close

Вход

Забыли?

вход по аккаунту

?

Биологическая оценка и хозяйственно-полезные признаки пчел при использовании белка трансгенной кукурузы и традиционных подкормок

код для вставкиСкачать
ФИО соискателя: Бармина Инесса Энсовна Шифр научной специальности: 06.02.10 - частная зоотехния, технология производства продуктов животноводства Шифр диссертационного совета: Д 220.043.07 Название организации: Российский государственный аграрный ун
 На правах рукописи
Бармина Инесса Энсовна
БИОЛОГИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА И ХОЗЯЙСТВЕННО-ПОЛЕЗНЫЕ
ПРИЗНАКИ ПЧЕЛ ПРИ ИСПОЛЬЗОВАНИИ БЕЛКА ТРАНСГЕННОЙ
КУКУРУЗЫ И ТРАДИЦИОННЫХ ПОДКОРМОК
06.02.10 - частная зоотехния,
технология производства продуктов
животноводства
АВТОРЕФЕРАТ
диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук
МОСКВА - 2012
Работа выполнена на кафедре пчеловодства и рыбоводства ФГБОУ ВПО Российский государственный аграрный университет - МСХА имени К.А. Тимирязева
Научный руководитель: доктор биологических наук, профессор
Маннапов Альфир Габдуллович
Официальные оппоненты: Мишуковская Галина Сергеевна доктор биологических наук, профессор кафедры биологии, охотоведения
и пчеловодства Башкирского ГАУ
Антимиров Святослав Владимирович
кандидат сельскохозяйственных наук, редактор журнала "Пчеловодство"
Ведущая организация: ФГБОУ ВПО "Московская государственная академия ветеринарной медицины и биотехнологии имени К.И. Скрябина"
Защита состоится "04" июня 2012 г. в 1600 часов, на заседании диссертационного совета Д.220.043.07 при Российском государственном аграрном университете - МСХА имени К.А. Тимирязева по адресу: 127550, Москва, ул. Тимирязевская, 49, тел./факс (499)976-24-92.
С диссертацией можно ознакомиться в ЦНБ РГАУ - МСХА имени К.А. Тимирязева.
Автореферат разослан "03" мая 2012 г. Учёный секретарь
диссертационного совета О.А.Калмыкова
1. ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ
Актуальность темы. Важной составляющей интенсивного развития пчелиных семей в весенний период является обязательное присутствие в гнезде белкового корма. Наилучшим источником белка для пчел является пыльца растений, переработанная в пергу. Если нет возможности использовать пергу, необходимо давать пчелам стимулирующие подкормки с добавлением натуральной пыльцы, которые способны восполнять потери белков, жиров и углеводов, как в организме развивающихся особей в постэмбриональном периоде, так и взрослых пчел. Кривцов Н.И. (2008г.) указывает, что в активный период в семье сменяется четыре-пять поколений рабочих пчел. И если существует недостаток пыльцы, в которой содержится много белка, при выкормке хотя бы одного из них, это отражается на всех последующих поколениях и в конечном итоге на качестве зимовки и способности семьи активно развиваться в следующем сезоне. Для укрепления организма пчел в весенний период и перед зимовкой, исследователи рекомендуют использовать различные биостимуляторы, представляющие собой комплексные препараты и пробиотики. (Лебедев В.И., 1993; Лебедева В.П., с соавт. ,2001; Мишуковская Г.С., 2008; Рапиев Р.А., 2010; Маннапов А.Г. с соавт., 2011). Современное пчеловодство не может обойтись без стимулирующих подкормок пчел сахарным сиропом с добавлением белковых компонентов и биостимуляторов, которые оказывают положительный эффект на интенсивность размножения пчелосемей. Одним из богатейших источников пыльцы среди растений является кукуруза. Пыльца кукурузы обладает высокой биологической ценностью для пчел и содержит 14,2 % белка, 2,3 % жира и очень большое количество витамина С (4,1%) (Бурмистров А.Н., 1990). В настоящее время в мире активно культивируется трансгенная кукуруза, эффективно защищенная белком Cry1Ab от всех вредителей отряда чешуекрылых. За рубежом проводились исследования в области воздействия генетически модифицированных растений и их белков на здоровье медоносных пчел (Malone and Pham-Delègue, 2001; 2002; Pham-Delègue et al., 2008). В результате было выявлено, что такие растения могут иметь прямое и косвенное воздействие на пчел. Специалисты Американского национального исследовательского комитета отмечают, что вопреки тому, что в отдельных случаях и фиксировались негативные последствия от Bt-трансгенов, в случае с пчелами таких следствий не было. Данные, полученные другими исследователями, противоречивы, поскольку некоторые ученые склоняются к наличию отрицательного воздействия трансгенных белков на пчел (Ramirez-Romero R., Chaufaux J., Pham-Delegue M.Y., 2005), другая же часть исследователей указывает на то, что согласно современным данным, возделывание Bt-растений не может быть причиной гибели пчелиных популяций, так называемого Colony Collapse Dissoder (Pilcher C.D., Rice M.E., Obrycki J.J., 2005).
В настоящее время на территории Российской Федерации запрещено возделывать генетически модифицированные культуры, в том числе и кукурузу. Производство трансгенных растений может быть санкционировано лишь тогда, когда будет доказана экологическая безопасность и безвредность ее посевов. Хотя на территории РФ запрещено выращивать генетически модифицированные культуры, их разрешено ввозить. В России разрешены 14 видов продуктов растительного происхождения, которые получены с применением трансгенных технологий. Это: 3 сорта сои, 6 сортов кукурузы, 3 сорта картофеля и по одному сорту сахарной свеклы и риса, а также 5 видов генетически модифицированных микроорганизмов (Вельков В.В., 2003; Соколов М.С. с соавт., 2007).
В Российской Федерации исследования по изучению влияния белка трансгенной Bt-кукурузы на медоносных пчел карпатской породы до настоящего времени не проводились. Следовательно, применение стимулирующей подкормки с добавлением белка трансгенной Bt-кукурузы, как в лабораторных, так и в полевых опытах, позволит оценить воздействие данного компонента на организм пчелы и на показатели развития пчелиных семей карпатской породы в целом.
Цель работы - биологическая оценка и изучение хозяйственно-полезных
признаков пчел карпатской породы при традиционных подкормках и с белком трансгенной Bt-кукурузы сорта Mon810. В соответствии с целью работы, перед нами были поставлены следующие задачи исследования:
1. Изучить влияние подкормок с белком трансгенной Bt-кукурузы и традиционных подкормок с добавлением перги, пыльцы нетрансгенной кукурузы, а также пробиотика Апиник на продолжительность жизни пчел в условиях лабораторных опытов (в садках).
2. Оценить влияние стимулирующих подкормок с добавлением белка трансгенной Bt-кукурузы, а также традиционных подкормок на развитие экстерьерных показателей пчел и их соответствие стандарту карпатской породы.
3. Исследовать влияние белка трансгенной Bt-кукурузы в составе стимулирующей подкормки, а также традиционных подкормок на хозяйственно-полезные признаки пчелиных семей: нагрузку медового зобика, летную активность пчел-фуражиров, медовую и восковую продуктивность пчелиных семей.
4. Установить воздействие белка трансгенной Bt-кукурузы, пыльцы нетрансгенной кукурузы, перги и пробиотика Апиник на репродуктивные показатели пчелиных маток и морфофункциональные параметры пчел, от которых зависит рост и развитие пчелосемей.
5. Определить воздействие стимулирующих подкормок с традиционными компонентами и с белком Bt-кукурузы на динамику содержания азота, жира и гликогена в организме пчел в постнатальном онтогенезе.
6. Установить динамику активности сукцинатдегидрогеназы (СДГ), аденозинтрифосфатазы митохондрий (АТФ-азы) и аденозинтрифосфатазы миозина в мышечной ткани рабочих пчел, обеспечивающих их летную активность при стимулирующей подкормке с белком трансгенной Bt-кукурузы и традиционных подкормках.
7. Рассчитать экономическую эффективность производства продуктов пчеловодства (меда, воска, пыльцы и прополиса) пчелиных семей, получавших стимулирующие подкормки с белком трансгенной Bt-кукурузы, пробиотиком Апиник и традиционными белковыми компонентами (пыльцой и пергой).
Научная новизна. Впервые определены хозяйственно-полезные, морфофункциональные, биохимические критерии качественных и количественных показателей организма пчел при использовании стимулирующих подкормок сахарным сиропом с традиционными компонентами, в том числе с пробиотиком Апиник, и с добавлением белка трансгенной Bt-кукурузы.
Впервые изучены показатели динамики печатного расплода, репродуктивных качеств пчелиных маток, состояния глоточных желез рабочих пчел, содержания личиночного корма в ячейках трехдневных личинок, массы рабочих пчел карпатской породы в постнатальном онтогенезе при влиянии подкормки с белком трансгенной Bt-кукурузы. Установлены гистохимические характеристики летательной мышцы по содержанию СДГ, митохондриальной АТФ-азы, АТФ-азы миозина. Оценено влияние стимулирующей подкормки с добавлением белка трансгенной Bt-кукурузы на степень нагрузки медового зобика и показатели летной активности пчел-фуражиров, а также на медовую и восковую продуктивность пчелиных семей. Теоретическая и практическая значимость работы. Изученные морфофункциональные показатели организма пчел дополняют имеющиеся сведения о возрастной физиологии медоносной пчелы карпатской породы, расширяют представления о хозяйственно-полезных признаках, биохимическом гомеостазе в постнатальном онтогенезе, белковом, углеводном и липидном обмене в процессе роста и развития организма, о структурно-метаболических аспектах организации локомоторного аппарата под влиянием традиционных подкормок и с трансгенным белком Bt-кукурузы.
В практическом отношении доказано отсутствие отрицательного воздействия белка трансгенной Bt-кукурузы на морфофункциональные, биохимические и хозяйственно-полезные признаки пчел карпатской породы. Экспериментальные данные дают рекомендации по дозам использования белка трансгенной Bt-кукурузы в составе стимулирующей подкормки с целью оптимизации процессов весеннего роста, развития и восстановления потенциальной медособирательной и опылительной деятельности пчел. Подтверждена эффективность применения пробиотического препарата Апиник и перги в составе стимулирующей подкормки, позволяющей повысить жизнеспособность и продуктивные качества пчелиных семей. Рассчитана экономическая эффективность применения стимулирующих подкормок с белком трансгенной Bt-кукурузы и традиционными белковыми компонентами (перга, пыльца), а также с пробиотиком Апиник.
Основные положения диссертационной работы, выносимые на защиту:
1. Хозяйственно-полезные признаки пчелиных семей при использовании традиционных стимулирующих подкормок и с добавлением белка трансгенной Bt-кукурузы.
2. Продолжительность жизни пчел карпатской породы в лабораторных условиях при подкормках с добавлением белковых компонентов - белка трансгенной Bt-кукурузы, пыльцы нетрансгенной кукурузы, перги, а также пробиотика Апиник.
3. Экстерьерные параметры и их соответствие стандарту карпатской породы пчел под влиянием стимулирующих подкормок.
4. Воспроизводительные показатели и функциональная активность пчел различных генераций при использовании стимулирующих подкормок.
5. Возрастные показатели белкового, углеводного и липидного обменов в организме рабочих пчел при подкормке сахарным сиропом с добавлением белка трансгенной Bt-кукурузы, традиционных белковых компонентов и пробиотика Апиник.
6. Активность ферментов сукцинатдегидрогеназы (СДГ), аденозинтрифосфатазы митохондриальной и миозина (АТФ-аза митохондриальная и миозина) в составе летательной мускулатуры медоносных пчел в постнатальном онтогенезе и под влиянием стимулирующих подкормок с добавлением белка Bt-кукурузы, пыльцы нетрансгенной кукурузы, перги, а также пробиотика Апиник.
Апробация результатов работы. Основные положения работы доложены и обсуждены на Всероссийской научно-практической конференции с международным участием "Безопасность жизнедеятельности: проблемы и пути их решения в АПК" (2010, г. Уфа), Всероссийском инновационном форуме аграрной молодежи (2010, г. Орел), Юбилейной конференции, посвященной 75-летию образования Новосибирской ЗПЯОС им. И.В. Мичурина (2010, г. Новосибирск), Международной научно-практической конференции "Кадровое и научное обеспечение инновационного развития отрасли животноводства" (2010, г. Казань), Научно-практической конференции молодых ученых и аспирантов РГАУ-МСХА им. К.А. Тимирязева (2011, г. Москва), Научно-практической конференции IV Международного съезда "Пчеловод. Инфо" (2011, г. Москва).
Публикация результатов исследований. По результатам исследования опубликовано 12 работ, в том числе 4 работы в изданиях, рецензируемых ВАК.
Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, обзора литературы, материалов и методов исследований, результатов собственных исследований, обсуждения, выводов и практических предложений. Работа изложена 165 страницах, иллюстрирована 32 таблицами, 25 рисунками. Список используемой литературы включает 231 источник, в том числе 95 на иностранном языке.
2. МАТЕРИАЛ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЙ
В соответствии с целью исследования проводились опыты на базе учебно-опытной пасеки и лаборатории кафедры пчеловодства и рыбоводства РГАУ-МСХА им. К.А. Тимирязева. Объектом исследования были медоносные пчелы карпатской породы. Предметом исследования явилось влияние трансгенного Cry1Ab белка, выделенного из Bt-кукурузы сорта Mon810, на биологические и хозяйственно-полезные признаки медоносных пчел карпатской породы. Схема научных исследований представлена на рисунке 1. Было сформировано 5 групп по 3 пчелиной семьи в каждой, подобранных по принципу пар-аналогов. Пчелиные семьи 1 контрольной группы подкармливались сахарным сиропом (1:1) по 400 мл через 3 дня, семикратно, используя потолочные кормушки. 2-я группа получала стимулирующую подкормку сахарным сиропом с Рисунок 1 Общая схема научных исследований
пыльцой нетрансгенной кукурузы из расчета 8 мг пыльцы на 1 литр сиропа. В 3-й опытной группе в качестве подкормки использовали сахарный сироп, с добавлением белка трансгенной из расчета 10 мл на 1 литр сахарного сиропа. 4-я группа получала стимулирующую подкормку в соотношении 10 г измельченной перги на 1 литр сахарного сиропа. В 5-й группе, пчелиные семьи получали стимулирующую подкормку в виде сахарного сиропа с добавлением пробиотика Апиник в соотношении 10 мг препарата на 1литр сиропа.
Исследование влияния стимулирующих подкормок на продолжительность жизни пчел проводили в лабораторных опытах (в садках).
Определение количества пчёл, расплода и яйценоскости матки в семьях при помощи метода фотографирования. Яйценоскость маток определяли через каждые 12 дней, учитывая количество печатного расплода с помощью рамки-сетки 5x5 см. Лётную активность пчелиных семей учитывали с помощью видеокамеры по числу пчел, возвращавшихся в улей в 9, 11 и 15 ч, в течение трех минут.
Силу пчелиной семьи определяли в улочках и переводили в массу, исходя из того, что пчелы, покрывающие с обеих сторон сот стандартной рамки (435х300 мм) весят 300 г. Массу однодневных рабочих пчёл, нагрузку медового зобика и массу обножки цветочной пыльцы определяли взвешиванием на торсионных весах ВТ-500. Состояние глоточных желез оценивали под микроскопом МБС-10 на глицериновых препаратах, с предварительным окрашиванием изучаемого органа гематоксилин-эозином, 4 баллами по методике Гесса. Для определения массы, общего азота, жира, гликогена однодневных пчел получали путем помещения зрелого расплода в изолятор рамочный. После выхода из ячеек однодневных рабочих пчел по 100 штук отбирали из изолятора. Каждую пробу пчел делили на 3 части для получения экстракта, определения общего азота и жира и приготовления анатомических препаратов. Количество общего азота в теле пчел определяли по методу Къельдаля, жира - по Сокслету, гликогена - по Бертрану. Активность АТФ-азы определяли по методу Падикула и Герман при рН 9,4. Активность сукцинатдегидрогеназы определяли тетразолиевым методом по Нахласу.
Определение экстерьерных показателей проводили на временных глицериновых препаратах: измеряли длину хоботка, длину и ширину переднего крыла, определяли кубитальный и тарзальный индекс, длину и ширину 3-го тергита и стернита, количество зацепок на заднем крыле, по методике, разработанной Алпатовым В.В. Полученные данные были подвергнуты статистической обработке методами вариационной статистики с проверкой достоверности результатов с помощью критерия Стьюдента и уровня значимости (Р) по существующим методикам.
3. РЕЗУЛЬТАТЫ СОБСТВЕННЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ
3.1 Влияние белка трансгенной Bt-кукурузы и традиционных подкормок на продолжительность жизни пчел в лабораторных
условиях (в садках)
Анализ продолжительности жизни рабочих пчел в садковых опытах показал, что минимальная средняя продолжительность жизни пчел была зафиксирована в контрольной группе и составила 10,5 суток. Стимулирующие подкормки, в особенности с добавлением перги (4 группа) и пробиотика Апиник (5 группа), способствовали увеличению продолжительности жизни опытных пчел, составившей 15,6 и 15 суток, соответственно. Во второй группе, получавшей подкормку с добавлением пыльцы кукурузы, средняя продолжительность жизни была на уровне 13,6 суток. В третьей группе, получавшей подкормку сахарным сиропом с добавлением белка трансгенной Bt-кукурузы, анализируемый показатель составил 14,1 суток. На основании полученных данных, можно сделать вывод, что скармливание белка трансгенной Bt-кукурузы не оказывает токсического воздействия на пчел.
3.2 Влияние белка трансгенной Bt-кукурузы и традиционных подкормок на экстерьерные параметры рабочих пчел
Многочисленными исследованиями доказано, что в условиях неполноценного питания личинок могут нарождаться карликовые, уродливые рабочие особи. По результатам наших опытов, направленных на изучение влияния стимулирующей подкормки с добавлением белка трансгенной Bt-кукурузы на экстерьерные признаки рабочих пчел, наблюдались процессы качественного и количественного роста морфометрических параметров. Во всех опытных группах изучаемые параметры соответствовали верхним показателям стандарта карпатской породы. При этом нижние пределы колебаний регистрировались у пчел, подкармливаемых сахарным сиропом, верхние пределы - в группах, получавших пергу и пробиотик Апиник. Анализ экстерьерных параметров позволяет сделать вывод, что учитываемые показатели 3-й группы, получавшей стимулирующую подкормку сахарным сиропом с добавлением белка трансгенной Bt-кукурузы, находятся на среднем уровне по сравнению с другими вариантами опыта. По результатам опыта можно говорить о тенденции увеличения значения морфометрических показателей экстерьера пчел опытных групп. 3.3. Влияние белка трансгенной Bt-кукурузы на развитие, воспроизводительные параметры и функциональную активность пчелиных семей
Яйценоскость маток исследовали в период с 3 по 27 мая с интервалом 12 дней. Максимальная яйценоскость на конец опыта была зафиксирована в 4-й (1980 шт.) и 5-й группах (1833,3 шт.), превышавшая аналогичный показатель контрольной группы на 29% и 19,4% соответственно. Показатели среднесуточной яйценоскости 2-й и 3-й групп находились на одном уровне на протяжении всего опыта. Учитываемый показатель в 3-й группе на конец опыта 27 мая составлял 1791,7 шт., что на 16,7% превысило соответствующий результат контрольной группы. Рис. 2 Среднесуточная яйценоскость пчелиных маток.
Количество печатного расплода регистрировалось с 15 мая по 9 июня, каждые 12 дней. Так, по сумме печатного расплода за три учета, показатель 3-й группы, получавшей белок трансгенной Bt-кукурузы, превышает аналогичный результат контрольной группы на 12% (55,8 квадратов). Результаты 3-й группы (515,6 квадратов) незначительно уступают 2-й группе, получавшей подкормку сахарным сиропом с добавлением пыльцы нетрансгенной кукурузы (на 1,8 квадрата). Максимальные показатели печатного расплода были зарегистрированы в 4-й группе, получавшей стимулирующую подкормку сахарным сиропом с добавлением перги и 5-й группе, получавшей подкормку с добавлением пробиотика Апиник. Так, полученные результаты 4-й группы на 31% выше значений контрольной группы, а показатели 5-й группы превышают аналогичное значение контроля на 15,5%. Наибольший показатель содержания личиночного корма в ячейках сота трехдневных личинок был зафиксирован в 4-й группе (17,6 мг) и 3-й группе (17 мг), что превысило результаты контрольной группы более чем в 2 раза. Содержание личиночного корма в ячейках сота находится в прямой связи с развитием глоточных желез у рабочих пчел. Максимальное развитие выводных протоков и альвеол глоточных желез в 3-й группе было зафиксировано 30 мая и составило 3,87 балла (в 1,2 раза выше, чем показатель контрольной группы), что указывает на положительное воздействие стимулирующей подкормки сахарным сиропом с добавлением белка трансгенной кукурузы на развитие глоточных желез у 9-ти дневных рабочих пчел.
Стимулирующие подкормки оказывали влияние не только на воспроизводительные параметры пчелиных семей, но и на качество потомства. Во всех группах на протяжении опыта с 30 мая по 24 июня наблюдалось постепенное увеличение массы рабочих пчел в онтогенезе. Показатели массы рабочих пчел опытных групп были выше, чем у контрольной в 1,4 - 1,5 раза. Максимальный показатель к концу опыта был зафиксирован у 4-й группы и составил 105,6 мг, на 5 мг превысив аналогичный показатель контрольной группы. В 3-й группы масса 24-дневных рабочих пчел составила 105 мг, что в 1,04 раза выше, чем результат контрольной группы (на 4,4 мг). Рис. 3 Динамика массы рабочих пчел в онтогенезе, мг
Таким образом, результаты исследований позволяют заключить, что наиболее полновесные рабочие пчелы рождаются в 3-й и 4-й группах, получающих корм в виде сахарного сиропа с добавлением белка трансгенной Bt-кукурузы и сахарного сиропа с добавлением перги, соответственно. 3.3 Влияние белка трансгенной Bt-кукурузы и традиционных подкормок на биохимические показатели пчел
Применение стимулирующих подкормок с белковыми компонентами и пробиотиком Апиник оказало положительное влияние на показатели белкового, липидного, углеводного обмена (таблица 1). Наибольшее увеличение содержания азота, жира и гликогена наблюдалось в организме пчел 4-й, 5-й и 3-й групп. В 4-й группе, получавшей подкормку с добавлением перги, содержание азота в организме пчел повысилось по сравнению с контролем на 20,9%, жира - на 62%, гликогена - на 27%.
В 5-й группе, которой скармливался сахарный сироп с добавлением пробиотика Апиник, также было отмечено увеличение по сравнению с показателем контрольной группы количества азота на 17,2%, жира - на 43,4%, гликогена - на 21,4%. В группе, получавшей подкормку с добавлением белка трансгенной Bt-кукурузы, уровень азота повысился на 19%, жира - на 30%, гликогена - на 12,8% по сравнению с контролем.Таким образом, можно сделать вывод, что Cry1Ab белок Bt-кукурузы не оказывает отрицательного воздействия на биохи-
мический статус организма пчел.
Таблица 1 Динамика биохимических показателей пчел,
мг на 10 пчел.
№ПоказательВозраст пчел, сут.112241Азот, мг17,40±0,9318,60±0,8722,00±1,14Жир, мг7,00±0,329,60±0,611,85±0,67Гликоген, мг8,80±0,3711,60±0,4014,00±0,952Азот, мг20,20±0,824,00±0,45**26,60±0,51*Жир, мг12,60±0,51**14,20±0,86*15,60±0,68**Гликоген, мг10,40±1,0312,80±0,3714,60±0,403Азот, мг19,80±0,5823,60±0,5126,20±0,58Жир, мг12,20±0,8614,00±0,5515,40±0,51Гликоген, мг10,40±0,5113,60±0,7515,80±0,494Азот, мг22,40±0,51**24,80±0,37**26,60±0,68*Жир, мг16,00±0,58**16,80±0,97**19,20±0,58***Гликоген, мг15,00±0,55***17,00±1,0*17,80±0,66*5Азот, мг20,20±1,1622,60±0,68**25,80±1,24Жир, мг15,00±0,51**15,40±0,75**17,00±0,71**Гликоген, мг14,00±0,55***16,20±0,58**17,00±0,55* Примечание: * -Р≥0,95; ** - Р≥0,99; *** - Р ≥0,999, по сравнению с контрольной группой
Внесение в сахарный сироп белковых компонентов, в том числе белка трансгенной Bt-кукурузы, а также пробиотика Апиник, вызвало повышение уровня активности сукцинатдегидрогеназы (СДГ), АТФ-азы митохондриальной и АТФ-азы миозина в летательной мышце рабочих пчел (таблица 2). Усиление летной активности подтверждается высокой динамикой содержания АТФ-азы митохондриальной и миозина в летательных мышцах рабочих пчел 3-й группы в постэмбриональном онтогенезе. При скармливании пчелам подкормки с трансгенным белком Bt-кукурузы, содержание АТФ-азы миозина в летательной мускулатуре 24-дневных пчел превысило показатель контрольной группы на 9,5%, а уровень АТФ-азы митохондрий возрос на 6,4%. Наиболее выраженный рост активности митохондриальной и миозиновой АТФ-аз наблюдался у рабочих особей в 24 суточном возрасте после перехода от выполнения ульевых работ к активной медособира-
тельной деятельности.
Так, по результатам наших исследований у рабочих пчел 2-й, 3-й и 4-й опытных групп в летательной мышце ускоряются процессы становления энергетического и функционального компонентов. При этом в летательной мышце рабочих пчел 3-й группы, получавших подкормку сахарным сиропом с добавлением белка трансгенной кукурузы, активность сукцинатдегидрогеназы (СДГ) повысилась в 13,58 раза, АТФ-азы миозина в 28,3 раза, АТФ-азы митохондрий в 20,9 раза за опытный период.
Таблица 2 Возрастная динамика активности реакций в летательной мышце рабочих пчел, усл. ед.
ГруппыФерментВозраст пчел, сутки112241СДГ1,96±0,0810,6±0,6826,6±0,68АТФ-аза миозина1,12±0,0516,4±0,8133,6±1,21АТФ-аза митохондриальная1,38±0,1014,2±0,6628,0±0,632СДГ2,32±0,1914,4±1,08**29,4±1,29*АТФ-аза миозина1,26±0,0719,4±0,51*36,6±0,87АТФ-аза митохондриальная1,4±0,0415,8±0,3730,4±0,933СДГ2,12±0,0614,0±0,6328,8±1,16АТФ-аза миозина1,3±0,0519,2±0,9736,8±0,97АТФ-аза митохондриальная1,42±0,0415,6±0,5129,8±0,514СДГ2,48±0,09**14,8±0,37**29,2±1,07*АТФ-аза миозина1,5±0,0319,8±1,1638,6±0,68*АТФ-аза митохондриальная1,52±0,0415,8±0,7330,0±0,32*5СДГ2,14±0,0614,2±0,66**26,4±0,51АТФ-аза миозина1,38±0,04**19,4±1,0338,8±2,08АТФ-аза митохондриальная1,44±0,0515,2±0,3729,2±0,58Примечание. * - Р≥0,95; ** - Р≥0,99; *** - Р ≥0,999, по сравнению с контрольной группой.
3.5 Влияние белка трансгенной Bt-кукурузы и традиционных подкормок на хозяйственно-полезные признаки пчелиных семей
Повышение активности исследованных ферментов способствует увеличению нагрузки медового зобика. Во всех группах наблюдалась положительная динамика данного показателя при переходе от поддерживающего медосбора к главному. Нагрузка медового зобика у рабочих пчел 4-й и 5-й групп по сравнению с другими группами заметно больше, что позволило проявить им максимальные продуктивные качества, что подтверждается данными других исследователей (Смольникова Е.А., 2003; Трифонова Т.В., 2009). Нагрузка медового зобика пчел 3-й группы, уступала показателям 2-й, и особенно 4-й и 5-й групп, но превышала показатель контрольной группы на 3,7%. На основании полученных данных можно сделать вывод, что скармливание пчелам белка трансгенной Bt-кукурузы не оказывает отрицательного влияния на объем медового зобика. Показатели нагрузки медового зобика рабочих пчел на поддерживающем и главном медосборе по вариантам опыта представлены на рисунке 3. Рис. 3 Нагрузка медового зобика на поддерживающем и главном медосборе
Средний показатель медовой продуктивности пчел 3-й группы, находящийся во взаимосвязи с показателем нагрузки медового зобика, уступал результатам 2-й, 4-й и 5-й групп, но превышал соответствующий показатель контроля на 6% (рисунок 4). Исходя из полученных результатов опыта, видно, что трансгенный Cry1Ab белок Bt-кукурузы не оказывает отрицательного влияния на средний показатель медовой продуктивности пчелиных семей 3-й группы. Рис. 4 Медовая продуктивность пчелиных семей
По восковой продуктивности пчелиных семей наблюдался аналогичный результат: максимальные показатели были зарегистрированы в 4-й и 5-й группах, получавших стимулирующие подкормки сахарным сиропом с добавлением перги и пробиотика Апиник (рисунок 5). Результат восковой продуктивности во 2-й группе, получавшей пыльцу нетрансгенной кукурузы, превышал показатель контрольной группы на 21,6%. Показатель восковой продуктивности в 3-й группе, получавшей подкормку с добавлением белка трансгенной Bt-кукурузы, был выше результата контрольной группы на 8,1% (рисунок 5). На основании полученных данных, можно сделать вывод, что белок трансгенной Bt-кукурузы оказывает положительное влияние на восковую продуктивность пчелиных семей. Рисунок 5 Восковая продуктивность пчелиных семей
Стимулирующие подкормки по-разному влияют на летно-опылительную деятельность рабочих пчел (рисунок 6). У пчел 3-й группы, получавших подкормку сахарным сиропом с добавлением белка Bt-кукурузы, средний показатель летной активности рабочих пчел во время поддерживающего медосбора превысил результат контрольной группы на 4%, а по время главного медосбора произошло увеличение изучаемого показателя по сравнению с поддерживающим на 71,3%. В 4-й группе, получавшей в составе подкормки пергу, разница между показателем летной активности при главном и поддерживающим медосборе составила 61,4%, а в 5-й группе аналогичная разница составляла 58,6%. Таким образом, максимальная динамика летной активности рабочих пчел была зафиксирована в группе, получавшей стимулирующую подкормку сахар-
ным сиропом с добавлением белка трансгенной Bt-кукурузы.
Рисунок 6 Летная активность рабочих пчел на поддерживающем и главном медосборе
Представленные данные свидетельствуют о том, что рабочие пчелы, получавшие стимулирующую подкормку с добавлением белка трансгенной Bt-кукурузы, были способны к интенсивной полевой работе и приносу нектара в гнездо, как при поддерживающем, так и главном медосборе. Уровень произведенной пчелосемьями опытной группы медовой и восковой продукции, превышал показатель контроля на 6% и 8% соответственно.
Максимальные показатели нагрузки медового зобика, медовой и восковой продуктивности, летной активности на поддерживающем и главном медосборе были зафиксированы в 4-й и 5-й группах, получавших стимулирующие подкормки с добавлением традиционного белкового компонента - перги и пробиотика Апиник соответственно.
3.6 Экономическая эффективность производства продуктов
пчеловодства
Максимальную продуктивность, выраженную в медовых единицах (МЕ), показали пчелиные семьи 4-й группы, превысив аналогичный показатель контрольной группы на 22%. Общая продуктивность пчелиных семей 3-й группы, получавшей подкормку с добавлением белка трансгенной Bt-кукурузы, превысила показатель контрольной группы на 9%, и составила 35,01 МЕ.
Анализ экономических результатов показал, что при одинаковых затратах на содержание пчелиной семьи, прибыль от реализации продукции и уровень рентабельности производства различны (таблица 3). Минимальные экономические показатели были получены в контрольной группе, получавшей подкормку сахарным сиропом. Таблица 3 Расчет экономической эффективности использования подкормок (в расчете на одну пчелиную семью)
Группы семейЗатраты
на одну пчело-семью, руб.Получено товарной продукции,
МЕВыручка за товарную продукцию, руб.Прибыль
от реализации,
руб.Уровень рента-бельности,
%Сахарный сироп (СС) - контроль808432,0910525244130,2СС + пыльца нетран-сгенной кукурузы810735,8111745363844,8СС + белок Bt-кукурузы822435,0111483325939,6СС + перга822439,0812818459455,8СС + Апиник844437,5512316387245,8 Уровень рентабельности производства меда, воска, пыльцы и прополиса в данной группе составила 30,2%. Максимальный уровень рентабельности производства продуктов пчеловодства был в 4-й группе (55,8%) и 5-й группе (45,8%), получавших стимулирующие подкормки сахарным сиропом с добавлением перги и пробиотика Апиник, соответственно. В 3-й группе, получавшей стимулирующую подкормку с добавлением белка трансгенной Bt-кукурузы, рентабельность производства продуктов пчеловодства составила 39,6%, превысив на 9,4% аналогичный показатель контрольной группы. Во 2-й группе, получавшей подкормку с добавлением пыльцы нетрансгенной кукурузы, уровень рентабельности производства составил 44,8%.
Проведенный экономический анализ подтверждает результаты исследования хозяйственно-полезных признаков пчелиных семей. Стимулирующие подкормки с добавлением белка трансгенной Bt-кукурузы, а также традиционных белковых компонентов и пробиотика Апиник увеличивают экономическую эффективность производства и способствуют успешному использованию их на практике.
ВЫВОДЫ
1. Максимальная продолжительность жизни рабочих пчел в садках была зафиксирована при получении подкормок с добавлением перги и пробиотика Апиник и составила 15,6 и 15 суток соответственно. Продолжительность жизни пчел при подкормке с добавлением белка Bt-кукурузы была на уровне 14,1 суток, превысив соответствующий показатель контрольной группы на 34,2% .
2. Применение стимулирующей подкормки с добавлением белка трансгенной Bt-кукурузы оказало положительное влияние на яйценоскость пчелиных маток, среднесуточный показатель которой на конец опыта превысил результат контрольной группы на 16,7%. Количество печатного расплода за опытный период с 15 мая по 9 июня увеличилось на 59%, степень развития глоточных желез - на 21%. Содержание личиночного корма за время опыта возросло на 39,3%, превысив контрольное значение в 16 раз. 3. Стимулирующие подкормки оказывают влияние на увеличение нагрузки медового зобика, летной активности, медовой и восковой продуктивности. Наиболее высокие результаты показали семьи пчел, получавшие подкормки с добавлением перги и пробиотика Апиник. У пчелиных семей, получавших стимулирующую подкормку с добавлением белка Bt-кукурузы, на главном медосборе регистрировалось увеличение нагрузки медового зобика- на 4,3%, летной активности - на 1,84%, медовой продуктивности - на 6%, восковой продуктивности - на 8,1% по сравнению с контрольной группой.
4. Скармливание пчелиным семьям стимулирующих подкормок сахарным сиропом с добавлением белка трансгенной Bt-кукурузы, перги, пыльцы нетрансгенной кукурузы, также пробиотика Апиник способствовало улучшению морфометрических параметров пчел, которые соответствовали показателям стандарта карпатской породы. 5. Использование белка трансгенной Bt-кукурузы в составе стимулирующей подкормки, а также традиционных подкормок, в том числе с пробиотиком Апиник оказало положительное воздействие на показатели белкового, липидного и углеводного обмена в организме рабочих пчел. У пчел, получавших подкормку с добавлением белка трансгенной кукурузы, уровень азота повысился на 19%, жира - на 30%, гликогена - на 12,8% по сравнению с соответствующими показателями контрольной группы. 6. В постнатальном онтогенезе максимальный уровень сукцинатдегидрогеназы (СДГ) регистрировался у 24-дневных рабочих пчел, получавших подкормку с добавлением пыльцы нетрансгенной кукурузы (29,4 усл. ед.) и перги (29,2 усл. ед.). Содержание СДГ при скармливании пчелам сахарного сиропа с добавлением белка трансгенной Bt-кукурузы, превысило контрольное значение на 8,2% и составило 28,8 усл. ед. 7. Добавление в сахарный сироп традиционных белковых компонентов, белка трансгенной Bt-кукурузы, пробиотика Апиник оказало положительное влияние на функциональную активность мышечной ткани. При скармливании пчелам подкормки с трансгенным белком Bt-кукурузы, содержание АТФ-азы миозина в летательной мускулатуре 24-дневных пчел превысило показатель контрольной группы на 9,5%, а уровень митохондриальной АТФ-азы возрос на 6,4%. Данные ферменты участвуют в превращении химической энергии в механическую работу, происходящую в мышцах во время полета пчел и повышение их уровня способствовало увеличению летной активности и повышению опылительной деятельности.
8. Уровень рентабельности производства продуктов пчеловодства (меда, воска, пыльцы, прополиса) при стимулирующей подкормке с трансгенным белком Bt-кукурузы составил 39,6%, что указывает на возможность успешного использования данного компонента. Максимальный уровень рентабельности регистрировался в группах, получавших подкормки с добавлением перги и пробиотика Апиник, составив 55,8 % и 45,8%, соответственно.
Практические предложения
1. Белок трансгенной Bt-кукурузы сорта Mon810 не оказывает отрицательного влияния на хозяйственно-полезные признаки пчелиных семей, безвреден для организма пчелы, поэтому рекомендуем использовать его в составе стимулирующей подкормки сахарным сиропом (10 мл белка на 1 л сиропа). 2. Для восполнения дефицита белка с целью стимуляции физиологических процессов организма рабочих пчел в онтогенезе, повышения темпов роста и развития пчелиных семей в весенний период, рекомендуем использовать широкий спектр биологически активных веществ, а именно стимулирующие подкормки сахарным сиропом в комплексе с пергой (10 г на 1 л сиропа) и пробиотиком Апиник (10 мг на 1 л сиропа).
Список опубликованных работ по теме диссертации:
1. Курамшина И.Э. К проблеме экологической безопасности пищевой продукции пчеловодства/ Курамшина И.Э., Маннапов А.Г., Маннапова Р.Т.// Бюллетень Московского общества испытателей природы МОИП. - М.: 2009, ч.2. - С. 64-65.
2. Курамшина И.Э. Основные подходы к оценке экологической безопасности и рисков генетически модифицированных растений/ Курамшина И.Э., Маннапов А.Г.// Актуальные проблемы БЖД и экологии: Сб. Научных трудов. - Уфа: 2010. - С. 28-31.
3. Курамшина И.Э. Потенциальная опасность и пути снижения риска применения трансгенных культур и ГМ пищи/Курамшина И.Э., Маннапов А.Г.// Безопасность жизнедеятельности: Проблемы и пути их решения в АПК: Сб. научных трудов всероссийской научно-практической конференции с международным участием. - Уфа: 2010. - С. 182-185.
4. Курамшина И.Э. Влияние стимулирующих подкормок с трансгенным белком на воспроизводительные качества пчелиных маток и воспитание печатного расплода пчелиных семей/Курамшина И.Э., Маннапов А.Г.// Безопасность жизнедеятельности: Проблемы и пути их решения в АПК: Сб. научных трудов всероссийской научно-практической конференции с международным участием. - Уфа: 2010. - С.171-173.
5. Курамшина И.Э. Использование различных стимулирующих подкормок в пчеловодстве при выводе маток/Курамшина И.Э., Маннапов А.Г., Маннапов У.А., В. В. Косарева// Безопасность жизнедеятельности: Проблемы и пути их решения в АПК: Сб. научных трудов всероссийской научно-практической конференции с международным участием. - Уфа: 2010. - С. 192-197.
6. Курамшина И.Э. Биохимические показатели пчел и репродуктивные свойства маток при использовании стимулирующих препаратов/Курамшина И.Э., Маннапов А.Г., Кропивянский М.В., Маннапов У.А.// Оценка состояния и резерва повышения эффективности производства продукции садоводства и пчеловодства: Сб. научных трудов Юбилейной конференции (посвященный 75-летию образования Новосибирской ЗПЯОС им. И.В. Мичурина, г. Бердск, 23 апреля 2010г.). - Новосибирск: 2010. - С. 204-208.
7. Курамшина И.Э. Стимулирующие подкормки в пчеловодстве при выводе маток/Курамшина И.Э., Маннапов А.Г., Косарева В.В., Маннапов У.А.// Оценка состояния и резерва повышения эффективности производства продукции садоводства и пчеловодства: Сб. научных трудов Юбилейной конференции (посвященный 75-летию образования Новосибирской ЗПЯОС им. И.В. Мичурина, г. Бердск, 23 апреля 2010г.). - Новосибирск:2010. - С.200-204.
8. Курамшина И.Э. Возможности дрессировки пчел в нектарных угодьях Ярославской области/Курамшина И.Э., Маннапов А.Г., Камозин А.А., Маннапов У.А.// Оценка состояния и резерва повышения эффективности производства продукции садоводства и пчеловодства: Сб. научных трудов Юбилейной конференции (посвященный 75-летию образования Новосибирской ЗПЯОС им. И.В. Мичурина, г. Бердск, 23 апреля 2010г.). - Новосибирск:2010. - С.195-200.
9. Курамшина И.Э. Биохимические показатели в организме пчел северных регионов России/Курамшина И.Э., Маннапов А.Г., Маннапов У.А.// Ученые записки: Материалы Международной научно-практической конференции "Кадровое и научное обеспечение инновационного развития отрасли животноводства. - Казань:2010. - С. 135-140.
10. Курамшина И.Э. Дрессировка как фактор повышения работоспособности пчелиных семей/Курамшина И.Э., Маннапов А.Г., Маннапов У.А.// Ученые записки:Материалы Международной научно-практической конференции "Кадровое и научное обеспечение инновационного развития отрасли животноводства. - Казань:2010. - С. 110-114.
11. Бармина И.Э. Влияние стимулирующих подкормок с добавлением комплексных аминокислотных и пробиотических препаратов на рост и развитие пчелиных семей/Бармина И.Э.// Материалы Научно-практической конференции молодых ученых и аспирантов РГАУ-МСХА им. К.А. Тимирязева - Москва: 2011. - С. 53-55
12. Бармина И.Э. Стимулирующие подкормки для пчелиных семей с добавлением комплексных аминокислотных и пробиотических препаратов/Бармина И.Э., Маннапов А.Г., Карпова Г.В.// Вестник Оренбургского государственного аграрного университета № 12 (131)/декабрь 2011. - Оренбург:2011. - С. 376-377.
2
Документ
Категория
Биологические науки
Просмотров
50
Размер файла
297 Кб
Теги
кандидатская
1/--страниц
Пожаловаться на содержимое документа