Russian State Agrarian University – Moscow Timiryazev Agricultural Academy
Russian Federation
The purpose of research is to study the effect of hormonal stimulation of drones during varroa infestation on live weight, hemolymph volume and sperm concentration in the process of individual development. The experiments were carried out on bee colonies of the Carpathian breed. To carry out the experiments, 6 groups of families of analogues were formed. Groups 1 to 5 included families affected by varroa, the percentage of mite infestation of which did not exceed 20 %. The 6th control group included conditionally healthy bee colonies, the mite burden of which did not exceed 4 %. Live weight and hemolymph volume were determined on the 1st, 7th, 14th, 21st and 28th days of drone development. The sperm concentration per mm3 was determined on the 28th day of drone development. High indicators of live weight of drones were recorded on the 28th day in the 2nd group, where honey satiety with the addition of the queen bee hormone-pheromone was used as a stimulating feeding. Sick bees were inferior in body weight to group 2 by 26 %, and healthy bees by 10.2 %. Group 2 was also the leader in terms of hemolymph volume on days 21 and 28. On the 28th day of development, sick drones were inferior in hemolymph volume to group 2 by 56.5 %, and healthy ones – by 24.8 %. At the end of the experiments, the largest number of sperm was recorded in drones of the 4th group, where honey satiety with the addition of gonadotropin was used as a stimulating feeding. As a result, stimulating feeding with gonadotropin and the queen bee hormone-pheromone has a positive effect on live weight, hemolymph volume and sperm concentration in drones.
drones, live weight, hemolymph, varroa infestation, sperm, gonadotropin, apiroi
Введение. В ряде отраслей, особенно в пчеловодстве, при разведении пчел важной проблемой является клещевое заболевание варроатоз. Отрицательные воздействия клеща главным образом выражаются массовой гибелью личинок, куколок и взрослых пчел. Болезнь редко удается обнаружить на начальной стадии из-за отсутствия явных клинических признаков. Весной и осенью клещ поражает пчелиный приплод, а летом – трутневой. Клещ живет на трупах пчел, трутней, куколок 11 дней, на открытом расплоде 15 и на запечатанном – 32 дня [1, 2].
Цель исследования – изучение влияния гормональной стимуляции трутней при варроатозной инвазии на живую массу, объем гемолимфы и концентрацию сперматозоидов.
Объекты и методы. Эксперименты проводились на пчелиных семьях карпатской породы. Все семьи перед постановкой в зимовник обработаны противоварроатозным препаратом «Фумисан». По две полоски, пропитанные этим препаратом, помещали в улей на 21-й день. Для постановки экспериментов были сформированы шесть групп семей-аналогов, исследовали по 9 трутней в каждой. С 1-й по 5-ю группу включали семьи, пораженные варроатозом, процент заклещеванности которых не превышал 20 %.
В 6-ю контрольную группу объединили условно здоровые семьи пчел, заклещеванность которых не превышала 4 %.
Все группы подвергались стимуляции путем подкормки сахарным сиропом и медовой сытой, которую давали по 400 мл на семью через день, 9 раз. Сахарный сироп готовили из расчета 1 литр кипяченой воды на 1 кг сахара до полного растворения сахара. Медовая сыта – 1 литр кипяченой воды на 1 кг меда до полного его растворения [3, 4].
Осенью и весной в качестве стимулирующей подкормки семьям давали: 1-я группа – сахарный сироп (1:1) с добавлением феромона пчелиной матки (апирой); 2-я группа – медовая сыта (1:1) с добавлением феромона пчелиной матки (апирой); 3-я группа – сахарный сироп (1:1) с добавлением гормона гонадотропин; 4-я группа – медовая сыта (1:1) с добавлением гормона гонадотропин; 5-я группа – сахарный сироп (1:1); 6-я группа – медовая сыта (1:1) [5–7].
Определение экстерьерных и интерьерных показателей организма трутней проводили по общепринятым биохимическим методикам в аккредитованной исследовательской лаборатории кафедры аквакультуры и пчеловодства РГАУ – МСХА имени К.А. Тимирязева.
Для получения одновозрастных трутней проводили инкубацию зрелого расплода в термостате марки ТС-80 при 35 °С. В термостате поддерживали относительную влажность 75–85 %. Однодневных трутней метили и по соответствующим группам возвращали в ульи. Массу пчел определяли взвешиванием на аналитических весах. Для исследования количества сперматозоидов в семенниках у трутней отбор спермы осуществляли в градуированный капилляр. Отобранную сперму помещали на часовое стекло, после чего ее тщательно перемешивали с 1 мл 0,9 %-го раствора хлорида натрия. Стеклянной палочкой брали 1 каплю суспензии спермиев в воде и помещали ее в камеру Горяева. Подсчет спермиев в камере вели в 80 малых квадратах, расположенных по диагонали. Учитывали спермии, лежащие внутри малого квадрата, а также на левой и верхней его линиях. В связи с тем, что содержимое семяприемника растворено в 1 мл 0,9 %-го раствора хлорида натрия, расчет вели по формуле
,
где Х – количество спермиев в 1 мл их водной суспензии, шт.; а – количество спермиев в 80 малых квадратах, шт.; 80 – количество сосчитанных малых квадратов; 4000000 – множитель, приводящий результат к объему 1 мл, так как объем малого квадрата равен 1/4000000 мл; 200 – степень разведения суспензии спермиев.
Рассчитанное содержание спермиев в одном миллилитре их суспензии принимали за количество спермиев в 1 мм3 [8–10].
Полученные данные подвергались статистической обработке методами вариационной статистики с проверкой достоверности результатов с использованием t-критерия Стьюдента и уровня значимости [5].
Результаты и их обсуждение. В таблице 1 и на рисунке 1 представлены результаты влияния стимулирующей подкормки с гормоном-феромоном пчелиной матки и гонадотропином на показатели массы тела в процессе развития трутней.
Таблица 1
Живая масса трутней при гормональной стимуляции, мг
|
Группа |
Возраст пчел, дни |
||||
|
1 |
7 |
14 |
21 |
28 |
|
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
|
Стат. показатель |
М±m, (Cv,%) |
М±m, (Cv,%) |
М±m, (Cv,%) |
М±m, (Cv,%) |
М±m, (Cv,%) |
|
1-я группа |
275,9±10,05* (15,34) |
270,4±8,92** (18,79) |
254,7±9,54** (18,70) |
238,3±7,86** (19,56) |
224,5±9,04* (20,86) |
|
2-я группа |
284,2±12,68* (22,40) |
277,5±9,22** (19,33) |
262,3±7,46** (8,62) |
257,5±8,63** (14,59) |
245,0±12,16* (14,96) |
|
3-я группа |
279,0±11,96* (21,58) |
275,6±8,34** (18,56) |
258,6±5,42** (23,45) |
241,8±3,26** (4,84) |
229,4±6,27** (9,90) |
|
4-я группа |
283,0±9,98* (18,51) |
279,4±9,5* (22,15) |
263,1±7,22** (4,87) |
252,6±8,46* (20,21) |
243,9±6,28** (13,09) |
Окончание табл. 1
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
|
5-я группа |
212,7±6,49 (15,56) |
207,3±5,24 (12,44) |
202,4±6,11 (14,89) |
199,6±8,31 (20,72) |
181,2±10,68 (29,56) |
|
6-я группа |
269,3±9,29** (17,34) |
265,6±8,18** (18,35) |
247,3±7,72* (16,66) |
235,5±4,52** (7,67) |
220,0±9,86* (3,63) |
Здесь и далее: * – Р ≤ 0,05; ** – Р ≤0,01; *** – Р ≤ 0,001.
С возрастом, в процессе дальнейшего развития трутней, наблюдалось понижение их живой массы по сравнению с фоновыми показателями, за которые приняты данные в суточном возрасте. У пчел 2-й группы их уровень на 1-й день жизни был значительно выше других и в среднем составил 284,2 мг.
Это превышало значение показателя больных трутней 5-й группы на 71,5 мг (25 %) и на 14,9 мг (5,2 %) 6-ю здоровую группу. Пчелы 1-й группы уступали этому значению (284,2 мг) на 8,3 мг (2,9 %), 3-я группа на 5,2 мг (1,8 %) и
4-я на 1,2 мг (0,4 %).
На 7-й день высокие показатели наблюдали у трутней 4-й группы – 279,4 мг, которые превышали 5-ю группу на 72,1 мг (26 %) и на 13,8 мг (4,9 %) 6-ю группу. Живая масса пчел
4-й группы превышала 1-ю на 9 мг (3,2 %), 3-ю – на 3,8 мг (1,4 %) и на 1,9 мг (0,7%) 2-ю группу.
На 14-й день лидировала также 4-я группа, живая масса пчел составила 263,1 мг, что выше, чем в 5-й группе, на 60,7 мг (23 %) и 15,8 мг (6 %), чем в 6-й группе. Первая группа уступала этому показателю на 8,4 мг (3,2 %), третья на 4,5 мг и на 0,8 мг вторая.
Рис. 1. Живая масса трутней при гормональной стимуляции
На 21-й день высокие значения массы тела наблюдали у пчел 2-й группы. Она составила 257,5 мг и превышала показатель больных трутней 5-й группы на 57,9 мг (на 22,5 %), а здоровых пчел 6-й группы – на 22 мг (8,5 %). Этот показатель в 1-й группе уступал 2-й группе на 19,2 мг (7,5 %), 3-й – на 15,7 (6,1 %) и 4-й группе – на 4,9 мг (1,9 %).
На 28-й день также лидировала 2-я группа. Средняя масса трутней при этом составила 245 мг. Больные пчелы из 5-й группы уступали по этому показателю на 63,8 мг (26 %), здоровая 6-я группа – на 25 мг (10,2 %). По этому значению (245 мг) уступали также пчелы 1-й группы на 20,5 мг (8,4 %), 3-я – на 15,6 мг (6,4 %), 4-я – на 1,1 мг (0,45 %).
В таблице 2 и на рисунке 2 представлены результаты влияния стимулирующей подкормки с гормоном-феромоном пчелиной матки и гонадотропином на показатели объема гемолимфы в процессе развития трутней.
Во все дни наблюдения объем гемолимфы в организме трутней был выше во 2-й и 4-й группах по сравнению с остальными группами. Заметное повышение объема гемолимфы у пчел наблюдалось до 14-дневного возраста.
Таблица 2
Объем гемолимфы трутней при гормональной стимуляции, мм3
|
Группа |
Возраст пчел, дни |
||||
|
1 |
7 |
14 |
21 |
28 |
|
|
М±m, (Cv, %) |
М±m, (Cv, %) |
М±m, (Cv, %) |
М±m, (Cv, %) |
М±m, (Cv, %) |
|
|
1-я группа |
6,50±0,01*** (0,66) |
6,6±0,01*** (0,82) |
7,7±0,01*** (0,29) |
7,6±0,01*** (0,40) |
7,3±0,01*** (0,52) |
|
2-я группа |
6,60±0,01*** (0,84) |
7,80±0,01*** (0,27) |
8,9±0,02** (1,09) |
9,7±0,01*** (0,21) |
9,2±0,01*** (0,53) |
|
3-я группа |
6,25±0,02* (1,57) |
6,90±0,01*** (0,39) |
7,50±0,02*** (1,07) |
7,82±0,01*** (0,35) |
7,30±0,01 (0,45) |
|
4-я группа |
6,63±0,01* (0,74) |
7,76±0,01*** (0,35) |
8,93±0,01*** (0,51) |
9,65±0,01*** (0,29) |
9,11±0,01 (0,37) |
|
5-я группа |
5,70±0,01 (0,38) |
4,3±0,02 (0,85) |
5,5±0,02 (0,43) |
5,1±0,01 (0,31) |
4,0±0,03 (4,11) |
|
6-я группа |
6,31±0,02** (1,42) |
6,5±0,03* (2,14) |
7,3±0,02* (0,44) |
9,65±0,01*** (0,29) |
6,92±0,01*** (0,37) |
На первый день наблюдения объем гемолимфы был значительно выше у пчел 4-й группы и в среднем составил 6,63 мм3. Это значение превышало на 0,93 мм3 (14 %) показатель больных трутней 5-й группы и на 0,32 мм3 (4,8 %) –
6-й. Пчелы 3-й группы также уступали на 0,38 мм3 (5,7 %), 1-й группы – на 0,13 мм3 (2 %) и 2-й – на 0,03 мм3 (0,5 %).
На 7-й день высокие показатели объема гемолимфы наблюдали у трутней 2-й группы – 7,80 мм3. Они превышали 5-ю группу на 3,5 мм3 (44,9 %) и на 1,3 мм3 (16,7 %) – 6-ю. 1-я группа этому значению уступала в среднем на 1,2 мм3 (15,4 %), 3-я – на 0,9 мм3 (11,5 %) и на 0,04 мм3 (0,5 %) – 4-я группа.
Рис. 2. Объем гемолимфы трутней при гормональной стимуляции
На 14-й день лидировала 4-я группа, объем гемолимфы у них составил 8,93 мм3. Этот показатель превышал 5-ю группу на 3,43 мм3 (38,4 %) и на 1,63 мм3 (18,3 %) – здоровых трутней 6-й группы. Третья группа также уступала этому показателю на 1,43 мм3 (16 %), первая – на 1,23 мм3 (13,8 %) и на 0,03 мм3 (0,34 %) – вторая.
На 21-й день высокие значения объема гемолимфы наблюдали уже у пчел 2-й группы, который составил 9,7 мм3. Этот показатель превышал больных трутней 5-й группы на 4,6 мм3 (47,4 %) и здоровых пчел 6-й группы – на 0,05 мм3 (0,5 %). Первая группа уступала этому значению на 2,1 мм3 (21,6 %), третья – на 1,88 мм3 (19,4 %) и четвертая группа – на 0,05 мм3 (0,5 %).
На 28-й день также лидировала 2-я группа. Средний объем гемолимфы трутней у этой группы составил 9,2 мм3. Больные пчелы из 5-й группы уступали им на 5,2 мм3 (56,5 %), а здоровые – на 2,28 мм3 (24,8 %). По этому показателю (9,2 мм3) уступали пчелы первой и третьей групп на 1,9 мм3 (20,6 %), а четвертой – на 0,09 мм3 (1 %).
У трутней в конце опытов (28-й день) в 1 мм3 эякулята количество сперматозоидов в среднем составило: в 1-й группе – 8,19 млн, во 2-й – 9,35 млн, в 3-й – 8,46 млн, в 4-й – 9,48 млн. У здоровых трутней 6-й группы в среднем было 7,82 млн, а у больных 5-й группы – с колебанием от 3,2 млн до 2,14 млн.
Заключение. Варроатозная инвазия приводит к выраженному нарушению обменных процессов трутней, которое влияет на живую массу, объем гемолимфы и концентрацию сперматозоидов. Сравнительная оценка показала, что на 28-й день наблюдений живая масса больных трутней уступала здоровым на 38,8 мг (17,6 %), объем гемолимфы – на 2,92 мм3 (42,2 %) и концентрация сперматозоидов более 4,62 млн (59 %). Таким образом, стимулирующие подкормки с гонадотропином и гормоном-феромоном пчелиной матки положительно повлияли на живую массу, объем гемолимфы и концентрацию сперматозоидов трутней.
1. Mannapova R.T., Smirnova E.B., Kutlin Yu.N. Vosstanovlenie funkcional'no determinirovan-nyh izmenenij normoflory i fagocitoza pri varroatoznoj invazii pchel // Izvestiya Dages-tanskogo GAU. 2023. № 1 (17). S. 119–123. DOI:https://doi.org/10.52671/26867591_2023_1_119. EDN WPZTYZ.
2. Mannapova R.T., Smirnova E.B., Kutlin Yu.N. Immunnaya zaschita pchel pri vozdejstvii akaricidnymi preparatami s adaptogenom // Pchelovodstvo. 2022. № 10. S. 20–22. EDN HWLOAB.
3. Kachestvo trutnej pri gormonal'noj stimulyacii na voschine novogo pokoleniya / E.A. Anahina [i dr.] // Pchelovodstvo. 2023. № 1. S. 16–19. EDN PSTVOB.
4. Vliyanie stimuliruyuschih podkormok na poka-zateli trutnej / E.A. Anahina [i dr.] // Pchelo-vodstvo. 2020. № 1. S. 16–18. EDN NVNTLL.
5. Statisticheskaya obrabotka v biologicheskih issledovaniyah / Yu.N. Kutlin [i dr.]; Ufim. un-t nauki i tehnologij, Birskij filial. Birsk: UUNiT, 2022. 118 s. EDN DUOCWP.
6. Vliyanie stimuliruyuschej podkormki s sinteti-cheskim feromonom "Apiroj" na trutnej v pro-cesse ontogeneza / A.G. Mannapov [i dr.] // Obschestvennye nasekomye. Sovremennye problemy pchelovodstva: mat-ly Vseros. nauch.-prakt. konf., posvyasch. 20-letiyu API-laboratorii biologicheskogo fakul'teta Kubans-kogo gosudarstvennogo universiteta (Krasnodar, 29-30 maya 2021 g.) / Kuban. gos. un-t. Krasnodar, 2021. S. 76–80. EDN ZEHWFF.
7. Vliyanie stimuliruyuschih podkormok na yajce-noskost' pchelinyh matok i dinamika pechat-nogo rasploda v materinskih, otcovskih i semej-vospitatel'nic / A.G. Mannapov [i dr.] // Tr. Kuban. gos. agrar. un-ta. 2021. № 92. S. 224–229. DOI:https://doi.org/10.21515/1999-1703-92-224-229. EDN QKCGEA.
8. Anahina E.A. Biologicheskij potencial trutnej pri vyraschivanii na sotah estestvennoj arhitektury i ispol'zovanii stimuliruyuschih podkormok: 03.02.14: dis. … kand. biol. nauk. M., 2022. 138 s.
9. Anahina E.A., Mannapov A.G., Kutlin Yu.N. Rost, razvitie reproduktivnyh organov, uroven' aminokislot v gemolimfe i kachestvo spermy pri vyvode trutnej na sotah s arhitektonikoj prirodnogo obrazca // Estestvennye i tehni-cheskie nauki. 2022. № 2 (165). S. 73–79. DOI:https://doi.org/10.25633/ETN.2022. 02.13. EDN KFARRW.
10. Anahina E.A., Mannapov A.G. Bioresursnyj potencial i kachestvo trutnej pri vyvode na sotah, otstroennyh iz innovacionnoj trutnevoj voschiny // Estestvennye i tehnicheskie nauki. 2022. № 2 (165). S. 60-65. DOI: 10.25633/ ETN.2022.02.03. EDN YGQNAJ.
