При використанні матеріалів чи текстів Автореферату – посилання обов’язкове.
ЕКСПЕРИМЕНТАЛЬНЕ ОБГРУНТУВАННЯ СТВОРЕННЯ НОВОГО ВНУТРІШНЬОПОРОДНОГО ТИПУ КАРПАТСЬКИХ БДЖІЛ
| Науковий керівник | доктор біологічних наук, профсор,
академік НААН України Сахацький Микола Іванович, Національний університет біоресурсів і природокористування України, завідувач кафедри біології тварин
|
| Офіційні опоненти: | доктор сільськогосподарських наук, професорКовальський ЮрійВолодимирович, Львівський національний університет ветеринарної медицини та біотехнології імені С.З.Гжицького,
завідувач кафедри технології виробництва продукції дрібних тварин
|
| кандидат біологічних наук, доцент
Череватов Володимир Федорович, Чернівецький національний університет імені Юрія Федьковича, доцент кафедри молекулярної генетики та біотехнології
|
З дисертацією можна ознайомитися у науковій бібліотеці Національного університету біоресурсів і природокористування України, за адресою: 03041, м. Київ, вул. Героїв Оборони, 13, навчальний корпус № 4, кімната 41 а
ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТИ
Актуальність теми. Починаючи з другої половини ХХ століття карпатські бджоли перебувають під загрозою забруднення генетичним матеріалом невідомого походження, навіть за розведення в гірській місцевості. Їх спонтанна гібридизація призводить до втрати притаманних карпатським бджолам цінних властивостей, зокрема миролюбності, пристосованості та здатності до високої продуктивності за жорстких природно-кліматичних умов існування (Пилипенко В. П., 2008; Гайдар В. А. та ін., 2010; Метлицька О. І., Копилова К. В., 2012, Череватов В.Ф. та ін., 2014). Загальновідомі заходи з виправлення наслідків хаотичного поширення помісних бджіл та запобігання негативним явищам надалі зазвичай спрямовані на розведення чистопородного генетичного матеріалу, створення нових внутрішньопородних типів, які завдяки пристосованості до певних умов існування здатні перевищувати за продуктивністю та життєздатністю помісі невідомого походження. У зв’язку з цим особливої актуальності набувають дослідження, що спрямовані на створення нових внутрішньопородних типів карпатських бджіл, удосконалення методів їх створення та чистопородного розведення в умовах загрози спонтанного забруднення генетичним матеріалом невідомого походження.
Зв’язок роботи з науковими програмами, планами. Робота є складовою частиною досліджень, виконаних згідно з тематичним планом ННЦ «Інститут бджільництва ім. П. І. Прокоповича» НААН України на 2007−2009 рр. за темою «Створити нові, покращити існуючі типи карпатських бджіл та удосконалити їх масову репродукцію», № держ. реєстрації 0106U002895.
Мета і завдання дослідження. Мета роботи –методичним відбором за ознаками фенотипу маток, трутнів, робочих бджіл та сімей створити новий внутрішньопородний тип карпатських бджіл.
Для досягнення мети поставлено такі завдання:
– обстежити розташовані у важкодоступних місцевостях Карпат пасіки на предмет виявлення сімей автохтоннихкарпатських бджіл ‒ вихідного матеріалу для створення їх нового типу;
– обґрунтувати вимоги до нового типу карпатських бджіл, визначити ознаки та їх параметри для оцінки й відбору маток і трутнів для племінного використання, а сімей ‒ до племінного ядра пасіки з їх диференціацією на материнські і батьківські;
– здійснювати оцінювання маток, трутнів, робочих бджіл та сімей кожного покоління за комплексом визначених ознак фенотипу порівняноз їх вихідним рівнем розвитку;
– удосконалити методику організації відтворювального процесу, що унеможливлює вірогідність спонтанного підбору та забезпечує отримання маток, трутнів та сімей у кількості, достатній для проведення методичного відбору за методом незалежних рівнів бракування;
– поєднати окремі програмні забезпечення «Beemorph» і «Bееmetry» в одне багатофункціональне «Beemorph»&«Beemetry» для підвищення точності і швидкості оцінки робочих бджіл й трутнів за особливістю жилкування крил та комплексом інших морфологічних ознак;
– дослідити можливість використання полілокусних ДНК-маркерів (RAPD та ISSR) для визначення параметрів генетичної мінливості, генетичного профілю, рівня кровності бджіл новоствореного типу з іншими типами популяціями та породами;
– визначити економічну ефективність медової продуктивності сімей новоствореного типу в умовах карпатського й степового регіонів України.
Об’єкт дослідження – бджолині матки, трутні, робочі бджоли, бджолосім’ї, основні елементи селекційно-племінної роботи в бджільництві, у т. ч. методи оцінки, відбору, підбору та організації відтворювального процесу.
Предмет дослідження –параметри ознак екстер’єру маток, трутнів і робочих бджіл, яйценосність маток, продуктивність сімей, миролюбність, типовість забарвлення, ефективність відбору, відмінність між типами бджіл за полілокусними ДНК-маркерами (RAPD та ISSR), рівень кровності карпатських бджіл з іншими породами та породними групами.
Методи дослідження. Поставлені у роботі завдання розв’язували з використанням зоотехнічних (яйценосність маток, миролюбність, медова продуктивність, сила сімей, тощо), мікроскопічних та мікрометричних (ознаки екстер’єру, довжина хоботка, особливості жилкування крил та ін.), фенологічних (розвиток сімей за періодами медозборів), генетичних (ДНК-типування бджіл), статистичних (біометрична обробка даних), економічних (визначення економічної ефективності) і аналітичних (огляд літератури, аналіз та узагальнення результатів досліджень) методів досліджень.
Наукова новизна одержаних результатів. У результаті проведених досліджень отримано нові науково обґрунтовані результати та сформульовано наукові положення, втілені в створення нового внутрішньопороднього типу карпатський бджіл, матеріали з апробації якого на предмет надання статусу селекційного досягнення в бджільництві за назвою «Синевир» (Apismelliferacarnicavar. ukrainiсacarpaticapopul. Synevyr) передано Міністерству розвитку економіки, торгівлі і сільського господарства України.
Вперше встановлено, що достовірні зміни середніх параметрів певних ознак фенотипу настають у 3–8 поколінні за методичного відбору маток й трутнів для племінного використання та сімей до селекційного ядра пасіки за селекційного диференціалу зкубітального індексу робочих бджіл і трутнів ‒не менше ніж 1,58% і 1,79%, їх позитивного дискоїдального зміщення – 1,13% і 12,6 %, товарної медової продуктивності сімей – 37,9%, валової медової продуктивності – 31,1%, яйценосності маток – 14,5%.
На прикладі новоствореного типу карпатських бджіл «Синевир» доведено, що за 7 поколінь методичного відбору кубітальний індекс робочих бджіл зростає до 2,95од., трутнів – до 2,20од., тобто на 0,38 од. і 0,22 од. (р<0,001) відносно рівня розвитку цієї ознаки у вихідного матеріалу, кількість випадків позитивного дискоїдального зміщення – до 100 % (на 4,6 %) у бджіл і до 88,14 % (на 8,28 %) – у трутнів, повторюваність типового сірого забарвлення робочих бджіл –на 43,0 % (р<0,001), а нетипового сірого з поодинокими випадками іржаво-коричневої смужки на першому видимому тергіті– зводиться до нуля ще в F3.
Вперше встановлено відмінності між типами карпатських бджіл «Синевир», «Вучківський», «Говерла» й «Рахівський» за кубітальним, прекубітальним індексами, індексом вантажопідйомності, областю шести полів, а також генетичну відстань за алгоритмом М. Нея.
Виявлено високу ефективність використання полілокусних ДНК-маркерів (RAPD та ISSR) для визначення параметрів генетичної мінливості популяцій та порід бджіл, у тому числі А.m. Carnica, А.m. Mellifera, А.m. LigusticaтаА.m. Caucasia. Вперше виявлено, що генетична подібність карпатських медоносних бджіл усіх типів до країнської породної групи ApismelliferaCarnicaзадослідженими полілокусними ДНК-маркерами дорівнює 83,5‒92,4 %, що є підставою називати їх Apismelliferacarnicavar. ukrainiсacarpatica.
Практичне значення одержаних результатів. Експериментально обґрунтовано кількість генерацій, мінімально необхідних для посилення одних ознак фенотипу до бажаного рівня та послаблення чи елімінації інших за методичного відбору маток, трутнів і сімей у процесі створення нових внутрішньопородних типів чи інших селекційно значимих форм в бджільництві. Визначено рівень селекційного диференціалу за ознаками екстер’єру і продуктивності, ефективний для відбору маток і трутнів для племінного використання та сімей до селекційного ядра пасіки. Отримані результати, спрямовані на підвищення медової продуктивності, посилення породних ознак, збереження генофонду карпатських бджіл, призначені для бджільницьких підприємств, матковивідних та інших племінних пасік регіонів, де районовані карпатські бджолита забезпечують суттєве зростання прибутковості їх виробничої діяльності.
Використання новоствореного внутрішньопородного типу карпатських бджіл «Синевир» забезпечує отримання за сезон у середньому 17,9 кг товарного натурального меду на сім’ю за жорстких природно-кліматичних умов медозбору гірської лісистої місцевості Карпат та 63,5 кг ‒ в умовах Степу України, тобто на 28,8% і 35,1 % більше, ніж від бджолородин іншого походження. Матки новоствореного типу бджіл здатні відкладати 1814±22,9 яєць на добу, що сприяє швидкому нарощуванню сили сімей у період інтенсивного медозбору.
Удосконалене програмне забезпечення «Beemorph»&«Beemetry» багаторазово підвищує точність і швидкість вимірювання ознак екстер’єру, обробки отриманих даних та може ефективно використовуватись для контролю однорідності сімей пасіки, їх бонітування, моніторингу за перебігом селекційного процесу, виконанні порівняльних науково-дослідних та інших спеціальних робіт у бджільництві, стандартизації та паспортизації популяцій, порід та типів бджіл.
Виявлена генетична відстань між чотирма типами карпатських бджіл («Синевир», «Говерла», «Вучківський», «Рахівський»), між ними з одного боку та породами А.m. Carnica, А.m. Mellifera, А.m. LigusticaтаА.m. Caucasia з іншого, є науково обґрунтованою інформацією, яку слід ураховувати під час планування внутрішньопородних і міжпородних схрещувань задля отримання гетерозисних гібридів або створення синтетичних популяцій, призначених для закладки нових ліній бджіл.
Особистий внесок здобувача. Здобувачем особисто визначено проблему, сформульовано мету та завдання дисертаційного дослідження. Особисто обґрунтовано основні етапи досліджень, оцінено, відібрано та розроблено методики, проведено експерименти, проаналізовано та узагальнено одержані результати, підготовлено матеріали досліджень до друку і впроваджено у виробництво. Із спільних публікацій за згодою співавторів використано у дисертації результати лише особисто виконаних робіт.
Апробація результатів дисертації. Основні положення дисертаційної роботи висвітлені у доповідях на засіданнях вченої ради ННЦ «Інститут бджільництва ім. П. І. Прокоповича» НААН України (Київ, 2012, 2015, 2020); Міжнародних конгресах з Апімондії (Аргентина, 2011; Україна, Київ, 2013); на Міжнародних науково-практичних конференціях (Східно-Казахського НДІ сільського господарства, Астана, 2012; «Актуальні проблеми інтенсивного розвитку тваринництва», Горки, Білоруська державна сільськогосподарська академія, 2013; «Стале бджільництво в Україні», Чернівці, Чернівецький національний університет ім. Ю. Федьковича, 2019), на Науково-практичній конференції «Збереження та відновлення карпатської бджоли» (м. Яремча, 2012); Люблінській конференції бджолярів «Актуальні проблеми новітнього бджільництва» (м. Пчела Воля, Польща, 2013) та конференції бджолярів «Бджоли – здоров’я нації» (м. Стрий, Україна, 2013); конференціях НПП та аспірантів НУБіП України з питань виробництва та переробки продукції тваринництва (Київ, 2012, 2013); науково-практичних семінарах «Хвороби бджіл» (Київ, 2011) та «Зустрічі бджолярів в Карпатах»(м. Долина, 2013).
Публікації. За матеріалами досліджень опубліковано 18 наукових праць, у тому числі 5 статей у фахових виданнях (з яких одна в іноземному), 10 – у періодичних галузевих вітчизняних і іноземних виданнях, 5 тез доповідей на конгресах і конференціях.
Обсяг і структура дисертації.Дисертація викладена на 208 сторінках комп’ютерного тексту, складається зі вступу, основної частини (чотири розділи), висновків і пропозицій виробництву, списку використаних джерел літератури та додатків. Робота містить 46 таблиць, 16 рисунків і 15 додатків. Список використаних джерел містить 300 найменування, у тому числі 134 – латиницею.
ОСНОВНИЙ ЗМІСТ РОБОТИ
Загальна методика та основні методи досліджень. Дослідження проведено на кафедрах генетики, розведення та репродуктивної біотехнології тварин та біології тварин Національного університету біоресурсів і природокористування України (м. Київ), у відділі селекції і репродукції карпатських бджіл ННЦ «Інститут бджільництва ім. П. І. Прокоповича» (м. Мукачево, Закарпатська обл.), в умовах гірських пасік Закарпатської області.
Відповідно до загальної схеми досліджень (рис. 1) для лабораторних досліджень з сімей відбирали по 30–50 робочих бджіл і трутнів, у яких визначали довжину хоботка, форму заднього краю воскового дзеркальця п’ятого стерніту та інші морфологічні ознаки. Вимірювання параметрів екстер’єрних ознак проводили за методом Г. Гетце в модифікації В.А. Губіна та В.В. Алпатова. Для визначення кубітального і прекубітальний індексів, дискоїдального зміщення, індексу вантажопідйомності, радіального індексу, області шести полів за особливістю жилкування передніх правих крил застосовували спеціальне устаткування та удосконалене програмне забезпечення «Beemorph»&«Beemetry». Його удосконалення здійснили за поєднання програмного забезпечення «Beemorph» з програмою біометричного обчислення «Beemetry», що суттєво підвищило точність оцінки та швидкість вимірювання параметрів цих ознак та автоматичне зберігання даних на електронних носіях.
Рис. 1. Загальна схема досліджень
Вимірювання параметрів інших ознак здійснювали загальноприйнятими методами. Яйценосність маток, валову медову продуктивність бджолиних сімей визначали за допомогою мірної сітки з квадратами 5х5 см. Визначали кількість квадратів мірної сітки, заповнених медом на всіх стільниках вулика та вважали, що в кожному міститься 50 г меду. Враховували й кількість квадратів, незаповнених медом. Товарну медову продуктивність визначали згідно з методикою ННЦ «Інститут бджільництва ім. П. І. Прокоповича».
Пилкову продуктивність бджолиних сімей визначали за масою зібраного сирого квіткового пилку в період масового цвітіння пилконосів і медоносів, яку визначали на терезах згідно з ДСТУ 7270:2012 з похибкою ± 0,1 г.
Застосовували масову та індивідуальну форми методичного відбору. Щорічне природне парування неплідних маток, отриманих від кращих материнських сімей, проводили в умовах задовільно ізольованого гірського точка. За потреби застосовували й штучне осіменіння неплідних маток.
Для визначення генетичних відмінностей між новоствореним і відомими типами карпатських бджіл («Вучківський», «Говерла», «Рахівський») відбирали по 20 особин від кожного з них з дотриманням принципу репрезентативності (по 4 особини від генеалогічної групи всередині типу).
Статистичну обробку даних здійснювали на ПК з використанням вбудованих статистичних функцій MS Excel.
РЕЗУЛЬТАТИ ДОСЛІДЖЕНЬ
За 5 пошукових експедицій у 2006 році у важкодоступних місцевостях Карпат виявлено 18 пасік, які налічували разом 323 бджолосім’ї. Усі сім’ї на 8 пасіках (44,0 %) виявились гібридними. На 10 інших пасіках робочі бджоли деяких сімей мали типове для карпатських сіре забарвленням тергітів черевця. З них було відібрано для селекційно-племінної роботи 10 сімей (3,1 % від 323 обстежених), характеристику яких за ознаками екстер’єру наведено в таблиці 1.
Таблиця 1
Ознаки екстер’єру робочих бджіл вихідних дослідних сімей (n=679)
| Ознаки | Стандарт | Дослідні бджолині сім’ї | ||
| M±m | Lim | Cv±mCv, % | ||
| Довжина хоботка, мм | 6,3–7,0 | 6,6±0,01 | 6,28–6,72 | 0,75±0,09 |
| Кубітальний індекс, од | 2,3–3,0 | 2,5±0,03 | 2,22–2,88 | 6,1±0,74 |
| Дискоїдальне зміщення, %
+ 0 – |
не менше 80 – – |
95,4 3,3 1,3 |
– | – |
Результати розширеного відтворення цих сімей упродовж 2007‒2014 рр. за удосконаленою методикою з відбором до селекційної групи кращихза параметрами кубітального індексу і дискоїдального зміщенняу робочих бджіл та трутнів наведено в таблиці 2. У робочих бджіл сімей селекційної групи кубітальний індекс підвищено до2,87–2,95 од. (на 0,37–0,45 од.) упродовж 6–8 генерацій (р<0,001), а кількість випадків позитивного дискоїдального зміщення – до 100 % у 6 поколінні. У трутнів на початку роботи параметри цих двох ознак не відповідали вимогам стандарту. За 5–8 генерацій відбору у трутнів сімей селекційної групи кубітальний індекс підвищено до 2,18–2,23 од. (на 0,20–0,25 од., р<0,001), а кількість випадків позитивного дискоїдального зміщення – до 90,1–93,4 %.
Таблиця 2
Динаміки параметрів ознак екстер’єру робочих бджіл та трутнів
селекційної та користувальної груп за створення нового типу «Синевир»
| Рік | Гру-пи | Іма-го | n,
сімей/ бджіл |
Кубітальний індекс | Дискоїдальнезміщення, % | ||||
| M±m | Lim | Cv±mCv, % | + | 0 | – | ||||
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 |
| 2007 | Сел. | Бд. | 34/677 | 2,57±0,026 | 2,24–2,84 | 6,0±0,16 | 95,6 | 2,4 | 2,0 |
| Тр. | 6/120 | 1,97±0,099 | 1,81–2,28 | 10,0±0,65 | 85,1 | 10,9 | 4,0 | ||
| 2008 | Кор. | Бд. | 34/677 | 2,57±0,026 | 2,24–2,84 | 6,0±0,16 | 95,6 | 2,4 | 2,0 |
| Тр. | 34/664 | 1,98±0,034 | 1,62–2,48 | 10,2±0,28 | 66,1 | 11,3 | 22,6 | ||
| Сел. | Бд. | 13/260 | 2,60±0,028** | 2,45–2,73 | 3,7±0,16 | 100 | – | – | |
| Тр. | 13/255 | 1,93±0,059 | 1,63–2,22 | 10,6±0,47 | 88,2 | 5,1 | 6,7 | ||
| 2009 | Кор. | Бд. | 63/1228 | 2,66±0,024*** | 2,13–3,19 | 6,5±0,13 | 96,0 | 2,6 | 1,4 |
| Тр. | 63/1214 | 2,05±0,022* | 1,58–2,47 | 8,5±0,17 | 75,0 | 10,9 | 14,1 | ||
| Сел. | Бд. | 25/483 | 2,74±0,041** | 2,42–3,18 | 7,3±0,23 | 99,2 | 0,8 | – | |
| Тр. | 25/474 | 2,10±0,039* | 1,58–2,47 | 9,2±0,30 | 82,0 | 7,8 | 10,2 | ||
| 2010 | Кор. | Бд. | 135/2699 | 2,66±0,014 | 2,32–3,11 | 6,2±0,08 | 98,6 | 1,1 | 0,3 |
| Тр. | 35/680 | 2,05±0,029 | 1,68–2,44 | 8,3±0,23 | 73,4 | 10,6 | 16,0 | ||
| Сел. | Бд. | 30/589 | 2,68±0,025 | 2,48–3,07 | 5,2±0,15 | 99,0 | 0,8 | 0,2 | |
| Тр. | 20/351 | 2,04±0,043** | 1,76–2,44 | 8,6±0,02 | 81,8 | 8,8 | 9,4 | ||
| 2011 | Кор. | Бд. | 88/1760 | 2,65±0,022 | 2,30–3,23 | 7,8±0,13 | 98,5 | 1,3 | 0,2 |
| Тр. | 70/1043 | 2,07±0,029 | 1,59–2,88 | 11,7±0,26 | 78,3 | 9,6 | 12,1 | ||
| Сел. | Бд. | 21/420 | 2,69±0,047 | 2,3–3,14 | 7,8±0,27 | 99,1 | 0,7 | 0,2 | |
| Тр. | 24/402 | 2,23±0,043 | 1,76–2,88 | 9,7±0,34 | 91,5 | 5,6 | 2,9 | ||
| 2012 | Кор. | Бд. | 86/1272 | 2,91±0,028*** | 2,39–3,76 | 8,9±0,18 | 100 | – | – |
| Тр. | 54/801 | 2,15±0,029* | 1,84–2,79 | 10,0±0,25 | 88,1 | – | 11,9 | ||
| Сел. | Бд. | 33/488 | 2,95±0,029*** | 2,39–3,59 | 7,6±0,24 | 100 | – | – | |
| Тр. | 27/398 | 2,20±0,051 ººº | 1,90–2,58 | 8,8±0,31 | 93,4 | – | 6,6 | ||
| 2013 | Кор. | Бд. | 99/1481 | 2,81±0,019 ººº | 2,34–3,49 | 6,7±0,12 | 99,8 | – | 0,2 |
| Тр. | 32/341 | 2,16 ±0,029 | 1,71–2,63 | 7,8±0,29 | 82,0 | – | 18,0 | ||
| Сел. | Бд. | 41/611 | 2,90±0,026 | 2,39–3,29 | 8,6±0,25 | 100 | – | – | |
| Тр. | 28/415 | 2,20±0,038 | 1,88–2,63 | 9,7±0,34 | 91,8 | – | 8,2 | ||
| 2014 | Кор. | Бд. | 39/582 | 2,81±0,036 | 2,39–3,76 | 8,3±0,18 | 100 | – | – |
| Тр. | 22/328 | 2,13±0,07 | 1,84–2,79 | 11,6±0,25 | 88,9 | – | 11,1 | ||
| Сел. | Бд. | 36/531 | 2,87±0,027 ººº | 2,39–3,59 | 8,6±0,26 | 100 | – | – | |
| Тр. | 27/402 | 2,18±0,042 ººº | 1,9–2,58 | 10,3±0,21 | 90,1 | – | 9,9 | ||
Примітки: *р<0,05; ** р<0,01; *** р<0,001 – порівняно з попереднім роком;ºººр<0,001 – порівняно з 2007 роком.
Питому частку робочих бджіл (табл. 3) з типовим сірим забарвленням (Б1) за цей час збільшено на 43,0% (р<0,001) та зменшено на 3,1 % (р<0,01)з сірим срібно-сивим відтінком (тип Б2) і на 31,1 % (р<0,001) – з сірим з одиночними випадками іржаво-коричневої смужки на першому видимому тергіті (Б3). Нетипове сіре забарвлення з одиночними випадками іржаво-коричневої смужки на першому видимому тергіті (тип Б4) не траплялось вже в F3. Що стосується маток з чорним забарвленням черевця (М1), то їх питому частку збільшено на 38,8 % (р<0,001), але зменшено на 1,0 % (р<0,05) з вишневим (М2), на 20,1 % (р<0,001) – з нетиповим темно коричневим з 1–2 ледве помітними міжтергітними смужками світло-коричневого кольору (М3), на 17,7 % (р<0,001) – з тигровим забарвленням та добре помітними міжтергітними смужками жовто-коричневого кольору (М4).Встановлено, що між питомою часткою маток з чорним чи вишневим забарвленням черевця і часткою робочих бджіл з типовим для чистопородних карпатських забарвленням існує прямий зв’язок, якій від F1 до F6 збільшився відr=0,33±0,003 до r=0,60±0,001. Це свідчить, що найхарактернішим для чистопородних автохтонних карпатських бджіл є забарвлення маток типу М1 та М2, а робочих бджіл –Б1 та Б2.
В таблиці 4 на прикладі зміни 1 покоління наведено результати порівняння ефективності організації відтворювального процесу та відбору за традиційною і удосконаленими методиками. Удосконалення відбору полягало у певній послідовності застосування його індивідуальної і масової форм, у т. ч. сімей до селекційного ядра пасіки з диференціацією їх на материнські і батьківські. Експериментально доведено, що щорічне природне парування неплідних маток, отриманих від кращих за комплексом ознак материнських сімей, треба здійснювати лише в умовах задовільно ізольованого гірського точку. Материнські та батьківські сім’ї на цьому точку мають представляти всі генеалогічні групи селекційного ядра пасіки, що забезпечить запобігання інбридингу за розведення малочисельної популяції бджіл упродовж багатьох генерацій з застосуванням жорсткого відбору за комплексом ознак (екстер’єром, продуктивністю, миролюбністю та ін.). Важливо щорічно здійснювати комплексну оцінку сімей на предмет вибракування тих, що не відповідають критеріям чистопородності, або в яких відбулась неконтрольована заміна «старих» маток на нові. Батьківські сім’ї треба оцінюватина предмет вибракування трутнів з небажаними ознаками фенотипу задля унеможливлення їх участі в природному паруванні. Наведені в таблиці 4 дані свідчать про перевагу удосконаленої методики, використання якої забезпечило досягнення вищого ефекту селекції за ознаками екстер’єру, а також про доцільність її застосування при створенні нових внутрішньопородних типів бджіл.
У таблиці 5 наведено дані з інтенсивності відбору материнських та батьківських сімей до селекційного ядра пасіки, з динаміки їх бракування та формування нових відводків. У 2007 р. з 10 вихідних сімей 6 було відібрано до материнських (60,0 %), а 4 (40 %) ‒ до батьківських. Через 7 поколінь (у 2014 р.) з 235 сімей лише 36 (15,3 %) відібрано до материнських і 27 (11,5 %) ‒ до батьківських. За цей час сформовано від сімей, кращих за комплексом ознак, 795 відводків та вибракувано 516 сімей, що не відповідали вимогам. Селекційний диференціал за кубітальним індексом у робочих бджіл і трутнів становив не менше ніж 1,58 % і 1,79 %, їх позитивного дискоїдального зміщення – 1,13% і 12,6 %, валової ітоварної медової продуктивності сімей – 31,1 % і 37,9 %, яйценосності маток – 14,5 %.
Доведено, що карпатські бджоли новоствореного типу «Синевир» відрізняються від інших типів за ознаками екстер’єру (табл. 6). Їм притаманний вищий на 0,029 од. кубітальний індекс ніж у робочих бджіл типу «Вучківський», на 0,133 од. – ніж у типу «Говерла» та на 0,097 од. – ніж у типу «Рахівський». Прекубітальний індекс у них нижчий на 0,053 од. ніж у бджіл
Таблиця 3
Динаміка забарвлення робочих бджіл і маток внутрішньопородного типу бджіл «Синевир»
| Тип | Кількість маток в бджолиних сім’ях, % | ± до F1 | ||||||||
| 2006 р. | F1
2007р |
F1–F2
2008р |
F2–F3
2009р |
F3–F4
2010р |
F3–F5
2011р |
F3–F6
2012р |
F4–F7
2013р |
F1–F7
2014р |
||
| Б1 | 100 | 52,9±1,92 | 69,4±1,77 | 93,3±0,71 | 96,2±0,37 | 96,2±0,46 | 96,3±0,53 | 95,2±0,28 | 95,9±0,53 | +43,0*** |
| Б2 | – | 5,9±0,96 | 4,9±0,83 | 4,5±0,59 | 2,2±0,28 | 1,0±0,24 | 2,3±0,42 | 3,5±0,21 | 2,8±0,18 | -3,1** |
| Б3 | – | 32,4±1,80 | 22,6±1,61 | 2,2±0,42 | 1,6±0,24 | 2,8±0,39 | 1,4±0,32 | 1,7±0,36 | 1,3±0,09 | 31,1*** |
| Б4 | – | 8,8±1,09 | 3,1±0,66 | – | – | – | – | – | – | -8,8*** |
| М1 | 33,3 | 41,2±1,89 | 37,3±1,86 | 41,5±1,41 | 63,9±0,92 | 74,1±1,04 | 77,1±1,18 | 78,9±0,51 | 80,0±0,43 | +38,8*** |
| М2 | – | 2,9±0,65 | 2,2±1,78 | – | – | 1,1±0,24 | 1,1±0,30 | 2,7±0,11 | 1,9±0,24 | -1,0* |
| М3 | 50,0 | 38,2±1,87 | 45,1±1,91 | 48,1±1,41 | 33,9±0,91 | 23,8±1,01 | 20,5±1,13 | 18,4±0,46 | 18,1±0,39 | 20,1*** |
| М4 | 16,7 | 17,7±1,47 | 15,4±1,39 | 10,4±0,87 | 2,2±0,28 | 1,0±0,24 | 0,9±0,26 | – | – | 17,7*** |
Примітки: *р<0,05; ** р<0,01; *** р<0,001 – порівняно з F1.
Таблиця 4
Ознаки екстер’єру бджолиних сімей типу «Синевир»
| Ознаки | Селекційна методика | ± до ефекту селекції за традиційною методикою | ||||||
| традиційна | удосконалена | |||||||
| 2007 | 2008 | ефект селекції | 2008 | 2009 | ефект селекції | |||
| Кубітальний індекс, од. | 2,51±0,003 | 2,56±0,018 | +0,05* | 2,56±0,018 | 2,66±0,014 | +0,1** | +0,05/200 | |
| Дискоїдальне зміщення, % | + | 95,4±0,80 | 96,4±0,45 | +0,97 | 96,4±0,45 | 98,45±0,24 | +2,05** | +1,08/211 |
| 0 | 3,24±0,68 | 2,56±0,39 | -0,68 | 2,56±0,39 | 1,26±0,22 | -1,3* | +0,62/191 | |
| – | 1,33±0,43 | 1,05±0,24 | -0,28 | 1,05±0,24 | 0,28±0,10 | -0,77* | +0,49/275 | |
| Забарвлення бджіл, % | Б1 | 52,9±1,91 | 69,4±1,12 | +16,5** | 69,4±1,12 | 93,3±0,47 | +23,9** | +7,4/145 |
| Б2 | 5,9±0,91 | 4,9±0,52 | -1 | 4,9±0,52 | 4,5±0,40 | -0,4 | -0,6/-40 | |
| Б3 | 32,4±1,79 | 22,6±1,01 | -9,8** | 22,6±1,01 | 2,2±0,26 | -20,4** | +10,6/208 | |
| Б4 | 8,8±1,09 | 3,1±0,42 | -5,7** | 3,1±0,42 | – | -3,1 | -2,6/-54 | |
Примітка: * р<0,01; ** р<0,001.
типу «Рахівський», на 0,031 од. – ніж у «Говерла», однак вищий на 0,019 од. ніж у типу «Вучківський». Індекс вантажопідйомності виявився достовірно вищим ніж у бджіл типів «Говерла» та «Рахівський». За рівнем позитивного дискоїдального зміщенням вони теж достовірно переважали бджіл цих двох типів («Говерла» та «Рахівський»). За областю шести полів між бджолами типів «Синевир» і «Говерла» виявлено достовірні (р<0,001) відмінності, а за радіальним індексом вони були відсутні між усіма типами бджіл.
Таблиця 5
Інтенсивність добору сімей до селекційного ядра пасіки та їх вибракування за створення нового типу карпатських бджіл «Синевир»
| Рік | n,
сімей |
Відібрано сімей
до селекційного ядра |
Сформовано відводків з матками*** | Ви-
було шт. |
G2,
%** |
||||
| материнських | батьківських | ПП,
шт. |
ШО,
шт. |
||||||
| шт. | G1,%* | шт. | G1, %* | ||||||
| 2007 | 10 | 6 | 60,0±15,49 | 4 | 40,0±15,81 | 25 | 3 | 4 | 40,0±15,49 |
| 2008 | 34 | 13 | 38,2±8,31 | 13 | 38,2±8,31 | 71 | 6 | 19 | 55,9±8,51 |
| 2009 | 92 | 25 | 27,2±4,64 | 25 | 27,2±4,64 | 90 | 10 | 57 | 62,0±5,06 |
| 2010 | 135 | 30 | 22,2±3,58 | 20 | 14,8±3,06 | 118 | – | 67 | 49,6±4,30 |
| 2011 | 186 | 21 | 11,3±2,32 | 24 | 12,9±2,45 | 88 | 5 | 92 | 49,5±3,66 |
| 2012 | 187 | 33 | 17,6±2,78 | 27 | 14,4±2,57 | 127 | – | 95 | 50,8±3,65 |
| 2013 | 219 | 41 | 18,7±2,63 | 28 | 12,8±2,26 | 126 | – | 110 | 50,2±3,38 |
| 2014 | 235 | 36 | 15,3±2,35 | 27 | 11,5±2,08 | 126 | – | 72 | 30,6±3,00 |
| Разом
|
1098 | 205 | – | 168 | – | 771 | 24 | 516 | – |
| У се-редн. | – | – | 26,3±1,33 | – | 22,7±1,26 | – | – | – | 48,6±1,51 |
Примітка: *коефіцієнт відбору;**коефіцієнт бракування; *** ПП – матки природного парування; ШО – матки, отримані за штучного осіменіння.
Таблиця 6
Порівняльна характеристика внутрішньо породних типів карпатських бджіл за ознаками екстер’єру
| Ознаки | Внутрішньопородний тип карпатських бджіл | |||
| «Вучківський» | «Говерла» | «Рахівський» | «Синевир» | |
| Кубітальний індекс | 2,781±0,0285 | 2,677±0,0251*** | 2,713±0,0447* | 2,810±0,0114 |
| Прекубітальний індекс | 2,646±0,0079* | 2,696±0,0075* | 2,718±0,0086*** | 2,665±0,0032 |
| Індекс
вантажопідйомності |
1,133±0,0055 | 1,089±0,0051*** | 1,078±0,0079*** | 1,128±0,0022 |
| Радіальний індекс | 1,508±0,005 | 1,463±0,0055 | 1,482±0,0094 | 1,518±0,0023 |
| Область шести полів | 5,330±0,0169 | 5,423±0,0144*** | 5,324±0,0188 | 5,335±0,0045 |
| Позитивне дискої-дальне зміщення | 0,173±0,0034 | 0,135±0,0041*** | 0,148±0,0066** | 0,169±0,0015 |
Примітки: *р<0,05; ** р<0,01; *** р<0,001 – порівняно з типом «Синевир».
Під час визначення генетичного профілю за застосування праймера ОРА-1 у бджіл типу «Синевир» виявлено два ідентифікаційні високомолекулярні ДНК-фрагменти: 1200 п.н. та нуль-алель, що в інших типах мав розмір 900 п. н. Найбільша кількість характерних ДНК-фрагментів властива бджолам типу «Синевир» і «Вучківський». Переважна кількість маркерів у бджіл типу «Синевир» була виявлена за системою ISSR-S1 (чотири амплікони), а у типу «Вучківський» інформативним виявився метод RAPD з праймером B-15 (шість ДНК-фрагментів). Тип бджіл «Рахівський» відрізняється від інших наявністю шести специфічних фрагментів за сукупністю маркерів, а тип «Говерла» –лише чотирма.
За основними параметрами популяційних показників найвищими значеннями 0,362 (р<0,01) і 0,354 (p<0,001) рівня генетичної різноманітності характеризувалися типи «Говерла» і «Рахівський».
Визначено генетичну дистанцію за алгоритмом М. Нея між типами бджіл «Синевир» і «Рахівський» (0,435), «Синевир» і «Вучківський» (0,426), «Вучківський» і «Рахівський» (0,423), «Говерла» і «Вучківський» (0,335).
Встановлено близькість бджіл карпатських до країнської породної групи (кровність 83,5–92,0 %), тому їх, згідно з даними цих досліджень, можна вважати гілкою країнської породної групи медоносних бджіл за назвою Apis mellifera carnica var. Ukrainiсa carpatica.
Встановлено, що бджоли новоствореного типу «Синевир» відрізняються від інших типів карпатських бджіл за кровністю з породами А. m. Carnica, А. m. Mellifera, А. m. Ligustica та А. m. Caucasia.
За незалежного виробничого випробування бджолосімей новоствореного внутрішньо породного типу «Синевир» за медовою продуктивністю виявлена висока ефективність його використання як на пасіках Карпат, так і Степу України та Росії. На 1 бджолосім’ю на 3-х пасіках Карпат одержано в середньому 17,9 кг меду за сезон, а на 3-х пасіках Степу ‒63,3 кг, або на 28,8‒34,7 % більше, ніж за використання бджіл іншого походження.
ВИСНОВКИ
У дисертаційному дослідженні обґрунтовано ознаки, їх параметри та тривалість методичного відборуматок, трутнів та бджолосімей до селекційного ядра пасіки з їх диференціацією на материнські і батьківські, за поєднання якого з удосконаленою методикою підбору створено новий тип карпатських бджіл «Синевир», що відрізняється від аналогів за фенотипом, параметрами генетичної мінливості за полілокусними ДНК-маркерами (RAPD та ISSR) та рівнем кровності з іншими породами і породними групами бджіл.
- 1. Експериментально встановлено, що достовірні зміни рівня розвитку ознак фенотипу настають за 3–8 поколінь відбору маток, трутнів та сімей до селекційного ядра пасіки за певного рівня їх селекційного диференціалу, а саме: кубітальногоіндексу робочих бджіл і трутнів ‒не менше ніж 1,58%і 1,79%, позитивного дискоїдального зміщення – 1,13% і 12,6 %, валової і товарної медової продуктивності сімей – 31,1 % і 37,9%, яйценосності маток –14,5 %.
- Доведено, що за зазначених умов відбору за екстер’єром у робочих бджіл сімей селекційної групи забезпечується підвищення кубітальногоіндексу до 2,87–2,95 од. (на 0,37–0,45 од.) у 6–8 поколінні (р<0,001), кількості випадків позитивного дискоїдального зміщення – до 100 % (на 4,6 %) у F6, а трутнів кубітальногоіндексу– до 2,18–2,23 од. (на 0,20–0,25 од., р<0,001),кількості випадків позитивного дискоїдального зміщення – до 90,1–93,4 % (на 5,0–8,3 %).
- Встановлено, що у робочих бджіл новоствореного типу «Синевир» кубітальний індекс вищий на 0,029 од., ніж у типу «Вучківський», на 0,133 од. (р<0,001) – ніж «Говерла» та на 0,097 од. (р<0,05)– ніж «Рахівський». Прекубітальний індекс у бджіл типу «Синевир» менший на 0,053 од. (р<0,001), ніж у типу «Рахівський», на 0,031 од. (р<0,05) – ніж «Говерла», але вищий на 0,019 од. (р<0,05)– ніжу типу «Вучківський».Індекс вантажопідйомностіу бджіл типу «Синевир» вищий на 0,039 од. (р<0,001),ніж у типу «Говерла», на 0,05 од. (р<0,001) – ніж «Рахівський».За параметрами області шести полів бджоли типу «Синевир» дещо поступаються лише типу «Говерла» (на 0,088 од., р<0,001), але переважають усі інші типи за позитивним дискоїдальним зміщенням (на 0,021–0,034 мм, р<0,01–0,001).
- За методичного відбору упродовж 8 генерацій середню яйценосність маток новоствореного типу карпатських бджіл «Синевир» підвищено до 1814±22,9 яєць на добу. Повторюваність типового для карпатських бджіл сірого забарвлення у робочих бджіл підвищено на 43,0 % (р<0,001), сірого з срібно-сивим відтінком зменшено на 3,1 % (р<0,01), сірого з поодинокими випадками іржаво-коричневої смужки на першому видимому тергіті – на 31,1 % (р<0,001), а нетипового сірого забарвлення з поодинокими випадками іржаво-коричневої смужки на першому видимому тергіті–знівельовано до нуля ще в F3.Питому частку маток з чорним забарвленням черевця підвищено на 38,8 %(р<0,001), а з вишневим –зменшено на 1,0 % (р<0,05). Зменшено питому частку маток з нетиповим темно-коричневим забарвлення з 1–2 ледве помітними міжтергітними світло-коричневими смужками на 20,1 % (р<0,001) та з тигровим забарвленням з добре помітними міжтергітними смужками жовто-коричневого кольору – на 17,7 % (р<0,001).
- Доведено ефективність використання полілокусних ДНК-маркерів (RAPD та ISSR) для визначення параметрів генетичної мінливості популяцій, порід та типів бджіл. За використання RAPD-праймерівB-15, ОРА-1, OPA-4 та ISSR маркеру S1 складено генетичні формули внутрішньопородних типів карпатських бджіл.
- Встановлено генетичну дистанцію за алгоритмом М. Не яміж типами бджіл «Синевир» і «Рахівський» (0,435),«Синевир» і «Вучківський» (0,426), «Вучківський» і «Рахівський» (0,423), «Говерла» і «Вучківський» (0,335).
- Виявлено високу генетичну подібність (83,5‒92,4%) карпатських медоносних бджіл усіх 4-х типів («Вучківський», «Говерла», «Рахівський», «Синевир») до країнської породної групи Apis mellifera Carnica за дослідженими полілокусними ДНК-маркерами, що є підставою називати їх Apis mellifera carnica var. Ukrainiсa carpatica.
- Встановлено, що бджоли новоствореного типу «Синевир» відрізняються від інших типів карпатських бджіл за рівнем кровності з породами та породними групами А. m. Carnica, А. m. Mellifera, А. m. Ligusticaта А. m. Caucasia. Зокрема, рівень їх кровності з А. m. Carnicaє достовірно вищий (89,5 %), ніж у бджіл типів «Говерла» (84,9 %, р<0,01) і «Рахівський» (83,5 %, р<0,001), але менший, ніж у –«Вучківський»(92,4 %, р<0,01). З породою А. m. Ligustica їх кровність (4,1 %) є меншою, ніж у бджіл типів «Говерла» (5,8 %, р<0,05) і «Рахівский» (6,5 %, р<0,05), але дещо вищою, ніж –у «Вучківский» (1,4 %).Рівень кровності бджіл типу «Синевир» і А. m. Caucasia теж менший(1,5%), ніж типів«Рахівский» (1,8 %) і «Говерла» (2,5 %, р<0,05), але дещо вищий, ніж –«Вучківский» (1,2 %), а з породою А. m. Mellifera–менший (4,9 %), ніж усіх інших типів:«Вучківский» (5,0 %), «Говерла» (6,8 %, р<0,05) і «Рахівский» (8,2 %, р<0,001).
- Виявлено, за результатами незалежних виробничих випробувань бджолиних сімей, що їх продуктивність за жорстких умов медозбору в гірській лісистій місцевості Карпат становить у середньому 17,9 кг за сезон (n=320), в умовах Степу – 63,3 кг (n=205), тобто на 28,8–34,7 % перевищує інші типи, популяцій, породи та різноманітні гібридні комбінації, які використовуються в зазначених регіонах. Економічна ефективність використання бджіл новоствореного типу «Синевир» для виробництва товарного меду становить 180,0–733,5 грн. на сім’ю залежно від природно-кліматичних умов медозбору.
ПРОПОЗИЦІЇ ВИРОБНИЦТВУ
- Бджільницьким підприємствам, пасікам та матковивідним господарствам регіонів, де районовані карпатські бджоли, рекомендується розводити новостворений тип «Синевир», що забезпечить підвищення економічної ефективності виробництва меду.
- Науково-дослідним установам та племінним бджільницьким підприємствам рекомендується використовувати полілокусні ДНК-маркери (RAPD та ISSR) для визначення генетичної мінливості популяцій, порід та типів бджіл, а дані з генетичної відстані за алгоритмом М. Неяміж карпатськими бджолами усіх 4-х типів враховувати під час проведення внутрішньопородних схрещувань задля отримання гетерозисних гібридів чи підвищення генетичного різноманіття популяцій, призначених для створення нових селекційно значимих форм.
СПИСОК ОПУБЛІКОВАНИХ ПРАЦЬ ЗА ТЕМОЮ ДИСЕРТАЦІЇ
Статті у наукових фахових виданнях України:
- Папп В. В., Керек С. С., Гайдар В. А. Методика поглибленої консолідації ознак фенотипу, як засіб ефективної селекції бджіл. Сільський господар. 2012. № 11–12. С. 43 – 46. (Здобувачем виконано експериментальну частину, проаналізовано результати досліджень та сформовано висновки).
- Папп В. В., Керек С. С., Кейль Е. И. Поглиблене вивчення деяких морфологічних ознак карпатських бджіл, їх породна характеристика та диференціація за допомогою програмного забезпечення «Beemorph». Сільський господар. 2013. № 11–12. С 25–31. (Здобувачем проведено дослідження, проаналізовано та узагальнено їх результати).
3.Папп В. В., Метлицька О. І., Палькіна М. Д. Генетичні особливості популяцій карпатських бджіл (Apismelliferacarnicavar. ukrainicacarpatica) чотирьох провідних типів. Розведення і генетика тварин: Міжвідомчий тематичний науковий збірник. Київ, Інститут розведення і генетики тварин імені М. В. Зубця НААН, 2017. Вип. 53. С. 228–235. (Здобувачем відібрано зразки матеріалу для генетичних досліджень, узагальнено їх результати, сформовано висновки).
Статті у наукових фахових виданнях України,
включених до міжнародних наукометричних баз даних
- Сахацький М. І., Папп В. В., Гайдар В. А. Селекційно-племінна робота з карпатськими бджолами внутрішньопородного типу «Синевир». Наукові доповіді НУБіП України. 2012. № 34. 11 с. веб-сайт. URL: http://archive.nbuv.gov.ua/e-journals/nd/2012_5/12smi.pdf.(Здобувач виконав дослідження, узагальнив їх результати та підготував до друку робочий варіант статті).
- Сахацький М. І., Гайдар В. А.,Папп В. В. Удосконалення карпатських бджіл типу «Синевир». Науковий вісник НУБіП України. 2012. № 179. С. 120–127. (Здобувач виконав експериментальні дослідження, прийняв участь у написанні статті).
- Папп В. В.Динамика некоторых признакою автохтонних карпатських пчел под действием направленного отбора. Сб. науч. тр. Белорусской ГСХА. Горки, 2013. Вып. 16. Ч. 2. С. 201 –206.
Тези наукових доповідей
- Гайдар В., Пилипенко В., Керек С., Мерцин И., Папп В. Структура отселекционированных карпатських пчелУкраины. Аннотациисимпозиума «Пчеловодство: просто и ясно», 11–14 сентября 2008 г., г. Бухарест, Румыния. Бухарест, 2008. С. 76–79. (Здобувач виконав дослідження, проаналізував отриманчі результати).
- Гайдар В. А., Керек С. С., Кейль Е. И., Мерцин И. И., Папп В. В. Структура породы Apis mellifera carnicavar. Urrainica carpatika и ее основне отличия от Apis mellifera carnica. Тр. Междунар. науч.-практ. конф., Восточно-Казахстанский науч.-исслед. ин-т сельского хазяйства, 28–30 августа 2012 г. Астана, 2012. С 104–110. (Здобувач виконав дослідження, взяв участь в обробці і інтерпретації отриманих результатів та формуванні висновків).
- Гайдар В. А., Кререк С. С.,Папп В. В., Керек П. М. Морфоєтологический стандарт карпатскихпчел. Тр. Междунар. науч.-практ. конф., Восточно-Казахстанский науч.-исслед. ин-т сельского хазяйства, 28–30 августа 2012 г. Астана, 2012. С 111–115. (Здобувач приймав участь в інтерпретації даних та формуванні тез).
- 10. Papp W., Керек S., Hajdar W. Metody pogłębinej konsolidacji oznak fenotypu jak ośrodek selekcji pszczół. Materjaly IV Lubelskej konferencji pszczelarskej «Aktualne problemy nowoczenego pszczelarstwa», 8–9 lutego 2013, Pszczola Wola, Poland. Pszczola Wola, 2013. P. 148–152. (Здобувач виконав дослідження, обробив та узагальнив їх результати, сформував висновки).
АНОТАЦІЯ
Папп В. В. Експериментальне обґрунтування створення нового внутрішньопородного типу карпатських бджіл. – Кваліфікаційна наукова праця на правах рукопису.
Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата сільськогосподарських наук за спеціальністю 06.02.01 – розведення та селекція тварин. Національний університет біоресурсів і природокористування України. Київ, 2021.
В дисертації наведено результати завершеного наукового дослідження зі створення нового типу карпатських бджіл, назву «Синевир» якому надано відповідно до регіону походження вихідного генетичного матеріалу. Бджолам цього типу притаманний високийрівень яйценосності маток (1814±22,9 яєць за добу) та медової продуктивності. В процесі його створення визначено ефективність методичного відбору маток, трутнів та сімей до селекційного ядра пасіки, рівень селекційного диференціалу ознак відбору, за якого настають достовірні зміни екстер’єру та інших параметрів фенотипу. Удосконалено методику селекційно-племінної роботи в бджільництві, методику організації відтворювального процесу, програмне забезпечення «Beemorph»&«Beemetry», яке призначене для стандартизації порід, типів і ліній за ознаками екстер’єру, ідентифікації та паспортизації бджолиних сімей, бонітування племінних пасік.Доведено, що бджоли новоствореного типу «Синевир» відрізняються від інших відомих типів цієї породи (Вучківський, Говерла, Рахівський)за ознаками екстер’єру, продуктивності та певними генетичними характеристиками. Так, їм притаманний вищий кубітальний індекс та індекс вантажопідйомності. За областю шести полів бджоли новоствореного типу «Синевир» поступаються типу «Говерла», а за позитивним дискоїдальним зміщенням переважають усі інші досліджені типи.
За застосування молекулярно-генетичних методів визначений генетичний профіль новоствореного і інших відомих типів карпатських бджіл та відстань між ними. Встановлено генетичну близькість карпатських бджіл у цілому до бджіл країнської породної групи (кровність 83,5–92,0 %). За результатами виробничих випробувань в умовах Карпат і Степу визначено переваги новоствореного типу карпатських бджіл над аналогами за медовою продуктивністю і плодючістю.
Ключові слова: відтворення бджіл, внутрішньопородні типи, генетичний профіль, карпатські бджоли, методи відбору і підбору, ознаки відбору, екстер’єр, породи бджіл.
АННОТАЦИЯ
Папп В. В. Экспериментальное обоснование создания нового внутрипородного типа карпатских пчел. – Квалификационный научный труд на правах рукописи.
Диссертация на соискание ученой степени кандидата сельскохозяйственных наук по специальности 06.02.01 – разведение и селекция животных. Национальный университет биоресурсов и природопользования Украины. Киев, 2021.
Диссертация является завершённым научным исследованием, которое посвящено изучению эффективности использования различных форм отбора и подбора, интенсивности селекционного процесса по созданиюнового внутрипородного типа карпатских пчел «Синевир», а также его сравнению с другими известными типами и породами. Роботу начато в 2006 г. с обследования горних пасек в Закарпатской области на предмет выявления автохтонныхсемей карпатских пчел. Из 323 исследованных семей обнаружено лишь 10 (3,1 %), которые по экстерьеру и другим признакамсоответствовали предъявляемым требованиям и поэтому явились исходным материалом для последующейселекционно-племенной роботы. В процессе создания нового типа карпатских пчел осуществлялось расширенное воспроизводство семей с отбором в селекционное ядро пасеки тех, признаки маток, рабочих пчел и трутней которых соответствовали требуемым параметрам. Семьи при этом дифференцировали наматеринские и отцовские. Ежегодное естественное спаривание неплодных маток, полученных от лучших по комплексу признаков материнскихсемей, проводили в условиях изолированного горного точка по усовершенствованной методике. В отцовских семьях осуществляли жесткую выбраковку трутней с малейшими отклонениями признаков экстерьера.
Установлено, что достоверные изменения уровня развития признаков фенотипа у пчел происходят в 3–8 поколении при отборе маток, трутней и семей в селекционную группу (ядро) пасеки с селекционным дифференциалом по кубитальному индексурабочихпчел и трутней ‒не меньшечем 1,58 % і 1,79 %, с позитивным дискоидальнымсмещением – 1,13 % і 12,6 %, валовойи товарной медовойпродуктивностисемей –31,1 % і 37,9 %, яйценоскостиматок – 14,5 %. При этих условиях отбора урабочихпчел семей селекционной группыкубитальныйиндекс увеличенодо 2,87–2,95 ед. (на 0,37–0,45ед.) в 6–8 поколении (р<0,001), а количество случаев позитивного дискоидального смещения – до 100 % (на 4,6 %) в F6. Утрутней кубитальныйиндексувеличендо 2,18–2,23 ед. (на 0,20–0,25ед., р<0,001), а количество случаев позитивного дискоидальногосмещения – до 90,1–93,4 % (на 5,0–8,3 %).Сравнительными исследованиями установлено, что кубитальный индекс у рабочих пчел внутрипородного типа «Синевир» выше на 0,029 ед., чем у типа «Вучкивский», на 0,133 ед. (р<0,001) – чем «Говерла» и на 0,097 од. (р<0,05) – чем «Рахивский». Прекубитальный индекс у пчел типа «Синевир» ниже на 0,053 ед. (р<0,001), чем у типа «Рахивский», на 0,031 ед. (р<0,05) – чем «Говерла», но выше на 0,019 ед. (р<0,05) – чем у типа «Вучкивский». Индекс грузоподъемности у пчел типа «Синевир» выше на 0,039 ед. (р<0,001), чем у типа «Говерла», на 0,05 ед. (р<0,001) – чем «Рахивский». В области шести полей они уступают пчелам типа «Говерла», но по позитивному дискоидальномусмещению превосходят все исследованные типы.
Вследствиеметодического отбора в течение 8 генераций средняя яйценоскость маток созданного типа карпатских пчел «Синевир» увеличена до 1814±22,9 яиц в сутки. Повышена на 43,0 % повторяемость типичной для карпатских пчел серой окраски рабочих пчел, а уменьшена – серой с серебряно-седым оттенком на 3,1 %, серой с одиночными случаями ржаво-коричневых полосок на первом видимом тергите – на 31,1 %, с нетипичной серой окраской с одиночными случаямиржаво-коричневых полосок на первом видимом тергитесведенак нулю еще в F3. Повышена доля маток с черной окраской брюшка на 38,8 %, а уменьшена с вишневой на 1,0 %, с нетипичной темно-коричневой окраской на 20,1 %, с тигровой– сведена к нулю еще в F3.
Экспериментально подтверждена эффективность использования полилокусныхДНК-маркеров (RAPD и ISSR) для определения параметров генетической изменчивости популяций, пород и типов пчел. С использованиемRAPD-праймеров B-15, ОРА-1, Opa-4 и ISSRмаркера S1 составлены генетические формулы всех исследованных внутрипородных типов карпатских пчел («Вучкивский», «Говерла», «Рахивский»,«Синевир»). Определена генетическая дистанция между ними за алгоритмом М. Нея, которая оказалась наибольшей между пчелами типов «Синевир» и «Рахивский» (0,435), несколько меньшей – между «Синевир» и «Вучкивский» (0,426), «Вучкивский» и «Рахивский» (0,423), а наименьшей‒между «Говерла» и «Вучкивский» (0,335).
Обнаружено высокое генетическое сходство карпатских медоносных пчел всех 4-х типов скраинской породной группойApismelliferaCarnicaпо исследованным полилокуснымДНК-маркерам, которое варьирует в пределах 83,5‒92,4 %.
Установлено, что пчелы вновь созданного типа «Синевир» отличаются от других типов карпатских пчел и уровнем кровности с породами,и породными группами А. m. Carnica, А. m. Mellifera, А. m. Ligustica и А. m. Caucasia. С породной группой А.m. Carnicaуровень их кровности составляет 89,5 %, что меньше, чем у пчел типа «Вучкивский» (92,4 %, р<0,01), но больше, чем у «Говерла» (84,9 %, р<0,01) и «Рахивский» (83,5 %, р<0,001). С породой А. m. Melliferaон составляет 4,9 %, что меньше,чем у пчел типов«Вучкивский»(5,0 %), «Говерла» (6,8 %, р<0,05) и«Рахивский» (8,2 %, р<0,001). С породой А. m. Ligusticaуровень кровности пчел типа «Синевир» составляет 4,1 %, что выше, чем у пчел типа «Вучкивский» (1,4 %), но меньше, чем у типов «Говерла» (5,8 %, р<0,05) и «Рахивский» (6,5 %, р<0,05). С породой А. m. Caucasiaон составил 1,5 %, что несколько больше, чем у пчел типа «Вучкивский» (1,2 %), но меньше, чем «Рахивский» (1,8 %) и «Говерла» (2,5%, р<0,05).
Согласно результатам производственных испытаний пчелиных семей созданного типа «Синевир» обнаружено, что их медовая продуктивность в жестких горно-лесистых условиях Карпатсоставила в среднем 17,9 кг за сезон (n=320), в условиях Степи – 63,3 кг (n=205), что на 28,8–34,7 % превысило показатели других типов, популяций и пород, используемых в этих регионах. Экономическая эффективность использования пчел вновь созданного типа «Синевир» для производства товарного меда составляет 180,0–733,5 грн. на семью в зависимости от природно-климатических условий медосбора.
Рекомендовано пчеловодческим предприятиям и пасекам регионов, где районированы карпатские пчелы, разводить вновь созданный тип «Синевир», который обеспечит повышение экономической эффективности производственной деятельности. Научно-исследовательским учреждениям, пчеловодческим предприятиям и пчеловодам, которые исследуют морфологические признаками у медоносных пчел на предмет чистопородности, проводят бонитировку племенных пасек, паспортизацию пород, внутрипородных типов или местных популяций, рекомендовано использовать усовершенствованное программное обеспечение «Beemorph»&«beemetry», что существенно повысит точность оценки, ускорит измерения и обеспечит сохранение данных на электронных носителях. Также рекомендовано определять генетическую изменчивость популяций пчел по показателям полилокусныхДНК-маркеров (RAPD и ISSR), учитыватьданные о генетическом расстояниипо алгоритму М. Нея между карпатскими пчелами всех 4-х типов при проведении внутрипородных скрещиваний для получения гетерозисных гибридов или для повышения генетического многообразия популяций, предназначенных для создания новых селекционно значимых форм.
Ключевые слова: внутрипородные типы пчел, генетический профиль, карпатские пчелы, кубитальный индекс, воспроизводство пчел, медовая продуктивность, признаки отбора и подбора, экстерьер.
ABSTRACT
Papp V.V.Experimentalstudy ofthecreationof a newintra-breedtype of Carpathianbees. –Manuscript.
The thesisforthe candidateofAgriculturalSciencesdegree onspecialty 06.02.01 – breedingand selection of animals.NationalUniversityofLifeandEnvironmentalSciencesofUkraine,Kyiv, 2021.
The dissertation presents the results of a completed scientific study on the creation of a new intra-breed type of Carpathian bees, the name “Synevyr” which is given according to the region of origin of the original genetic material.In bee families of type “Synevyr” the incidence of typical gray color of working bees has increased by 43.0 % (p<0.001) , gray with silver-gray tint (type B2) has decreased by 3.1 % (p<0.01) , and gray with single cases of rust-brown stripes on the first visible tergite – by 31.1 % (p<0.001), atypical gray color with single cases of rust-brown stripes on the first visible tergite (type B4) was not recorded already in F3 generation of direct descendants. The number of uterus with black belly color has increased by 38.8 % (p<0.001) and with cherry blossom color has decreased by 1.0 % (p<0.05). The number of uterus with atypical color decreased, namely, dark brown color with 1-2 barely noticeable inter-tergitic strips of light brown color – by 20.1 % (p<0.001) and tiger color with well-marked intertergitic strips of yellow-brown color – 17, 7% (p<0.001).The creation of a new intra-breed type of Carpathian bee “Synevyr” was the result of the long section study. A breeding apiary with a breeding kernel was created, in which work with the intra-breed type of bees “Synevyr” was provided for the annual selection of the breeding group by the average selection coefficient in the maternal line of 26.3 %, in the parent – 22.7 %, with an average coefficient of 48.6 1.51 %. For structuring of genealogical groups 795 branches were created – 771 branches with uterus of natural mating and 24 branches with uterus of artificial insemination.The newly created type is characterized by increased uterine egg production (1814±22.9 eggs per day), high honey productivity in the harsh natural and climatic conditions of the Carpathian mountain forest zone, including gross (9.2±0.32 kg) and marketable (7.3±0.25 kg). At the same time, for the creation of a new type of Carpathian bees, additional prerequisites for reliability have been laid down to solve the problem of preserving its gene pool, replenishing the variable base for carrying out industrial crossings, laying new lines and types.
Beemorph&Beemetry software was improved for standardization of breeds, types and lines by exterior, identification and certification of bee families, breeding apiaries. Due to this software it was proved that Synevyr bees are different from other known types of this breed (“Vuchkiv”, “Hoverla”, “Rakhiv”) in terms of exterior, productivity and certain genetic characteristics. Thus, they have a higher cubital index compared to individuals of type “Vuchkiv” by 0.029 units, with the type “Hoverla” – by 0.133 units (p<0.001) and type “Rakhiv” – by 0.097 units (p<0.05). They have a pre-cubital index lower by 0.053 units (p<0.001) compared to “Rakhiv” type and 0.031 units (p<0.05) compared to “Hoverla” type, but higher by 0.019 % (p<0.05) compared to the type “Vuchkiv”. Load capacity index is higher by 0.039 units. (p<0.001) compared to “Hoverla” type and 0.05 % (p<0.001) compared to “Rakhiv” type. In the area of six fields of bee type “Synevyr” conceded to the type “Hoverla” by 0.088 units (p<0.001) and 0.034 mm (p<0.001) of the “Hoverla” type and 0.021 mm (p<0.01) of the “Rakhiv” type dominated at the positive discoidal displacement.
The proximity of the bees of the Ukrainian Carpathians to the bees of the national breed group (blood ratio 83.5–92.0 %) is established, so they can be called Apismelliferacarnicavar ukrainiсacarpaticaand according to the conducted research and therefore, they can be a branch of the Ukrainian honey bee breed group.
Determination of the genetic specificity of intra-breed types of Carpathian bees made it possible to state that the molecular-genetic markers selected for the study are sufficiently informative to identify the unique, specific features of each breed group and to identify any sample of Carpathian bees with the possibility of specific breeding; obtained genetic formulas of intra-breed types of Carpathian bees are proof of the effectiveness of breeding measures and can form the basis of protection of the intellectual property rights of their authors; applied molecular genetic markers can serve as a tool for predicting the optimal compatibility of intrageneric types in order to obtain a heterosis effect in their offspring.
Keywords: Carpathian bees, intra-breed types, exterior features, breed features, morphological characteristics, differentiaof types.