Автореферат и диссертация по ветеринарии (16.00.02) на тему:Морфофункциональное развитие летательной мышцы, восковой железы и механизм генетико-популяционной изменчивости бурзянской бортевой пчелы

На правах рукописи

ГГо од

1 8 ДНК Ш

Юмагужин Фитраг Гилмитднновнч

МОРФОФУНКЦИОНАЛЬНОЕ РАЗВИТИЕ ЛЕТАТЕЛЬНОЙ МЫШЦЫ, ВОСКОВОЙ ЖЕЛЕЗЫ И МЕХАНИЗМ ГЕНЕТИ-КО-ПОПУЛЯЦИОННОЙ ИЗМЕНЧИВОСТИ БУРЗЯНСКОЙ БОРТЕВОЙ ПЧЕЛЫ

16.00.02 - патология, онкология и морфология животных

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук

Саранск - 2000

Работа выполнена в государственном природном заповеднике "Шульган-Таш" п на кафедре анатомии, гистологии и патологии Башкирского государственного аграрного университета (г.Уфа)

Научные руководители: доктор биологических наук, профессор Маннапов А.Г., кандидат биологических наук, с.н.с. Янбаев Ю.А.

Научный консультант - доктор химических наук,

профессор Ишмуратов Г'.Ю.

Официальные оппоненты: доктор биологических наук, чл.-корр. РАЕН В.Т.Какпаков кандидат биологических наук старший преподователь И. В. Добрынина

Ведущая организация - Казанская государственная академия

ветеринарной медицины им. Н.Э.Баумана

Защита состоится "^ " декабря 2000 г. г^?/*часов на заседании диссертационного совета К.063.72.07 при Мордовском государственном университете им Н.П.Огарева (430000, г. Саранск, ул. Большевистская, 6£

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Мордовского государственного университета им Н.П.Огарева.

Автореферат разослан " ^" ноября 2000 г.

Ученый секретарь диссертационного совета, доцент

Е ¿31 М Ар ; О

И.Р.Шашанов

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. Эволюция среднерусских пчел происходила в суро-х природно-климатических условиях, где условием естественного их суще-зования были дупла деревьев.

Одним из характерных признаков в поведении бурзянских бортевых пчел итается их повышенная летная деятельность при бурном медосборе с липы и эессивность или злобливость. Однако в литературе отсутствуют сведения о дособирательной деятельности и морфо-функциональных особенностях эоения летательных мышц бурзянских пчел, и в особенности на ультраструк-эном уровне. Отсутствует также гистохимическая и морфометрическая ха-ктернстика структурных компонентов восковой железы пчел летней генера-и. Злобливость (агрессивность) пчел, особая форма поведения рабочих пчел, правленная на охрану гнезда пчелиной семьи (Кривцов Н.И., 1995; Маннапов Г., с соавт., 1999).

Согласно результатам таксономических работ, бурзянская бортевая пчела тько по морфометрическим параметрам выделена в ранг отдельной популя-и. Однако, без получения генетической информации невозможно определить 1тус мероприятий по сохранению генофонда бортевых пчел.

Для разработки мер по сохраненню и селекционному использованию бурских пчел крайне важно знание генетико-популяционных характеристик с мощью новых информационных методов популяционного анализа. Принци-альным вопросом является показатели численности семей пчел в зависимо-\ от гелеоцикличности и изменения основных параметров среды, возможно-I снижения агрессивности и торможение двигательной активности пчел ис-льзованием бездымных средств.

Цель работы: изучить морфофункциональное развитие летательной мыш-, восковой железы, снижение агрессивности синтетическим феромоном пче-ной матки и механизм генетико-популяционной изменчивости бурзянской ртевой пчелы.

Задачи исследований: 1. Установить отличительные особенности летной, дособирательной деятельности бортевых пчел заповедника «Шульган-Таш».

2. Изучить морфофункциональные, ультраструктурные показатели лета-1Ьной мышцы и гистохимических особенностей функционирования восковой лезы бурзянской бортевой пчелы.

3. Проанализировать многолетнюю динамику численности и изменчивости ;терьерных признаков бурзянских бортевых пчел.

4. С использованием изоферментных генетических маркеров провести срав-тельный анализ генетической изменчивости и дифференциации бурзянской ртевой пчелы и выборок из других регионов России.

5. Установить возможность хеморецепции и снижения агрессивности борзых пчел, живущих в искусственных бортях и ульях в пасечных условиях, нтетическим феромоном пчелиной матки.

6. Предложить научно-обоснованные рекомендации сохранения и управле-я жизнедеятельностью пчел бурзянской популяции среднерусской породы в гественных условиях обитания.

Научная новизна работы состоит в том, что впервые установлены морф функциональные, ультраструктурные показатели летательной мышцы бурзя ской популяции бортевых пчел, гистохимических особенностей функционир вания восковой железы в онтогенезе.

Впервые комплексно изучены качественные и количественные показате.; экстерьерных признаков, степени зрелости и функционального состояния нер ной системы, представлена генетико-популяционная характеристика изофе ментных составов ферментов: малатдегидрогеназы MDH, малик-энзима M глюкозо-6-фосфатдегидрогеназы G6PDH, алкогольдегидрогеназы ADH, глут матдегидрогеназы GDH, изоцитратдегидрогеназы IDH, шикимат-дегидрогеназ SKDH, лейцинаминопептидазы LAP, 6-фосфоглюконатдегидрогеназы 6PGD диафоразы DIA.

Впервые изучены межпопуляционные взаимоотношения пчелы медоноснс на территории России. Показано, что бурзянская бортевая популяция по ген тической структуре выделяется от других популяций среднерусской породы.

Впервые выявлена возможность подавления агрессивности пчел синт тическим феромоном пчелиной матки "Меллан".

Теоретическая и практическая значимость. Данные об особенное^ морфо-функциональной, ультраструктурной организации летательных мыш медособирательной деятельности, генетической структуры бурзянской борт вой пчелы позволят разрабатывать мероприятия по сохранению генофонда i популяции. Общие черты генетической детерминации поведения медоноснь пчел при фармакологическом воздействии и управлении синтетическим фер моном пчелиной матки позволяют проводить дистанционный контроль и ос ществить управляемые воздействия на поведение пчел при поимке роев, пов! сить производительность труда в бортевом и рамочном пчеловодстве.

Реализация результатов. Материалы диссертационной работы использов ны для обоснования и создания государственного природного заказника «А тын Солок», проекта расширения территории государственного природно заповедника «Шульган-Таш», при лицензировании пасек заповедника «Капо пещера» и «Байсалан» на племенную репродукцию чистопородных пчелиш маток бурзянской популяции среднерусской расы. По результатам исследов ний подготовлена и утверждена Управлением ветеринарии Республики Bai кортостан рекомендация по применению препарата «Меллан» на основе кетодецен-2Е-овой кислоты для подавления агрессивности и двигательной а тивности в бортевом и рамочном пчеловодстве. Результаты исследований з щищены патентом (Патент 2146867 от 27 марта 2000 РФ), используются учебном процессе при чтении лекций и проведении лабораторно-практическш занятий по гистологии в Башкирском аграрном университете, Казанской гос дарственной академии ветеринарной медицины им. Н.Э.Баумана.

Апробация работы. Основные теоретические и практические положен! диссертационной работы доложены и получили положительную оценку: i координационных совещаниях в НИИ пчеловодства (Рыбное, 1998; 1999; 200С на семинарах совещаниях Агентства по пчеловодству РБ (1997-2000); на ре публиканском конкурсе пчеловодов республики Башкортостан (1998, 1999,

)00); на научно-практическом совещании по результатам экспедиции ЮНЕ-КО по Всемирному природному наследию (Уфа, 1999); на научно-зактическом семинаре "Экологические и технологические аспекты сохранения /рзянской бортевой пчелы" (Старо-Субхангулово - Уфа, 2000); на I Междуна-эдной конференции «Актуальные проблемы производства и переработки простое животноводства и птицеводства» (Уфа, 2000), на II Международной на-пю-практической конференции "Апитерапия сегодня - с биологической апте-)й пчел в 21 век" (Уфа, 2000). На Всероссийской научно-практической конфе-:нции «Современные вопросы ветеринарной медицины и биологии» (Уфа, )00).

Публикация результатов исследования. Основные положения диссерта-10НН0Й работы изложены в 16 статьях, опубликованных в журналах, темати-;ских сборниках, материалах конференций.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, обзора лигатуры, материалов и методов исследования, результатов собственных иссле-)ваний и обсуждения, выводов и практических предложений. Список литера-'ры включает 187 работ, в том числе иностранных 38. Диссертация написана 1 135 страницах (текст диссертации - 96 страниц), иллюстрирована 16 табли-1ми, графиками, рисунками и фотографиями, содержит приложения.

На защиту диссертации выносятся следующие основные положения:

1.Морфофункционапьные, ультраструктурные показатели летательной >>1шцы, гистохимические особенности функционирования восковой железы фзянской бортевой пчелы

2. Закономерности многолетней динамики численности и изменчивости экс-рьерных признаков бурзянских бортевых пчел.

3. Сравнительный анализ генетической изменчивости и дифференциации фзянской бортевой пчелы и выборок из других регионов России на основе юферментных генетических маркеров.

4. Возможности хеморецепции и снижения агрессивности бортевых пчел, ивущих в искусственных бортях и ульях в пасечных условиях, синтетическим громоном пчелиной матки.

5. Рекомендации по сохранению генофонда и управлению поведением бур-нских бортевых пчел.

2.0. СОБСТВЕННЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ 2.1. Материал и общие методы исследования

В соответствии с задачами исследований, породную принадлежность борте-.IX пчел заповедника "Шульган-Таш" устанавливали после экспедиционного юра материала в 1981-2000 гг. на основе изучения экстерьерных признаков в Мораториях: заповедника; НИИ пчеловодства (г.Рыбное); кафедры анатомии, [стологии и патологии Башкирского государственного аграрного университе-.. Измерение экстерьерных признаков проводили согласно общепризнанных 2тодик (В.В.Алпатов, 1948; В.А.Губин, 1973; Г.Д.Билаш, Н.И.Кривцов, 1983, >91). Для изучения изоферментов у медоносных пчел использовали метод

полиакриламидного диск-электрофореза с щелочным разделяющим гелем с f 8,9 (Davis, 1964; Ornstein, 1964). Гистохимическое окрашивание фермент проводили используя стандартные методики (Shaw, Prassad, 1970). результа-экспериментов обрабатывали с использованием компьютерной програмл CSED.

Исследование летательной мышцы медоносной пчелы проводили с испол зованием световой и электронномикроскопической техники. Мышцы, фиксир вали в 12 %-ном растворе нейтрального формалина, заливали в целлоидин парафин. Поперечные, продольные срезы окрашивали общими и специальны!^ методами. Сукцинатдегидрогеназу (СДГ) на поперечных срезах мышц, воск вой железе выявляли с нитросиним тетразолием по Нахласу (1957). Активное АТФ-азы миозина - по Падикула и Герман /1955/ при pH - 9,4. Инкубационш среды готовили по прописям, приведенным в руководстве Э.Пирса (1962). С держание и оптическую плотность СДГ и суммарного белка, проводили с п мощью цитофотометра по рекомендациям Р.К. Данилова, В.Н. Сперанско] (1988). Для исследования ультраструктуры мышечных тканей, их кусочки об емом 1 мм3, а также отдельные изолированные мышечные волокна, фиксиров ли в 1%-ом растворе 0С04 на веронал ацетатном буфере (pH 7,4) по Колфши и после стандартной проводки через спирты и ацетон заливали в аралдит ш эпон-аралдит. Готовили полутонкие и ультратонкие срезы, контрастирова) нитратом свинца и просматривали в электронном микроскопе JEM-100. Пол чение мерных показателей органелл (объемные доли, площади поверхносте их число измеренных в единице объема цитоплазмы) проводили по методш Э.Р.Вейбеля (1970) и Р.К.Данилова, В.Н.Сперанского (1988) непосредственно негативов, увеличенных с помощью увеличителя «Беларусь» в Ку = 3,5 ра: Весь цифровой материал обработан по составленным нами программам в bi числительном центре университета на ЭВМ ЕС-1036 и IBM-486 PC. Достове ность средних значений и корреляций определяли по Стьюденту.

Феромонные препараты были синтезированы в лаборатории биорегулятор! насекомых института органической химии УНЦ РАН (зав. лабораторией д.х.1 проф. Ишмуратов Г.Ю.). Производственные испытания действия синтетическ! феромонных препаратов проводили 1995 - 1998 гг. на пасеках колхозов, совх зов, а также на бортевых пчелах Государственного природного заповедни; «Шульган-Таш» в период с 29 марта по 20 сентября. При испытании каждо препарата под наблюдением находились по 5 человек открытые поверхнос тела, которых обрабатывались синтетическими феромонами на вазелиновс основе содержащих действующее вещество синтетической транс-9кетодеце 2Е-овой кислоты. В 1 группе при испытании противожалевого действия преп ратов после обработки поверхности тела соответствующим препаратом осмо-гнезда, поимку роев, расширение и сокращение гнезд семей пчел осуществля.) без лицевой сетки и дымаря, во 2 группе - после обработки открытых участк< тела феромонным препаратом в работе использовали дымарь. Участники koi трольной группы (3 группа) при выполнении выше указанных работ, использ вали лицевые сетки и дымари. Осмотр гнезда пчелиных семей проводили i общепринятой методике с использованием стамески. Хронометраж противожа

вого действия феромонных препаратов проводили часовым секундомером.

3.0. РЕЗУЛЬТАТЫ СОБСТВЕННЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ 3.1. ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА БОРТЕВОГО ПЧЕЛОВОДСТВА

3.1.1. Динамика численности бортевых пчелиных семей.

На динамику численности пчелиных семей, видимо, опосредованно воздей-вует и солнечная активность, характеризуемая в нашей работе среднегодовым слом пятен на Солнце - числами Вольфа. Показатели числа Вольфа имеют кономерные перепады в пределах анализируемого периода наблюдений. Ре-льтаты наших исследований доказывают, что подобная закономерность свой-венна и флкжтуациям численности бурзянской бортевой пчелы. Анализ ко-баний общей численности семей пчел за 1960-1999 годы позволяет выявить личие закономерно чередующихся 4 пиков и 4 спадов. Связь показателей енней численности семей пчел и солнечной активности - обратная и средняя = -0,46). Остальные изученные показатели с числом Вольфа коррелируют або: с показателем общей гибели - связь обратная слабая (г = -0,10), с показали естественного заселения - связь обратная слабая (г = -0,30). В 1999 и 2000 ау в заповеднике отмечена самая высокая численность бортевых пчелиных чей за 40 лет наблюдений (225 и 240 шт.). Также закономерным является, шсимость динамики численности пчелиных семей в бортях от нектаропро-ктивности липы мелколистной. Например, в 1989 году гибель 50 % числен-сти семей в бортях произошла из-за наличия пади в кормах. А в 1993 и 1996 1ах почти в половине случаев, 50 и 41%, соответственно, пчелы погибли из-недостатка кормов в дуплах. В эти годы отмечалось повреждение цветочных тонов или опад цветков как следствие поздних весенних заморозков, кислот-х дождей, дымки. Таким образом, можно утверждать, что решающее значе-е для содержания бортевых пчелиных семей имеет и нектаропродуктивность пняков.

3.2. ПОРОДНЫЕ ПРИЗНАКИ РАБОЧИХ ПЧЕЛ ЗАПОВЕДНИКА «ШУЛЬГАН-ТАШ» ИЗ ПЧЕЛИНЫХ СЕМЕЙ, СОДЕРЖАЩИХСЯ В БОРТЯХ И РАМОЧНЫХ УЛЬЯХ

Сравнивая морфометрические данные изменчивости экстерьерных призна-з по материалам собственных исследований, мы можем констатировать то, ) за 40 лет отмечается незначительные изменения экстерьерных признаков тзянских бортевых пчел.

Параметры варьирования показывают относительно небольшую фенотипн-:кую изменчивость экстерьерных признаков (кроме кубитального индекса).

Это может свидетельствовать об определенной однородности исследованно1 материала. При этом незначительная фенотипическая изменчивость морфол< гических признаков позволяет в определенной степени говорить о возможност селекции по экстерьеру.

В то же время анализ динамики экстерьерных признаков бурзянских борт! вых пчел за 1958-1998 гг. показывает некоторую бессистемную метизаци пчел, которая может привести к необратимым процессам нарушения ценног чистопородного материала. Причинами такого явления на наш взгляд являете завоз на сопредельную территорию карпатских и кавказских пчел. Вследствг этого сильно пострадала местная популяция среднерусской породы пчел, коте рая практически была на грани исчезновения по всей республике за исключен! ем ареала распространения бортевых пчел в Бурзянском районе РБ.

Плановая селекционно-племенная работа за последнее пятилетие способе" вовало значительному увеличению количества пчел с отрицательным диско! дальным смещением по сравнению с нейтральным. Количество пчелиных с« мей, имеющих кубитальный индекс менее 60% сократилось. Среднее значени этого параметра приблизилось к 61%. При сравнении показателей экстерьер ных признаков 1999 года с показателями пчел 1958 года, не обнаруживаютс видимые различия. Это говорит о том, что проведенная сотрудниками запове/ ника в течение 40 лет работа способствовала сохранению популяции пчел бортях в чистоте. При этом мы можем утверждать, что массивы параметров п племенным пасекам природного заповедника «Шульган-Таш» стали уравнов< шенными и располагаются согласно распределению вероятностей Гаусса

3.3. ЭКСТЕРЬЕРНЫЕ ПРИЗНАКИ РАБОЧИХ ПЧЕЛ МАТЕРИНСКИХ И ОТЦОВСКИХ СЕМЕЙ ПАСЕК № 2 "КАПОВА ПЕЩЕРА" И №3 «БАЙСАЛАН» ПРИРОДНОГО ЗАПОВЕДНИКА "ШУЛЬГАН-ТАШ"

В 1997 году заповедником организовано экспедиционное обследование об щественных и любительских пасек бурзянского района республики Башкортс стан. По ее результатам в заповеднике «Шульган-Таш» были созданы матковь водные пасеки, основу которых составили 35 элитных материнских и отцовски пчелиных семей. От них в текущем году получили 192 плодных и 840 неплох ных пчелиных маток. В 1998 году вывели 192 плодных и 458 неплодных мато пчел бурзянской популяции, а в 1999 году соответственно - 186 и 523, в то1 числе 40 плодных маток путем искусственного осеменения. Параметры изме нения экстерьерных признаков бурзянских бортевых пчел по годам на матко выводных пасеках заповедника представлены в таблицах 1-4.

Анализ таблиц показывает, что показатель кубитального индекса за 1997 го, на пасеке №2 заповедника «Шульган-Таш» составил 59,47%, тарзального 55,23%, длина крыла равнялась 9,52 мм, а ширина - 3,32 мм. Условная площад] крыла была равной 30,94 мм2.

В 1998 году кубитальный индекс незначительно повысился и состави. 59,61%, а показатель тарзального, наоборот, снизился до 54,95%.

Анализ данных таблиц 3- 4 показывает, что экстерьерные признаки рабочи: пчел в 1999 году пасеки №2 «Капова пещера» и №3 «Байсалан» изменились по

Таблица 1

Экстерьерные признаки рабочих пчел пасеки № 2 заповедника "Шульган-Таш". 1997 г.. 55 проб. 1100 пчел осенней генерации

Признаки lim M+ni Cv, %

Кубитальный индекс, % 51,70- 64,70 59,47 ±0,573 5,37

Тарзальный индекс. % 53,80- 56,30 55,23 ±0,055 2,18

Длина крыла, мм 9,14- 9,57 9.52 + 0,010 0,87

Ширина крыла, мм 3,10- 3,45 3,32 ± 0,007 1,89

Усл. площадь крыла, мм X 30,94 X

Таблица 2

Экстерьерные признаки рабочих пчел пасеки № 2 заповедника "Шульган-Таш", 1998 г.. 67 проб, 2025 пчел осенней генерации

Признаки lim M+m Cv, %

Кубитальный индекс, % 51,70-66,50 59,61±0,38 5,19

Тарзальный индекс, % 53,50-56,30 54,95±0,08 1,17

Длина крыла, мм 9,05-9,40 9,17±0,01 0,92

Ширина крыла, мм 3,00-3,22 3,08±0,01 2,42

Усл. площадь крыла, мм X 28,24 X

Таблица 3

Экстерьерные признаки рабочих пчел пасеки № 2 заповедника "Шульган-Таш", 1999 г., 87 проб, 2525 пчел осенней генерации

Признаки lim M+m Cv, %

Кубитальный индекс, % 50,5-69,2 61,09±0,46 6,97

Тарзальный индекс, % 53,1-55,8 55,05+0,07 1,26

Длина крыла, мм 9,06-9,37 9,17+0,01 0,94

Ширина крыла, мм 3,01-3,28 3,09+0,01 2,48

Усл. площадь крыла, мм X 28,33 X

Таблица 4

Экстерьерные признаки рабочих пчел пасеки «Байсалан» заповедника "Шульган-Таш", 1999 г., 48 проб, 1200 пчел осенней генерации

Признаки lim M+m Cv, %

Кубитальный индекс, % 52,2-68,7 60,91 ±0,69 7,81

Тарзальный индекс, % 53,5-55,9 54,67±0,09 1,10

Длина крыла, мм 9,05-9,38 9,19+0,01 0,80

Ширина крыла, мм 3,01-3,20 3,10+0,01 2,12

Усл. площадь крыла, мм X 28,489 X

эавнению с предыдущими годами. Так, показатель кубитального индекса пчел асеки №2 равнялся 61,09%, а с пасеки №3 - 60,91%, тарзалыюго индекса соот-гтственно - 55,05 и 54,67%. Условная площадь крыла рабочих пчел на пасеке °2 соответствовал 28,33 мм2, а с пасеки №3 - 28,49 мм2. Если сравнивать дан-ые, приведенные в таблицах 1-4, то видно, что на пасеке №2 кубитальный ин-гкс в 1998 году, по сравнению с 1997 годом, возрос на 0,14%, а 1999 году со-гветственно на 1,62% и 1,44% на пасеке №3. Показатель тарзального индекса в

1998 году снизился, по сравнению с 1997 годом, на 0,28%, а в 1999 году - ь 0,18%, по пасеке №3 - на 0,56%. Площадь крыла у рабочих пчел в 1998 roí уменьшился на 2,7 мм" по сравнению с 1997 годом, в 1999 году - соответстве! но на 2,61 мм". В то же время, размах колебаний показателей в 1997 год (табл.1) по кубитальному индексу был в пределах от 51,70% до 64,7% (Cv 1,18%), по длине крыла от 9,14 мм до 9,57 мм (Cv= 0,90%), а по ширине крыл - от 3,1 до 3,45 (Cv= 2,27%).

Размах колебаний с каждым последующим годом увеличивался. ] примеру, в 1999 году данные по кубитальному индексу колебались в предела от 50,5% до 69,2% (Cv= 6,97%), по длине крыла в пределах от 9,06 мм до 9,3 мм (Cv = 0,94%), по ширине крыла - от 3,01 мм до 3,28 мм (Cv = 2,48%). П тарзальному индексу размах колебания несколько снизился и находился в пре делах от 53,1% до 55,8% (Cv = 1,26%).

В настоящее время параметры экстерьерных признаков рабочих oco6e¡ племенных пасек, с учетом этологических, экологических и хозяйственно полезных признаков бурзянских бортевых пчел, соответствуют жестким требо ваниям «Инструкции по бонитировке пчелиных семей» (1983).

3.4. АСИММЕТРИЯ ЭКСТЕРЬЕРНЫХ ПРИЗНАКОВ • БУРЗЯНСКИХ БОРТЕВЫХ ПЧЕЛ

Сравнивая данные по кубитальному индексу левого и правого крыла можн< отметить, что показатели приведенного параметра не одинаковы. Разброс значений этого параметра между левым и правым крылом составляет от 0,25% дс 2,06%. Кубитальный индекс положительно коррелирует с массой рабочих пчел Большинство значений кубитального индекса у рабочих пчел зарегистрировано выше уровня 60%, что позволяет рассматривать обследованные семьи в качестве чистопородных среднерусских по этому параметру.

Для определения породной принадлежности медоносных пчел успешно используется признак дискоидального смещения и площадь крыла. Однако учитывая наличие асимметричности следует отметить нижеследующее:

-изменчивость в жилковании крыльев, наблюдаемая по величине кубиталь-ной ячейки и направленности дискоидального смещения, а также изменчивости площадей крыльев, приводящие к возникновению асимметрии в их строении предопределяет наличие внутрипопуляционных микроэволюционных процессов;

-при определении породных признаков на племенных матковыводных пасеках не следует ограничиваться измерением экстерьерных данных только одной из симметричных частей тела. Так как проявляется асимметричность органов параметры данных, следует суммировать и разделить пополам.

Морфологические признаки являются результатом взаимодействия генотипа и среды, причем доля воздействия среды на признак не известна.Эти параметры являются количественными, то есть не изменяются дискретно. Поэтому идентифицировать медоносных пчел, особенно в племенных матковыводных пасеках, следует применением генетических маркеров.

3.5. ИЗУЧЕНИЕ ГЕНОФОНДА ПЧЕЛЫ МЕДОНОСНОЙ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ИЗОФЕРМЕНТНЫХ ГЕНЕТИЧЕСКИХ МАРКЕРОВ

На основе расшифровки электрофореграмм нами было установлено, что :реди изученных ферментов лишь у малатдегидрогеназы (две зоны) и неспецп-|>ических эстераз (одна зона) выявлен слабый полиморфизм, а остальные фер-1енты являлись полностью мономорфными по 11 зонам. Поэтому для опреде-[ения уровня дифференцированности выборок пчелы из разных регионов Рос-ии использовали только полиморфные локусы (Mdh-1, Mdh-3, Est -1). Аллель-[ые частоты выборок приведены в таблице 5.

Несмотря на относительную близость частот, некоторые выборки имели пеиифичные аллели. Редкий аллель 1 локуса Mdh-1 обнаружен лишь у борте-ых пчел и аллель 3 локуса Est-1 - в выборках кавказских пчел. В локусе Mdh-3 азличия обнаружены лишь по частотам аллелей, а не по их представленности, i целом, пчелы исследованных регионов обладают общим или близким гено-юндом.

Таблица 5

Частоты аллелей в выборках пчел из разных регионов России

Выборки Локусы и аллели

Mdh-1 Est -1 Mdh-3

1 | 2 1 | 2 | 3 ■ 1 2

Бортевые 0,047 0,953 0,078 0,922 0 0,146 0,854

Салаватские 0 1,000 0,047 0,953 0 0,125 0,875

Смоленские 0 1,000 0 1,000 0 0,167 0,833

Кавказские 1 0 1,000 0,084 0,874 0,042 0,076 0,924

Кавказские2 0 1,000 0,054 0,862 0,085 0,061 0,939

По ожидаемой гетерозиготности полиморфизм выборок пчел не изменяется

широких пределах. По двум другим параметрам (среднее число аллелей на жус и наблюдаемая гетерозиготность) изменчивость горных бурзянской бор-вой и кавказской пчел выше (А = 2,0; Но = 0,093 - 0,155), чем у двух равнин-.IX выборок среднерусской породы (А = 1,3 -1,7; Но = 0,063 - 0,066). В целом, [ела медоносная обладает небольшим уровнем генетической изменчивости. С етом большинства ферментов, в среднем по 14 предполагаемым локусам лучены значения : среднее число аллелей на локус А = 1,29, средняя наблю-емая гетерозиготность Не = 0,043, доля полиморфных локусов по 5%-ному итерию Р = 14,3 %.

3.6. МОРФОФУНКЦИОНАЛЬНАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ЛЕТАТЕЛЬНОЙ МЫШЦЫ БУРЗЯНСКОЙ БОРТЕВОЙ ПЧЕЛЫ В ОНТОГЕНЕЗЕ Летательная мышца медоносной пчелы представлена сократительными эуктурными единицами мышечными волокнами. Внутренняя структурная ганизация мышечных волокон имеет аналогию с таковыми позвоночных. В отличие от позвоночных в летательных мышцах пчел нами выявлено су-ствование третьего типа тонких миофиламентов связывающих концы миози-

новых миофиламентов с Ъ - дисками. В то же время заостренные концы миози-новых миофиламентов почти достигают 2-мембраны. Соотношение количества тонких и толстых нитей 8:1. Поперечные мостики между толстыми и тонкими нитями образуют левую спираль с расстоянием между мостиками 146 А Сарколеммальные впячивания обеспечивают проникновение трахеол внутрь крупных волокон. Митохондрии с хорошо развитыми кристами составляют до 40% общего объема волокна. Крупные волокна летательной мышцы имеют богатую систему канальцев. При этом любая часть мышечного волокна отстоит от канальца не дальше, чем на 2 мкм. Т-система располагается в плоскости, лежащей посредине между Ъ - мембранами и зоной Н. Несмотря на наличие канальцев Т- системы, саркоплазматическая сеть в ней практически отсутствует.

Между пучками миофиламентов располагаются митохондрии различно? формы, плотно упакованными кристами и ответвлениями трахей и трахеол доходящими до миофиламентов. Актиновые и миозиновые миофиламенты е комплексе друг с другом формируют гексогональные решетки миофибрши мышечного волокна. Между миофибриллами от периферии к центру мышечного волокна располагаются ядра.

Анализ морфофункциональных показателей летательной мышць показывает, что если количество мышечных волокон в мышце увеличиваете? только до 4-7 суточного возраста, то качественные параметры ее структурны? составляющих таких как площадь волокна, диаметр миозинового миофиламен-та, длина саркомера возрастают до 11-20 суток (табл.6). Следовательно, структурные компоненты летательной мышцы при вылете пчел только на первые

Таблица 6

Динамика морфофункциональных показателей летательной мышцы медоносной пчелы в онтогенезе

Возраст, сутки

Параметры, куколка рабочих пчел

показатели 19 1-3 4-7 | 10-12 | 11-20 21-30

Б МВ. мкм' 79±4,5 92+5/7 106±8,8 И0±9,4 115+8,3 11417,1

Число МВ в мышце, шт. 145±8,9 185±7,6 22616,4 228±6,8 213±7,9 22918,7 Диаметр ММФ, (ангстр.) 122±5,6 14016,8 17517,4 18618,1 224+9,2 22119,5 Длима саркомера, мкм 1,9110,2 2,2610,3 2,5510,4 2,7010,2 2,7510,3 2,80+0,4 Примечание - МВ - мышечное волокно; Б МВ -площадь мышечного волокна: ММФ - миозиновый миофиламент. ориентировочные, очистительные облеты в возрасте 4-7 дней не способнь обеспечивать длительные полеты. В процессе ульевых работ у молодых пче.1 происходит созревание структурно-сократительного аппарата летательно! мышцы пчел. Так к моменту становления летными (внеульевыми) пчелами, чт< происходит на 21-22 сутки жизни, количественные параметры площади мы шечного волокна увеличиваются, по сравнению с 1-3 суточными, в 1,25 раза Причем количество мышечных волокон в мышце достоверно нарастает толькс до 4-7 суточного возраста, составляя 226 шт., что превышает предыдущий ана логичный показатель, в 1,22 раза. Диаметр миозиновых миофиламентов интен сивно возрастает включительно до 20 суточного возраста пчел (табл. 6). П< сравнению с 1-3 суточными данный показатель к 20 суточному возрасту рабо-

шх пчел увеличивается в 1,6 раза, а длина саркомера -в 1.2 раза.

Таким образом, к периоду становления рабочих пчел летными показатели тетательной мышиы. качественные параметры структурной основы мышечного юлокна рабочих пчел стабилизируются. Вследствие этого летная деятельность 1чел в 20 суточном возрасте повышается и они осуществляют активное фура-кирование по приносу нектара в улей.

Стереометрическое изучение содержания миофибрилл в различные сроки 1азвития пчел показывает, что относительная численность их в единице объема величивается 10-12 сут., по сравнению с 1-3 суточными - в 2,2 раза (Р<0,05), [нтерфибриллярных митохондрий в 2,43 раза, а периферических митохондрий меньшается - в 0,69 раза (табл. 7).

Таблица 7

Стереометрическая характеристика органелл мионов летательной мышцы медоносных пчел в онтогенезе

Параметры, показатели Возраст, сутки

куколка рабочих пчел

19 1-3 | 4-7 | 10-12 | 11-20 21-30

Уу мф„ % 14±2,| 25+3,2 36±4.5 55±5,3 58±6,1 56±5,9

Уу мх. п.. % 6,4+1,0 12,3±1,1 10,4±1,2 8,5±0.9 9,2±0,8 8,0±0,9

Уу мх. ц., % 3,0±0,5 1 2,1 ±0.8 26.3±0,9 29.4±1,3 30,2±2,2 30,3±2.1

Vv лип.,% - 0,02+0.04 0,26±0,01 0.33±0,02 0.21 ±0,01 0,27±0.02

5у мх. п., мм"' 289+26 587+49 595+51 592149 608+43 602±56

5у мх. ц., мм'1 341±34 305±28 601±57 659+35 803+71 757±64

Му мх. п., мм"3 156+17 148+13 164±15 125±9 139±13 136±11

Чу мх. ц., мм"3 297±18 305+27 398±29 40б±37 423+38 41I±36

^ V МХ. П.. МКМ' 0,25±0,05 0,31 ±0.03 0,33+0,04 0,25±0,03 0,22±0,06 0,24±0,01

/ У мх. ц., мкм3 0,29+0,07 0,33±0,02 0,42±0,05 0.44+0,02 0.47±0.09 0,38±0,02

/умхсум./Уу мф 0,67±0,03 0.97±0,05 1,01±0.06 0,68+0.05 0,67±0,08 0,68±0.03

У 11-20 суточных пчел суммарный объем митохондрий в симпластах лета

льной мышцы увеличивается, по сравнению с 1-3 суточными, в 1,61 раза <0,05). При этом доля интерфибриллярных митохондрий превышает аналойный показатель периферических митохондрий в 3,45 раза.

Поверхностная плотность периферических митохондрий к 11-20- суточ->му возрасту пчел уступает интерфибриллярным митохондриям в 1,32 раза, а [сленная плотность - в 3,04 раза. Показатели объема интерфибриллярных ми-хондрий всегда преобладали над размерами периферических митохондрий. 5ъем периферических митохондрий уступает к 11-20 суточному возрасту, алогичным параметрам интерфибриллярных - в 2,13 раза. Митохондриально-миофибриллярный коэффициент, стабилизируется к 10-суточному возрасту пчел.

Таким образом, в летательной мышце пчел в возрасте от 1 до 10-12 суток шечные волокна находятся на стадии молодых мышечных волокон в кото-IX продолжаются качественные и количественные процессы совершенствова-я сократительного аппарата. В этот период размножение митохондрий про

исходит как на периферии волокна, так и в центре. В зрелых мышечных волокнах летательной мышцы происходит стабилизация параметров внутрисимпла-стических структур. Митохондриально-миофибриллярный коэффициент стабилизируется и удерживается на уровне 0,67-0,69.

В летательной мышце рабочих пчел активность АТФазы миозина максимальным регистрируется у рабочих пчел в 21-30 суточном возрасте. АТФаза митохондриальная достигает максимума у 11-20 и 21-30 суточных рабочих пчел превышает, таковой 1-3 суточных рабочих пчел, соответственно в 29,30 н 29,44 раза. Это показывает стабилизацию биохимических процессов происходящих в дефинитивной мышце рабочих пчел осуществляющих полет за нектаром.

По реакции СДГ нами регистрировалась активность окислительно-восстановительных процессов происходящих в цикле Кребса. Активность данного фермента резко повышается к 11-20 суточному возрасту и удерживаете* примерно на таком уровне у летных рабочих пчел.

Таким образом, сравнительный анализ изученных ферментов в летательной мышце показывает, что их активность ритмично увеличивается с 4-7 суточногс возраста рабочих пчел. Это видимо является закономерным для летательных мышц, так как в этом возрасте молодые рабочие пчелы совершают первые очистительные и ориентировочные облеты вокруг улья. В 11-20 суточном возрасте рабочих пчел показатели активности изученных ферментов летательной мышцы максимально приближаются таковым значениям характерным для летных пчел.

3.7. БИОЛОГИЧЕСКОЕ ПРОЯВЛЕНИЕ АГРЕССИВНОСТИ ПЧЕЛ И ВОЗМОЖНОСТИ ЕЕ СНИЖЕНИЯ СИНТЕТИЧЕСКИМ ФЕРОМОНОМ «МЕЛЛАН»

Результаты испытания противожалевого действия синтетических феромон-ных препаратов показалт, что все образцы препаративных форм от ТОС-6-1 дс ТОС-6-7 обладают успокаивающим действием, снижают агрессивность и двигательную активность. Однако, в сравнительном плане выраженными показателями противожалевого действия при испытании указанных препаративныл форм обладали ТОС-6-3, ТОС-6-2, ТОС-6-7. Из трех препаративных форм самыми лучшими показателями противожалевого действия характеризовала^ как при осмотре гнезда семей пчел, так и при поимке роя, препаративная форма ТОС-6-7. Учитывая результаты исследований феромонный препарат ТОС-6-7 впоследствии при оформлении на патент РФ был назван «Меллан». В последующем на противожалевой феромонный препарат «Меллан» было составленс Временное наставление по его применению. После дополнительных комиссионных испытаний Управление ветеринарии РБ от 9 декабря 1999 года продлило срок действия Временного наставления по применению данного препарата. Феромонный препарат «Меллан» приобрел популярность не только в РБ, но \ в близ лежащих регионах и зарубежом. Об эффективности действия феромон-ного препарата «Меллан» было получено 1718 положительных отзывов.

3.8. ВЛИЯНИЕ СИНТЕТИЧЕСКОГО ФЕРОМОНА « АПИРОЙ» НА СОДЕРЖАНИЕ СДГ, РАЗВИТИЕ КЛЕТОК ВОСКОВОЙ ЖЕЛЕЗЫ ПЧЕЛ ЛЕТНЕГО ВОСПИТАНИЯ

Исследование гистологического строения, развития восковых желез в воз-эастном аспекте, в сочетании с гистохимическим методом, позволило нам установить количественные параметры не только восковых клеток, но и дать ка-1ественную характеристику функционирования восковой железы.

Изучение размерности высоты клеток восковой железы в динамике показало «аличие наивысшего пика в 11-20 суточном возрасте летних рабочих пчел, >беспечивающего максимальную степень развития восковых желез и их про-1уктивную деятельность. По нашим данным на этот процесс влияет и синтети-[еский феромон «Апирой», так как дача синтетического феромона пчелиным емьям в активный строительный период с 23 июня по 23 июля оказывала тимулируюшее влияние на рост и развитие структурного компонента, в част-юсти, клеток восковой железы, осуществляющих активный синтез воска.

Следовательно, синтезированный препарат «Апирой», являясь синтетиче-ким аналогом феромона пчелиной матки, обладает стабилизирующим влияни-м на пчелиные семьи, находящиеся в физиологически различных состояниях и казывает на перспективность его применения в пчеловодстве.

Данные гистохимических исследований показывают, что в становлении >ункции восковой железы имеются 5 морфологически закономерно чередую-тхся периодов. Для каждого из этих периодов характерны количественные и ачественные показатели гистохимических реакций СДГ.

По результатам наших исследований, в первом периоде происходит станов-ение паренхимы восковой железы. Продолжительность данного периода длит-я в пределах 1-3 суток с момента выхода рабочих пчел из ячеек. Для восковых леток данного периода характерны незначительные размеры и низкая актив-ость СДГ. В данный период жизни рабочих пчел практически редко происхо-ит выделение воска, так как специфические светлые вакуоли, содержащие :идкий парообразный воск, в цитоплазме клеток единичны.

Второй период - период стабилизации воскосинтезирующего аппарата, ло-ализующегося в цитоплазме клеток. Для данного периода характерно повыше-ие уровня активности и количественного содержания как СДГ так и размеров четок восковой железы. Следствием этого является появление небольшого эличества светлых вакуолей, содержащих жидкий воск, способный по меро-эиновому типу секреции незначительно выводиться из цитоплазмы клеток и эразовывать восковые пластинки в восковых зеркальцах рабочих пчел 4-7 су-)чного возраста.

Третий-лериод - это физиологически стабилизированный период, при кото-эм у 10-12 дневных рабочих пчел происходит постоянное выделение воска, :гистрируемое по восковому зеркальцу, где образуются восковые пластинки, этот период усиливается активность митохондриальной СДГ, а высота клеток зчти достигает максимальных размеров.

Четвертый период - период максимальной физиологической активности теток восковой железы. На этом этапе паренхима клеток восковой железы

имеет максимальную активность СДГ. Апикальная часть восковых клеток становится колбообразной и полностью наполнена светлыми вакуолями. При осмотре гнезда на строительных рамках в гирляндах пчел, осуществляющие строительные работы, нами всегда регистрировались меченые пчелы, возраст которых составлял 11-20 суток.

Пятый период - период снижения и частичного угасания функционально! активности систем, репродуцирующих светлые вакуоли, что по нашему мне нию связано с переключением рабочих пчел данной возрастной группы (21-3( суток) на внеульевые работы или медосбор.

По нашим данным, синтетический феромон пчелиной матки «Апирой» про лонгирует активность гистохимических реакций восковой железы и тем самыл влияет на поддержание высокого уровня содержания СДГ в клетках восково! железы в более поздние сроки жизни рабочих пчел.

ВЫВОДЫ:

1. Экстерьерные признаки пчел заповедника "Шульган-Таш" соответствую стандарту среднерусской породы являющегося ядром естественного ареал бурзянской бортевой пчелы, сохранение генофонда которой представляет собо проблему общероссийского и мирового значения.

2.В многолетней динамике численности бортевых пчелиных семей прояв ляется закономерная циклика, имеющая среднюю обратную связь с изменение! солнечной активности, выражаемой числами Вольфа.

3. По данным генетического анализа с использованием изоферментных генетических маркеров бурзянская бортевая пчела по аллельной структуре и ген? тической изменчивости образует отдельную популяцию среднерусской рас пчел. Генофонд бурзянской популяции является сбалансированным по исследс ванным локусам и не испытывает серьезного возмущающего действия микрс эволюционных факторов.

4. Высокая восковыделительная способность бурзянских пчел является эвс люционным приспособлением к постоянной отстройке новых сотов при часто смене условий жизни, особенно в бортях.

5. В становлении функции восковой железы имеются 5 морфологически р( гистрируемых закономерно чередующихся периодов с характерными колич! ственными и качественными показателями воскоцитов.

- В первом периоде (1-3 сут.), происходит становление паренхимы восковс железы, вследствие этого практически редко происходит выделение воска, те как воскоциты имеют наименьшие морфометрические параметры и низкую а] тивность СДГ.

- Второй период - период стабилизации воскосинтезирующего аппарата, л< кализующегося в цитоплазме клеток. Характеризуется появлением восковь пластинок в восковых зеркальцах рабочих пчел 4-7 суточного возраста.

Третий период - это физиологически стабилизированный период при кот( ром у 10-12 дневных рабочих пчел происходит постоянное выделение воска,

регистрируемое в восковых зеркальцах. В этот период усиливается актив-юсть СДГ, а высота клеток достигает почти максимальных размеров.

Четвертый период - период максимальной физиологической активности слеток восковой железы (11-20 сут.). На этом этапе паренхима клеток восковой келезы имеет максимальную активность СДГ. Апикальная часть восковых кле-ок становится колбообразной и полностью наполнена светлыми вакуолями.

Пятый период - период снижения и частичного угасания функциональной [ктивности систем, репродуцирующих светлые вакуоли, связанное с переклю-1ением рабочих пчел данной возрастной группы (21-30 суток) на внеульевые (аботы или медосбор.

-Синтетический феромон пчелиной матки «Апирой» пролонгирует актив-юсть гистохимических реакций восковой железы и влияет на поддержание вы-окого уровня содержания СДГ в клетках восковой железы в более поздние роки жизни рабочих пчел.

6. В летательной мышце пчел в возрасте от 1 до 10-12 суток мышечные во-окна находятся на стадии молодых мышечных волокон, в которых продолжается качественные и количественные процессы совершенствования сократи-ельного аппарата. В этот период размножение митохондрий происходит как а периферии волокна, так и в центре. В зрелых мышечных волокнах летатель-ой мышцы происходит стабилизация параметров внутрисимпластических труктур. Митохондриально-миофибриллярный коэффициент стабилизируется

удерживается на уровне 0,67-0,69.

7. Активность АТФазы миозина, максимума достигает в 21 - 30, а АТФазы итохондриальной - в 11-20 и 21-30 суточном возрасте рабочих пчел и превы-тет, таковой 1-3 суточных рабочих пчел, соответственно в 29,30 и 29,44 раза.

8. Активность окислительно-восстановительных процессов выявляемых по еакции на СДГ в летательных мышцах повышается к 11-20 суточному возрас-у и удерживается примерно на таком уровне у летных рабочих пчел.

9. Синтетический феромон «Меллан» обладает выраженным противожале-ым действием как при осмотре гнезда семей пчел, так и при поимке роев, что озволяет повысить эффективность работ по осмотру гнезда пчел живущих в ортях.

ПРАКТИЧЕСКИЕ ПРЕДЛОЖЕНИЯ

1.С целью создания буферной зоны вокруг ядра популяции бурзянских пчел заповеднике необходимо увеличивать объемы репродукции племенного мате-иала и передачи его на пасеки сопредельных территорий на условиях догово-эв на организацию дочерних популяций.

2. С целью улучшения племенной и селекционной работы в пчеловодстве и л в ода ее на новый качественный уровень необходимо широко внедрить высо-зэффективный метод изоферментных генетических маркеров для анализа ге-эфонда медоносной пчелы.

3. В условиях начавшегося строительства Юмагузинского водохранилища на

Белой необходимо расширение государственного природного заповедника Нульган-Таш" за счет слабоосвоенной лесной территории на стыке Бурзян-сого, Ишимбайского и Мелеузовского районов на 50-70 тыс. га. В этом случае

площадь реально охраняемых мест обитания бурзянской пчелы составит 250270 тыс. га, т.е. будет соответствовать научно-обоснованным территориальным параметрам, необходимым для сохранения генофонда местных популяций медоносной пчелы.

3. Закономерности циклики солнечной активности, совпадение времени начала резкого снижения численности бортевых пчелиных семей с минимумами солнечной активности, а максимумов чисел Вольфа - с депрессиями численности в популяции бортевой пчелы необходимо использовать для среднесрочного прогнозирования и планово-предупредительного усиления и совершенствования зоотехнических мероприятий в пчеловодстве, а также для предупреждения депрессии заблаговременно использовать иммуностимулирующие препараты.

4. С целью снижения агрессивности среднерусских пчел при осмотре гнезда, поимке роев рекомендуем обрабатывать открытые участки поверхности тела синтетическим феромоном пчелиной матки «Меллан».

Список опубликованных основных работ по теме диссертации:

1.Косарев М.Н., Красноярская М.В., Юмагужин Ф.Г. К вопросу о способах учета диких медоносных пчел на обширных лесных территориях// Леса Башкортостана - современное состояние и перспективы. Уфа, 1997. -С 235-237.

2. Ишемгулов A.M., Косарев М.Н., Юмагужин Ф.Г. Бурзянская бортевая пчела-перспективы сохранения генофонда// Пчеловодство. № 3, 1997.-С. 15-18.

3. Юмагужин Ф.Г., Юмагужина Н.С. Роль липы в бортевом пчеловодстве заповедника "Шульган-Таш"// Изучение природы в заповедниках Башкортостана Выпуск 1. Миасс, 1999. -С 67-69

4. Косарев М.Н., Юмагужин Ф.Г. Зараженность пчел заповедника "Шульган-Таш" клещами Varroa jacobsoni// Изучение природы в заповедниках Башкортостана. Выпуск 1. Миасс, 1999. -С 62-66.

5. Косарев М.Н., Урманцева З.Ф., Ишемгулов A.M., Янбаев Ю.А., Юмагужш Ф.Г. Полиморфизм локусов малатдегидрогеназы пчелы медоносной бурзянско! популяции// Изучение природы в заповедниках Башкортостана, выпуск 1. Ми асс, 1999. -С.32-36.

6. Косарев М.Н., Урманцева Ф.Г., Юмагужин Ф.Г., Янбаев Ю.А. Аллозимна: изменчивость пчелы медоносной (Apis mellifera Ь.)//Изучение природы в запо ведниках Башкортостана. Миасс. 1999-С. 28-31

7. Косарев М.Н., Юмагужин Ф.Г., Нугуманов Р.Г. О динамике численност: семей пчел башкирской популяции, заселяемости бортей и колодных ульев Государственном природном заповеднике "Шульган-Таш" //Использовани биологически активных продуктов пчеловодства в животноводстве и в ветери нарной медицине. М.-Уфа, 1999. -С. 118-121

8.Юмагужин Ф.Г., Косарев М.Н., Маннапов А.Г., Нугуманов Р.Г. Экстерьер ные признаки рабочих пчел материнских и отцовских семей пасеки № 2 "Капо ва пещера" природного заповедника "Шульган-Таш" // Морфологические функциональные показатели систем организма в норме и при профилактик инфекционных, инвазионных болезней биологически активными препаратамг М.-Уфа. 1999. -С.228-235

9. Маниапов А.Г.. Ишмуратов ПО.. Панин А.Н.. Юмагужнн Ф.Г.. Косарев Л.II. Биологическое проявление агрессивности пчел и возможности ее сниже-шя синтетическим феромоном "Меллан'"' Там же. -С. 194-202.

10. Маннапов А.Г.. Гнездпн А.П.. Юмагужин Ф.Г.. Маннапов А.Г. Влияние пособов оплодотворения и некоторых паратипических факторов на начало Гшекладки. показатели роста массы пчелиных маток //Там же. - С. 21 1-213.

11. Юмагужин Ф.Г., Маннапов А.Г., Ишмуратов Г.Ю. Влияние синтетическо-о феромона "Апирой" на динамику выращивания расплода, мелособиратель-!\'ю деятельность и продуктивность семей пчел.'/Там же. -С. 241-245.

12. Косарев М.Н., Юмагужин Ф.Г.. Маннапов А.Г. Биологические, технологи-еские возможности государственного природного заповедника "Шульган-"аш" в охране национальной культуры и микропопуляций бортевых пчел. //Там <е. -С. 246-250.

13.Юмагужин Ф.Г., Нугуманов Р.Г., Маннапов А.Г.. Ишмуратов Г.Ю. Влня-ие синтетического феромона "Апирой" на содержание сукцинатдегидрогена-ы, развитие клеток восковой железы пчел летнего воспитания. //Апитерапия егодня - с биологической аптекой пчел в XXI век. Материалы II Международ-ой научно-практической конференции (5-6 июля 2000 года, г. Уфа. Россия). -'фа. 2000. -С.462-464.

14. Юмагужин Ф.Г., Маннапов А.Г. Экстерьерные признаки пчел пасеки № 2 капова пещера» природного заповедника «Шульган-Таш» //Современные во-росы ветеринарной медицины и биологии. -Уфа, 2000.-С.219-223.

15. Юмагужин Ф.Г. Асимметрия экстерьерных признаков бурзянских борте-ых пчел //Современные вопросы ветеринарной медицины и биологии. -Уфа. 000. -С.223-229.

16. Косарев М.Н., Маннапов А.Г., Юмагужнн Ф.Г., Янбаев Ю.А. Изофер-[ентный состав малатдегидрогеназы и сорбитолдегидрогеназы бурзянской опуляции медоносной пчелы. // Актуальные проблемы производствва и пере-аботки продуктов животноводства и птицеводства. -Уфа. 2000. -С. 158-160.

Подписано в печать 16.11.00. Объем 1,0 п. л. Тираж 100 экз. Заказ № 1691. Типография Издательства Мордовского университета 430000 Саранск, ул. Советская, 24

Актуальность темы. Эволюция среднерусских пчел происходила в суровых природно-климатических условиях, где условием естественного их существования были дупла деревьев. Одним из характерных признаков в поведении бурзянских бортевых пчел считается их повышенная летная деятельность при бурном медосборе с липы и агрессивность или злобливость. В

I , связи с этим представляет интерес строение летательных мышц пчел. Однако в литературе отсутствуют сведения о морфофункциональных особенностях строения летательных мышц бурзянских пчел, и в особенности на ультраструктурном уровне. Злобливость (агрессивность) пчел, особая форма поведения рабочих пчел, направленная на охрану гнезда пчелиной семьи. Отмечается, что формы проявления агрессивности пчел различны. Они могут быть внутривидовыми по отношению особей пчел из разных семей друг к другу, в том числе к матке, маток между собой, а также межвидовыми (Кривцов Н.И., 1995; Маннапов А.Г., с соавт., 1999).

Агрессивность проявляется под действием феромона тревоги, запах которого воспринимается пчелами как сигнал опасности. Феромон тревоги полифункционален в своем проявлении.

Возбужденная пчела активно преследует объект вызвавшей тревогу. Такую пчелу невозможно остановить, и атака непременно заканчивается рефлекторным актом ужаления. В этот период летная и двигательная активность всего локомоторного аппарата пчелы повышенная. Такая быстрая реакция происходит благодаря тому, что феромон тревоги, являясь пахучим летучим веществом через хеморецепторы быстро воздействует на центральную нервную систему и активизирует локомоторный аппарат и, в частности, летательную мышцу, которая имеет разветвленную сеть трахеол. Феромон, по видимому, опосредованно воздействуя на нервно-мышечное звено, активизирует сократительный аппарат мышцы и блокирует механизм релаксации. В генетическом отношении установлено, что признак агрессивности носит полигенный характер. Этим обеспечивается выживаемость вида медоносных пчел. Злобливость пчел сильно затрудняет работу пчеловодов и особенно с бортевыми пчелами, уменьшает производительность труда.

Согласно результатам таксономических работ, бортевая бурзянская пчела представляет отдельную популяцию среднерусской породы. Однако этот вывод сделан лишь при изучении морфометрических параметров и биологии пчелы. Ее выделение в ранг отдельной популяции требует еще и генетического обоснования. Без получения такой информации невозможно определить статус мероприятий по сохранению генофонда бортевых пчел.

В связи с возросшей антропогенной нагрузкой на лесные экосистемы, завозом пчел из других регионов усиливается возможность деградации данной популяции. Для разработки мер по сохранению и селекционному использованию бурзянских пчел крайне важно знание генетико-популяционных характеристик с помощью новых информационных методов популяционного анализа. Принципиальным вопросом является показатели численности семей пчел в зависимости от гелеоцикличности и изменения основных параметров среды, возможности снижения агрессивности и торможение двигательной активности пчел использованием бездымных средств.

Цель работы: изучение морфофункциональных, ультраструктурных показателей летательной мышцы, скорости эфирной наркотизации организма, особенностей функционирования восковой железы бурзянской бортевой пчелы, генетико-популяционных аспектов их сохранения и возможности снижения агрессивности синтетическим феромоном пчелиной матки.

Задачи исследований:

1. Изучить морфофункциональные, ультраструктурные показатели летательной мышцы и гистохимических особенностей функционирования восковой железы бурзянской бортевой пчелы.

2. Проанализировать многолетнюю динамику численности и изменчивости экстерьерных признаков бурзянских бортевых пчел.

3. С использованием изоферментных генетических маркеров провести сравнительный анализ генетической изменчивости и дифференциации бур-зянской бортевой пчелы и выборок из других регионов России.

4.Установить возможность хеморецепции и снижения агрессивности бортевых пчел, живущих в искусственных бортях и ульях в пасечных условиях, синтетическим феромоном пчелиной матки.

5. Предложить научно-обоснованные рекомендации сохранения чис-топородности и управления жизнедеятельностью пчел бурзянской популяции среднерусской породы в естественных условиях обитания.

Научная новизна работы состоит в том, что впервые установлены особенности морфофункциональных, ультраструктурных показателей летательной мышцы бурзянской популяции бортевых пчел, гистохимических особенностей функционирования восковой железы в онтогенезе.

Впервые изучены качественные и количественные показатели экстерь-ерных признаков, представлена генетико-популяционная характеристика изоферментного состава ферментов: малатдегидрогеназы MDH (1.1.1.37), малик-энзима ME (1.1.1.40), глюкозо-6-фосфатдегидрогеназы G6PDH (1.1.1.49), алкогольдегидрогеназы ADH (1.1.К.1), глутаматдегидрогеназы GDH (1.4.1.2), изоцитратдегидрогеназы ЮН (1.1.1.42), шикимат-дегидрогеназы SKDH (1.1.1.25), лейцинаминопептидазы LAP (3.4.11.1), 6-фосфоглюконатдегидро-геназы 6PGD (1.1.1.44) и диафоразы DIA (1.6.4.3).

Впервые изучены межпопуляционные взаимоотношения пчелы медоносной на территории России. Показано, что бурзянская популяция пчел по генетической структуре выделяется от других популяций среднерусской породы. Выявлена возможность подавления агрессивности пчел синтетическим феромоном пчелиной матки "Меллан".

Теоретическая и практическая значимость. Данные об особенностях морфофункциональной, ультраструктурной организации летательной мышцы, медособирательной деятельности, генетической структуры бурзянской бортевой пчелы позволят разрабатывать мероприятия по сохранению генофонда ее популяции. Общие черты генетической детерминации поведения медоносных пчел при фармакологическом воздействии и управлении синтетическим феромоном пчелиной матки позволяют проводить дистанционный контроль и осуществить управляемые воздействия на поведение пчел при поимке роев, повысить производительность труда в бортевом и рамочном пчеловодстве.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, обзора литературы, материалов и методов исследования, четырех глав результатов собственных исследований, обсуждения результатов исследований, выводов и практических предложений. Список литературы включает 187 работ, в том числе иностранных 48. Диссертация написана на 140 страницах (текст диссертации - 96 страниц), иллюстрирована 19 таблицами, 9 графиками и диаграммами , рисунками и фотографиями, содержит приложение.

ВЫВОДЫ:

1. Экстерьерные признаки пчел заповедника "Шульган-Таш" соответствуют стандарту среднерусской породы являющегося ядром естественного ареала бурзянской бортевой пчелы, сохранение генофонда которой пред--ставляет собой проблему общероссийского и мирового значения.

2. В многолетней динамике численности бортевых пчелиных семей проявляется закономерная цикличность, имеющая среднюю обратную связь с изменением солнечной активности, выражаемой числами Вольфа.

3. По данным генетического анализа с использованием изоферментных генетических маркеров бурзянская бортевая пчела по аллельной структуре и генетической изменчивости образует отдельную популяцию среднерусской расы пчел. Генофонд бурзянской популяции является сбалансированным по исследованным локусам и не испытывает серьезного возмущающего действия микроэволюционных факторов.

4. Высокая восковыделительная способность бурзянских пчел является эволюционным приспособлением к постоянной отстройке новых сотов при частой смене условий жизни, особенно в бортях.

5. В становлении функции восковой железы имеются 5 морфологически регистрируемых закономерно чередующихся периодов с характерными количественными и качественными показателями воскоцитов.

- В первом периоде (1-3 сут.), происходит становление паренхимы восковой железы, вследствие этого практически редко происходит выделение воска, так как воскоциты имеют наименьшие морфометрические параметры и низкую активность СДГ.

- Второй период - период стабилизации воскосинтезирующего аппарата, локализующегося в цитоплазме клеток. Характеризуется появлением восковых пластинок в восковых зеркальцах рабочих пчел 4-7 суточного возраста.

Третий период - это физиологически стабилизированный период, при котором у 10-12 дневных рабочих пчел происходит постоянное выделение воска, регистрируемое в восковых зеркальцах. В этот период усиливается активность СДГ, а высота клеток достигает почти максимальных размеров.

Четвертый период - период максимальной физиологической активности клеток восковой железы (11-20 сут.). На этом этапе паренхима клеток восковой железы имеет максимальную активность СДГ. Апикальная часть восковых клеток становится колбообразной и полностью наполнена светлыми вакуолями.

Пятый период - период снижения и частичного угасания функциональной активности систем, репродуцирующих светлые вакуоли, связанное с переключением рабочих пчел данной возрастной группы (21-30 суток) на внеульевые работы или медосбор.

- Синтетический феромон пчелиной матки «Апирой» пролонгирует активность гистохимических реакций восковой железы и влияет на поддержание высокого уровня содержания СДГ в клетках восковой железы в более поздние сроки жизни рабочих пчел.

6. В летательной мышце пчел в возрасте от 1 до 10-12 суток мышечные волокна находятся на стадии молодых мышечных волокон, в которых продолжаются качественные и количественные процессы совершенствования сократительного аппарата. В этот период размножение митохондрий происходит как на периферии волокна, так и в центре. В зрелых мышечных волокнах летательной мышцы происходит стабилизация параметров внутри-симпластических структур. Митохондриально-миофибриллярный коэффициент стабилизируется и удерживается на уровне 0,67-0,69.

7. Активность АТФазы миозина, максимума достигает в 21 - 30, а АТФазы митохондриальной - в 11-20 и 21-30 суточном возрасте рабочих пчел и превышает, таковой 1-3 суточных рабочих пчел, соответственно в 29,30 и 29,44 раза.

8. Активность окислительно-восстановительных процессов, выявляемых по реакции на СДГ в летательных мышцах, повышается к 11-20 суточному возрасту и удерживается примерно на таком уровне у летных рабочих пчел.

9. Синтетический феромон «Меллан» обладает выраженным противо-жалевым действием как при осмотре гнезда семей пчел, так и при поимке роев, что позволяет повысить эффективность работ по осмотру гнезда пчел живущих в бортях и в стандартных ульях.

ПРАКТИЧЕСКИЕ ПРЕДЛОЖЕНИЯ

1 .С целью создания буферной зоны вокруг ядра популяции бурзянских пчел в заповеднике необходимо увеличивать объемы репродукции племенного материала и передачи его на пасеки сопредельных территорий на условиях договоров на организацию дочерних популяций.

2. С целью улучшения племенной и селекционной работы в пчеловодстве и вывода ее на новый качественный уровень необходимо широко внедрить высокоэффективный метод изоферментных генетических маркеров для анализа генофонда медоносной пчелы.

3. В условиях начавшегося строительства Юмагузинского водохранилища на р. Белой необходимо расширение государственного природного заповедника "Шульган-Таш" за счет слабоосвоенной лесной территории на стыке Бурзянского, Ишимбайского и Мелеузовского районов на 50-70 тыс. га. В этом случае площадь реально охраняемых мест обитания бурзянской пчелы составит 250-270 тыс. га, т.е. будет соответствовать научно-обоснованным территориальным параметрам, необходимым для сохранения генофонда местных популяций медоносной пчелы.

4. Закономерности циклики солнечной активности, совпадение времени начала резкого снижения численности бортевых пчелиных семей с минимумами солнечной активности, а максимумов чисел Вольфа - с депрессиями численности в популяции бортевой пчелы необходимо использовать для среднесрочного прогнозирования и планово-предупредительного усиления и совершенствования зоотехнических мероприятий в пчеловодстве, а также для предупреждения депрессии заблаговременно использовать иммуностимулирующие препараты.

5. С целью снижения агрессивности среднерусских пчел при осмотре гнезда, поимке роев рекомендуем обрабатывать открытые участки поверхности тела синтетическим феромоном пчелиной матки «Меллан».

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Для численности бортевых пчелиных семей в заповеднике характерно определенная цикличность. Ритмы в массовых размножениях насекомых многие ученые связывают с закономерно изменяющимися погодными условиями. По современным представлениям солнечная активность влияет на развитие циркуляционного процесса земной атмосферы-тропосферы. Влияние магнитного поля распространяется на иммунологические, защитные, адаптивные свойства и резистентность живых организмов (Гире A.A., 1960; Гневышев М.Н., 1971). Совпадение максимумов в размножении изучаемых насекомых с определенными фазами солнечной активности было отмечено еще в прошлом столетии (Чернышов В.Б., 1971). Интервалы времени между вспышками размножения тех или иных насекомых могут быть равны 2, 4, 5, 10, 20 годам, но очень часто максимумы, численности повторяются через каждые 10-14 лет. В последнем случае пики размножения насекомых более или менее совпадают с той или иной фазой солнечной активности (Максимов A.A., 1984). Результаты наших исследований доказывают, что подобная закономерность свойственна и флуктуациям численности бурзянской бортевой пчелы. Анализ колебаний общей численности семей пчел за 1960-1999 годы позволяет выявить наличие закономерно чередующихся 4 пиков и 4 спадов. Связь показателей осенней численности семей пчел и солнечной активности - обратная и средняя (г = -0,46). Остальные изученные показатели с числом Вольфа коррелируют слабо: с показателем общей гибели - связь обратная слабая (г = -0,10), с показателем естественного заселения - связь обратная слабая (г = -0,30). В 1999 и 2000 году в заповеднике отмечена самая высокая численность бортевых пчелиных семей за 40 лет наблюдений (225 и 240 шт.).

Также закономерным является, зависимость динамики численности пчелиных семей в бортях от нектаропродуктивности липы мелколистной. Например, в 1989 году гибель 50 % численности семей в бортях произошла из-за наличия пади в кормах. А в 1993 и 1996 годах почти в половине случаев, 50 и 41%, соответственно, пчелы погибли из-за недостатка кормов в дуплах (табл.). В эти годы отмечалось повреждение цветочных бутонов или опад цветков как следствие поздних весенних заморозков, кислотных дождей, дымки.

Таким образом, можно утверждать, что решающее значение для здорового содержания бортевых пчелиных семей имеет нектаропродуктивность липняков.

Исследованию экстерьерных морфометрических признаков бурзян-ских пчел большое внимание уделял профессор Г.А.Кожевников, организовавший экспедицию Академии наук СССР в 1928-1929 гг. Названия башкирских деревень Галиакберово, Гадельгареево, Мунасипово, Старосубхан-гулово навсегда вошли в научную литературу, как историческое место ядра чистокровных башкирских бортевых пчел, являющихся локальной популяцией среднерусской пчелы (Apis mellifera mellifera L) (Г.А.Кожевников, 1931; М.Н.Косарев, 1989). Особенностью данной породы пчел, по сравнению с другими, является самый высокий кубитальный и самый низкий тарзаль-ный индексы. Окраска тела темно-серая без желтизны. Длина хоботка рабочих особей от 5,9 до 6,3 мм, ширина третьего тергита от 4,8 до 5,2 мм, масса пчел при выходе из ячейки 110 мг (В.А.Тюльпанова, 1958; Д.Т.Шакиров, 1963; И.В.Шафиков, 1978; В.Н.Власов, с соавт., 1987; А.Г.Маннапов, с со-авт., 1995; В.О.Кугейко, с соавт., 1996). Анализ наших материалов, в сравнительном плане, показал, что если по республике преобладают пчелы, отвечающие стандарту породы по биологическим признакам, то по экстерьерным - более 65 % пчелосемей не соответствуют данному стандарту. По мнению В.О.Кугейко с соавт., (1996), метизация среднерусских пчел достигла такого уровня, при котором они не способны поглотить пчел нерайонированных пород, вследствие чего происходит утеря породных признаков.

Такие же тревожные симптомы характерны и для пчел бурзянского района. Так, по данным М.Н.Косарева (1989), в 1986 году впервые им была выявлена одна пчелиная семья в пределах заповедной зоны с кубитальным индексом в 48%. В то же время материал, изученный автором в 1982-1986 гг., характеризовался сравнительно низкой изменчивостью, что в действительности свидетельствует о генетической однородности материала (Косарев М.Н., 1987).

Сравнивая морфометрические данные изменчивости экстерьерных признаков по материалам собственных исследований, мы можем констатировать то, что за 40 лет отмечается незначительные изменения экстерьерных признаков бурзянских бортевых пчел.

Параметры варьирования показывают относительно небольшую фено-типическую изменчивость экстерьерных признаков (кроме кубитального индекса). Это может свидетельствовать об определенной однородности исследованного материала. При этом незначительная фенотипическая изменчивость морфологических признаков позволяет в определенной степени говорить о возможности селекции по экстерьеру. Как показывают результаты наших исследований экстерьера бортевых пчел (1996-1999 гг.) резких изменений показателей морфологических признаков не наблюдается.

В то же время анализ динамики экстерьерных признаков бурзянских бортевых пчел за 1958-1998 гг. показывает некоторую бессистемную метизацию пчел, которая может привести к необратимым процессам нарушения ценного чистопородного материала. Одной из главных причин такого явления на наш взгляд является завоз на сопредельную территорию карпатских и кавказских пчел. Этому также способствовала и плановая селекционная работа Башкирской опытной станции пчеловодства по линии межпородной гибридизации среднерусских и кавказских пчел. Вследствие этого сильно пострадала местная популяция среднерусской породы пчел, которая практически была на грани исчезновения по всей республике за исключением ареала распространения бортевых пчел в Бурзянском районе РБ.

Плановая селекционно-племенная работа в Государственном природном заповеднике «Шульган-Таш» за последнее пятилетие способствовала зна[чительному увеличению количества пчел с отрицательным дискоидаль-ным смещением по сравнению с нейтральным. Количество ^пчелиных семей, имеющих кубитальный индекс менее 60% сократилось. Среднее значение этого параметра приблизилось к 61%. При сравнении показателей экстерьерных признаков 1999 года с показателями пчел 1958 года, не обнаруживаются видимые различия. Это говорит о том, что проведенная сотрудниками заповедника в течение 40 лет работа способствовала сохранению популяции пчел в бортях. в чистоте. Вследствие этого заповедник взял на себя задачу постепенного'расширения ареала обитания местной пчелы путем вывода плодных маток и реализации пчелиных пакетов. Данная инициатива поддерживается Академией наук РБ, НИИ пчеловодства РАСХН, администрацией Бурзянского района РБ.

Показатели асимметричности экстерьерных признаков показывают, что их параметры являются количественными, то есть не изменяются дискретно. Поэтому идентифицировать медоносных пчел, особенно в племенных матковыводных пасеках, следует применением генетических маркеров.

В последние четыре десятилетия экстерьерные признаки бурзянских пчел характеризуются незначительными изменениями, с некоторой тенденцией, свидетельствующей о вяло протекающем процессе бессистемной метизации.

При изоферментном анализе лишь у малатдегидрогеназы (две зоны) и неспецифических эстераз (одна зона) выявлен слабый полиморфизм. Остальные изученные ферменты являлись полностью мономорфными по 11 зонам. Вследствие этого нами для определения уровня дифференцированно-сти выборок пчел из разных регионов России использованы только полиморфные локусы (Mdh-1, Mdh-3, Est -1). Причем редкий аллель 1 локуса Mdh-1 обнаружен лишь у бортевых пчел и аллель 3 локуса Est-1 - в выборках кавказских пчел. В локусе Mdh-3 различия обнаружены лишь по частотам аллелей, а не по их представленности. В целом, пчелы исследованных регионов обладают общим или близким генофондом.

По ожидаемой гетерозиготности полиморфизм выборок пчел не изменяется в широких пределах. По остальным двум параметрам (среднее число аллелей на локус и наблюдаемая гетерозиготность) изменчивость горных бурзянской бортевой и кавказской пчел выше, чем у двух равнинных выборок среднерусской породы. Ó учетом большинства ферментов, в среднем по 14 предполагаемым локусам получены значения : среднее число аллелей на локус А = 1,29, средняя наблюдаемая гетерозиготность Не = 0,043, доля по- лиморфных локусов по 5%-ному критерию Р = 14,3 %. Полученные нами результаты хорошо согласуются с данными других исследований Apis mellifera, где изоферменты использованы в качестве генетических маркеров. (Sylvester, 1976; Pamilo et.al., 1978; Nunamaker, 1980; Badino et.al., 1983; Косарев M.H., с соавт. 2000).

Близость генофонда изученных выборок подтверждается при вычислении генетических расстояний Нея D (Nei, 1972). Максимальное значение этого показателя не превышало значения D = 0,010, изменяясь в пределах D =0,001 - 0,010 . Следует отметить, что выборка бортевых пчел генетически отличается от салаватской выборки среднерусской породы, которая генетически гораздо ближе к расположенной на значительном удалении смоленской выборке, чем к близлежащей популяции бурзянской пчелы своего/региона.

Видимо, это является следствием недостаточной силы теста кси-квадрат из-за малых ожидаемых численностей редких генотипов. При рекомендуемом для таких случаев объединении всех редких генотипов в один класс различия по этому локусу становятся менее существенными.

По ожидаемой гетерозиготности полиморфизм выборок пчел не изменяется в широких пределах. По двум другим параметрам установлено, что изменчивость "горных уральских и кавказских" пчел намного выше, чем у двух равнинных выборок среднерусской породы. Объяснением этого феномена может быть то, что в горных нестабильных (более экстремальных) условиях требуется больший запас генетической изменчивости. Полученные нами результаты хорошо согласуются с данными других исследований Apis mellifera, где изоферменты использованы в качестве генетических маркеров. Преобладание мономорфных ферментов этого вида отмечается и для Apis mellifera из других регионов. Среди 39 изученных локусов лишь у локуса MDH обнаружен полиморфизм, а доля полиморфных локусов составила всего 1 %, Средняя гетерозиготность изменялась от 0,010 до 0,012 (Silvester, 1976; Pamiloet.ah, 1978).

Общность или близость генофонда пчелы из исследуемого региона подтверждается и при анализе параметров F-статистики Райта. Среди всех сравниваемых 5 выборок показатель межвыборочной подразделенности Fst был равен всего 2,3 %. В целом, для пчелы медоносной как вида характерен относительно небольшой уровень инбридинга с коэффициентом инбридинга Fit = 18,5 %. Кластерный анализ показывает, что различия между кавказскими и среднерусскими пчелами были больше, чем внутри кавказского подвида и выборками среднерусской породы.

Таким образом, по данным генетического анализа с использованием изоферментных генетических маркеров бурзянская бортевая пчела по ал-лельной структуре и генетической изменчивости образует отдельную популяцию среднерусской расы пчел. Генофонд бурзянской популяции является сбалансированным по исследованным локусам и не испытывает серьезного возмущающего действия микроэволюционных факторов.

Следовательно, для поддержания генофонда бортевых пчел в чистоте необходимо создание буферной зоны вокруг ядра популяции бурзянских пчел в заповеднике. Необходимо наращивание объемов репродукции, селекционно улучшенного племенного материала и передачи его на пасеки сопредельных территорий на условиях договоров на организацию дочерних популяций. Для реализации данного положения в государственном природном заповеднике "Шульган-Таш" в течение двух последних лет освоено инструментальное осеменение пчелиных маток, создается банк спермы трутней.

Учитывая результаты комиссионных бонитировочных данных и высокие показатели экстерьерных признаков пчел пасеки №2 «Капова пещера» и № 3 «Байсалан» природного заповедника «Шульган-Таш», Министерство сельского хозяйства и продовольствия Республики Башкортостан выдало Лицензию за № 241 от 8 апреля 1999 года, разрешающую осуществление племенной деятельности по разведению пчел среднерусской породы башкирской популяции.

Летательная мышца медоносной пчелы представлена, сократительными структурными единицами - мышечными волокнами. Внутренняя структурная организация мышечных волокон имеет аналогию с таковыми позвоночных.

В отличие от позвоночных в летательных мышцах пчел нами выявлено существование третьего типа тонких миофиламентов связывающих концы миозиновых миофиламентов с Z - дисками. В то же время заостренные концы миозиновых миофиламентов почти достигают 2-мембраны, несмотря на наличие канальцев Т- системы, саркоплазматическая сеть в ней практически отсутствует. Соотношение количества тонких и толстых нитей 8:1. Поперечные мостики между толстыми и тонкими нитями образуют левую спираль с расстоянием между мостиками 146 А. Сарколеммальные впячивания обеспечивают проникновение трахеол внутрь крупных волокон. Митохондрии с хорошо развитыми кристами составляют до 40% общего объема волокна. Крупные волокна летательной мышцы имеют богатую систему канальцев. При этом любая часть мышечного волокна отстоит от канальца не дальше, чем на 2 мкм. Т-система располагается в плоскости, лежащей посредине между Ъ - мембранами и зоной Н. Причем, четко выраженной саркоплазмати-ческой сети не удается выделить. Между пучками миофиламентов располагаются митохондрии различной формы, плотно упакованными кристами и ответвлениями трахей и трахеол, доходящими до миофиламентов. Актино-вые и миозиновые миофиламенты в комплексе друг с другом формируют гексогональные решетки миофибрилл мышечного волокна. Между миофиб-риллами от периферии к центру мышечного волокна располагаются ядра.

Анализ морфофункциональных показателей летательной мышцы показывает, что если количество мышечных волокон в мышце увеличивается только до 4-7 суточного возраста, то качественные параметры ее структурных составляющих, таких как площадь волокна, диаметр миозинового мио-филамента, длина саркомера, возрастают до 11-20 суток. Следовательно, структурные компоненты летательной мышцы при вылете пчел только на первые ориентировочные, очистительные облеты в возрасте 4-7 дней не способны обеспечивать длительные полеты. В процессе ульевых работ у молодых пчел происходит созревание структурно-сократительного аппарата летательной мышцы пчел. Так к моменту становления летными (внеульевыми) пчелами, что происходит на 21-22 сутки жизни, количественные параметры площади мышечного волокна увеличиваются, по сравнению с 1-3 суточными, в 1,25 раза. Причем количество мышечных волокон в мышце достоверно нарастает только до 4-7 суточного возраста, составляя 226 шт., что превышает предыдущий аналогичный показатель, в 1,22 раза. Диаметр миОзиновых миофиламентов интенсивно возрастает включительно до 20 суточного возраста пчел. По сравнению с 1-3 суточными данный показатель к 20 суточному возрасту рабочих пчел увеличивается в 1,6 раза. Длина саркомера к данному возрастному периоду увеличивается, по сравнению с суточными, только в 1,2 раза.

Таким образом, к периоду становления рабочих пчел летными показатели летательной мышцы, качественные параметры структурной основы мышечного волокна рабочих пчел стабилизируются. Вследствие этого летная деятельность пчел в 20 суточном возрасте повышается и они осуществляют активное фуражирование по приносу нектара в улей.

Стереометрическое изучение содержания миофибрилл (Уу мф., %) в различные сроки развития пчел показывает, что относительная численность их в единице объема увеличивается у 10-12 сут., по сравнению с 1-3 суточными - в 2,2 раза (Р<0,05), интерфибриллярных митохондрий (Уу мх. ц.,%) в 2,43 раза, а периферических митохондрий ( Уу мх. п.,%) уменьшается - в 0,69 раза, •

У 11-20 суточных пчел суммарный объем митохондрий в симпластах летательной мышцы увеличивается, по сравнению с 1-3 суточными, в 1,61 раза (Р<0,05). При этом доля интерфибриллярных митохондрий превышает аналогичный показатель периферических митохондрий в 3,45 раза. Поверхностная плотность периферических митохондрий (Бу мх. п., мм"1) к 1120- суточному возрасту пчел уступает интерфибриллярным митохондриям (Бу мх. ц., мм"1) в 1,32 раза, а численная плотность - в 3,04 раза. Показатели объема интерфибриллярных митохондрий всегда преобладали над размерами периферических митохондрий. Объем периферических митохондрий ( Уу мх. п., мкм ) уступает к 11-20 суточному возрасту аналогичным параметрам интерфибриллярных - в 2,13 раза.

Митохондриально-миофибриллярный коэффициент стабилизируется к 10-12 суточному возрасту пчел.

Таким образом, в летательной мышце пчел в возрасте от 1 до 10-12 суток мышечные волокна находятся на стадии молодых мышечных волокон в которых продолжаются качественные и количественные процессы совершенствования сократительного аппарата. В этот период размножение митохондрий происходит как на периферии волокна, так и в центре. В зрелых мышечных волокнах летательной мышцы происходит стабилизация параметров внутрисимпластических структур. Митохондриально-миофибрил-лярный коэффициент стабилизируется и удерживается на уровне 0,67-0,69.

В летательной мышцы рабочих пчел активность АТФазы миозина, максимальным регистрируется у рабочих пчел в 21-30 суточном возрасте. АТФаза митохондриальная достигает максимальной активности у 11-20 и 21-30 суточных рабочих пчел. Превышает таковой 1-3 суточных рабочих пчел, соответственно в 29,30 и 29,44 раза. Это показывает стабилизацию биохимических процессов происходящих в дефинитивной мышце рабочих пчел, осуществляющих полет за нектаром.

По реакции СДГ нами регистрировалась активность окислительно-восстановительных процессов происходящих в цикле Кребса. Активность данного фермента резко повышается к 11-20 суточному возрасту и удерживается примерно на таком уровне у летных рабочих пчел.

Таким образом, сравнительный анализ изученных ферментов в летательной мышце показывает, что их активность ритмично увеличивается с 4-7 суточного возраста рабочих пчел. Это видимо является закономерным для летательных мышц так как в этом возрасте молодые рабочие пчелы совершают первые очистительные и ориентировочные облеты вокруг улья. В 11

20 суточном возрасте рабочих пчел показатели активности изученных фер ментов летательной мышцы максимально приближаются таковым значениям летных пчел.

Результаты испытания противожалевого действия синтетических фе-ромонных препаратов показал, что все образцы препаративных форм от ТОС-6-1 до ТОС-6-7 обладают успокаивающим действием, снижают агрессивность и двигательную активность. Однако, в сравнительном плане выраженными показателями противожалевого действия при испытании указанных препаративных форм обладали ТОС-6-3, ТОС-6-2, ТОС-6-7. Из трех препаративных форм самыми лучшими показателями противожалевого действия характеризовалась как при осмотре гнезда семей пчел, так и при поимке роя, препаративная форма ТОС-6-7.

Учитывая результаты исследований, феромонный препарат ТОС-6-7, впоследствии при оформлении на патент РФ, был назван «Меллан». В последующем на противожалевой феромонный препарат «Меллан» было составлено Временное наставление по его применению.

После дополнительных комиссионных испытаний Управление ветеринарии РБ от 9 декабря 1999 года продлило срок действия Временного наставления по применению данного препарата.

Исследование гистологического строения, роста и развития восковых желез в возрастном аспекте в сочетании с гистохимическим методом позволило нам установить количественные параметры не только восковых клеток, но и дать качественную характеристику функционирования восковой железы.

Изучение размерности высоты клеток восковой железы в динамике показало наличие наивысшего пика в 11-20 суточном возрасте летних рабочих пчел, обеспечивающего максимальную степень развития восковых желез и их продуктивную деятельность. Полученные результаты исследований согласуются с имеющимися литературными данными (Ф.А.Лаврехин, C.B. Панкова, 1983; Г.А.Аветисян, 1983; Э.Н.Серванджа, 1986; В.И.Лебедев, Н.Г.Билаш, 1991). Данные литературы показывают, что на развитие восковых желез и, в частности, клеток воскоцитов летних и осенних рабочих пчел, оказывают влияние их возраст, физиологическое состояние семьи пчел, сезон года. По нашим данным на этот процесс влияет и синтетический феромон «Апирой», так как дача синтетического феромона пчелиным семьям в активный строительный период с 23 июня по 23 июля оказывала стимулирующее влияние на рост и развитие структурного компонента, в частности, клеток восковой железы, осуществляющих активный синтез воска.

Следовательно, синтезированный препарат «Апирой», являясь синтетическим аналогом феромона пчелиной матки, обладает стабилизирующим влиянием на пчелиные семьи, находящиеся в физиологически различных состояниях и указывает на перспективность $го применения в пчеловодстве.

Данные гистохимических исследований показывают, что в становлении функции восковой железы имеются 5 морфологически регистрируемых закономерно чередующихся периодов. Для каждого из этих периодов характерны количественные и качественные показатели гистохимических реакций на гликоген и жиры.

По результатам наших исследований ч в первом периоде происходит становление паренхимы восковой железы. Продолжительность данного периода длится в пределах 1-3 суток с момента выхода рабочих пчел из ячеек. Для восковых клеток данного периода характерны незначительные размеры и низкая активность СДГ. В данный период жизни рабочих пчел практически редко происходит выделение воска, так как специфические светлые вакуоли, содержащие жидкий парообразный воск, в цитоплазме клеток единичны.

Второй период - период стабилизации воскосинтезирующего аппарата, локализующегося в цитоплазме клеток. Для данного периода характерно повышение уровня активности и количественного содержания как СДГ, так и размеров клеток восковой железы. Следствием этого является появление небольшого количества светлых вакуолей, содержащих жидкий воск, способный по мерокриновому типу секреции незначительно выводиться из цитоплазмы клеток и образовывать восковые пластинки в восковых зеркальцах рабочих пчел 4-7 суточного возраста.

Третий период - это физиологически стабилизированный период, при котором у 10-12 дневных рабочих пчел происходит постоянное выделение воска, регистрируемое по восковому зеркальцу, где образуются восковые пластинки. В этот период усиливается активность митохондриальной СДГ, а высота клеток почти достигает максимальных размеров.

Четвертый период - период максимальной физиологической активности клеток восковой железы. На этом этапе паренхима клеток восковой железы имеет максимальную активность СДГ. Апикальная часть восковых клеток становится колбообразной и полностью наполнена светлыми вакуолями. При осмотре гнезда на строительных рамках в гирляндах пчел, осуществляющих строительные работы, нами всегда регистрировались меченые пчелы, возраст которых составлял 11-20 суток.

Пятый период - период снижения и частичного угасания функциональной активности систем, репродуцирующих светлые вакуоли, что по нашему мнению связано с переключением рабочих пчел данной возрастной группы (21-30 суток) на внеульевые работы или медосбор.

По нашим данным, синтетический феромон пчелиной матки «Апи-рой» пролонгирует активность гистохимических реакций восковой железы и тем самым влияет на поддержание высокого уровня содержания СДГ в клетках восковой железы в более поздние сроки жизни рабочих пчел.