很多人以为，美国农业部贝尔兹维里蜜蜂研讨室的首要研讨方向是蜜蜂病虫害、非洲化蜜蜂以及蜂群防护与报警机制的研讨。可是，1995年该研讨室接受了一项新使命，研讨蜜蜂种质或生殖细胞的保存。
美国国会指示，美国农业部农业研讨部分应拟定国家遗传资源规划，保存重要农业物种的遗传多样性。农业研讨局在若干区域有保存作物种类的悠长前史。可是，这项指令要维护动物，包含昆虫也要保存。挑选蜜蜂作为三种形式昆虫之一，它代表膜翅意图有利昆虫，别的两种昆虫是家蝇(双翅目)和粉红棉铃虫(鳞翅目)都是重要害虫。有些研讨小组已在有用运用冰冷和天然滞育(蛰伏)来保存蝇类和毛虫(鳞翅目幼虫)害虫，可是，对昆虫来说蜜蜂有一种共同的办法，即人工授精。
一、蜜蜂人工授精和生存率
现在，蜜蜂是具有人工授精或器械授精完善办法的仅有昆虫。自从20世纪20年代开展起来的蜂王人工授精设备是顶级的和多种多样的，其间包含用于收集很多精液的哈勃氏注射器。本方案的方针之一是研发一种冷冻精液的办法。测验精子的存活率(这种办法现在运用于许多物种)对研讨有很大协助。
精子用两种不同的色彩染色，绿染料与精子头内的DNA结合，红染料只在细胞逝世时进入头部。精于头呈绿色的是活的，赤色头是死的。咱们核算若干个样本，每个样本100个精于细胞，求平均数。选用这种染色技能，我能实验多种冷冻处理，并直接点评精子。从前研讨蜜蜂精液冷冻保存的研讨人员，有必要等候用处理的精液给蜂王授精，蜂王开端产卵，卵成熟到足以看出是否在工蜂房里的悉数卵是工蜂(受精的)，仍是蜂王在不适当的位置产了雄蜂(未受精卵)。
运用生存率染色技能，可以答复一些基本问题。用已知活精液水平，从0％(悉数是死精子)到100％(新鲜精液)的精液样本，就能阐明用大于50％活精子授精的蜂王将产正常的工蜂幼虫，至少继续产一个季度。用低于50％活精于授精的蜂王，在工蜂房里产不同程度的雄蜂。作为蜜蜂育种专家运用此项实用技能，50％活精子是冷冻保存精液精液样本有必要到达的存活率阀值。
选用冷冻后存活一半以上的精于给蜂王授精，就能在一个夏日培育新蜂王，这样长的时刻足以在育种程序中扩展特别的种群。
在设置存活率阀值时，研讨人员还发现蜜蜂精子简单遭到处理的损害。精液是很浓的液体，为收集满足一次授精用的精液或许想要保存收集来的很多的精液，运用注射器进行人工授精时，要用力汲取精液，这就大大降低了精液的存活率。有些蜜蜂育种家选用从多只雄蜂收集精液的办法，将精液在稀释液里混合，然后再用离心浓缩。早年宣布的文章，离心的速度和时刻对精子的存活率影响大，速度快会损害精于。新宣布的办法，选用对精于比较温文、较低的速度，可是浓缩精液需求的时刻较长。
二、遗传力和生存率
阿根廷的安德雷博士在履行养蜂开展归纳方案，也选用这种精子生存率测定法来确认雄蜂之间的天然变异。发现雄蜂的天然变异很大，这种特别的遗传计量单位通称为遗传力。结果表明，精子生存率至少部分受遗传的影响，在遗传育种方案中，从挑选雄蜂改进精子的生存率可以定为方针。
三、精于冷冻保存
在液氮中冷冻生物安排，有必要维护细胞不受损害。与稀释液一同，将细胞维护剂加到精液里。稀释精液的冷冻和冻结的速度对精子的存活也很重要。安德雷博士等实验了多种从前用于蜜蜂精液的溶液，以确认其间那种最适合作为贮存精液的稀释液。有数种含盐和糖的生理盐溶液，pH为7和9，分量渗透压浓度(溶液中渗透压活动颗粒的总数)在350和500，精于在这样的溶液中是安稳的，而且坚持生机。
进行一系列不同稀释液、若干常用冷冻维护剂以及各种冷冻和冻结速度的实验，而且对精液样本直接进行测定。终究精液样本的存活超过了50％的阀值水平。相同也检测了新鲜精液的稀释液和冷冻维护剂对授精蜂王的影响。在夏日，方案将所有这些信息归纳在一同，构成收集和冷冻精液的规范办法。咱们将用冷冻和冻结的精于给一组蜂王授精，点评它们所产的工蜂幼虫的质量。
四、在室温条件下的贮存
从人工授精的长时刻经历，得知将收集的精液存放在室温下是或许的，但不知是否能长时刻贮存。因而，将收集的精液，密封在毛细管中，放在漆黑房间里，室温贮存1年。
令人高兴的是，精子生存率至少在8周内坚持在高水平，然后渐渐下降。少量样本没有污染，密封很好，在贮存1年后发现它们的生存率高于50％的阀值。即使只能将精液保存数周，这种办法或许能给育种家某些自在，在有很多雄蜂时收集精液，保存到有了蜂王。
不幸的是，试用室温下贮存1～8周的精液给蜂王授精，大部分蜂王产的是雄蜂卵。精所以活的。可是不履行它们的使命。后来通过屡次实验，研发出一种稀释剂刚好在授精前与精液混合，它将影响精于到达正常的活动水平，在夏日将测验这种办法，点评产卵的蜂王。
五、蜜蜂卵的冷冻保存
研讨方案包含蜜蜂卵，卵3日内发育成胚胎。开端这项研讨时，现已宣布了在液氮中冷冻果蝇胚胎的成功办法。很走运是，能与研讨者之一的田纳西州立大学的彼得·梅休尔博士一同作业。这项办法已运用到其他昆虫的胚胎。
蜜蜂生物学使胚胎保存成为应战，由于有必要个别地收集卵，它们太小在处理它们冷冻时比较困难。现在，有一套杰出的办法收集卵，并能让它们在孵化器中100％孵化。在研讨果蝇过程中，研讨人员发现选用必定发育阶段的胚胎，在冷冻后能得到较高的生存率。这对蜜蜂胚胎相同有用，48小时的蜜蜂胚胎最能耐受冷冻。咱们用精液实验的冷冻维护剂，相同适用于蜜蜂胚胎。为了使冷冻维护剂进入胚胎，有必要将卵的外壳除掉，用温文的漂白(Clorox)溶液除掉卵壳。可是用于果蝇和蚊虫胚胎的溶剂会杀死蜜蜂的胚胎。
因而，研讨停留在这一阶段，可以保存卵要比冷冻精液更令人激动。假如这些胚胎能孵化，培育到1日龄。将它们移至无王群，依照规范办法培育蜂王将是件简单的工作。这样培育出的蜂王能天然交配，不需求人工授精，也能培育出选作保存的遗传种群的雄蜂。
六、天然贮存的蜂王怎么
本方案的终究日的是，进一步地了解蜂王为什么能在相对高的温度下贮存精液多年，精子依然存活，能给卵授精。研讨人员相互协作，开端了一项斗胆的方案，企图发现蜂王受精囊里产生了什么，以及雄蜂对天然贮存的精于或许有什么影响?有一些前期的材料，若干种抗氧化剂能维护细胞防止随时刻降解，它们或许以较高的水平出现在受精囊中，并随精子存在精液里。
在曩昔的几年里，Evans博士参加蜜蜂基因组测序方案，现在有一个蛋白质组实验室从事蛋白质的大规模研讨，特别是蛋白质的结构及其功用，使人们能解剖特别安排，例如精于或处女王的受精囊，别离其间的蛋白质。蛋白质组实验室然后能判定这些蛋白质的性质，并能从基因组项目找出与其匹配的蛋白质基剧次序。由于蛋白质在许多细胞改变过程中是要害的物质，可以使咱们了解受精囊里产生的工作。这是一项令人激动的顶级科学，咱们诚心希望能取得一些回答，或许得到别的的种质保存的手
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