Обґрунтування технології репродукції бджолиних маток

Нами було проведено дослідження впливу кута нахилу маточників на ефективність вирощування маточного розплоду. В першому варіанті досліджень маточники повертали на стадії розвитку личинки, утримуючи їх під кутом 90⁰. Бджоли постійно перебудовували їх. Встановлено, що за умов зміщення мисочки понад 30⁰ довжина маточника зростає в зв'язку з тим, що бджоли, вирівнюючи маточну комірку у вертикальне положення, вимушені видовжувати її стінки. При розташуванні маточників під кутом 10⁰ відносно площини стільника сім'ї-виховательки приймають більшу кількість личинок, що підвищує вихід бджолиних маток.

Дослідження поведінки особин бджолиної сім'ї показали, що до маток, які щойно вийшли з маточників, протягом першої доби бджоли практично не проявляли ознак агресії. З другої доби окремі з них, переважно старшого віку, починали поводити себе агресивно. На четверту добу всі робочі особини злобливо ставились до бджолиних маток, яких утримували в кліточках. При обстеженні встановлено, що в дослідній групі 57,1% бджолиних маток загинуло і 35,0% було травмовано. В контрольній групі, де маток утримували без супутніх бджіл, цей показник становив відповідно 44,8% і 28,8% (Р>0,1). Ті бджолині матки, які перебували біля розплоду, в перший день менше піддавались травмуванню. На другий і подальші дні агресивність бджіл спочатку різко зростала, а потім зменшувалась. Бджолині матки, яких утримували біля кормових стільників, піддавалися більшій агресії бджіл. Відхід бджолиних маток тут становив 56,6%, а травмованих - 32,1%.

Отже, для уникнення випадків травмування бджолиних маток доцільно зберігати в кліточках без бджіл, розміщувати в центральній частині гнізда повноцінних сімей протягом не більше однієї доби. Для тривалого збереження бажано утримувати маток в кліточках разом із 5-10 супутніми бджолами.

Проведено також дослідження щодо можливостей застосування гіпобіозу в окремих процесах виведення бджолиних маток. При вивченні впливу гіпобіозу на бджіл різного віку встановлено, що у різних за силою сім'ях реакція бджіл на СО₂ мала відмінності. Швидше він діяв на бджіл, відібраних від слабких сімей, що підтверджує їх підвищену чутливість до СО₂ на відміну від робочих особин, вилучених з сильних сімей. Бджоли злобливих сімей піддавались анестезії втричі швидше, ніж миролюбних. Те ж саме можна сказати і про уповільнення їх виходу з наркозу (Р<0,001).

Залежно від інтенсивності входження бджіл у наркоз, у т.ч. і маток, сім'ї відрізнялись і розвитком. Ті з них, які мають високу протидію СО₂, швидше розвиваються і характеризуються вищою продуктивністю. Запропонований метод доповнює характеристику бджолиних сімей, яких відбирають для виведення маток. Його можна впроваджувати як додатковий метод для добору материнських і батьківських бджолиних сімей.

Економічна ефективність технології штучного осіменіння маток. Розрахунки очікуваного економічного ефекту від запровадження потокової технології штучного осіменіння бджолиних маток наведено в табл. 5 і 6.

Таблиця 5 Розрахунок валового виходу племінної продукції пасіки в натуральних і вартісних показниках

Таблиця 6 Продуктивність праці і затрати коштів на оплату праці операторів зі штучного осіменіння

Встановлено, що на кожну бджолину матку, яка підлягає штучному осіменінню за потоковою технологією, додаткова виручка порівняно з базовим варіантом становить 23,7 грн. Вартість розробленого обладнання для штучного осіменіння маток складає 19360 грн. Його окупність досягається осіменінням біля 800 бджолиних маток протягом 8 робочих днів.

ВИСНОВКИ

1. На основі власних експериментальних досліджень розроблена принципово нова технологія штучного осіменіння бджолиних маток. Вона базується на біотехнологічних дослідженнях щодо удосконалення способу введення сперми трутнів у статеву систему матки, особливостей міграції сперми в статевій системі матки та обсіменінні яєць, що поглиблює теорію поліандрії у бджіл. Розроблена технологія штучного осіменіння бджолиних маток реалізується потоковим способом виконання технологічних операцій з використанням запропонованого комплексу обладнання.

2. Доведено перевагу введення сперми трутнів у зону піхви бджолиної матки за штучного осіменіння, яка наближає його до природного спаровування та забезпечує вихід племінної продукції до 96%, що у 1,6 раза більше, ніж за ін'єкції еякулятів самців у яйцепроводи.

3. Використання розробленого блоку маткоутримувача та інжектора, а також приладів, які забезпечують поетапне виконання робіт з підготовки маток до штучного осіменіння та введення сперми в її статеві шляхи, скорочує в 10-12 разів витрати часу на проведення технологічних операцій і запобігає травмуванню статевих шляхів матки.

4. Встановлено, що загальна кількість сперматозоїдів у спермоприймачі бджолиної матки становить 4,9-5,2 млн при введенні сперми трутнів у зону піхви одноразово в об'ємі 12-15 мкл або дворазово - по 5-6 мкл. Кратність введення сперми трутнів у статеві шляхи бджолиної матки впливає на її розміщення в спермоприймачі. Показано, що збільшення часу введення сперми трутнів у статеву систему матки з 5-15 до 25-30 хв зменшує відкладання гаплоїдних яєць до 0,1-1,7%, що покращує відтворення робочих бджіл.

5. Застосування штучного осіменіння бджолиних маток спермою трутнів відомого походження порівняно з природним паруванням збільшує відкладання яєць маткою на 6,6-11,4%, підвищує медову продуктивність сімей на 21,3-23,3%, а вихід воску - на 13,5-23,0%.

6. З'ясовано роль піхвового клапана в змішуванні сперми трутнів у процесі її міграції до яйцепроводів і спермоприймача при одноразовому введенні в зону піхви матки. Доведено, що обсіменіння яєць сперматозоїдами трутнів відбувається в зоні, прилеглій до витоку спермоприймача матки, чим досягається вибірковість запліднення яйцеклітин.

7. Встановлено пошарове розміщення сперми трутнів у спермоприймачі матки при її штучному осіменінні за багаторазового введення. Показано утворення С-подібних шарів із сперми різних трутнів у спермоприймачі матки, послідовність формування яких залежить від черговості її введення.

8. Найбільша кількість сперматозоїдів (50-60%) потрапляє до спермоприймача бджолиної матки із сперми введеної при першому осіменінні, а найменше (5-10%) - від останньої.

9. Встановлено, що інтенсивність розвитку яєчників бджолиної матки залежить від тривалості міграції сперматозоїдів до спермоприймача. Наповнення спермоприймача матки у перші 24 год сприяє максимальному розвитку яєчників через дві доби, а при збільшенні часу міграції сперматозоїдів до 48-72 год тривалість їх розвитку становить 4-6 діб.

10. Доведено, що піхвовий клапан бере участь у міграції сперми трутнів з камери жала до яйцепроводів і спермоприймача, регулює обсіменіння яєць шляхом спрямовування їх до витоку вивідного протоку та забезпечує подальше переміщення яйцеклітин у камеру жала матки.

11. Показано, що кратність введення сперми трутнів в зону піхви матки впливає на співвідношення потомства бджіл різного батьківського походження. Одноразове введення сперми різних трутнів у зону піхви матки змінює співвідношення жіночого потомства в бджолиній сім'ї нерівномірно. Триразове ведення сперми окремих трутнів у зону піхви матки у певній послідовності сприяє одержанню більш однорідного потомства бджіл від різних самців, що урізноманітнює походження жіночих особин бджолиної сім'ї.

12. Встановлено, що робочі бджоли із високопродуктивних сімей більш стійкі до дії вуглекислого газу (408,5±3,4 с) порівняно з малопродуктивними (211,8±3,2 с), а їх сім'ї мали на 17,2% більшу силу і за кількістю печатного розплоду переважали менш стійких у 2,7 раза.

13. Встановлено відмінності у місцезнаходженні трутнів української породи в гнізді бджолиної сім'ї, які залежать від температури навколишнього середовища. При температурі повітря 16-18⁰С трутні концентруються на стільниках з розплодом, а при підвищенні температури повітря понад 20⁰С - тільки в кормовій зоні гнізда. З'ясовано, що жива маса трутнів у перші 5 діб розвитку зростає на 0,2-3,7 %, а потім зменшується на 1,1-4,5 %, а їх статева активність проявляється із 7-мої доби життя з максимумом - на 10-12-у добу.

14. Виведення неплідних бджолиних маток з використанням розроблених шпателя з підсвічуванням, матковивідної надставки, а також запропонованого способу вирощування маточного розплоду зменшує затрати часу на перенесення личинок з бджолиних комірок у штучні мисочки на 33,1 % і підвищує їх прийом сім'ями-виховательками у 1,2 раза. Розміщення маточних мисочок в гнізді сім'ї-виховательки під кутом 10⁰ відносно вертикалі площини стільника збільшує вихід маток на 7,9% та їх живу масу - на 4,8%.

15. Удосконалено спосіб виведення бджолиних маток у сім'ях-виховательках, який включає одночасне виховання маточного розплоду різного віку, збільшує прийом личинок на 10,7%, масу маток - на 2,7% та скорочує період експлуатації сімей в 2,3 раза порівняно з базовим варіантом. Використання в сім'ях-інкубаторах рамок-утримувачів кліточок, оснащених захисними жолобами, запобігає травмуванню маток.

16. На основі проведених комплексних досліджень розмноження медоносної бджоли поглиблено теоретичні підходи та практичні прийоми з біології відтворення індивідів соціальної структури виду Apis mellifera, що розширює знання про морфо-функціональну диференціацію жіночих особин сім'ї, поліандрію, диплоїдну і гаплоїдну природу яєць, які продукує бджолина матка.

17. Запровадження розробленої технології і обладнання штучного осіменіння бджолиних маток забезпечує отримання на кожну матку 23,7 грн. додаткової виручки. Окупність розробленого обладнання досягається від осіменіння біля 800 бджолиних маток, на що витрачається близько 8 робочих днів.

ПРОПОЗИЦІЇ

1. Спеціалізованим господарствам та науковим установам, що займаються селекцією і репродукцією бджіл, рекомендується використовувати потокову технологію виведення і штучного осіменіння бджолиних маток як один із заходів підвищення їх якості шляхом контрольованого розмноження чистопородного матеріалу.

2. Спеціалізованим бджолопідприємствам пропонується впроваджувати обладнання штучного осіменіння бджолиних маток відповідно до рекомендацій “Припіхвове осіменіння бджолиних маток (методичні рекомендації)”, схвалених НТР Міністерства аграрної політики України (протокол №2 від 17 лютого 2004 року).

3. У вищих навчальних закладах III-IV рівнів акредитації рекомендується використовувати наукові положення штучного осіменіння бджолиних маток при викладанні дисципліни “Бджільництво” для студентів за напрямом підготовки 1302 “Зооінженерія” і слухачів підвищення кваліфікації.

СПИСОК ОПУБЛІКОВАНИХ ПРАЦЬ ЗА МАТЕРІАЛАМИ ДИСЕРТАЦІЙНОЇ РОБОТИ

1. Броварський В.Д., Багрій І.Г. Розведення та утримання бджіл. - К.: Урожай, 1995. - 220 с. (Автору належить написання розділів, які стосуються виведення бджолиних маток і штучного осіменіння).

2. Броварський В. Бджільництво // Наукове забезпечення сталого розвитку сільського господарства в Лісостепу України: Монографія в 2-х томах, Кабінет Міністрів України, Національний аграрний університет. - К.: ТОВ “Алефа”, 2003. - Т.2. - С.106-107.

3. Броварський В. Бджільництво // Наукове забезпечення сталого розвитку сільського господарства в Поліссі України: Монографія в 2-х томах, Кабінет Міністрів України, Національний аграрний університет. - К.: ТОВ “Алефа”, 2004. - Т.2. - С.469-474.

4. Броварський В. Бджільництво // Наукове забезпечення сталого розвитку сільського господарства в Степу України і АР Крим. Монографія в 2-х томах, Кабінет Міністрів України, Національний аграрний університет. - К.: ТОВ “Алефа”, 2005. - т.2. - С.505-530.

5. Броварський В. Технологія виробництва продукції бджільництва // Технологія виробництва продукції тваринництва. Підручник для підготовки фахівців сільськогосподарських спеціальностей в аграрних вищих навчальних закладах ІІ-ІV рівнів акредитації / За редакцією О.Т. Бусенка. - К.: Вища школа, 2005. - С.447-464.

6. Броварський В.Д., Багрій І.Г. Про спадковість бджіл // Пасіка. - 1993. - №2. - С.9. (Автором обґрунтовано вплив трутнів на спадковість жіночого потомства).

7. Броварський В., Потоцький М.К. Методика гістологічних досліджень статевої системи бджолиних маток // Наук. вісн. Львівської академії ветеринарної медицини ім. С.З. Гжицького. - Львів, 1999. - Вип. 3 (частина I). - С.4-6. (Автором розроблено методику гістохімічних досліджень статевої системи маток).

8. Броварский В.Д. Усовершенствованный шпатель для прививки личинок // Пчеловодство. - 2000. - №3. - С.19-20.

9. Броварский В.Д. Распределение спермы в семяприемнике // Пчеловодство. - 2000. - № 8. - С.23-25.

10. Броварський В.Д. Вплив кута нахилу маточника на розвиток бджолиної матки // Наук.-теор. зб. Вісник Державної агроекологічної академії України. - Житомир: ДААУ, 2000. - №2. - С.132-134.

11. Броварський В.Д. Генеалогія робочих особин у медоносної бджоли при штучному введенні сперми // Сучасні проблеми екології та гігієни виробництва продукції тваринництва / Зб. наук. праць Вінницького державного аграрного університету. - Вінниця: ВДАУ, 2000. - Вип.8. - Т.1. - С.198-207.

12. Броварський В.Д. Ідентифікація органічних складових сполук сперми трутнів // Проблеми зооінженерії та ветеринарної медицини / Зб. наук. праць Харківського зооветеринарного інституту. - Харків: РВВ ХЗВІ, 2000. - Вип. 6 (30). - Ч.2. - С.13-18.

13. Броварский В.Д., Павленко Ю.С. Прибор для инструментального осеменения пчелиных маток // Пчеловодство. - 2001. - №2. - С.45-46. (Автором подано ідею, здійснено конструкторські пошуки та розроблено прилад).

14. Броварський В.Д. Осіменіння бджолиних маток та розвиток статевої системи // Наук.-метод. журнал: Вісник Сумського державного аграрного університету (серія “Тваринництво”). -- Суми: Науковий світ, 2001. -- Вип.5. -- С.30-34.

15. Броварський В.Д. Вплив поліандрії на генеалогію робочих особин у медоносної бджоли // Наук.-теор. зб. Вісник Державної агроекологічної академії України. -- Житомир: ДААУ, 2002. -- №1. -- С.73-78.

16. Броварський В.Д. Удосконалений гачок в апараті штучного осіменіння бджолиних маток // Зб. наук. праць Вінницького державного аграрного університету. - Вінниця: ВДАУ, 2002. - Вип. 12. - С.116-119.

17. Browarskij W.D. Nowy sposьb sztucznego unasieniania matek pszczelich // Pszczelarstwo. - 2004. - №2. - S.25.

18. Броварський В.Д. Регулювання процесу обсіменіння яєць у статевій системі бджолиної матки //Науковий вісник НАУ. - 2004. - Вип. 78. - С.43 - 48.

19. Броварський В.Д. Обґрунтування об'ємів і кратності ін'єкції сперми при штучному осіменінні бджолиних маток // Науковий вісник НАУ. - 2004.- Вип. 79. - С.160-166.

20. Броварський В.Д. Спосіб припіхвового осіменіння бджолиних маток // Аграрна наука і освіта. - 2004. - Т.5. - №5-6. - С.63-66.

21. Броварский В.Д. Миграция спермы и развитие яичников пчелиной матки // Пчеловодство. - 2005. - № 6. - С. 22 - 25.

22. Броварский В.Д. Поведение трутней в пчелиной семье // Пчеловодство. - 2005. - № 9. - С. 21 - 23.

23. Броварський В.Д. Удосконалення способу виведення бджолиних маток // Науковий вісник НАУ. - 2005. - Вип. 85. - С.30 - 36.

24. Броварський В. Реакція робочих бджіл і маток на дію вуглекислого газу //Науковий вісник НАУ. - 2005. - Вип. 89. - С. 286-290.

25. Броварський В. Габітус трутнів різного віку як показник їх статевої функції // Науковий вісник НАУ. - 2005. - Вип. 91. - С. 176 - 180.

26. Броварський В. Ефективність використання різних способів штучного осіменіння бджолиних маток // Аграрна наука і освіта. - 2005. - Т.5. - №5-6. - С.99-105.

27. Броварський В. Збереження бджолиних маток у сім'ях // Наукові доповіді НАУ. Електронний журнал. - 2006. №2. - 13с. www.nd.nauu.kiev.ua

28. Броварський В.Д. Розведення бджіл буде інтенсивнішим // Тваринництво. - 2006. - № 4. - С. 28-30.

29. Броварський В.Д. Вплив поліандрії на батьківське походження бджіл // Тваринництво. - 2006. - № 5. - С. 20 - 22.

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

31. Технологія інструментального осіменіння бджолиних маток: ТУ 46.63 України 3-93: / Кирик М.М., Поліщук В.П., Броварський В.Д. - Затв. Міністерством сільського господарства і продовольства України 15.06.93. - К., 1993. - 8 с. (Автором розроблено та подано опис технологічних процесів штучного осіменіння бджолиних маток).

32. Поліщук В.П., Головецький І.І., Броварський В.Д. Внутрішньопородний тип українських степових бджіл “Хмельницький” // Вчені НАУ-виробництву / Бюлетень завершених наукових розробок. К.: ТОВ “Видавничий Будинок “Аванпост-Прим””, 2005. - №1. - С.12. (Автором проведено дослідження відтворної здатності маток штучного осіменіння внутрішньопородного типу бджіл “Хмельницький”).

33. Спосіб штучного осіменіння бджолиних маток: Пат. 50846 Україна, МКИ А 01 К 47/00 / В.Д. Броварський. - №50846; Заявлено 02.03.00; Опубл. 15.11.02, Бюлетень №11. - 2с.

34. Шпатель для прищеплення личинок: Пат. 46910 Україна, МКИ А 01 К 47/00 / В.Д. Броварський. - №46910; Заявлено 02.03.00; Опубл. 17.06.02, Бюлетень №6. - 2с.

35. Спосіб репродукції трутнів відомого походження: Деклар. пат. На корисну модель 14389 Україна, МКИ А 01 К 47/00 / В.Д. Броварський, О.М. Лосєв, В.О. Коваленко. - №14389; Заявлено 15.11.05; Опубл. 15.05.06, Бюлетень №5. - 2с. (Автором подано ідею, удосконалено окремі технологічні елементи способу репродукції трутнів).

36. Brovarski V. Biological questions of sperm drones migration in the sex system of queen bee of the instrumental insemination // International Conference on the Asian Honey Bees and Bee Mites (Thailand, Bangkok 92). - Bangkok: Chulalongkorn University, 1992. - P.134.

37. Броварський В.Д., Поліщук В.П. Удосконалення технології інструментального осіменіння бджолиних маток // Проблеми агропромислового комплексу: пошук, досягнення: Тез. доп. наук. конф. професорсько-викладацького складу та аспірантів. - Київ: Український державний аграрний університет, 1993. - С.60. (Автором обґрунтовано технологію штучного осіменіння маток та удосконалено обладнання).

38. Броварский В.Д. Распределение спермы трутней в семяприемнике пчелиной матки // Материалы Международной научной конференции “Пчеловодство - ХХІ век”. Международная выставка “Интермед-2000”. Выставочный комплекс “Экспострой на Нахимовском”. Россия, Москва, 2-6 сентября 2000. - Рыбное: Государственное учреждение Научно-исследовательский институт пчеловодства, 2000. - С.126-127.

39. Броварский В.Д. Происхождение пчел по отцовской стороне при репродуктивной деятельности маток инструментального осеменения // Апитерапия сегодня - с биологической аптекой в ХХІ век. Материалы ІІ Международной научно-практической конференции по апитерапии (5-6 июля 2000 г.). - Уфа: Башкирский государственный аграрный университет, 2000. - С.384-388.

40. Броварский В.Д. Оборудование для анестезии пчелиных маток // Материалы 3-й Международной научно-практической конференции “Интермед-2002”. - М.: 2002. - С.85-88.

41. Броварський В.Д. Удосконалення технології виведення бджолиних маток // Сільське господарство: наука і практика: матеріали V Симпозіуму Україна-Австрія (9-11 вересня 2004). - К.: ЗАТ “Нічлава”, 2004. - С.221.

АНОТАЦІЇ

Броварський В.Д. Обґрунтування технології репродукції бджолиних маток. - Рукопис. Дисертація на здобуття наукового ступеня доктора сільськогосподарських наук за спеціальністю 06.02.04 - технологія виробництва продуктів тваринництва. - Національний аграрний університет, Київ, 2006.

У дисертації подано експериментальні матеріали з розробки та використання потокової технології штучного осіменіння в репродукції плідних бджолиних маток. На основі комплексних досліджень розмноження медоносної бджоли у зв'язку з поліандрією експериментально і теоретично обґрунтовано міграційні процеси сперми трутнів у статевій системі матки при різних способах її введення, функцію піхвового клапана за репродуктивної діяльності самок. Подано і науково обґрунтовано новий спосіб штучного осіменіння маток. Встановлено оптимальні кількість, кратність та тривалість введення сперми трутнів у статеву систему матки. Рекомендовано ін'єкцію сперми проводити одноразово об'ємом 12-15 мкл протягом 25-30 хв. Це забезпечує краще заповнення сперматозоїдами спермоприймача, що на 16,7-21,4% більше, ніж у маток природного парування та 41,7-53,1% вище порівняно з загальноприйнятим способом штучного осіменіння маток.

Описано основні елементи розробленої потокової технології штучного осіменіння бджолиних маток з використанням новоствореного обладнання, що забезпечує анестезію матки, підготовку її до осіменіння, відбір та введення сперми без застосування апарата штучного осіменіння. Використання нової технології штучного осіменіння підвищує продуктивність праці з штучного осіменіння маток у 10-12 разів, а вихід маток до 96%.

Гістологічними дослідженнями встановлено пошарове розміщення сперми трутнів за одноразового введення її в яйцепроводи матки. Введення сперми в зону піхви матки одноразовими порціями від кількох трутнів сприяє змішуванню її в яйцепроводах і спермоприймачі. При введенні сперми окремого трутня через певні проміжки часу відтворна діяльність матки спрямована на одержання переважно однорідного потомства за батьківським походженням.

Міграція сперми в статевих шляхах матки стимулює розвиток яєчників. Одержано мас-спектри сперми трутнів і встановлено, що у вилученій суміші є сполуки гормонального походження.

Розроблено та апробовано новий спосіб визначення продуктивності сімей за допомогою СО₂. Вивчено поведінку та фізіологічні зміни трутнів під час статевого дозрівання та удосконалено спосіб їх збереження. Розроблено й удосконалено обладнання, способи виведення, збереження і використання племінного матеріалу, досліджено вплив окремих факторів на якість бджолиних маток.

Основні результати роботи впроваджено в розплідницьких господарствах України, в деяких країнах близького і далекого зарубіжжя.

Ключові слова: бджолина матка, трутень, штучне осіменіння, сперма, статева система, потокова технологія, анатомо-гістологічні методи, продуктивність.

Броварский В.Д. Обоснование технологии репродукции пчелиных маток. - Рукопись. Диссертация на соискание ученой степени доктора сельскохозяйственных наук по специальности 06.02.04 - технология производства продуктов животноводства. - Национальный аграрный университет, Киев, 2006.

В диссертации изложен теоретический и экспериментальный материал по разработке и использованию поточной технологии искусственного осеменения в репродукции плодных пчелиных маток. На основе комплексных исследований размножения медоносной пчелы в связи с полиандрией, используя маркирование сперматозоидов трутней флуоресцентными мембранными зондами, гистологические и морфологические методы, экспериментально и теоретически обоснованы миграционные процессы спермы трутней в половой системе пчелиной матки при разных способах ее введения, функция влагалищного клапана при репродуктивной деятельности самок. Представлен и научно обоснован новый способ искусственного осеменения маток, где введение спермы трутней предложено проводить в зону влагалища. При его апробации определены оптимальные параметры относительно объема, кратности и продолжительности введения спермы трутней. Используя данный способ искусственного осеменения, рекомендовано введение спермы трутней в половую систему пчелиных маток осуществлять одноразово объемом 12-15 мкл на протяжении 25-30 мин. Это обеспечивает перемещение в семяприемник 4,9-5,1 млн. сперматозоидов, что на 16,7-21,4% больше чем у пчелиных маток естественного спаривания и 41,7-53,1% сравнительно к общепринятому способу искусственного осеменения.

Приведено описание поточной технологии искусственного осеменения пчелиных маток с использованием разработанного и апробированного оборудования для ее осуществления. Основным элементом оборудования является модульный блок маткодержателя и инжектора, который позволяет выполнять на впервые сконструированных приборах такие операции как анестезия пчелиной матки, подготовка ее к осеменению, отбор и введение спермы без применения аппарата искусственного осеменения. Установлено, что при использовании новой технологии производительность работы по искусственному осеменению повышается в 10-12 раз, а выход деловых плодных пчелиных маток достигает 96%. Исследования продуктивности пчелиных маток искусственного осеменения в производственных условиях показало, что их яйценоскость по отношению к маткам естественного спаривания, увеличивается на 6,6-11,4%. Экспериментально подтверждено, что по количеству полученного меда разница между семьями, где работали матки естественного спаривания и искусственного осеменения составляла 21,3-23,3 % в пользу последних, а по выходу воска - 13,5-23,0 %.

Исследование полиандрии с использованием гистологических методов и маркирования спермы показали, что индивидуальные дозы разных трутней при введении в яйцеводы пчелиной матки, мигрируя в семяприемник располагаются слоями без существенного смешивания. В процессе физиологической функции вытока спермы для обсеменения яиц происходит купажирование разных порций в зоне, которая прилегает к выводному протоку. Введение спермы в зону влагалища одноразовыми порциями нескольких трутней способствует смешиванию ее в процессе миграции в яйцеводах и семяприемнике. При раздельном введении спермы каждого трутня через определенные промежутки времени существует возможность направлять воспроизводительную деятельность матки на получение преимущественно однородного потомства по отцовскому происхождению.

Установлено, что миграция спермы трутней в половых путях матки стимулирует развитие яичников. Полученные масс-спектры спермы трутней показали, что в изъятой смеси есть соединения гормонального происхождения, которые характеризуются наличием в своей структуре азота (нечетное значение величины молекулярной массы m/г=313).

Разработан и апробирован способ тестирования пчелиных семей с помощью СО₂. Определено, что устойчивые к действию СО₂ пчелиные семьи, в отличие от более восприимчивых, имели на конец опыта силу больше на 17,2 %, а по количеству печатного расплода превосходили их в 2,7 раза (Р<0,001). Выявленный признак базируется на принципе природного отбора пчелиных семей вследствие повышения устойчивости биологической единицы в холодный период в направлении усовершенствования социальности вида Apis mellifera на третьем уровне интеграции живого.

Изучено поведение и физиологические изменения при половом созревании трутней и усовершенствован способ их сохранения. Установлено, что признаки половой зрелости и производительности трутней начинают проявляться с 7-го дня жизни, но их максимум приходится на 10-12-й день.

Экспериментально установлено, что выведение неплодных маток по усовершенствованной технологии путем использования шпателя с подсвечиванием, матковыводной надставки, а также предложеного способа выращивания маточного расплода уменьшает затраты времени на подготовку племенного материала к воспитанию на 33,1 % и повышает прием личинок в 1,2 раза (Р<0,001). Размещение маточного расплода в гнезде семьи-воспитательницы под углом 10⁰ относительно вертикали сота способствует увеличению выхода деловых пчелиных маток на 7,9%.

Усовершенствован способ вывода пчелиных маток в семьях-воспитательницах, который базируется на одновременном воспитании маточного расплода разного возраста и обеспечивает увеличение приема личинок на 10,7%, массы неплодных пчелиных маток - на 2,7% и способствует сокращению периода эксплуатации семей-воспитательниц в 2,3 раза сравнительно с базовым вариантом. Использование в семьях-инкубаторах рамок-держателей клеточек, оснащенных защитными желобами для сохранения пчелиных маток, предотвращает повреждение их экзоскелета пчелами.

Основные результаты работы внедрены в разведенческих хозяйствах Украины, странах ближнего и дальнего зарубежья.

Ключевые слова: пчелиная матка, трутень, искусственное осеменение, сперма, половая система, поточная технология, анатомо-гистологические методы, производительность.

Brovarskyi V.D. The Substantiation of fertile Queen Reproduction Technology. - The Manuscript. The dissertation for obtaining the scientific degree of a doctor in agricultural science. Specialty 06.02.04 - Technology of livestock products in animal industries. National Agricultural University of Ukraine. Kiev, 2006.

The dissertation introduces the experimental investigation considered the development and application of advanced technologies dealing with artificial insemination in reproduction of queen bee.

Complex researches of millineries bee reproduction based on polyandry, facilitate experimental and theoretical substantiation about migration sperm processes of drones into sexual queen system. Different ways of insertion were introduced. The functions of vaginal valve in the process of reproduction activity of female were analyzed. Scientific ground of new, advanced method of artificial fertile queen insemination was suggested. Optimum data, duration and multiplication of drone's sperm injection into bee's sexual system were determined. One-time injection of drone's sperm during 25-30 minutes (volume 12-15 microliter) was recommended. It provides better filling spermateca with spermatozoids which is 16,7-21,4% more that have fertile queen in natural mating and 41,7-53,1% higher in comparison with standard way of artificial insemination.

The dissertation proposed basic elements of developed line technology of artificial queen insemination with implementation of up-to-date equipment provides fertile queen anaesthesia, preparation for insemination, and selection, sperm injection without artificial insemination devices. The application of new technologies of artificial insemination in queen bee increases labour productivity work in 10-12 times, (fertile queen results reaches 96%).

Histological experiments proved the layers location of drone's sperm in the process of one time-injection into oviducts. Introduction of sperm into the zone which adjoins the seminal by one-time portion taken from several drones fosters the mixing in both oviduct and spermateca. During the injection of one drone sperm to fertile queen in a certain interval its reproduction activity foster obtaining the homogeneous posterity according to father origin.

Sperm migration in queen bee sexual ways stimulates the development of ovaries. During the experiment new data concerning mass-spectrum of drone's sperm was obtained. Besides, compounds having hormones origin were proved in obtained mixture. The new method that defined the productivity of a honey bee colony tested by CO₂ was grounded. The investigation deals with behavior and physiological changes of drones during the period of their sexual ripening and improved method of its conservation. The ways of breeding, improved devices, storage and application of queens, influence of certain factors on queen bee quality were substantiated. The key results of the dissertation were introduced into breeding farms of Ukraine and in some overseas countries.

Key words: fertile queen, drone, artificial insemination, sperm, sexual system, line technology, anatomy-histology methods, productivity.

Размещено на Allbest.ru