V Международная студенческая научная конференция Студенческий научный форум - 2013

Актуальность темы. Пчеловодство относится к древнейшим промыслам человека и на современном этапе своего развития является одним из важнейших отраслей агропромышленного комплекса, направленной на улучшение продуктивных и племенных признаков медоносных пчел, существующих пород (рас) и популяций (Билаш Г.Д. и др., 1991; Козин Р. Б. и др., 2005), адаптированных в процессе эволюции к конкретным природно-климатическим и медосборным условиям ареала (Черевко Ю.А., Аветисян Ю.Г., 2007).

На территории Российской Федерации (РФ) основной разводимой породой является европейская темная лесная или среднерусская Apis melliferamellifera L., 1758, которая представлена множеством популяций: башкирская, татарская, алтайская, полесская, уральская горно-таежная и др. (Кривцов Н.И., 2008; Черевко Ю.А., Аветисян Г.А., 2007). С точки зрения эволюции популяции пчел представляют собой ценный исходный материал для селекционной работы. Однако, на сегодняшний день, прогрессирующее ухудшение состояния среды обитания Apis melliferamellifera, в последнее столетие, отсутствие целенаправленных селекционных программ разведения и бессистемная гибридизация привели к частичной гибели и значительному сокращению численности пчелосемей, снижению объема производимой продукции и нарушению уникальных популяционных структур среднерусской породы Apis melliferamellifera L. (Бородачев А.В., Бородачева В.А.2008, Бородачев А.В., Савушкина Л.Н., 2010; Гиниятуллин М.Г. и др., 1999; Кривцов Н.И., 1995; 1998; 1999; 2008; Тюльпанов В.А., 1958; Чиглинцев Г.И., 1961, Черевко Ю.А., Аветисян Г.А., 2007; Шафиков И.В., 1999; 2003).

Аборигенные породы животных являются ценнейшими генетическими ресурсами. Не обладая в большинстве случаев высокой продуктивностью, они проявляют устойчивость к тем подчас крайне тяжелым экологическим условиям, в которых они формировались, отличаясь при этом высокой резистентностью к различным болезням.

Благодаря этим своим качествам они с успехом могут использоваться в селекционных программах. Не следует забывать, что аборигенные породы представляют и огромную историко-этнографическую ценность, являясь живыми памятниками культуры народов (Моисеева И.Г., Уханов С.В. и др., 2006).

Таким образом, изучение перспектив сохранения, разведения медоносных пчел и дальнейшая научно-обоснованная интенсификация пчеловодства, непосредственно связано с проведением исследований современного состояния популяционных структур Apismellifera.

Цель работы - комплексная оценка породности пчелиных семей Apis mellifera на пасеках Буздякского района и разработка урока по пчеловодству по выпускной квалификационной работе для предпрофильных или профильных классов общеобразовательных учреждении.

Задачи исследований:

• Исследовать и оценить породоопределяющие признаки рабочих пчел Apismellifera L. на территории Буздякского района Республики Башкортостан;

• Исследовать и оценить породоопределяющие признаки трутней на данной территории для определения чистопородности маток пчелиных семей Apis mellifera L.;

• Разработать урок по пчеловодству по материалам ВКР для предпрофильных или профильных классов общеобразовательных учреждений, применимый в качестве воспитательного элемента подрастающего поколения.

Озор литературы

В данном разделе ВКР представлен обзор научной литературы по генеалогии медоносной пчелы Apis mellifera L., 1758, и по некоторым вопросам сохранения современных популяций медоносной пчелы на территории Российской Федерации.

Материалы и методы исследований

В работе использован комплексный подход оценки породоопределяющих признаков Apis, сочетающий два метода:

• общепринятый морфометрический метод оценки рабочих пчел (Worker) с компьютерным анализом данных в программе Microsoft Office Excel, 2007;

• модифицированный европейский морфометрический метод оценки трутней (Drone) с компьютерным анализом данных (Microsoft Office Excel, 2007).

Статистическая обработка. Для анализа сводных данных измеренных морфометрических признаков медоносных пчел использовалась компьютерная программа Statistica версия 6.1., CopyrightE9 StatSoft, lnc. 1984-2004 и программное обеспечение Microsoft Office Excel 2007. Сопоставление полученных результатов проводили с общепринятыми европейскими стандартами из доступных нам литературных источников (Кривцов Н.И., 1998; Руттнер Ф., 2006).

В работе приняты следующие сокращения(Саттаров В.Н. и др.,2012): lMSGL - длина хоботка или сумма длин основания подбородка (Mentum), подбородка (Submentum), язычка (Glossa) и ложечки (Labellum), в мм; WgIL – длина правого переднего крыла, в мм; WgIW – ширина правого переднего крыла, в мм; Cu- кубитальный индекс, илиотношение длины межкубитальной жилки «а» к длине межкубитальной жилки «б» третьей кубитальной ячейки переднего крыла, в %;lIVTer – длина IV тергита, в мм; wIVTer – ширина IV тергита, в мм; lIVSt – длина IV стернита, в мм; wIVSt– ширина IV стернита, в мм; lwpm – длина воскового зеркальце, в мм; wwpm – ширина воскового зеркальце, в мм; lT/wT - тарзальный индекс, или отношение длины к ширине голени, в %; H-D - окраска волосков, в индексах; н.п. – населенный пункт.

Результаты собственных исследований

1. Морфометрический полиморфизм рабочих особей, ApismelliferaL.

на пасеках Буздякского района Республики Башкортостан

Для исследования породоопределяющих признаков рабочих пчел на территории Буздякского района (табл. 1.) были собраны пробы из 30 п/с на двух частных пасеках н.п.: Новокилимово (10 п/с) и Ишменево (20 п/с).

Полученные данные представлены в табл. 1. Как мы видим, по представленным результатам в данном районе выявлена гибридизация пчел или «биологическое загрязнение». Например, в населенном пункте Новокилимово пчелы имели средние значения lMSGL 6,78±0,217, а lim поданному признакусоставил - 6,50-7,10 мм, что намного превышает стандарт пчел Apism. mellifera (6,0-6,4 мм). Средние значения показателя WgIL и WgIW пчел совпадали с показателями среднерусских пчел (9,08±0,459 и 3,14±0,154), но верхний и нижний пределы lim по данным показателям выходили за требуемые нормы, в частности 8,70-12,20 и 2,79-3,55 мм. Следующий признак, который был оценен это Cu. Здесь наблюдалась идентичная ситуация: среднее значение составило 58,40±3,240, что ниже требуемого стандарта. По lim наблюдалась такая же картина.

Таблица 1. Результаты морфометрических измерений рабочих пчел

на пасеках Буздякского района Республики Башкортостан

Название морфометрических признаков	Наименование показателей	Название населенных пунктов и полученные результаты морфометрических измерений рабочих пчел
		Новокилимово	Ишменево
lMSGL, мм	M±m	6,78±0,217	6,72±0,260
	lim	6,50-7,10	6,30-7,10
WgIL, мм	M±m	9,08±0,459	8,99±0,101
	Lim	8,70-12,20	8,70-9,31
WgIW, мм	M±m	3,14±0,154	3,12±0,149
	Lim	2,79-3,55	2,79-3,55
SWg, мм2	M±m	28,51±2,493	28,07±1,470
	Lim	25,42-42,70	25,42-33,05
Cu, %	M±m	58,40±3,240	59,72±2,670
	Lim	51,49-65,44	54,45-65,44
lIVTer, мм	M±m	2,29±0,086	2,30±0,078
	Lim	2,10-2,55	2,16-2,55
wIVTer, мм	M±m	4,81±0,083	4,81±0,082
	Lim	4,59-4,96	4,60-4,96
SIVTer, мм2	M±m	11,05±0,426	11,07±0,379
	Lim	9,98-12,11	10,38-12,11
lIVSt, мм	M±m	3,11±0,078	3,10±0,078
	Lim	3,00-3,20	2,99-3,20
wIVSt, мм	M±m	3,98±0,041	3,98±0,041
	Lim	3,92-4,11	3,90-4,12
SIVSt, мм2	M±m	12,36±0,305	12,35±0,306
	Lim	11,91-12,95	11,90-12,98
lwpm, мм	M±m	1,54±0,074	1,54±0,075
	Lim	1,40-1,65	1,39-1,67
wwpm, мм	M±m	2,52±0,104	2,52±0,105
	Lim	2,38-2,80	2,39-2,83
Swpm, мм2	M±m	3,87±0,263	3,87±0,271
	Lim	3,36-4,62	3,34-4,73
lT/wT, %	M±m	53,50±2,350	53,53±2,290
	Lim	49,51-59,74	49,52-59,59

Данный показатель охватывал следующие границы lim 51,49-65,44 %, т.е. допустимые нижние и верхние lim не соблюдались (стандарт 60-65 %). По lIVTer и wIVTer у исследованных пчел в н.п. Новокилимово наблюдались противоречивые результаты. В частности, средние показатели lIVTer не соответствовали стандарту Apismelliferam.. Например: длина составляла 2,29±0,086 (стандарт 2,3-2,6 мм). Соответственно, показатели lim 2,10-2,55 мм, т.е. нижний предел выходил за требуемые стандарты, а верхние показатели полученных результатов соответствовали среднерусской породе. Среднее значение wIVTer составило 4,81±0,083, а lim 4,59-4,96 мм, что вполне соответствует требуемым стандартам Apism. mellifera (4,8-5,2 мм). Что же касается показателей стернита, то здесь как средние значения, так lim lIVSt у исследованных нами пчел идентичны среднерусской породе, а показатели wIVSt были ниже стандарта. В нашем случае получены следующие результаты: M±m– 3,98±0,041, lim – 3,92-4,11 мм.

По параметрам воскового зеркальца (lwpmиwwpm) были получены следующие результаты, которые аналогично показывают наличие «биологического загрязнения», т.к. среднее значение lwpm составило 1,54±0,074, что соответствует показателям среднерусской породы, а минимальный показатель lim был ниже стандарта, в частности картина выглядела следующим образом: 1,40-1,65 к 1,50-1,70 мм.

Последний идентифицированный породоопределяющий признак – это lT/wT(тарзальный индекс). Здесь мы можем отметить следующее, среднее значение данного признака не расходится с требованиями стандарта среднерусских пчел, но показатели lim указывают на наличие иной породы, так как нижний и верхний показатели lim выходят за рамки требований стандарта (49,51-59,74 %, стандарт 50-55 %). На пасеке населенного пункта Ишменево наблюдалась такая же картина, как и в предыдущем пункте, т. е. Apis были гибридизированые. Например, средние показатели и limlMSGL у исследованных Apis выглядели следующим образом: Охлебинино – M±m - 6,72±0,260 мм, lim – 6,30-7,10 мм.

Другой породоопределяющий признак – Cuтакже сильно варьировал по средним значениям и lim, в частности: в Ишменево эти показатели составили: M±mсоставило59,72±2,670, lim 54,45-65,44 %. По данному признаку у исследованных пчел мы наблюдаем, что средние значения и нижний lim был ниже стандарта среднерусской породы, но верхний показатель границы lim соответствует Apismelliferamellifera.

По другому оцененному морфометрическому признаку – lT/wT мы наблюдаем обратный процесс. В данном случае средние значения исследованного признака не расходятся с требованиями стандарта среднерусских пчел, но показатели lim указывают на наличие «биологического загрязнения», так как нижний и верхний показатели lim выходят за пределы стандарта Apismelliferamellifera (49,52-59,59 % (Ишменево), (стандарт среднерусских пчел составляет - 50-55 %). По остальным признакам (WgIL;lIVTer;wIVTer;lIVSt;wIVSt;lwpm;wwpm)у исследованных пчел наблюдалась такая же картина, например средние показатели lIVTer соответствовали стандарту, а при рассмотрении lim нижние допустимые границы не соответствовали Apismelliferamellifera, в то время как верхние границы соотносились с данной породой. Идентичная ситуация наблюдалась и lIVSt;wIVSt;lwpm;wwpm.

Таким образом, идентификация рабочих пчел на пасеках Буздякского района выявила наличие «биологического загрязнения» медоносных пчел, что является определенным показателем происходящих процессов трансформации субпопуляционной структуры Apismelliferamellifera в исследованном районе.

2. Морфометрический полиморфизм трутней медоносных пчел,

Apismellifera на пасеках Буздякского района Республики Башкортостан

В пчеловодстве при оценке породной принадлежности пчелосемей значительное внимание уделяется морфологической характеристике рабочих пчел. Морфология трутней в большинстве исследований или опускается вообще, или ей придается второстепенное значение (Черевко Ю.А. и др., 2006). Следует отметить, что эффективное ведение селекционных мероприятий основано на отборе, как материнских особей, так и отцовских. Трутни Apis, имея гаплоидный характер наследования, могут с большей точностью характеризовать породную чистоту семей, т.к. чистопородные матки производят однотипных трутней (Черевко Ю.А. и др., 2006; Руттнер Ф., 2006). Вследствие этого, следующим шагом, явилось определение чистопородности маток в пчелосемьях (30 п/с), посредством идентификации трутней. Результаты морфометрических измерений трутней представлены в табл. 2.

Таблица 2. Результаты морфометрических измерений трутней

на пасеках Буздякского района Республики Башкортостан

Название морфометрических признаков	Наименование показателей	Название населенных пунктов и полученные результаты морфометрических измерений трутней
		Новокилимова	Ишменево
H-D, индексы	M±m	3,52±0,0377	3,53±0,366
	lim	3,00-4,00	3,00-4,00
lMSGL, мм	M±m	4,25±0,451	4,21±0,456
	lim	3,50-4,90	3,50-4,90
Cu, индексы	M±m	2,26±3,00	2,30±0,292
	lim	1,33-3,00	1,67-3,00

Если рассмотреть полученные данные мы можем сделать выводы о наличии «биологического загрязнения» или не чистопородности маток в исследованных пасеках, т.к. наблюдался широкий разброс метрических породоопределяющих признаков трутней. Например: Новокилимово: индекс H-D(M±m - 3,52±0,038, lim – 3,00-4,00), lMSGL(M±m - 4,25±0,451, 3,50-4,90 мм), Cu(M±m 2,26±0,040, lim 1,33-3,00); Ишменево – индекс H-D(M±m 3,53±0,366, lim – 3,00-4,00), lMSGL(M±m 4,21±0,456, lim 3,50-4,90 мм), Cu(M±m 2,30±0,292, lim 1,67-3,00).

Таким образом, анализ морфометрических измерений трутней в пчелосемьях позволяет также как и по рабочим пчелам, сделать вывод о наличии «биологического загрязнения» или неблагоприятных антропогенных воздействиях на субпопуляционную структуру пчел, так как исследования выявили не чистопородность маток.

Это вызвано, на наш взгляд, следующими причинами:

- близким расположением Буздякского района к Тумайзинскому, Шаранскому, Белебеевскому и Ермекеевскому районам, граничащим с Оренбургской областью и Республикой Татарстан;

- сильная, местами очень сильная сельскохозяйственная нагрузка (Атлас РБ, 2005), что подразумевает многократные перевозки пчел в течение сезона (высокая плотность медоносных ресурсов), способствующие использованию ранних пчелиных маток («южные»), пчелопакетов для интенсивного развития пчеловодства.

Методическая часть. Разработка урока на тему:

«Систематика Apismellifera L., проблемы пчеловодства,

и значение пчел в жизни человека и в природе»

(по уроку представлены задачи, оборудование

и материалы к уроку на доске)

Материалы выпускной квалификационной работы могут быть использованы при проведении: факультативных занятий по пчеловодству, и уроков в предпрофильных и профильных 9-11 классах общеобразовательных учреждений; а также при изучении темы «Класс насекомые» в школьном курсе «Многообразие живых организмов», «Зоология» или «Общая биология».

Задачи:

- формирование знаний по таксономии и многообразию Apismellifera L.;

- раскрытие знаний о современном состоянии пчеловодства (гибридизация);

- раскрытие практического значения пчеловодства;

- формирование знаний о биологических особенностях Apismellifera L.;

- раскрытие практического значения пчеловодства;

- усвоение знаний о роли пчел в жизни человека и природе;

- формирование навыков самостоятельной работы с учебником, раздаточным материалом.

Оборудование:

• коллекция “Пчелиная семья”, влажные препараты (пробы) рабочих пчел и трутней, готовые препараты хитиновых частей тела для рассмотрения морфометрических признаков, таблицы и слайды;

• микроскоп или бинокуляр (МБС-1, 9, 10) с окуляр-микрометром;

• препаровальные иглы, скальпель, чашки Петри, предметные и покровные стекла;

• распечатанный материал для самостоятельной работы;

• образцы вощины, прополис, мед, пыльца;

• Словарь-справочник основных терминов.

Материалы к уроку на доске:

• тема урока (закрыта);

• недописанная систематика медоносной пчелы Apismellifera L.;

• таблица морфометрических признаков рабочих пчел и трутней Apismellifera L.;

• рисунок Apismellifera в таблице или на слайде;

• план изучения нового материала (закрыт).

Выводы

1. Проведенная идентификация морфологических признаков по рабочим особям Apismellifera на пасеках выявила отрицательную тенденцию по увеличению гибридизированных форм Apis или доминантное содержание «биологического загрязнения», что связано, на наш взгляд, влиянием следующих факторов: географическое расположение; непосредственный завоз «селекционного» материала и степень сельскохозяйственной нагрузки (использование ранних пчелиных маток и пчелопакетов)

2. Анализ морфометрических измерений трутней Apismellifera позволил установить недостаточность традиционных или классических подходов при оценке породной принадлежности пчелиных семей. Наблюдаемая ситуация породной структуры в исследованных населенных пунктах выявила результаты межпородного скрещивания, которое произошло в результате антропогенного влияния (кочевка, завоз пчелиных пакетов или маток). Данная ситуация обусловлена гаплоидной природой наследования трутней. Но с учетом того, что все трутни, развиваясь из неоплодотворенных яйцеклеток, получают только материнскую наследственность (геном матери), не смешанную с генами оплодотворяющих ее трутней, мы можем предположить, что в дальнейшем трутни-сыновья сохраняя материнскую генетическую конституцию, будут способствовать процессам поглотительного скрещивания, при соответствующих стратегических мероприятиях.

3. В целом, полученные результаты являются подтверждением того, что изолированная популяция, если она не исчезает в ходе эволюции, развертывается «в самого себя», поддерживая динамическое равновесие с окружающей средой. Если опираться на общепринятые представления о системной организации популяций и провести сбор и анализ первичного материала по всей популяционной структуре, то, несмотря на изменчивость в частях, система как целое устойчиво сохраняет генетический состав, унаследованной от прапопуляции, и такая устойчивость сохраняется, даже, несмотря на, давление отбора (Алтухов Ю.П., 2003). В сложившейся ситуации необходимо отметить, что в связи с процессами модернизации современной образовательной сферы становятся востребованными программы по внедрению профориентационных направлений. Разработанный нами урок будет способствовать формированию определенных знаний и навыков в пчеловодстве, биологии, энтомологии, развитию знаний и навыков, а также совершенствованию нравственного, экологического и эстетического воспитаний.

Список литературы

1. Алтухов Ю.П. Генетические процессы в популяциях. / Ю.П. Алтухов. М.: ИКЦ «Академкнига, 2003. – 431с.

2. Атлас Республики Башкортостан. ГУП «Башкортостан». 2005. – 419 с.

3. Билаш Г.Д. и др. Малая энциклопедия пчеловодства. / Г.Д. Билаш Г.Д. и др. М.: Советская энциклопедия, 1991. - С. 45-50.

4. Бородачев А.В. Эффективность использования среднерусских пчел в межпородных помесях / А.В. Бородачев, В.А. Бородачева/ Пчеловодство XXI. Темная пчела (Apismellifera L) в России: материалы международной конференции. – Москва, 2008. - С.90-93.

5. Бородачев А.В. Породный состав пчел Рязанской области / А.В. Бородачев, Л.Н. Савушкина // Пчеловодство – 2010. - №3. – С.9-11.

6. Гиниятуллин М.Г. Экстерьерные признаки бурзянской бортевой пчелы / М.Г. Гиниятуллин, И.В. Шафиков и др./ Материалы конференции изучение природы в заповедниках Башкортостана. – Миасс, 1999. – С.19-27.

7. Козин Р.Б. Практикум по пчеловодству: учебное пособие / Козин Р.Б., Иренкова Н.В., Лебедев В.И. СПб.: Изд-тво «Лань», 2005. – 224с.

8. Кривцов Н.И. Среднерусские пчелы. / Н.И. Кривцов. С.-Пб.: Лениздат, 1995.-122с.

9. Кривцов Н.И. Пчеловодство. / Н.И. Кривцов. М.: 1998. С.33.

10. Кривцов Н.И. Пчеловодство. / Н.И. Кривцов. М.: 1999. С.24-27.

11. Кривцов Н.И. Генофонд пчел Apismelliferamellifera в России. – Материалы Международной конференции «Пчеловодство – XXI век. Темная пчела (ApismelliferamelliferaL.) в России» / Н.И. Кривцов / Международная промышленная академия, 19-22 мая 2008. М.: Пищепромиздат, 2008. – С.22-27.

12. Моисеева И.Г., Уханов С.В. и др., Генофонды сельскохозяйственных животных: генет. ресурсы животноводства России. – М.: Наука, 2006. – 462с.

13. Руттнер Ф. Техника разведения и селекционный отбор пчел: практическое руководство …: пер. с нем. – 7-е изд., перераб. / Ф. Руттнер. М.: АСТ: Астрель, 2006. – 166, 175с.

14. Саттаров В.Н. и др. Оценка антропогенного влияния на устойчивость супопуляционной структуры медоносной пчелы на территории Республики Башкортостан / В.Н. Саттаров, А.А. Нигматова, М.Р. Шарипова, В.Р. Туктаров, Е.М. Иванцов // Альманах современной науки и образования. Тамбов: Грамота. 2012, №2 (57). – С.63-65.

15. Тюльпанов В.А. Породные признаки бортевых пчел / В.А. Тюльпанов // Пчеловодство. - №5. - 1958. - С.20.

16. Черевко Ю.А. и др. Пчеловодство. / Черевко Ю.А. и др. М.: КолосС, 2006. – 296 с.

17. Черевко Ю.А. Пчеловодство. / Ю.А. Черевко, Ю.Г. Аветисян. М.: АСТ: Асрель, 2007. – С.257-267.

18. Чиглинцев Г.И. Итоги двухлетней работы по охране, размножению и изучению башкирских бортевых пчел / Г.И. Чиглинцев // Материалы шестого Всеуральского совещания по охране природы. Уфа, 1961. - С.49-51.

19. Шафиков И.В. Пчелы Башкортостана / И.В. Шафиков // Пчеловодство. - 1999. - №4. – С.15-17.

20. Шафиков И.В. Наша гордость / И.В. Шафиков // Пчеловодство и апитерапия. – 2003. - №1. – С.18-19.

13

Код для цитирования: Скопировать