女王蜂の人工授精(インストゥルメンタル・インセミネーション)

人工授精（器具授精、人工受精）とは、選抜した雄蜂から採取した精液を、専用の装置と実体顕微鏡を用いて処女王に授精させることです。女王蜂がどの雄蜂と交配するかを完全に管理できる唯一の方法であり、そのため育種プログラム、在来系統の保全活動、学術研究の基本的な手段となっています。このページでは、この方法が意味を持つ場面、雄蜂と女王蜂の準備、処置の手順、授精後の管理、そしてその限界について解説します。

人工授精はなぜ行うのか？

自然交尾では、女王蜂は巣箱から何キロメートルも離れた雄蜂の集合場所で、通常10〜20匹前後の雄蜂と交尾します。これらの雄蜂がどの群から来たのかは分からず、働き蜂の遺伝子の半分は養蜂家の管理の外に置かれます。人工授精はこの不確実さを取り除きます。

• 育種プログラム：おとなしさ、生産性、衛生行動、Varroa destructorへの抵抗性などの形質のために、特定の系統を意図的に交配します。
• 在来系統の保全：交雑の脅威にさらされている地域在来の蜂の純系を維持します。
• 学術研究：単一雄蜂授精などの手法により、遺伝や行動の研究に父親が分かっている群を提供します。
• 貴重な遺伝資源の保護：数少ない優良系統から確実に後代を得ます。

人工授精には何が必要か？

雄蜂はどのように準備するのか？

授精の成否は、成熟した雄蜂を確保できるかどうかに大きく左右されます。雄蜂は産卵から24日で羽化し、精液を出せるようになるまでさらに約2週間成熟する必要があります。そのため雄蜂の育成は授精日の5〜6週間前に始めます。

• 雄蜂生産群：選抜した父系の群に雄蜂巣房の巣板を入れます。群は強く、十分に給餌されていなければなりません。
• 飛行ケージ：雄蜂が他の養蜂場に紛れ込まないよう、また望まない雄蜂が混ざらないよう、巣箱の上に金網の飛行ケージを設けることがあります。
• 採取：授精日には、暖かい時間帯に巣門や巣板から雄蜂を集めます。成熟した雄蜂は、胸部を軽く押すと交尾器を外に反転させます。

処女王はどのように準備するのか？

女王蜂は授精まで交尾飛行をしてはいけません。そのため羽化後は、巣門に隔王板を取り付けた小型の交尾箱で管理します。働き蜂は自由に活動できますが、女王蜂は外に出られません。女王蜂は通常、生後1週間前後（多くは5〜10日齢）で授精します。箱にはすべて番号を付け、どの女王蜂にどの雄蜂系統を授精したかを記録します。

人工授精はどのように行うのか？

1. 精液の採取：成熟した雄蜂の反転した交尾器の先端にあるクリーム色の精液を、顕微鏡下で注射器の先端に吸い取ります。間に少量の生理食塩水を挟みながら、数匹の雄蜂から続けて精液を集めます。
2. 麻酔：処女王を保持管に入れ、弱い二酸化炭素の流れで麻酔します。
3. 針室を開く：針フックと腹部フック（またはピンセット型の開口器）で針室を開き、生殖路の入り口を見えるようにします。
4. 弁を越える：膣管の入り口を覆う弁（valvula）の脇を通して、注射器の先端を適切な深さまで進めます。
5. 精液の注入：標準では女王蜂1匹に約8〜12マイクロリットルの精液を注入します。これはおおよそ雄蜂8〜12匹分の精液に相当します。
6. 2回目の二酸化炭素処理：授精の前日または翌日に、女王蜂に2回目の短時間の二酸化炭素処理を行います。この処理が産卵開始を促します。
7. 箱に戻す：女王蜂を番号の付いた自分の箱に戻すか、王かごに入れて群に導入します。

授精後の管理

• 飛行の防止：授精した女王蜂は引き続き巣門に隔王板を付けた箱で管理します。交尾飛行に出ると、自然交尾によって結果が混ざってしまいます。
• 産卵：授精した女王蜂は通常、数日から2週間のうちに産卵を始めます。産卵が遅れる場合は、2回目の二酸化炭素処理を行ったかどうかを確認します。
• 評価：封蓋蜂児の揃い具合、働き蜂巣房に雄蜂の蜂児がないか、産卵の速さを観察し、結果を記録します。
• 導入：貴重な女王蜂は、最も受け入れられやすい方法（分割群を経由する、あるいは巣板上の王かごを使う）で大きな群に導入します。

人工授精の限界は？

• 規模：女王蜂を1匹ずつ処理するため、商業的な大量生産には向きません。育種と保全のための方法です。
• コスト：機材、研修、雄蜂の管理、労力のため、女王蜂1匹あたりのコストが高くなります。
• 技能：未熟な手では、女王蜂を傷つけたり、精液の注入が不十分になったり、感染が起きたりします。適切に授精された女王蜂の産卵能力は自然交尾の女王蜂に近づきますが、処置に失敗すると早期に更新されることがあります。
• 衛生：精液や器具は病原体を運ぶことがあります。雄蜂は健康な群からのみ採取し、器具は女王蜂1匹ごとに清掃しなければなりません。

どんな人に向いているか？ 代替手段

人工授精は、育種機関、研究施設、在来系統の保全活動を行う団体、育種に投資する商業的な女王蜂生産者にとって意味があります。自分で使う女王蜂を育てる養蜂家には必要ありません。

• 雄蜂の飽和：養蜂場とその周辺の選抜した群で雄蜂を多数育てると、自然交尾において望ましい遺伝子の割合が高まります。
• 隔離交尾場：周囲に他の群がない場所に、選抜した雄蜂群と交尾させる箱だけを持ち込みます。管理は完全ではありませんが、自然交尾よりも明らかに優れ、多数の女王蜂に適用できます。