐妹蜂王产的雄蜂之间的交配，称为姨甥回交。姨甥回交在蜜蜂遗传学上相当于姐妹交配。
2.3.4舅甥女回交处女王与其舅父之间的交配，在蜜蜂遗传学上相当于外祖母与外孙女之间的交配。
2.3.5连续回交每一世代的处女王与同一只蜂王产的雄蜂进行交配，在蜜蜂遗传学上相当于与系祖回交。以上5种交配方式如果采用自然交尾的方法，需要在严格控制隔离场地内进行，不仅要浪费许多人力、物力和时间，而且不能保证100％的可靠性，而采用人工授精技术，在一个蜂场很容易地实现上述目标，进而培育出更多的近交系进行选择。
2.4蜜蜂特殊人工授精技术
2.4.1单雄授精技术
由于来源于一只雄蜂的全部精子在遗传学上是完全相同的，用一只雄蜂的精液给蜂王授精，所产生的女儿将比其它姐妹有着更密切的关系，这些女儿从它们的父亲那里接受了完全相同的遗传物质，所以称之为超姐妹。这对蜜蜂的遗传学研究大有好处，是研究中常用的一种技术。
2.4.2单雄多雌授精技术
用一只雄蜂的精液给多只蜂王进行人工授精，这种方法可以使不同蜂王得到遗传学完全一致的精子。每只蜂王都可以产生一个超姐妹家庭，而且不同蜂王所产生的家庭彼此之间有着一种极不寻常的关系，通过后代的不同表现进行相关遗传学方面的研究。
2.4.3蜂王自体授精
把处女蜂王利用二氧化碳进行两次麻醉后，使其产卵培育雄蜂，待雄蜂性成熟时，取其精液给产它的蜂王进行人工授精现母子回交)。
2.5蜜蜂人工授精技术对蜜蜂育种技术发展的影响
蜜蜂人工授精技术促进了美国“星系”杂交种蜜蜂育种技术的发展，20世纪40年代末期，达旦父子公司一直在培育一种较好的杂交种蜜蜂，在“星系”杂交种蜜蜂的育种方案中，介绍了遗传学家卡尔博士，于1949年提供了第一批“星系”杂种蜂王。到了20世纪70年代中期的“星系”已经和早期的亲本大不相同了，他们每年都要发展一批新的近交系。要建立近交系，采用的方法包括：母女交配、姐妹交配和与祖代回交，或与配子回交。近亲繁殖的目的是选育出一个有价值的品系。该方案中的杂交是经过试验和挑选近交系之间的科学杂交，近交系杂交时，后代蜂群会显现出某种程度的杂种优势。该育种方案利用人工授精技术进行近交系的培育，培育出“星系”杂交种蜜蜂的产蜜量是同一种蜂场普通意蜂产量的130％～200％。
1977年《美国蜜蜂》第117卷第3期，刊发了“美国农业部蜜蜂品种中心的蜜蜂育种新方法。介绍了蜜蜂品种中心的长期重要目标是为美国农业培育蜜蜂良种。为了达到这一目标，该中心的全体人员必须首先解答三个重要问题：什么是良种?如何测定优良种性?怎样才能培育出良种?其中在怎样才能培育出良种方面的回答是：“利用特殊配合力制定的良种计划，其目的是培育出近交系，当他们进行杂交时，就能产生出不同寻常的杂种来”。
2.6两只雄蜂授精的育种方案
1987年黄文诚研究员根据性等位基因理论和沃依克的研究结果，提出了用两只雄蜂授精培育近交系的育种方案。即从Fl代开始每代只保留那些能够产生具有接近100％存活率后代的蜂王，淘汰那些产生存活率低的后代蜂王。
2.7蜜蜂嵌合育种法
刘先蜀、蒙小平在1988年《中国养蜂》第6期发表“蜜蜂嵌合育种法－一个新的蜜蜂育种方案”，该方案根据蜂群是由同母异父的若干个小家庭组成的这一特点，设计并初步验证了保存蜜蜂近交系的育种方案，即蜜蜂嵌合育种法。将主题父本精液和背景父本精液按1∶2的比例混合均匀，用其给近交系处女王进行人工授精，该蜂王发展起来的蜂群，将是任何时候背景工蜂都占80％，主题工蜂都占20％的嵌合蜂群，这样便可利用杂种优势来抵消因高度近交而产生的衰退现象，这样不但可使近交系得以妥善的保存，而且还可以用嵌合蜂群进行蜂产品生产。
2.8新育种法——封闭式种群组蜜蜂育种方案
美国佩奇(Page，R.E)等人在20世纪80年代提出一个“闭锁式种群组育种方案”，目的是“既不在很大程度上降低近亲繁殖，又不会使性等位基因同质，以保持由商品蜂王生产出来的蜂儿具有高的生活力”。其三个要点是种群组要大；遗传变异性要高；要循序地进行连续选择。其做法是挑选25～30只遗传性不同的蜂王组成封闭式种群组，由这些蜂王中的每一只蜂王培育只数相同的蜂王和许多雄蜂，把每只蜂王所产生的雄蜂(数量相同)进行采集精液，然后把这些精液集中起来搅拌混合均匀，用这种混合精液给每只下一代的处女王人工授精，结果每一只蜂王都有效地与极大数目的雄蜂交配，这种情况可以控制种群组丧失性基因，对由于近亲交配而丧失蜂子成活力提供了某种控制作用。
2.9蜜蜂工程育种(蜜蜂育种数理工程技术)
蜜蜂工程育种是周崧研究员1985年提出的新理论。他根据蜜蜂遗传特性，在蜜蜂育种科技领域中引入DBMS(数据库管理系统)概念(后来认为改为“蜜蜂育种数理工程技术”更为确切)。蜜蜂育种数理工程技术体系将能完善地解决一般常规育种技术难以解决的大量技术问题，其中包括蜜蜂高级工程原种和高级纯种的组配问题。
3蜜蜂人工授精技术在蜜蜂育种工作中的应用
蜜蜂育种工作中，传统上是一年或两年进行一次挑选一只或几只表现优良的蜂王，作为种王来培育下一代用的蜂王，由种王繁育出来的下一代蜂王，与该地区蜂群中聚集的雄蜂进行自然交尾。有时候这种育种方法可以改善蜂种的一般特性，但是，在遗传方面有重大改良的很少。这是由于对蜂王交配雄蜂遗传成分未能有效控制的结果。虽然有个别蜂王在性状表现上会比较优良，这主要是杂种优势发挥的作用，不能稳定地遗传下去。在现代的蜜蜂育种工作中，随着人工授精技术的发展，人们能够控制蜂王交配，使自然交尾情况下不可能实现的愿望，通过应用人工授精技术得以实现。
3.1人工授精技术可以使蜜蜂原良种保存更加科学可靠
我们都知道蜜蜂处女王和雄蜂的自然交尾是在空中进行的，并且婚飞的半径又很远，因此，蜜蜂育种场或保种场为了控制蜂王交尾，必须建立隔离交尾区。隔离交尾区应该具备适宜的气候，丰富的蜜源和良好的交通条件。但是，在转地放蜂日益频繁，蜂场密度不断增大的今天，选择具备上述条件隔离交尾区非常困难，即使具备上述条件，还有可能受到外来蜂场飞逃蜂群的干扰，很难保证控制交尾。因此，理想的控制交后只有采用人工授精的方法才能解决。应用人工授精技术在一个蜂场不仅可以保存繁育一个品种，而且可以保存繁育2个以上的蜜蜂原良种；同时在一个蜂场可以进行多个品种的观测和试验；可以节省很多的人力、物力和时间。如波兰育种用的蜂王，全部是人工授精蜂王，采蜜蜂场用的蜂王人工授精占有很大的比例。吉林省养蜂科学研究所利用蜜蜂人工授精技术保存了10多个蜜蜂原良种，出售的种蜂王人工授精占50％以上。
3.2应用人工授精技术选育近交系和纯系
美国“星系”杂交种蜜蜂的育种方案中，每年都要应用人工授精技术发展一至数个新的意蜂近交系。美国农业部蜜蜂品种中心的蜜蜂育种新方法中，利用特殊配合力制定育种计划，其目的是培育近亲繁殖系进行杂交，可望培育出不寻常的杂种来。该中心应用人工授精技术对抗孢子虫病、贮藏3‘性和寿命三个性状进行选育研究，已经取得了一定的进展。中国农科院蜜蜂研究所刘先蜀研究员应用人工授精技术选育出多个近交系进行杂交种培育。吉林省养蜂科学研究所利用人工授精技术成功培育出喀(阡)黑环系蜜蜂，同时培育10多个近交系和纯系蜜蜂。
3.3应用人工授精技术培育杂交种蜜蜂
世界上著名的斯塔莱茵就是应用人工授精技术选育出4个意蜂近交系后进行杂交培育的双交种；米德耐特就是应用人工授精技术在意蜂和高加索蜂选育出4个近交系后培育双交种蜜蜂。中国农科院蜜蜂研究所刘先蜀研究员利用意蜂和卡蜂3个高纯度近交系，应用人工授精技术培育出国蜂213、国蜂414；吉林省养蜂科学研究所应用人工授精技术，利用三个近交系培育出白山5号三交种蜜蜂，并获农业部科技进步三等奖；利用4个近交系培育出松丹1号、2号双交种蜜蜂获吉林省科技进步三等奖。
国外养蜂发达国家应用人工授精技术在配制出众多杂交组合进行对比试验；经过多年观察和测试，才选育出比较理想的杂交种蜜蜂。国内许多掌握蜜蜂人工授精技术的单位，配制几十个杂交组合进行试验，在十几个杂交组合中才选育出几个比较理想的杂交种。
通过多年的杂交种选育实验证实，只有掌握蜜蜂人工授精技术，才能配制出众多杂交组合进行试验和观测，才能培育出理想的杂交种蜜蜂。
3.4应用人工授精技术育成的良种蜜蜂
3.4.1抗美洲幼虫腐臭病的蜜蜂
在美洲幼虫腐臭病的发病高峰期，人们发现不同的蜂群对该病有不同程度的抵抗能力。1954年美国育种者从依阿华州那里取得10只蜂王进行接种美洲幼虫腐臭病原后，发现其中4群有抗性，并用人工授精技术来控制其交配，用它们建立了一个Brown系，培育出了抗美洲幼虫腐臭病的蜜蜂。帕克等人研究证明，蜜蜂对美洲幼虫腐臭病的抗性是可以遗传的。
3.4.2培育出采集苜蓿的蜜蜂
由于农业大量使用农药使许多野生授粉昆虫遭到毒杀和灭绝，在这种情况下，增加了蜜蜂对人类赖以生存的许多植物授粉的重要性。为此美国农业部农业研究局的奈依和麦肯森在大量观察蜜蜂在苜蓿花上授粉的行为表现后，制定了一个育种方案，来证明这些蜜蜂采集苜蓿花的特性是否能遗传。通过试验结果表明了这种特性有遗传的能力。1971年卡尔联合了加利福尼亚州的种子公司、合作养蜂者和苜蓿种子生产者的力量，进行了培育为苜蓿授粉的蜜蜂。利用人工授精技术经过几个世代的选育，结果选育出了对苜蓿具有高度采集力的蜜蜂。
3.4.3培育出喀(阡)黑环系蜜蜂
吉林省养蜂科学研究所1989年应用人工授精技术进行单雄授精、近交、自交等11年选育工作，培育出喀(阡）黑环系蜜蜂，1991年荣获国家科技进步二等奖。2002年该所应用人工授精技术以蜂蜜高产近交系和王浆高产近交系为亲本，通过杂交把蜂蜜、王浆高产基因集合到一体，然后通过回交定向选育和自交固定，使蜂蜜、王浆高产性状稳定遗传给后代，最后采用闭锁繁育技术进行保存，培育出了黄环系蜜浆高产良种蜜蜂。2003年该所应用人工授精技术选育多个蜂胶高产近交系为亲本进行杂交、定向选育、自交固定等措施，培育出了蜜胶高产良种蜜蜂。
2005年中国农科院蜜蜂研究所主持、吉林省养蜂科学研究所等3个单位参加完成“蜜蜂资源高效利用与产业化开发”十五国家攻关项目。利用人工授精技术成功地稳定了前期所选育的蜜蜂抗蜗品系和蜂胶高产品系的遗传性状。
4蜜蜂人工授精技术的应用前景
蜜蜂人工授精技术是一项技术性很强的工作，并不是一朝一夕做几十只蜂王就能熟练掌握该技术，所以学习该技术的人不能浮躁，不能急于求成，必须进行一定时间连续性做几百只蜂王的严格训练才能奏效。国外到了20世纪60年代末，人工授精技术已经达到使人工授精蜂王的有效产卵量可以同自然交尾王相媲美的程度。技术熟练的专业技术人员一天可以给150只处女王进行人工授精。
1977年美国蜜蜂育种专家S.泰布勒等提出了“蜂王人工授精取代自然交尾——养蜂业可能的发展趋势”，专业性育王场可以引进人工授精技术，用人工授精蜂王取代自然交尾蜂王。
我国虽然对蜜蜂人工授精技术研究的时间相对晚些，但是到20世纪80年代中期，一个熟练的专业技术人员一天可以给200多只处女王进行人工授精。1983年吉林省养蜂科学研究所在选育白山5号过程中，应用人工授精技术组配的杂交种蜂群可以维持15张子脾，使用2年的蜂王仍能保持15张子脾，人工授精的杂交蜂王的有效产卵量等方面达到了同自然交尾王相媲美的程度，当时马德风老师来蜂场指导时看到该蜂群后给予了充分肯定和高度评价。此后，该所保存的10多个原良种蜜蜂都是应用人工授精技术培育的；推广的良种蜂王50％以上是人工授精蜂王。随着科学技术的不断发展，今后推广的人工授精良种蜂王会不断增加。
蜜蜂人工授精技术更为重要的是为蜜蜂细胞遗传学研究和育种工作中原良种繁育，近交系、自交系的选育以及大规模配置杂交组合等提供了高效、可靠的手段。如德国蜜蜂育种专家卢特涅教授研究东、西方蜜蜂种间杂交就是采用了人工授精技术。
今后一定时期蜜蜂育种的目标总体趋势是培育优质、高产低耗、抗病、温驯的新品种。培育这些新品种，其中科学、高效、可靠的技术之一就是人工授精技术。在蜜蜂育种理论和方法方面，除了近几年来提出的蜜蜂育种数理工程技术理论，蜜蜂闭锁育种理论之外，遗传学领域的遗传工程，体细胞杂交等新技术育种将会出现，都将会对人工授精技术的发展起到巨大的推动作用。所有这些，都为人工授精技术展示了广阔的前景。湖北天马养蜂场，加我们的微信一起学养蜂。
笔者通过26年来对蜜蜂人工授精技术的学习和实践，结合国内外蜜蜂育种技术的发展成就，介绍蜜蜂人工授精技术的研究及应用进展情况，使人们对蜜蜂人工授精技术能够更加了解，让这一新技术更好地发挥作用。
引自《蜜蜂杂志》2007（7～8）