МИНЕСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение
Высшего профессионального образования
«КУБАНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ»
(ФГБОУ ВПО «КубГУ»)
Кафедра микробиологии, генетики и биотехнологии
КУРСОВАЯ РАБОТА
СРАВНИТЕЛЬНЫЙ АНАЛИЗ ПОРОД ПЧЕЛ И ИХ ГИБРИДОВ ПРЕДГОРНОЙ ЗОНЫ СЕВЕРНОГО КАВКАЗА ПО КОМПЛЕКСУ МОРФОМЕТРИЧЕСКИХ ПРИЗНАКОВ.
Работу выполнил А.А. Петреченко
(подпись, дата)
Факультет биологический, курс 4
Направление 020000.62 Биология
Научный руководитель, д-р биол. наук, проф. С.Н. Щеглов
(подпись, дата)
Нормоконтролер, канд. биол. наук, доцент Г.Г. Вяткина
(подпись, дата)
Краснодар 2013
РЕФЕРАТ
Работа выполнена на 31 страницах машинописного текста, два рисунка; 61 использованных литературных источника, из них два иностранных. Ключевые слова: МЕДОНОСНАЯ ПЧЕЛА, МОРФОМЕТРИЧЕСКИЕ ПРИЗНАКИ, ПОПУЛЯЦИЯ, КЛАСТАРНЫЙ АНАЛИЗ.
Объектом исследований являлись пробы пчел с десяти пасек предгорной зоны Северного Кавказа: Апшеронский район, поселок Мезмай, Каменоморский (Апшеронский район), город Сочи (район Мацеста), город Краснодар (Пашковский микрорайон, станица Бжудоховская, станица Крыловская), Динской район, Отраденский район, город Ейск. Целью работы являлось определение преобладающей породы, посредством измерения и математического анализа морфометрических признаков пчел. Мы отбирали по 50 особей с каждой пасеки. Тотальные препараты изготавливали в лабораторных условиях, в АПИ – лаборатории Кубанского Государственного Университета, по методике Г.Д. Билаша [1985] и Н.И. Кривова [1985]. Математическую обработку морфометрических параметров проводили в электронных таблицах компьютерной прогрвммы Excei – 7.0. Методом кластерного анализа мы более подробно изучили популяционно – видовую структуру исследуемых популяций.
Данные нашей работы важны для более корректного разведения и востановления рекомендованной породным районированием пчел, с учетом природно климатических и других факторов. Для более успешного разведения пчел и получения наибольшей продуктивности пчелопродуктов.
СОДЕРЖАНИЕ
Введение….…………………………………………………………………3
1 Аналитический обзор………………………….………………………..6
Классификация медоносной пчелы………..…………………..…..6
Краткая характеристика породы пчел…….………...…………...…6
Среднерусская порода………………………….………….…7
Серая горная кавказская порода………………..………........8
Желтая кавказская порода……………………………………9
Итальянская порода…………………………………………..9
Украинская степная порода………………………………...10
Дальневосточные пчелы………………………………..…..10
Краинская (карника) порода………………………………..11
Карпатская порода………………………………………..…12
Географическое распространение пород…………………...……13
Селекционно-племенная работа………………….……………….15
2. Материал и методы исследования………………………..…………..21
3. Сравнительный анализ пород пчел и их гибридов предгорной зоны северного Кавказа по комплексу морфометрических признаков…………….24
Заключение………………………………………………….…………….26
Список использованных источников……………………………………27
ВВЕДЕНИЕ
Пчела медоносная (Apis mellifera L.) и интенсивное пчеловодство в настоящие время играют важную роль в развитии сельского и лесного хозяйства, охране и воспроизводстве растительных биоценозов различных экосистем, в решение проблем экологической и производственной безопасности [Билаш, Кравцов, 1991].
Существует около 20 тысяч видов пчёл. Их можно обнаружить на всех континентах, кроме Антарктиды. Пчёлы приспособились питаться нектаром и пыльцой, используя нектар главным образом в качестве источника энергии, а пыльцу для получения белков и других питательных веществ.
Apis mellifera L. занимает огромный ареал и представлена множеством популяций, что дает основание считать ее суперпородой [Губин, 2001].
В Государственный реестр пород, допущенных к разведению в России, включены среднерусская (темная лесная, темная европейская) (Apis mellifera mellifera), карпатская (Apis mellifera carpasica) и недавно выведенная специалистами Башкирского научно-исследовательского центра по пчеловодству и апитерапии башкирская (Apis mellifera bashcirica) породы [Билаш, 1963].
В результате завоза маток разных пород пчел с других стран произошла метизация аборигенных пчел в ряде краев и областей Российской Федерации. На пасеках Краснодарского края встречаются отдельные помеси карпатских, кавказских пчел, в редких случаях и чистопородные из других стран, которые привлекают пчеловодов повышенной медопродуктивностью.
Семья медоносной пчелы, выступая на эволюционной арене, как единица отбора, обладает высокой эвритемностью. Это в значительной мере связано с высоким уровнем её социальной организации. Стабилизацией условий среды обеспечивается низкая вариабельность морфометрических признаков пчел, чем они выделяются в классе насекомых.
Интенсификация пчеловодства должна основываться на глубоких знаниях биологии пчелиной семьи и в первую очередь её генетических особенностей. Эти знания необходимы для ведения племенной работы, повышения продуктивности пчелиных семей. Каждый пчеловод проводит на своей пасеке постоянную работу по отбору высокопродуктивных семей, более зимостойких, менее ройливых и т.д. В результате неконтролируемого завоза пчёл других пород произошло смешивание генотипов пчел с потерей ценных свойств, присущих местной породе [Николенко, 2003].
Однако изменения физиологического состояния пчелиной семьи, колебание её численного состава и вариабельность экологических условий могут существенно дестабилизировать внутригнездовую температуру. Ее отклонения от оптимального уровня порождают изменения морфо–физиологического состояния развивающихся пчел [Еськов, 1992, 1995]. Выявление закономерностей изменения морфометрических признаков и корреляционных связей между ними в онтогенезе пчёл актуально для определения преобладающей породы на территории предгорной зоны северного Кавказа.
Целью данной работы является сохранение чистопородной серой горной кавказской пчелы, изучение и сопоставление морфометрических признаков породности пчел предгорной зоны северного Кавказа.
В задачи исследования входит:
Выявление размеров хоботка испытуемых пчел.
Выявление изменчивости размеров крыльев и количества зацепок на них.
Определение кубитального индекса.
Определение тарзального индекса.
Сопоставление морфометрических признаков и определение преобладающей породы на территории горного района Краснодарского края.
1 Аналитический обзор
Классификация медоносной пчелы
Рассмотрим систематическое положение медоносной пчелы:
Класс насекомые - Insecta
Отряд перепончатокрылые- Hymenoptera
Надсемейство пчелиные - Apoidea
Семейство пчелы- Apidae
Род настоящие пчел - Apis
Вид пчела медоносная –Apis mellifera
По классификации Ф. Рутнера на Земле имеется 25 пород медоносной пчелы [Рутнер, 1976].
Формирование европейских пород произошло в результате последнего оледенения, около 10 тысяч лет назад, когда вслед за отступлением началось вторичное расселение вида Apis millifera. Очевидно, европейские пчелы переживали оледенение на территории сегодняшних Испании, Южной Франции, Италии и на Балканах. На территорию России, Украины, Белоруссии и в Прибалтику пчелы могли проникнуть с Балкан, Карпат, из Франции. В Закавказье и на Северном Кавказе оледенения не было, и здесь сохранились аборигенные виды пчел [Алпатов, 1924; Тихомиров, 1912].
1.2 Краткая характеристика пород пчел
Выделяют разные породы (или расы) медоносных пчёл, различающихся по месту выведения. Институтом пчеловодства, проводившим производственные испытания, установлено, что семьи местных пчёл собирают в среднем по 33,9 кг мёда за сезон, семьи чистопородных наиболее продуктивных для данной местности пчёл — по 49,5 кг, а семьи-помеси первого поколения — по 55,7 кг. Матки, полученные из семей-помесей, уступают по продуктивности чистопородным семьям и семьям-помесям первого поколения [Авитисян, 1983;Алпатов, 1924, 1948; Билаш, 1956; Сокольский, Савушкина, 2006; Чащухин, Шабалин, 1996].
В России наиболее часто встречаются породы:
европейская тёмная (среднерусская) — Apis mellifera mellifera, Linnaeus;
степная украинская порода — Apis mellifera sossimai, Engel;
жёлтая кавказская порода — Apis mellifera remipes, Gerstäcker;
итальянская порода — Apis mellifera ligustica;
серая горная кавказская порода— Apis mellifera caucasica, Gorb;
карпатская порода— Apis mellifera carpatica;
Краинская (карника) порода – Apis mellifera carnica, Pollman.
1.2.1 Среднерусская порода
(Apis mellifera mellifera, Linnaeus)
Окраска тела пчел темно-серая, пчелы крупные, длинна хоботка рабочих пчел 5,9-6,4мм, длина третьего тергита 5 мм. Опушение длинное с редкими волосками. Кубитальный индекс более 60%. При осмотре гнезда проявляют агрессивность, приходя в беспокойное состояние, сбегают с сота и свисают гроздьями на нижнем бруске рамки. Плохо защищаются при нападе. Гнездо прополисуют умеренно. Пчелы ройливы, закладывают свыше 20 маточников, отпуская несколько роев. Бортевая среднерусская пчела башкирской популяции обладает высокой жизнестойкостью при длительной зимовке до 7 месяцев. Очень хорошо приспособлена к использованию обильного взятка с кипрея, липы, малины и гречихи.
Институтом пчеловодства ведется большая работа по селекции среднерусской пчелы. Отбор направлен на уменьшение ройливости, злобности, повышение продуктивности и яйценоскости маток. Создана Приобская породная группа пчел [Алпатов, 1948; Губин, 2001; Николаенко, 2003; Сокольский, Савушкина, 2006].
1.2.2 Серая горная кавказская порода
(Apis mellifera caucasica, Gorb)
Родина ее - горные районы Грузии, Армении и Азербайджана. Порода формировалась в условиях дождливого климата, мягкой и сырой зимы, частых перепадов температур при обильных альпийских медоносах с глубоко залегающими нектарниками. Пчелы отлучаются самым длинным хоботком среди других пород. Длинна хоботка6,6-7,2 мм.
Масса неплодной матки 180 мг,а плодной 200 мг. Плодовитость 1000-1500 яиц в сутки в период интенсивного развития семьи. Порода самая миролюбивая и во время взятки семьи можно осматривать без шляпы.
Печатка меда темная, именуемая “мокрой”. Гнездо усиленно прополисуют. Склонны к воровству, но от напада чужих пчел хорошо защищаются. Пчелы предприимчивы к отысканию новых медоносов и быстро переключаются на работу с одного медоноса на другой. Отличаются малой ройливостью. При наступлении взятка быстро выходят из роевого состояния. Закладывают в роевой период 10-20 маточников, склонны к тихой смене маток. При медосборе мед складывать начинают в расплодной части гнезда, ограничивая матку в червлении. Это свойство вырабатывалось в условиях малых взятков для экономного расходования меда.
Чтобы сохранить ценный породный генофонд серой кавказской пчелы,Грузия признана заповедником, куда запрещен ввоз других пород пчел. Селекционная работа с этой породой направлена в первую очередь на повышение ее зимостойкости. Это порода широко используется во всех областях России и является основной используемой породой на Северном Кавказе и в Ростовской области [Алпатов, 1948; Губин, 2001; Николаенко, 2003; Кожевников, 1900]
1.2.3 Желтая кавказская порода
(Apis mellifera remipes, Gerstäcker)
Естественный ареал – неизменные районы Грузии, Армении и Азербайджана. Порода хорошо приспособлена к жизни в условиях жаркого сухого климата. Первые тергиты у них желтые. Отличаются миролюбием маток друг к другу. Средняя длина хоботка 6,6 мм. При роении закладывают много роев. Желтые кавказские пчелы спокойны при осмотре и миролюбивы. Печатка меда у них “мокрая”,как и у горных кавказских. Порода обладает слабой зимостойкостью и поэтому не встречается в других районах, за исключением Средней Азии, климат которой более подходит к природным условиям исторического формирования этой породы [Алпатов, 1948; Губин, 2001; Николаенко, 2003; Кожевников, 1900].
1.2.4 Итальянская порода
(Apis mellifera ligustica)
Эта порода широко распространена во многих странах, особенно на пасеках США, Канады, Австралии и др. порода формировалась в условиях южного климата Италии. Существует при популяции этих пчел, различающихся между собой по окраске: ярко - желтая, золотистая и светло-бурая. У чистопородной итальянской пчелы два спинных полукольца окрашены в желтый цвет, слабее окрашено третье полукольцо (тергиты). В США итальянская порода используется более 100 лет. Селекция там шла на увеличение интенсивности желтой окраски тела. Сейчас итальянская пчела на пасеках США имеет желтую окраску четвертого и даже пятого тергита. Поэтому эта популяционная группа получила название итальянская золотистая.
Вес неплодных маток достигает 190 мг. Это самая крупная матка из южных пород.
Длина хоботка 6,4-6,5 мм. Яйценоскость маток очень высокая и по количеству выращенного за сезон расплода занимает первое место среди других пород. Итальянская пчела по жизнеспособности уступает кавказским пчелам,она менее вынослива и устойчива при неблагоприятных условиях среды.
Эта порода характеризуется высокой воскопродуктивностью, в силу чего хорошо отстраивает соты. Печатка медовых слоев белая. Слабый взяток использует посредственно как стимулятор развития семьи, без накопления меда. Нужно отметить также посредственное накапливание запасов перги.
В силу своих отрицательных качеств - изнеженности, слабой выносливости, недостаточной жизненности- эта порода является не перспективной для разведения в более суровых российских условиях [Алпатов, 1948; Губин, 2001; Николаенко, 2003].
1.2.5 Украинская степная порода
(Apis mellifera sossimai, Engel)
Эта порода возникла в условиях степной зоны. Хорошо приспособлена к медосбору со степного разнотравья. Обладает хорошей зимостойкостью, ройливость выражена больше, чем у среднерусских пчел. Хоботок 6,4-6,7 мм, что позволяет ей хорошо брать нектар у бобовых растений.
Пчела темного цвета с серым опушением, иногда на втором и даже на третьем тергитах видна небольшая желтизна. По своим размерам она меньше по сравнению со среднерусской [Алпатов, 1948; Губин, 2001; Николаенко, 2003].
1.2.6 Дальневосточные пчелы
При заселении Дальнего Востока переселенцы завезли из Центральной России и с Украины среднерусских и украинских степных пчел.
Позже на Дальний Восток были завезены и южные породы (серая кавказская). В результате произошла метизация,и в течение более чем столетнего периода сформировалась дальневосточная популяция. Некоторые специалисты склонны к выделению ее как породы. Эти пчелы хорошо переносят длительную холодную зиму и хорошо используют бурный взяток, особенно с липы. По окраске тела не однородны, нередко наряду с серыми встречаются и пчелы с появлением небольшой желтизны. Это означает, что до сих пор генотип этих пчел не стал однородным по фенотипическим признакам.
Дальневосточные пчелы отличаются отменным трудолюбием, хорошо защищают жилище от пчел-воровок, но и сами обладают воровливостью.
Яйценоскость маток очень высокая, иногда превышающая 3 тыс. яиц в сутки. Некоторые авторы публикаций считают дальневосточных пчел породой, другие так не считают. Несомненно одно: идет формирование нового экотипа,синтезированного из геномов других пород. Конечно,это новая популяция пчел со своими признаками и свойствами, хорошо подогнанными под экологические условия этого района [Алпатов, 1948; Губин, 2001; Николаенко, 2003].
1.2.7 Краинская (карника) порода
(Apis mellifera carnica, Pollman)
Ее природное место обитания являются восточные склоны Альп в югославской местности крайне и австрийской - Каринтии. Порода формировалась под воздействием сурового альпийского горного климата, характеризующегося холодной зимой,короткой весной и жарким летом, а также своеобразной медоносной растительностью. Краинская порода приобрела большую популярность у пчеловодов Центральной Европы, Австрии, Чехословакии, Румынии, Германии и Швейцарии - за свои выдающейся качества.
Краинки – серебристо-серые пчелы, на спинных тергитах у них имеются ободки светлых серебристых волосков. Длина хоботка у рабочих пчел 6,5 - 6,7 мм. Пчелы обладают хорошей выносливостью и приспособленностью к суровому климату.
Прополисование гнезда слабое, печатка меда белая, обладают спокойным нравом.
Краинки хорошо ориентируются при кучном расположении ульев.
Весной быстро наращивают силу, выращивание расплода начинается с первых приносимых обножек. Летом поддерживают большую численность пчел и расплода. Недостатком является сильная ройливость. В европейских странах, где используют эту породу, интенсивно ведется селекция на уменьшение ройливости. Выведены ценные линии краинок, лишенные этого недостатка, с высокой медопродуктивностью [Алпатов, 1948; Губин, 2001; Николаенко, 2003].
1.2.8 Карпатская порода
(Apis mellifera carpatica)
Историческим местообитанием являются Карпаты, где в условиях изолированной горной местности с влажным и прохладным климатом формировалась эта порода. Им присуща хорошая зимостойкость и малая ройливость. Пчелы интенсивно развиваются с ранней весны и хорошо используют медосбор любой интенсивности.
Карпатские пчелы во многом схожи с краинскими. Эта порода получила широкое распространение во многих районах России. Осуществляется бесконтрольный завоз карпатки, что ведет к метизации местных экологически приспособленных популяций.
В результате отбора было выведено несколько типов карпатской пчелы.
Тип «Вучковский» создан учеными Украинского института пчеловодства имени П.И. Прокоповича. Пчелы этого типа имеют длинный хоботок (6,73 мм), обладают хорошей продуктивностью. Рабочие пчелы имеют серый окрас, матки серого цвета, но иногда тергиты имеют коричневую окраску.
Масса неплодных маток в среднем составляет 212 мг, а плодных маток 236-360 мг, трутней – 226 мг. Имеют печатку меда смешанную, т.е. белую с перепадом на «мокрую». Пчелы миролюбивы, при роении закладывают до 20 маточников.
Тип «Колочавский» является природной популяцией высокогорной особи Карпат – села Колочава. Пчелы имеют опушениетергитов от серого до светло-коричневого цвета, иногда с коричневыми пятнами по бокам 2-го и 3-го тергитов. Отличаются высокой медопродуктивностью, большими размерами крыльев и большим числом зацепок на заднем крыле. Опушениегруди серое до светло-коричневого, опушениетергитов серебристого цвета, сами тергиты темные, без желтизны.
Тип «Говерла» создан в Мукачевском районе в селеБрестив в 1990 г. путем отбора от одной из продуктивных линий из пасеки этого села.
Этот тип существенно не отличается от типа «Колочавский». Медовая продуктивность от селекционированных типов карпатских пчел превышает продуктивность рядовых семей по данным В.А. Гайдара. Приобретать у местных пчеловодов опасно, т.к. нет гарантии, что это будут чистопородные карпатские пчелы [Алпатов, 1948; Губин, 2001; Николаенко, 2003].
1.3 Географическое распространение пород
Проблему породного районирования в нашей стране впервые поднял В.В. Алпатов [1948], а затем ее последовательно развивал Г.Д. Билаш [1956]. По данным Р.Д. Риба [2008] в настоящие время готовиться новый план размещения пород пчел на территории России, который в значительно большей степени ориентирован на региональную однопородность пчел по сравнению с существующим планом породного районирования.
Вносимые изменения в план породного районирования пчел, в короткие сроки, имеют объективные причины, главной из которых, без сомнения, можно считать дефицит разведенческого чистопородного матерьяла, и в первую очередь плодных пчелиных маток.
Для реализации плана породного районирования прежде всего необходимо соблюдение двух условий: сохранение в чистоте ценных аборигенных пород и популяций пчел и стабильная работа пчелопитомников и пчелоразведенчиских хозяйств, обеспечивающих в полном объеме потребность в пчелиных матках районированных пород.
С начала 20 века начали разрабатываться вопросы морфологического различия пчел. В частности, особое внимание стало уделяться именно морфометрическим признакам. Несмотря на сравнительно быстрый и дешевый способ снятия промеров тела пчел признаки обладают большой информативностью.
Одним из первых к проблеме морфометрической изменчивости пчел обратился В.В. Алпатов в 20-х годах прошлого столетия. В своих работах автор обращает внимание на географическую изменчивость морфометрических признаков пчел. С продвижением пчел из зон с теплым в зоны с умеренным и холодным климатом происходит укорочение длины хоботка, крыльев и ног [Алтапов, 1948]. Сходная тенденция изменчивости прослеживается с продвижением пчел в горы [Рутнер, 1976]. Помимо географической существует еще и породная изменчивость, связанная с принадлежностью к конкретной породной форме.
Породы отличаются друг от друга внешним видом (окраской и размерами), поведением (агрессивностью, склонностью к воровству мёда из других семей), устойчивостью к перепадам температуры. [Алпатов, 1948; Губин, 2001; Николаенко, 2003].
На рисунке 1 представлены районы Краснодарского края, с которых брались выборки пчёл для исследований.
[pic]
Рисунок 1 – карта Краснодарского края
Селекционно-племенная работа
Пчеловодство – одна из древних отраслей сельского хозяйства. Люди издавна разводили аборигенные виды пчел, которые по сути являются природными популяциями вида Aris mellifera. Пчелам принадлежит важная роль в поддержание устойчивости естественных биоценозов. Кроме того от пчел получают мед, воск, цветочную пыльцу, маточное молочко, прополис и другие продукты, используемые в фармакологии, пищевой промышленности, косметологии [Белякова, 2007; Рут, 1938].
Каждый пчеловод стремится на своей пасеке иметь высокопродуктивные семьи. Но одни пчеловоды ведут селекционно-племенную работу сознательно, имея четкую направленность этой работы. Другие это делают бессознательно, стремясь заменить менее продуктивных маток на маток, полученных из роевых маточников. Знание генетических особенностей пчел вооружает пчеловода при проведении племенной работы [Билаш, Кривцов, 1991; Кривцов, 2007; Кожевников, 1900; Николаенко, 2003; Селекция пчел и вывод ранних маток с использованием инструментального осеменения // Бородачев А. [и др.] 2012; Фриш, 1980].
Задача пчеловода заключается в том, чтобы отобрать лучшие по продуктивности семьи, в комбинации генов которых этот признак закреплен наследственно. Отбирая такие семьи и используя их как родоначальниц, мы в течение ряда поколений усиливаем проявление этого признака, а значит, пасека будет представлена большим количеством продуктивных семей.
Более столетия посвятили пчеловоды поиску эффективных путей улучшения пчел. Руководствовались при этом методами селекции, используемыми в животноводстве. Все попытки такого подхода к этой работе были безуспешными. А практиковавшийся официально завоз других пород для улучшения местных закончился крахом. Все это было следствием непонимания генетических особенностей пчел [Селекция пчел и вывод ранних маток с использованием инструментального осеменения // Бородачев А. [и др.] 2012].
Так, в 1979 г. Министерством сельского хозяйства РСФСР был утвержден план породного районирования пчел. Этим планом рекомендовалось разводить пчел следующих пород: среднерусской, серой горной кавказской, желтой кавказской, украинской степной, краинской, итальянской, карпатской. Планом были предусмотрены определенные работы по сохранению чистопородных пчел среднерусской породы.
Профессор Г.А. Кожевников предупреждал в свое время о негативных последствиях такой практики: «Необдуманно стремясь к лучшему, мы ухудшаем то, что есть хорошего» и «не нужно ввозить маток со стороны, так можно этим испортить породу» [Кожевников, 1900].
В статье «Наши пчелы в XXIвеке» В.А. Губин [2001] делает вывод, что в большинстве случаев пчелы наших пасек не что иное, как метисы, и «рассчитывать на то, что в ближайшие годы произойдут заметные улучшения в природном составе пчел на пасеках страны, невозможно».
Следовательно, чтобы постоянно использовать ценные качества пчел, необходимо заниматься чистопородным разведением и, в первую очередь, сохранить чистопородных пчел в их природных местах обитания.
Проблему породного районирования в нашей стране впервые поднял В.В. Алпатов [1948], а затем её последовательно развивал Г.Д. Билаш [1956]. По данным Р.Д. Риба [2008] в настоящее время готовится новый план размещения пород пчёл на территории России, который в значительно большей степени ориентирован на региональную однопородность пчёл по сравнению с существующим планом породного районирования.
Вносимые изменения в план породного районирования пчёл, в короткие сроки, имеют объективные причины, главной из которых, без сомнения, можно считать дефицит разведенческого чистопородного материала, и в первую очередь плодных пчелиных маток.
Медоносных пчёл во многих странах относят к сельскохозяйственным животным, т.к. они представляют значительный интерес и имеют непосредственное отношение к сельскохозяйственному производству. [Кашковский, 1991, 1997]
Сохранение аборигенных пород является неотъемлемой частью стратегических и фундаментальных программ, основанных на национально–культурных традициях и наследиях человечества. Разработка этих программ требует основательных популяционных исследований состояния исчезающих пород и внедрение результативных, экономически допустимых направлений и разработок. Предотвратить разыгрывающуюся на наших глазах экологическую катастрофу возможно лишь путем коренного пересмотра и решительного изменения всей стратегии взаимодействия человека с природой [Алтухов, Рычков, 1983; Алтухов, 2003].
Согласно, концепции популяционных систем виды живых организмов изначально имели динамическую суб – популяционную структуру. Усиление антропогенного влияния, наблюдаемое в последнее время, отрицательно влияет на данную структуру и является одной из главных причин изменений генетического разнообразия популяций. [Сырескин, 1996]
В целях сохранения, размножения и совершенствования генетического разнообразия сельско–хозяйственных животных, в том числе пчёл, разработаны специальные методы селекции. Суть этих мероприятий состоит в том, чтобы изменить традиционную стратегию селекции, преследующейлишь цели повышения продуктивности пород, не принимая во внимание генетическую устойчивость. Разработка методов стабилизации генетической структуры сельскохозяйственных популяций служит основой устойчивого существования современных популяций в неограниченно долгом ряду поколений [Алтухов, 2003]. Таким образом, изучение перспектив интенсивного развития пчеловодства, непосредственно связано с проведением исследований современного состояния популяционных структур пчёл.
Основополагающим принципом при проведении данных работ является оценка чистопородности пчёл с применением комплекса методов идентификации внутривидовой (породной, расовой) принадлежности. Для реализации плана породного районирования прежде всего необходимо соблюдение двух условий: сохранение в чистоте ценных аборигенных пород и популяций пчёл и стабильная работа пчело-питомников и пчело-разведенческих хозяйств, обеспечивающих в полном объеме потребность в пчелиных матках районированных пород. С начала 20 века начали разрабатываться вопросы морфологического различия пчёл. В частности, особое внимание стало уделяться именно морфометрическим признакам. Несмотря на сравнительно быстрый и дешёвый способ снятия промеров тела пчёл, признаки обладают большой информативностью.
Одним из первых к проблеме морфометрической изменчивости пчёл обратился В.В. Алпатов в двадцатых годах прошлого столетия. В своих работах автор обращает внимание на географическую изменчивость морфометрических признаков пчёл. С продвижением пчёл из зон с теплым в зоны с умеренным и холодным климатом происходит укорочение длины хоботков, крыльев и ног [Алпатов, 1948]. Сходная тенденция изменчивости прослеживается с продвижением пчёл в горы [Рутнер, 1976]. Помимо географической существует еще и породная изменчивость, связанная с принадлежностью к конкретной породной форме. [Сырескин, 1998]
Размер. Различия пчёл по величине можно заметить невооруженным глазом. Менее резко выраженные различия в размерах могут быть установлены объективно измерением некоторых частей тела (ширины груди и брюшных сегментов и д.р.). В Европе тёмная среднеевропейская пчела крупнее, чем пчёлы южных рас (итальянские и кипрские). Все африканские расы также мельче. Различия в размерах тела влияют, в свою очередь, на различия в размере ячеек сотов: более мелкие расы строят более мелкие ячейки сотов.
Волосяной покров. Некоторые пчёл обладают густым волосяным покровом ("серые" краинские и кавказские пчелы), другие имеют лишь узкие полосы с редким опушением (среднеевропейские пчёлы), третьи почти вовсе не имеют волосяного покрова (тельенские пчёлы). Волосяной покров на брюшке может состоять из длинных волосков (0,5 мм) - у темных среднеевропейских пчёл и коротких (около 0, 3 мм) - у большинства других.
Жилкование крыльев. В таксономии медоносной пчелы важную роль играет жилкование крыльев. Весьма характерные различия наблюдаются между пчёлами по форме некоторых ячеек крыла, их размеру и соотношению сопоставляющих их элементов. Чаще всего применяется так называемый кубитальный индекс – соотношение линий.
Размеры крыльев используются в системе внутривидовой дифференциации медоносной пчелы – её подвидов, рас и популяций. Однако крылья, как и другие морфометрические признаки пчёл, изменяются в зависимости от условий, в которых они развивались. При этом существенное значение имеет трофическое обеспечение на личиночной стадии развития и температура на стадии куколки [Еськов, 1983, 1995]. Н.В. Будниловой [1998] установлено, что размеры правых и левых крыльев изменяются в близких пределах (относительно минимальных и максимальных значений). Корреляционные связи между отдельными признаками у пчёл занимались: Е.К. Еськов [1992, 1995], И.В. Лобов [1992], И.П. Сырескин [1996], А.В. Петухов [1995] и др. Такие исследования были проведены в северных регионах России: Пермской области, Мордовской области.
2. Материал и методы исследования
Исследования проводились на пчелах Apis mellifera L., породы и популяции которых сформировались на территории Северного Кавказа в результате их многолетней интродукции из разных регионов, расширение ареалов, искуственного и естественного отборов. Оценку экстерьерных признаков (рисунок 2) будем проводить по методике Г.А. Кожевникова и В.В. Алпатова [1948].
[pic]
I — длина хоботка (сумма о и б); II — длина (а) и ширина (б) переднего крыла и зона зацепок (в) заднего крыла; III— длина жилок (а и б) кубитальной ячейки переднего крыла; IV— длина (а) и условная ширина (б) третьего тергита; V — длина (а) и ширина (б) третьего стернита, длина (в) и ширина (г)воскового зеркальца; VI — длина (а) и ширина (б) первого членика задней лапки.
Рисунок 2- Промеры экстерьерных признаков пчёл
В осенний период для исследования были взяты пчелы с десяти пасек предгорной зоны северного Кавказа. Выборки пчел составили по 50 особей с каждой пасеки: Апшеронский район, поселок Мезмай, Каменоморский (Апшеронский район), город Сочи (район Мацеста), город Краснодар (Пашковский микрорайон, станица Бжудоховская, станица Крыловская), Динской район, Отраденский район, город Ейск. Чтобы они вытянули хоботок, пчел бросают в кипяток или помещают в плотно прикрытую банку(эксикатор) с серным эфиром или хлороформом. До препарирования пчел хранят в 70% спирте. Тотальные препараты изготавливали в лабораторных условиях, в АПИ – лаборатории Кубанского Государственного университета, по методике Г.Д. Билаш [1985] и Н.И. Кривцова [1985]. Препарированные части тела насекомых размещали на предметном стекле в капле глицерина и накрывали покровным стеклом. Просветленные препараты для морфометрических исследований измеряли с помощью окуляр – микрометра стериоскопического микроскопа МБС – 10. Схема основных промеров показана на рисунке 2.
Математическую обработку морфометрических параметров проводили в электронных таблицах компьютерной программы Excel-7.0 c вычислением показателей среднего арифметического, стандартного отклонения, дисперсии, стандартной ошибки и коррелятивных отклонений. Пользуясь кластерным анализом нами был выбран метод Уорда, объединяющий объекты в кластеры по критерию минимума внутрикластерной дисперсии. Именно он, с нашей точки зрения, адекватен в задаче выделения в пределах популяции генетически однородных групп особей. Действительно, если представить, что в них объединены генетически сходные пчёлы, то из двух основных источников фенотипического разнообразия – различия генотипов и различия условий среды, действующим остаётся только один – модификационная изменчивость. Внутрикластерная дисперсия окажется при этом минимальной. Построение дендрограмм осуществляли с помощью статисттических программ.
В племенных хозяйствах ботировку проводят ежегодно в конце сезона (сентябрь – октябрь) в период осенней ревизии. Анализировали 18 морфометрических признаков:
Длина хоботка
Длина переднего левого крыла
Длина переднего правого крыла
Ширина переднего левого крыла
Ширина переднего правого крыла
Длина заднего левого крыла
Длина заднего правого крыла
Ширина заднего левого крыла
Ширина заднего правого крыла
Длина левой ноги
Длина правой ноги
Ширина правой ноги
Ширина левой ноги
Тарзальный индекс правой ноги
Тарзальный индекс левой ноги
Ширина третьего тергита
Кубитальный индекс правого крыла
Кубитальный индекс левого крыла
3 Сравнительный анализ пород пчел и их гибридов предгорной зоны северного Кавказа по комплексу морфометрических признаков
В осенний период для исследования были взяты пчёлы с десяти пасек предгорной зоны северного Кавказа. Выборки для проведения исследований отбирали в 2012 — 2013 годах. Каждая проба пчёл составляла по 50 особей с каждой пасеки. Пасеки располагались в Апшеронский районе, поселоках Мезмай, Каменоморский (Апшеронский район), город Сочи (район Мацеста), город Краснодар (Пашковский микрорайон, станица Бжудоховская, станица Крыловская), Динском районе, Отраденском районе, город Ейск. Препарировали и измеряли морфометрические признаки по методике Г.Д. Билаша [1985] и Н. И. Кривова [1985], в АПИ-лаборатории Кубанского Государственного Университета. Просветлённые препараты для морфометрических исследований измеряли с помощью окуляр – микрометра стереоскопического микроскопа МБС-10. Анализ изменчивости морфометрических признаков проведён с помощью многомерных методов статистики, в частности кластерный анализ нами был более предпочтителен, ввиду его способности отобразить внутрипопуляционную структуру.
Первым этапом данной работы будет определение и анализ морфометрических признаков популяции пчёлпредгорной зоны северного Кавказа. Нами использован системный морфометрический анализ, позволяющий выявить внутреннюю структуру популяций комплексом математико-статистических процедур: кластерный анализ методом Уорда на основе евклидовых расстояний между ними в пространстве главных компонентов. Информативный комплекс признаков станет следующим: длина хоботка; длина и ширина левого и правого большого крала; длина и ширина левого и правого малого крыла; ширина 3 тергита и кубитальный индекс.
На втором этапе, пользуясь кластерным анализом, мы выявим структуру каждой из десяти изучаемых популяций. Выбирая оптимальный вариант кластерного решения, необходимо убедиться, что группировка особей пчёл произошла не по размерно – весовому типу, а именно по морфотипу, то есть пропорциям тела и его частей. Для этого, прежде всего, требовалось определить список морфометрических признаков, подлежащих учёту при решении такой задачи. В современном пчеловодстве нашей страны для селекционно – племенных мероприятий из двадцати с лишним породоопределяющих признаков наиболее часто используют морфометрические: длину хоботка, кубитальный индекс и тарзальный индекс, длина правого большого крыла, длина правого малого крыла, длина левого большого крыла, длина левого малого крыла, ширина третьего тергита.
Обсуждая структуру популяции у животных чаще используют термин "морфа" [Ригер, Михаэлис, 1967]. По Дж. Гексли [1963] морфы представляют собой генетические варианты, сосуществующие в популяции и находящиеся во временном или постоянном равновесии. Морфизм пчёл способствует приспособлению популяционно – видовых систем к условиям внешней среды и конкретному типу медосбора [Селекция пчел и вывод ранних маток с использованием инструментального осеменения // Бородачев А. [и др.] 2012].
Нами был выбран метод Уорда [1963], объединяющий объекты в кластеры по критерию минимума внутрикластерной дисперсии. Именно он, с нашей точки зрения адекватен в задаче выделения в пределах популяции генетически однородных групп особей. Действительно, если представить, что в них объединены генотипически сходные пчёлы, то из двух основных источников фенотипического разнообразия: различия генотипов и различия условий среды, действующим остаётся - модификационная изменчивость. Внутрикластерная дисперсия окажется при этом минимальна. Дендрограмма результатов кластерного анализа морф популяции пчёл предгорной зоны северного Кавказа будет представлена на рисунке.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
По литературным источникам установлено, что в горной территории Краснодарского края чистопородные является серая горная кавказская пчела.
В результате морфометрических исследований нами будет определены признаки необходимые для исследования породности пчел предгорной зоны северного Кавказа. Будет показана гетерозиготность данной породы и выявлено расположение чистопородных популяций на данной территории.
Необходимо использовать ценные качества пчел, контролировать и заниматься чистопородным разведением.
Актуальна проблема сохранения чистопородности пчел по породному районированию. Для Краснодарского края это серая горная кавказская (Apis mellifera mellifera, Linnaeus) и карпатская породы (Apis mellifera carpatica).
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
Аветисян Г.А. Разведение и содержание пчел. М. 1983. 274с.
Алпатов В.В. К вопросу об изучении пород пчел // Пчеловодное дело. 1924 №8-9 С. 242-243.
Алпатов В.В. Породы медоносной пчелы. М. 1948. 183 с.
Белякова О.В. Умные самоделки для пчеловодов. н/Д: Феникс. Ростов. 2007. 155с.
Билаш Г.Д., Кривцов Н.И. Популяционная систематика медоносной пчелы ∕ ∕ Пчеловодство. 1985. №10 С.11-13.
Билаш Г.Д. Кривцов Н.И. Селекция пчел. М. 1991. 304с.
Билаш Г.Д. Кривцов Н.И. Лебедев В.И. Календарь пчеловода. Изд-во «Нива России». М. 1999. 256с.
Билаш Г.Д. О породном районирование пчел.∕ ∕ Пчеловодство. 1963. №1 С. 6-11.
Билаш Г.Д. О хозяйственной ценности серых высокогорных грузинских пчел и их помеси ∕ ∕ Пчеловодство 1956. №8. С. 16-23.
Бондарева О.Б. Настольная книга пчеловода. М. 2007. 314с.
Будникова Н.В. Изменчивость размеров передних и задних крыльев у рабочих пчел // Тезисы докл. 2-ой международ. науч.-практ. конф. «Экология и охрана пчелиных». Саранск. 1998. С. 21-22.
Бурмистров А.Н. Никитина В.А. Медоносные растения и их пыльца. М. 1990. 260с.
Виноградов Т.В. Зайцев Г.П. Пчела и здоровье человека. М. 1966. 288с.
Геттерт Л. Пер. с нем. М. Беляева. М. 2004. с. 176.
Губин В.К. Наши пчелы в XXI веке ∕ ∕ Пчеловодство. 2001 №1 С. 14-16.
Гунякин А.А. Пасека под крышей дома. Лениздат. 1991. 77 с.
Джарвис Д.С. Мед и другие естественные продукты. Опыт и исследования одного врача. // Из тайн природы. Перевод с румынского Гаделия Н.В. Киев. 1991. 160 с.
Дмитриева У. Избранные 600 практических советов. Пчеловодство. // Сад, огород. ТИД КОНТИНЕНТ Пресс. М. 2005. 416 с.
Драчев В.В. Искусство пчеловода. Ураджай. Минск. 1991. 95 с.
Еськов Е.К. Экология медоносной пчелы. М. 1990. 221 с.
Еськов Е.К. Экология медоносной пчелы. М. 1992. 336 с.
Еськов Е.К. Биологическая терминология в апидологии и пчеловодстве. Рыбное. 1997. 210 с.
Еськов Е.К Экология медоносной пчелы. Рязань. 1995. 392 с.
Еськов М.Д. Изменчивость симметричности крыльев у медоносной пчелы ∕ ∕ Седьмая международная выставка и конференция . «ИНТЕРМЕД-2006» - Москва, 27-30 апреля. 2006. С. 76-77.
Забоенко А.С. Все о пчеловодстве. Практические советы пчеловодам. Донецк. 1999. 352 с.
Затолокин О.А. Пчеловодство. Практическое руководство. «Издательство Сталкер». Д. 2003. 352 с.
Затолокин О.А. Пчеловодство // Приусадебное хозяйство. Сталкер. Донецк. 2007. 63 с.
Зебольд А.Н., Виноградова Т.В. О лечении пчелиным ядом, медом и маточным молочком. Государственное издательство медицинской литературы Медгиз, Ленинградское отделение. 1960. 35 с.
Ивлев А.Н. Из кельи восковой. Лениздад. 1985. 224 с.
Иойриш Н.П. Продукты пчеловодства и их использование. Россельхозиздат. М. 1976. 176 с.
Кайяс А. Пыльца – чудо – продукт и лечебное средство. М. 1998. 74 с.
Каменков В.П. Пчелы и окружающая среда. Минск 2004. С. 3-9.
Каменков В.П. Домашняя пасека. // Библиотечка газеты «Толока»: «Усадьба», приложение к газете «Толока. Календарь – справочник садовода и огородника». Выпуск № 1(19). ООО «Издательский дом «Толока»». январь 2006. 66с.
Кашковский В.Г. Советы пчеловодам. Кемеровское книжное издательство. 1991. 111 с.
Кашковский В.Г. Технология ухода за пчелами. Западно – Сибирское книжное издательство. 1987. 184 с.
Кириевский И.Р. Что нужно знать начинающему пчеловоду. // Хозяину на заметку. АСТ; Донецк: Сталкер. М. 2006. 286 с.
Кожевников Г.А. Кавказские породы пчел в связи с вопросом о породах пчел вообще ∕ ∕ Вестник русского общества пчеловодства. 1900г. С. 10-15.
Кокорев Н., Чернов Б. Пчелы. Корма и подкормки. // Мир пчеловода. ТИД Континент – Пресс. 2005. 80 с.
Кокорев Н., Чернов Б. Роение медоносных пчел и противороевые приемы. // Мир пчеловода. ТИД Континент – Пресс, Континенталь – Книга 2005. 48 с.
Кокорев Н., Чернов Б. Селекционные работы на пасеке. // Мир пчеловода. ТИД Континент – Пресс. 2005. 112 с.
Кокорев Н., Чернов Б. Сотовое хозяйство. // Мир пчеловода. ТИД Континент – Пресс. 2005. 64 с.
Кокорев Н., Чернов Б. Фенологический справочник пчеловода. // Мир пчеловода. ТИД Континент – Пресс. 2005. 128 с.
Колбина Л.М., Непейвода С.Н. Нетрадиционные способы лечения пчел. // Российская Академия Сельскохозяйственных наук Государственное научное учреждение Удмуртский Государственный Научно – исследовательский институт сельского хозяйства. Ижевск. 2004. 28 с.
Комаров А.А. Пособие пчеловода любителя. 550 с.
Кривцов Н.И. Лебедев В.И. Туников Г.М. Пчеловодство. «Колос». Москва. 2007. С. 381-382.
Кривцов Н.И. Сокольский С.С. Породы пчел и их селекция. Майкоп 2010. С. 19-72.
Кривцов Н.И. Лебедев В.И. Таранов Г.Ф. Энциклопедия пчеловодства. «Информагротех». 1997. С. 355-356.
Николаенко В.П. Генетические особенности пчел. Ростов – на – Дону: «Издательство БАРО-ПРЕСС» 2003. 48 с.
Николаенко В.П. Генетические особенности пчел. Москва. 2003.
Ригер Р., Михаэлис А. Генетический и цитогенетический словарь. М.,1967. С. 348.
Рут А.И. Рут Э.Р. Пчеловодство. Сельхозгид. М. 1938. 528 с.
Рутнер Ф. Породы пчел Африки // Труды 25-го межд. конгр. по пчеловодству. Бухарест. 1976. С.330-349.
Селекция пчел и вывод ранних маток с использованием инструментального осеменения // Бородачев А., Богомолов К., Грабски Е., Гуров С. Рязань 2012. С. 17-35.
Сокольский С.С. Савушкина Л.Н. Сохранение генофонда серых горных кавказских пчел ∕ ∕ Пчеловодство. №2. 2006. С. 17-18.
Сырескин И.П. Корреляционные связи между морфологическими признаками, используемые для расовой и популяционной дифференциации пчел ∕∕ Тезисы докладов 2-ой междунар. науч.-практ. конф. «Экология и охрана пчелиных». Рыбное, 1996. С. 71.
Сырескин И.Н. Изменчивость морфометрических признаков пчел Мордовии ∕∕ Тезисы докл. 2-ой междунар. Науч.-практ. конф. «Экология и охрана пчелиных». Саранск. 1998. С. 222-226.
Тихомиров А. Естественная история пчелы. Кострома. 1912.
Тюрин В.Н., Мишенко А.А., Морева Л.Я. Ландшафтное районирование территории Краснодарского края: особенности морфологической и экологической структуры ландшафтов ∕∕ Географические исследования Краснодарского края. Краснодар. Изд-во КубГУ. 2005. С.69-77.
Чащухин В.А., Шабалин В.В. Проблема сохранения генофонда медоносной пчелы в Кировской области. Региональные и муниципальные проблемы природопользования.// Материалы 4-ой межрегиональной науч.-практ. конф. Кирово. Чепецк. 1996. 135с.
Фриш К. Из жизни пчёл. Мир. М. 1980. 216 с.
Grout A. Thehiveandthehoney bee. Illinois, 1963. c. 506.
