中华蜜蜂和意大利蜜蜂是一对非常相近的姐妹种，大约1千万年前起源于亚洲的一个共同“祖先”,但前者比后者具有更强的抗寒能力和抗病能力。浙江大学农学院昆虫研究所的陈学新教授课题组首次通过实验证实：这是因为意大利蜜蜂比中华蜜蜂具有更为长期的驯化过程，使之在进化过程中丧失了某些基因。这个发现从理论上证实了长期驯化可能导致生物基因多样性降低的假设。
人类很早就开始饲养意大利蜜蜂，目前该蜂已经没有野生种群；而中华蜜蜂是我国土生土长的重要蜜蜂种类，虽然也被人类驯化饲养，但仍然存在野生种群。意大利蜜蜂由于蜂蜜产量高，易于
管理，目前已在全世界饲养，中国也从20世纪早期引入后迅速推广。此前的研究发现，中华蜜蜂比意大利蜜蜂更加耐寒，更能抵御病害侵染和螨虫危害的能力，而且能为更多种类的植物，特别是高山植物传授花粉。
什么原因造成了这对“姐妹”的差异？陈学新教授认为，蜜蜂体内与免疫相关的物质－抗菌肽可能是一个重要线索。抗菌肽是生物体内普遍存在的、在免疫防御体系中发挥重要作用的生物活性物质。陈学新教授课题组利用分子生物学、比较基因组学和生物信息学等手段，经过四年的研究，克隆并鉴定了中华蜜蜂体内存在4个抗菌肽基因家族的87个不同的基因：11个abaecin、29个defensin、13个apidaecin和34个hymenoptaecin等基因，而意大利蜜蜂总共只有16个基因；这些抗菌肽基因共编码4个抗菌肽家族的26种不同的抗菌肽，而意大利蜜蜂体内只有11种抗菌肽。apidaecin对革兰氏阴性菌具有很强的抗菌活性，abaecin则对革兰氏阴性和阳性菌都具有抗菌活性，hymenoptaecin也对革兰氏阴性和阳性菌，其中包括一些人类疾病的致病菌都具有抗菌活性，而且对那些对apidaecin具有抗性的革兰氏阴性菌具有很强的抗菌活性；defensin含量较低，主要在后期表达，对革兰氏阳性菌都具有抗菌活性。正因为抗菌肽家族上具有明显的不同，而中华蜜蜂存在着绝对的优势，当这两种蜜蜂同时受到病原侵袭时，中华蜜蜂由于其具有明显的抗菌肽基因优势和具有更为丰富的抗菌肽物质将会免受其难。
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论文“Antimicrobial peptide evolution in the Asiatic honey bee Apis cerana”（中华蜜蜂抗菌肽的进化）于近日发表在美国《公共科学图书馆－综合》（PloS ONE）杂志上。杂志的评审专家认为，该研究首次全部鉴定了一个物种所有抗菌肽因家族的系统研究，获得了有趣的科学发现并富有重要价值，在实践上为进一步保护和利用蜜蜂及其重要的抗菌类物质提供了重要的科学依据。陈学新介绍，抗菌肽的相关研究还在农业、工业、医药等行业，如绿色饲料添加剂、新型食品防腐剂、新药物等开发方面有重要的应用前景。
作者：
2009-2-23