Новий спосіб штучного введення сперми бджолиним маткам

Дослідженням багатьох вчених встановлено [5, 6], що завдяки паруванню маток у повітрі з декількома трутнями, розвитку чоловічих і жіночих особин з запліднених і незапліднених яєць у бджолиній сім'ї рівень інтеграції та умов життєдіяльності її членів досить складний. Доведено [7], що ці особливості розмноження сприяють виживанню медоносних бджіл як виду, але, водночас, вони ускладнюють вивчення біології цих комах, а також розробку та впровадження високоефективних технологій і способів утримання, розмноження та селекції бджіл, виробництва продукції, запилення ентомофільних рослин тощо.

Незважаючи на наявність сучасних технологій, які стосуються виробництва продукції бджільництва, галузь не може підтримувати її виробництво на належному рівні без забезпечення підприємств високопродуктивними матками відомого походження. Головна причина, яка перешкоджає цьому, є поліандрія. Донині ще не розроблено способів, які б дозволяли контролювати потомство за батьківською стороною, яке продукує матка. Так, технологія штучного введення сперми трутнів не дає гарантії щодо відтворення маткою потомства від конкретного батька. Водночас, ця технологія єдина, яка забезпечує можливість введення маткам сперми трутнів відомого походження, а отже, сприяє проведенню цілеспрямованої племінної роботи.

Проте, наявне устаткування та способи, які застосовують за штучного введення сперми, малоефективні. їх використання не гарантує одержання високого відсотку племінної продукції, а враховуючи низьку продуктивність призводить до великих затрат при одержанні таких маток. Тому вдосконалення технології штучного введення сперми бджолиним маткам є одним із пріоритетних напрямів у селекційній роботі, оскільки її застосування сприяє збереженню та виробництву племінної продукції відомого походження, підвищенню продуктивності та життєздатності сімей, а також розширенню наукових знань в біології розмноження цього виду комах.

Мета досліджень - удосконалення способу введення сперми бджолиним маткам.

бджолиний матка сперма жало

Матеріали та методика досліджень

Для апробації ефективності застосування пінцетоподібного фіксатора жала за штучного введення сперми на Голосіївській навчально-дослідній пасіці вивели бджолиних маток української породи бджіл. Маток утримували в пересильних кліточках з 10-15 бджолами шість діб, а потім їм вводили сперму трутнів, застосовуючи різні способи розкриття камери жала [1,2, 4].

У процесі роботи фіксували затрати часу на виконання операцій з розкриття камери жала, маток підсаджували в гнізда заздалегідь сформованих відводків. Починаючи з третьої доби, стільники у гніздах сімей оглядали на предмет виявлення в комірках яєць, а також оцінки якості засіву.

Результати досліджень. У 1997 р. ми розробили спосіб штучного введення сперми бджолиній матці в зону отвору піхви [2, 4]. Цей спосіб максимально адаптований до природного парування маток. Він відрізняється послідовністю виконання робіт та принципом введення сперми від тих, які застосовують нині [2, 6].

Із внесеними вдосконаленнями запропонований спосіб охоплює такі процеси. Перед початком відбору сперми у трутнів на кінчик капіляра встановлюють штучно виготовлену зі спеціальних синтетичних матеріалів насадку (рис. 1). Після дезінфекції капіляра і насадки відбирають сперму від 10-15 трутнів. Матку поміщують у маткоутримувач і піддають анестезії.

Рис. 1. Введення капіляра з насадкою в камеру жала бджолиної матки

а - капіляр з насадкою введено в камеру жала; б - положення капіляра з насадкою в камері жала при знятих гачках; 1 - етерніт; 2 - вентральний гачок; З - насадка; 4 - капіляр зі спермою; 5 - мукус; 6 - жалоносний гачок; 7 - тергіт; 8 - жалоносний апарат; 9 - сперма; 10 - піхвовий клапан; 11 - піхва; 12 - спермоприймач; 13 - непарний яйцепровід

За допомогою жального і вентрального гачків відводять етерніт і жалоносний апарат матки, щоб мати доступ до отвору піхви. За допомогою стерильного пінцета насадку опускають до кінчика капіляра так, щоб її нижня частина зрівнялась або незначною мірою виходила за межі отвору капіляра. Потім капіляр з насадкою вводять у камеру жала. Препарувальною голкою або зондом відбирають у декількох трутнів мукус, який наносять навколо насадки. Далі припиняють подачу вуглекислого газу і, для пришвидшення виходу матки з наркозу, у маткоутримувач, за допомогою акваріумного компресора, подають повітря, знімають жальний і вентральний гачки. Склерити черевця мають щільно облягати насадку капіляра. Мукус під дією повітря швидко підсихає та герметизує вихід з камери жала. Як тільки матка вийде з наркозу їй починають вводити сперму. Цей процес повинен тривати близько ЗО хв. Сперма, яка потрапляє в нижню частину камери жала, тобто в зону отвору піхви, при активному сприянні матки переміщується в яйцепроводи.

Видаливши з капіляра сперму, його обережно виводять з камери жала. Виконуючи цю операцію, насадку притримують за допомогою зонда так, щоб при видаленні капіляра вона залишилась у камері жала. Після цього матку видаляють з маткоутримувача. В її камері жала залишається насадка, яка попереджає витікання сперми і сприяє кращому заповненню спермоприймача.

Застосовуючи цей спосіб ми здійснювали вдосконалення окремих операцій розкриття камери жала матки. Так, при розкритті камери жала найбільш складною операцією є фіксація та відведення жалоносного апарата. В процесі роботи, особливо при введенні капіляра з насадкою, жалоносний апарат часто вислизував із ложечки гачка, що змушувало оператора повторно виконувати роботи з фіксації цього органу.

До того ж, аби прискорити міграцію сперми із камери жала до яйцепроводів, необхідно позиціонувати жалоносний апарат у дорсальній частині черевця матки ближче до першого тергіта шляхом зміщення маткоутримувача вліво на 30° відносно капіляра. Щоб уникнути зміщення жалоносного апарата в процесі виконання маніпуляцій із розкриття камери жала, введення капіляра з насадкою та видалення сперми, ми запропонували прилад, де жальний гачок замінено пінцетоподібним фіксатором жала (рис. 2).

Рис. 2. Прилад для штучного введення сперми із встановленим пінцетоподібним фіксатором жала

1 - місце розташування фіксатора на блоці мікроманіпулятора; 2 - фіксатор жала у збільшеному вигляді

Уперше такий спосіб фіксації жала запропонували Ю. А. Черевко та А. І. Петров у 1985 році [3]. Але ми виявили, що матки в процесі анестезії частково розкривають черевце і випинають жало (рис. 3).

Рис. 3. Загальний вигляд розкритого черевця бджолиної матки із вип'яченим жалом

За такого позиціонування жала, стерніта і тергіта першого склеріта черевця послідовність операцій з розкриття камери можна змінити. А саме: натомість аби захоплювати й відводити вентральним гачком етерніт, спочатку, за допомогою пінцета, ми фіксували жало та відтягували його вбік, що суттєво полегшило виконання всіх наступних маніпуляцій із маткою (рис. 4).

Рис. 4. Послідовність виконання операцій розкриття камери жала матки за допомогою пінцетоподібного фіксатора

А - загальний вигляд положення сегментів черевця матки до анестезії; Б - жало матки зажате пінцетоподібним фіксатором; В - розкрита камера жала; Г - розкрите черевце матки із введеним капіляром

Роботи, які виконують за штучного введення сперми цим способом, такі. Бджолину матку до початку розкриття камери жала готують застосовуючи загальноприйняту схему. Спершу її поміщують в облітник на 10-15 хв, потім відловлюють і фіксують у маткоутримувачі, який встановлюють у відповідне гніздо приладу. Маткоутримувач, вентральний гачок і пінцетоподібний фіксатор позиціонують у нульові точки локальних систем координат (робоче положення) і подають до матки вуглекислий газ.

Під дією вуглекислого газу матка засинає і розкриває сегменти першого склеріта черевця. Як тільки жало випнеться, до нього підводять розкритий фіксатор. За допомогою мікроманіпуляторів його позиціонують так, аби жало потрапило між щічки фіксатора. Потім щічки фіксатора затискають. До напіврозкритої камери жала підводять вентральний гачок, опускають його вниз так, щоб захопити етерніт. Користуючись гвинтами мікроманіпулятора етерніт відводять у сторону, чим досягають доступ до отвору піхви. До відкритої камери жала вводять капіляр з насадкою із заздалегідь відібраною спермою.

Після герметизації насадки мукусом знімають вентральний гачок і пінцетоподібний фіксатор жала, припиняють подачу вуглекислого газу. Для пришвидшення виходу матки із наркозу до маткоутримувача подають повітря. Матці, що розпочала активні рухи впродовж 25-30 хв вводять сперму. Із завершенням цього процесу, капіляр поволі видаляють із камери жала притримуючи насадку. Матку видаляють із маткоутримувача, мітять, підрізають одне з передніх крил і підсаджують у гнізда сімей, відводків, нуклеусів або утримують у садках із не менш ніж 50 робочими бджолами.

Перевагою цього способу введення сперми над існуючими є те, що при його використанні спрощуються маніпуляції з розкриття камери жала, зменшується ймовірність травмування тканин і органів, які в ній знаходяться, прискорюються процеси міграції статевої продукції трутнів до спермоприймача. Цей спосіб можна використовувати на приладах будь-яких конструкцій, які оснащено пінцетоподібним фіксатором жала, вводити сперму маткам різної маси, навіть достатньо дрібним.

Висновок

Запропонована послідовність виконання операцій з розкриття камери жала на приладах, оснащених пінцетоподібним фіксатором, суттєво спрощує та підвищує рівень надійності робіт зі штучного введення сперми бджолиним маткам.

Список літератури

1. Броварський В. Нове у технології репродукції бджолиних маток. / В. Броварський С. Малюк // Бджільництво України (Науково-виробничий журнал), 2015, Вип. № 1. - С. 10-14.

2. Броварський В. Д. Припіхвове осіменіння бджолиних маток (методичні рекомендації) : зат. Науково-технічною радою Міністерства аграрної політики України 17.02.04. / В. Д. Броварський // К. : Державний науково-виробничий концерн “Селекція”; ТзОВ “Атмосфера”, 2004. -11 с.

3. Черевко Ю. А. Совершенствование инструментального осеменения маток / Ю. А. Черевко, А. И. Петров // Пчеловодство. - 1985. - № 11. - С. 15-16.

4. Brovarskiy V. Nowy sposob sztucznego unasieniania matek pszczelich. / V. Brovarskiy // Pszczelarstwo. - 2004. - № 2. - S. 25.

5. Laidlaw H. H. Instrumental insemination of honey bee queens: its origin and development. / H. H. Laidlaw // Bee World. - 1987. - Vol. 68. - № 1. - P. 17-36.

6. Ruttner F. The Instrumental Insemination of the Queen Bee. / F. Ruttner. - Bucharest: Apimondia. - 1976. - P. 4-101.

7. Wyatt A. M. Honey Bee Biology. Abnormal Queen Cells. / A. M. Wyatt // American Bee Journal. - 1998. - Vol. 138. - № 8. - P. 581-584.

Размещено на Allbest.ru