Введение к работе
Актуальность темы исследований. Сохранение аборигенных пород пчел Apis mellifera, наряду с другими глобальными экологическими проблемами мирового сообщества, является неотъемлемой частью стратегических программ, основанных на национально-культурных традициях и наследиях человечества (Ишемгулов, 2001; Кривцов, 2003; Яблоков, Юсуфов, 2004).
Масштабные негативные процессы в пчеловодстве в последние десятилетия вызваны не только экономическими проблемами (Гранкин, 1997; Сокольский и др., 2001; Ульяничев, 2001), но и критическим состоянием генофонда пчелы медоносной (Николенко и др., 2000).
Прогрессирующее ухудшение состояния среды обитания пчел, бессистемная стихийная метизация и отсутствие целенаправленной программы разведения привели к значительному сокращению численности пчелиных семей, снижению объема производимой продукции и деградации локальных популяций темной лесной пчелы Apis mellifera mellifera L. (Билаш, 1991; Гиниятуллин и др., 1999; Кривцов, 1995, 2000; Косарев, 2000; Шафиков, 2003).
В условиях Южного Урала негативные процессы затронули обитающую в естественных условиях уникальную бурзянскую бортевую пчелу (Косарев, 2007). Они привели к снижению ее адаптационного потенциала, иммунитета, выдающихся хозяйственно-полезных качеств - выносливости, высокой работоспособности, возможности сбора в короткие сроки максимального количества меда, зимостойкости, устойчивости к инфекционным и инвазионным болезням (Кожевников, 1929; Петров, 1980; Юмагужин, 2006; Кривцов, 2008). Приоритетным критерием сохранности природных популяций в условиях Южного Урала является высокая зимостойкость пчелы (Жеребкин, 1979).
Поэтому особо актуальной на современном этапе является проблема выявления породных особенностей медоносных пчел с применением современных методов идентификации. Наряду с этим важнейшими задачами становятся оценка природных популяций пчел, выработка комплексных мер по сохранению, разведению и распространению аборигенных популяций, обладающих ценными хозяйственно-полезными признаками.
Цель исследования: оценить зимостойкость, провести сравнительный анализ морфогенетических особенностей аборигенной популяции медоносной пчелы, определить степень гибридизации бурзянской бортевой пчелы.
Задачи исследований:
-
Выявить зимостойкость бурзянской бортевой пчелы путем определения активности каталазы ректальных желез;
-
Изучить динамику морфологической изменчивости бурзянской бортевой пчелы с применением кластерного анализа;
-
С использованием изоферментных генетических маркеров провести сравнительный анализ генетической изменчивости и степени гибридизации бурзянской бортевой пчелы;
4. Разработать меры по предотвращению дальнейшей метизации бурзянской бортевой пчелы.
Научная новизна исследований. С помощью кластерного анализа морфометрических признаков и с использованием электрофоретических исследований изоферментов изучен генофонд бурзянской бортевой пчелы, обитающей преимущественно в государственном природном заповеднике «Шульган-Таш» и заказнике «Алтын Солок» на территории Республики Башкортостан. Прослежена значительная разнородность аборигенных медоносных пчел, выявлена различная степень их метизации и высокий уровень зимостойкости. При выявлении зимостойкости медоносных пчел использован модифицированный метод определения каталазной активности ректальных желез (газометрический метод заменен перманганатометрическим).
Теоретическая и практическая значимость работы. Показана целесообразность применения кластерного анализа морфологических признаков и электрофоретически выявленных изоферментов для мониторинга генофонда бурзянской бортевой пчелы и ее сохранения. Использование метода определения зимостойкости медоносных пчел по каталазной активности может служить надежным инструментом для ведения племенной и селекционной работы с медоносными пчелами.
Полученные результаты могут быть использованы природоохранными учреждениями для охраны аборигенных популяций медоносных пчел в естественных условиях и при проведении селекционно-племенных работ. Материалы диссертационной работы используются в ФГБОУ ВПО «Башкирский государственный аграрный университет» при проведении занятий по курсам «Основы пчеловодства», «Биология пчелиной семьи» и «Физиология животных». Теоретические и практические результаты диссертационной работы могут быть рекомендованы для повышения уровня подготовки бакалавров по направлению «Зоотехния» и специальности «Ветеринария», а также магистров и научно-педагогических кадров высшей квалификации.
Основные положения диссертации, выносимые на защиту:
-
В последнее десятилетие становится актуальным исследование генофонда природных популяций пчелы с целью предотвращения деградации генофонда.
-
Каталаза ректальных желез является ферментом регулирования физиологических процессов зимостойкости медоносных пчел и для определения ее активности применялась модифицированная методика.
-
Выявлены морфогенетические особенности бурзянской бортевой пчелы и уровень ее метизации в заповеднике «Шульган-Таш» и заказнике «Алтын Солок».
4. Выявленные закономерности популяционной структуры и
приспособленности к длительной зимовке бурзянской бортевой пчелы (Apis
mellifera mellifera L.) позволяют разработать меры по предотвращению ее
гибридизации и сохранению в чистоте.
Апробация работы. Материалы диссертации были представлены в региональной конференции «Неделя науки Сибайского института БашГУ» (Сибай, 2007); в региональных научно-практических конференциях «Экологические и технологические аспекты сохранения башкирской пчелы в Зауралье Республики Башкортостан» (Сибай, 2008); «Уральский регион Республики Башкортостан: человек, природа, общество» (Сибай, 2009); «Уральский регион Республики Башкортостан: человек, природа, общество» (Сибай, 2011); во второй международной молодежной научной конференции молодых ученых России и Германии в рамках Федеральной целевой программы «Научные и научно-педагогические кадры инновационной России на 2009-2013 годы» (Уфа, 2012); во всероссийской молодежной конференции «Актуальные проблемы генетики и молекулярной биологии» (Уфа, 2012); во всероссийской молодежной конференции в рамках Федеральной целевой программы «Научные и научно-педагогические кадры инновационной России на 2009-2013 годы» (Уфа, 2012).
Публикации результатов исследований. Основные положения диссертации изложены в 13 научных работах, опубликованных в материалах научно-практических конференций, в том числе три - в изданиях, рекомендованных ВАК РФ.
Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, обзора литературы, материалов и методов исследований, результатов собственных исследований и обсуждения, выводов, практических предложений, библиографического списка из 228 наименований (в том числе 50 иностранных). В работе 151 страниц машинописного текста, 14 таблиц, 44 рисунка.
1. МЕДОНОСНАЯ ПЧЕЛА {APISMELLIFERA MELLIFERA L.)
Проведен анализ научной литературы о медоносной пчеле, ее положение в систематике животных, охарактеризованы породы и популяции пчел, дан краткий обзор истории возникновения бортничества на Урале (Петров, 1970; Кривцов, Вахитов, 1992; Лебедев, 1995). Проанализирована литература о проблеме зимостойкости, о ее значении в жизни медоносных пчел. Рассмотрен вопрос о роли активности каталазы ректальных желез в зимостойкости медоносных пчел (Жеребкин, 1979). Осуществлен анализ литературных данных по морфологии темной лесной пчелы, характеристике ее популяций. Особое внимание уделяется идентификации медоносных пчел с использованием морфологических признаков и генетических маркеров (Янбаев и др., 2000; Николенко,2003).
