Бджоли України

У статті використано передовий досвід науково – дослідницьких установ, які використовують штучне осімініння для створення програм поліпшення порід бджіл і активно використовують бджолині матки ШО.

У більшості досліджень науковці дійшли однакового висновку: сім’ї, очолювані матками ШО демонструють аналогічний або більш високий рівень продуктивності у порівнянні з колоніями, очолюваними матками природнього обльоту.

 

ВИВЕДЕННЯ ТА УТРИМАННЯ МАТОК

Материнська сім’я тільки поставляє яйця або личинок, з яких повинні розвиватися матки, такі сім’ї піддаються детальному відбору. Не тільки сама сім’я повинна мати високі показники господарських ознак, але цінні ознаки матки повинні стійко передаватися її потомству. Матки таких сімей під час використання їх личинок для виведення маток не повинні відкладати багато яєць.

Дослідження показали, що при високій яйцекладці, матки відкладають яйця меншої маси, з яких виховуються не найкращі матки-дочки. Маса яєць є одним з багатьох факторів, що впливають на якість отриманих з них маток. З метою збільшення маси яєць, маток материнських сімей розміщують в ізоляторах з обмеженою площею стільників для відкладання яєць. Цей спосіб дає можливість отримати личинок одного віку у великій кількості.

Сім’ї-виховательки здійснюю функції годувальниць. В них доцільно створювати умови, схожі на умови ройового стану. Цим вимогам відповідають сім’ї, бджоли яких займають не менше двох корпусів вулика, що мають 10 рамок розплоду і гарні кормові запаси (10 – 12 кг) з великою кількістю перги. Їх утримують на стиснених гніздах, і якщо немає надходження в гніздо свіжого нектару і пилку, дають спонукальну медово-пергову підгодівлю. Кращих маток бджоли виховують при наявності підтримуючого медозбору, який сприятливо впливає на розвиток сімей і на годування маткових личинок.

При використанні інструментального осімініння з метою одержання більш ранніх маток, важливо отримати неплідних маток на початок травня, але зазвичай, бджолині сім’ї в ці терміни не готові їх вирощування. З цією метою застосовують прийоми, що дозволяють швидко наростити бджіл-годувальниць. Найбільш ефективним прийомом вважається використання двох сімей, розділених перегородкою з вікном із роздільної решітки. Бджолині сім’ї ставлять одна на одну або в один вулик-лежак відразу ж після виставлення з зимівника. Взаємно обігріваючись, сім’ї бджіл розвиваються більш інтенсивніше.

Виведених маток, ізольованими в індивідуальні кліточки, можна утримувати в цій же родині і в період запліднення (до і після) до використання за призначенням.

За іншою технологією, виведених маток підсаджують в нуклеуси, мікронуклеуси або селекційні коробочки (в останньому випадку за 2-3 дня до запліднення) і тримають в них до і після осімініння.

ВИВЕДЕННЯ ТА УТРИМАННЯ ТРУТНІВ

Головним фактором успіху штучного осімініння є велика кількість здорових, зрілих, відібраних трутнів.
Умови, в яких трутнів вирощують і утримують до статевої зрілості, впливають на їх якість та виживання.

Розмноження трутнів – це сезонне явище, воно залежить від наявного ресурсу, здоров’я сім’ї, популяції та характеризується високим ступенем відсіву трутнів. (Кюрі,1987). Стрес від шкідників, хвороби і несприятливі погодні умови також впливають на популяцію трутнів. Використання надмірної кількості засобів боротьби з кліщем в сім’ях-виховательках зменшує плодючість і тривалість життя трутнів та маток (Ріндерер та ін., 1998; Гаарман та ін.,2002). Для вирощування достатньої кількості трутнів потрібно враховувати усі ці фактори. Умови вирощування трутнів настільки ж важливі, як генетичні властивості породи.

Те, що спадковість трутнів в тій же мірі впливає на якість потомства, як і матки, не потребує обговорення. Однак той факт, що якість самої матки в значній мірі залежить від числа і якості готових до спаровування з нею трутнів, ще далеко не всі визнали.

У зв’язку з цим набуває великого значення поняття “повноцінне запліднення” (Ф. Руттнер, 1956), згідно з яким, нормальною тривалістю і яйценосністю відрізняються тільки ті матки, яким під час короткого шлюбного вильоту вдається заповнити свої яйцеводи такою кількістю сперми, якого вистачить, щоб сім’яприймачі отримали 5 – 7 млн. сперматозоїдів. Якщо цього не відбувається (внаслідок недостатнього числа трутнів або недостатньої можливості вильоту), бджоли нерідко передчасно замінюють маток.

Можливо, невеликий інтерес бджолярів до виведення трутнів частково ґрунтується на тому, що зазвичай до періоду найбільшого виведення маток без особливих заходів є велика кількість трутнів. При тому робота по інструментальному осіменінню бджолиних маток буде успішною лише в разі, виведення на пасіці достатньої кількості статевозрілих трутнів відомого походження. Батьківські бджолині сім’ї (сім’ї для виведення трутнів) виокремлюють серед найбільш продуктивних, зимостійких, здорових і відповідати ознакам породи чи лінії, що розмножується.

Важко отримати трутнів в ранньовесняний і пізньо-літній періоди. Необхідно врахувати, що для отримання статевозрілих трутнів потрібно 40 діб від відкладання яєць маткою: 24 – до виходу з комірки і 16 – до настання статевої зрілості. Отже, якщо плідні матки потрібні в першій половині травня, виведення трутнів починають в квітні. У такі терміни в більшості районів нашої країни бджолині сім’ї не готові до вирощування личинок трутнів. Бджоли вирощують обмежену кількість молодих робочих особин. При нормальному ході розвитку бджолиних сімей, приріст молодих бджіл заповнить відхід зимувалих, і потрібно деякий час, протягом якого зміниться співвідношення на користь молодої бджоли. Тільки тоді починається вирощування трутневих личинок.

Однак, в сильних сім’ях завжди є досить бджіл – годувальниць, здатних вирощувати трутнів. Тому батьківські сім’ї готують до вирощування трутневих личинок з осені. Для цього вибирають сильні бджолині сім’ї і забезпечують за ними оптимальний догляд. Найкраще їх вивезти в місця з підтримуючим медозбором. Якщо немає такої можливості, то бджолині сім’ї необхідно підкормлювати медоперговою підгодівлею. При складанні на зиму, в середину гнізда ставляють комбіновані стільники, в яких поряд з бджолиними комірками є і трутневі. У такі стільники матки весною охочіше відкладають яйця. Далі забезпечують умови для нормальної зимівлі батьківських сімей. Щоб прискорити початок вирощування трутневого розплоду, батьківські сім’ї виставляють із зимівника для очисного обльоту на два тижні раніше звичайного терміну.

Виставлені з зимівника батьківські сім’ї обробляють від варроатозу, гнізда їх скорочують, звільняють від підмору, добре утеплюють, якщо потрібно – підсилюють і дають підкормку з білковими добавками. Бажано до появи в природі пилку годувати ці сім’ї медоперговою сумішшю, а також додавати їм в годівниці теплу воду.

Білковий корм трутні отримують протягом перших трьох днів життя, коли у них відбувається накопичення і дозрівання сперматозоїдів. Помічено, що протягом однієї години бджоли дають корм тільки но вийшовшому з комірки трутню від 22 до 33 разів. Тільки на п’яту добу життя трутні здатні самостійно брати корм з комірок.
Трутні в батьківських сім’ях повинні бути протягом усього матковивідного сезону.

Часто бджоли починають виганяти трутнів серед літа при тимчасовому припинення медозбору. В цьому випадку батьківські сім’ї починають підгодовувати або відбирають у них матку. Безматочні сім’ї трутнів не виганяють, вони годують трутнів довше і краще, ніж нормальні сім’ї.

Сім’ї племінних трутнів зручно утримувати поблизу лабораторії, що робить їх доступними для роботи в будь-який час. Розроблено кілька способів утримання племінних трутнів в період роботи при інструментальному осімініння бджолиних маток:

  • в інкубаторах поза вуликом;
  • в різних кліточках з роздільною решіткою, поміщених в батьківські сім’ї;
  • в одному з корпусів, відділеному від дна вулика роздільною решіткою. (Трутні вільно перемішуються по стільниках гнізда, але вильоту на волю не мають);
  • із застосуванням різних льоткових загороджувачів, (для попередження забивання трутнями, загороджувач бажано встановлювати з середньої частини вулика);
  • із застосуванням облітників для трутнів, виготовлених з марлі або сітки, натягнутих на каркас. Облітник можна встановлювати з іншого боку вулика, щоб не заважати льоту бджіл (в такому випадку основний льоток закривають роздільною решіткою великою обсягу, а з протилежного боку роблять додатковий льоток з глухою заслінкою. У години льоту трутнів відкривають додатковий льоток і перед ним встановлюють облітник для трутнів, в який вони і вилітають.

Перераховані вище методи, що передбачають утримання трутнів з частковим їх обльотом або без такого, трудомісткі, складні і неминуче призводять до скорочення життя трутнів. Вибирати сперму від таких трутнів незручно, тому що вони часто випорожнюються в руках інсемінатора, а фекалії – джерело інфекції.

Кращим, є метод, при якому трутні мають вільний виліт з вулика. При використанні цього методу стає обов’язковим мічення трутнів. За два дні до виходу трутнів з комірок, рамку поміщають в рамковий ізолятор, який ставлять між рамками з розплодом. Можна ізолятор з трутневим розплодом помістити в інкубатор, який знаходиться в лабораторії. Як тільки трутні почнуть виходити з комірок, їх мітять фарбою потрібного кольору. Для цього краще використовувати швидковисихаючі фарби на основі нітроцелюлози (нітроемалі) або їх аналоги. Для мічення готують заточену паличку, кінець якої занурюють у фарбу, а потім торкаються грудки трутня. Фарба швидко висихає, і мічених трутнів випускають в гніздо, а рамку повертають в ізолятор до наступного дня. Для запліднення маток набирають тільки мічених трутнів.

Якщо кожен раз міняти колір, то пізніше можна буде легко визначити вік трутнів. Мічених трутнів поміщають в сім’ю, яка не має взагалі або має трохи своїх трутнів. Трутневу сім’ю-виховательку ні в якому разі не варто завантажувати більш, ніж 2000 трутнів; бажано, щоб їх було навіть менше. У період воскобудівельної діяльності ця сім’я може мати матку, але пізніше, щоб бджоли добре приймали трутнів, бажано її осиротити. Бажаною є постійна стимулююча підгодівля.

ПІДГОТОВКА І ЗДІЙСНЕННЯ ПРОЦЕСУ ІНСТРУМЕНТАЛЬНОГО ОСІМІНЕННЯ БДЖОЛИНИХ МАТОК. УМОВИ, ЩО ВПЛИВАЮТЬ НА ЙОГО ЕФЕКТИВНІСТЬ.

ПЕРЕВЕЗЕННЯ МАТОК І ТРУТНІВ

Великим значенням в плані ефективності інструментального осімініння (якості одержуваних маток) мають умови перевезення маток і трутнів в лабораторію. Польські вчені звертають на це особливу увагу, відзначаючи, що запобігання перегріву є чи не основною умовою успіху інструментального осімініння (Jasinski 1998).

Найчастіше, маток привозять в лабораторію в кліточках або мікронуклеусах різних конструкцій. Трутнів перевозять в спеціальних садках з обладнаної всередині камерою для бджіл і корму, відділеною від основного об’єму сіткою, через яку трутні контактують з цими бджолами. Щоб не допустити перегріву, кліточки і мікронуклеуси з матками неприпустимо упаковувати в картонні ящики (або коробки і ємності інших видів), встановлюючи їх впритул один до одного торцями, де є вентиляційні отвори (стандартні мікронуклеуси і селекційні коробочки мають вентиляційні отвори в бічних стінках і в дні). З огляду на цей факт, при установці їх в ящик, необхідно використовувати спеціально підготовлені бруски, щоб забезпечити вентиляцію між рядами. У ящиках, куди їх укладають, повинні бути виконані отвори, що забезпечить надходження достатньої кількості свіжого повітря. Ящики можна ставити впритул один до одного.

У транспортному засобі (відсіку, куди встановлюють ящики) повинна бути забезпечена оптимальна вентиляція. Стандартна селекційна коробочка передбачає розміщення в ній разом з маткою 250 бджіл, однак, якщо погода спекотна і планується перевезення на значну відстань, кількість бджіл зменшують до 150-200. Якщо маток перевозять в стандартних клітках (Титова або аналогічних), то в них дають не більше 5-8 бджіл. Якщо матки знаходяться повноцінних нуклеусах (особливо – пінопластових), польські фахівці рекомендують утриматися від перевезення їх в спекотну погоду. Їх перевозять рано вранці або пізно ввечері.

Перегріті при транспортуванні матки після запліднення часто гинуть, а перегріті трутні найчастіше гинуть ще в процесі перевезення. Ті трутні, що залишилися в живих мають дуже густу сперму, котра не придатна для запліднення. Така сперма темніше нормальної, а при видавлюванні невеликого її кількості на ендофаллус наступного трутня з капілярної голки шприца (з метою злиття і подальшого втягування його сперми), сперма перегрітого трутня не розпливеться рівномірно, з’єднуючись зі спермою наступного трутня, а укладається, як крем, що видавлюється з кондитерського шприца. Відзначено випадки, коли сперма перегрітих трутнів при вивертанні ендофаллуса викидається назовні не в формі кремоподібної субстанції, а як твердий елемент з певною формою, що робить абсолютно неможливим її всмоктування в шприц.

Принесеним в лабораторію, трутням, дають змогу політати, в заскленій шафі з підігрівом 25-30ºС та обладнаною освітлювачем з лампою денного світла. Гарні результати отримують з освітлювачем для солярію.

ВІК МАТОК І ТРУТНІВ

Кращих результатів вдається досягти, коли маток осіменяють у віці 8 діб. При цьому оптимальним періодом можна вважати період з 7- до 14-добового віку. Матки у віці молодше 6 діб осіменяти недоцільно, тому що більшість з них не здатні спорожняти яйцеводи, що часто призводить до їх загибелі або неповноцінної яйцекладки. Бджоли прагнуть замінити, таких маток.

Otten та ін. (1998) зосередили увагу на тому, як впливає вік матки та час осіменіння на показник успішності яйцекладки у 522 особин ШО у Німеччині. Автори роблять висновок про те, що з віком фізіологічні фактори матки змінюються, змінюються вони також і протягом дня.

Оптимальним для осіменіння виявився денний час. 92% маток, осімінених між 14.00 та 15.00 годинами, почали яйцекладку (засів), водночас відсоток тих, які були запліднені вранці між 8.00 та 9.00 годинами і почали засівати, склав лише 7%.

Moritz і Kühnert (1984) повідомляють, що матки ШО, відкладають яйцекладку на кінець сезону. Дослідники спостерігали за 3440 особинами ШО, народженими у період з 1972 по 1983 рр. у Німеччині, і з’ясували, що

весняні матки починали відкладати яйця на 5,7 день після осімініння, а ті, які були осімінені наприкінці сезону, починали яйцекладку на 14,3 день. Jhajj та ін. (1992) підтвердили ці висновки і додали, що на початку сезону процес парування маток починається на 5 днів раніше, тоді як наприкінці сезону яйцекладка починається до 11 днів пізніше.

Трутні для інструментального осімінення, повинні бути зрілими, зі зрілою спермою. Занадто молоді трутні у віці 6-8 діб мають рідку світло-коричневу сперму. Вони не годяться для інструментального осімінення, тому що низька концентрація сперматозоїдів в їх спермі призводить до малого їх числа, засвоєних маткою. Зрілі трутні мають дещо темнішу сперму бежевого відтінку консистенції свіжої сметани. При випусканні краплі такої сперми з капіляра шприца на ендофаллус наступного трутня з метою з’єднання з його спермою, вона розпливається, з’єднуючись зі спермою наступного трутня. В 1µl такої сперми міститься в середньому 7 млн. сперматозоїдів. Занадто густа сперма темніше. При заборі в капілярну голку легко помітити, що вона відрізняється підвищеною в’язкістю.

Найлегше оцінювати консистенцію сперми при випускання її з капілярної голки на копулятивний орган наступного трутня з метою з’єднання з його спермою. Занадто густа сперма не розпливається, з’єднуючись зі спермою наступного трутня, а лягає на його ендофаллус як крем, що видавлюється з кондитерського шприца. Таку сперму не можна використовувати для інструментального осімініння маток, оскільки великий ризик того, що матка після осімініння такою спермою не зможе спорожнити яйцеводи.

 

Встановлено, що оптимальний вік трутнів для інструментального осімінення – 14-21 доби. У цьому віці практично всі трутні мають сперму потрібної консистенції, і матки, осіменені такою спермою, засвоюють максимальне число сперматозоїдів, не маючи при цьому труднощів в процесі спорожнення яйцеводів (Wolke, Jasinski, 1978).

КРАТНІСТЬ ОСІМІНІННЯ, ІНСТРУМЕНТ ТА ОБ’ЄМ

Недостатня кількість сперматозоїдів, менше 4 мільйонів, призводить до передчасної заміни матки (Harizanis and Gary, 1984; Woyke, 1989). Розмір сім’ї, в яку підсаджують нову матку ШО, не тільки впливає на кількість сперматозоїдів, які вона накопичує, але й на швидкість її прийняття та на продуктивність загалом. Otten та ін. (1998) також досліджували, як розмір популяції, в яку підсаджували матку впливає на її плодючість, і дійшли висновку, що найбільш продуктивними були матки, підселені у великі нуклеуси. За їх даними, матки, яких ввели у слабкі сім’ї з 200 робочих бджіл, зменшили плодючість до 70%, 12% маток загинуло. У сім’ях з 1200 робочими бджолами, майже 95% маток ШО почали яйцекладку, менш ніж 1% маток було втрачено.

При стандартному одноразовому осіменінні маток, доза сперми для однієї матки становить 8 µl. При такому осімініння польські вчені рекомендують використовувати додаткові 3-хвилинні обробки маток газом СО2 за 48 годин до процедури і через 48 годин після. Застосування таких обробок не тільки прискорює початок яйцекладки, але і перешкоджає прагненню маток вилітати на додаткові обльоти (Jasinski, 1990).

Використання дворазового осімінення більш затратне по часу, але, як зазначають польські вчені, дає дещо кращі результати. При дворазовому осімененні використовують дозу 4-6 µl з інтервалом 48 годин. Трапляється, однак, що при проведенні другого етапу, у деяких маток в розкритій жальній камері можна виявити сперму. Це вказує на те, що матка не засвоїла першу дозу. Таких маток повертають бджолам і приступають до осімінення через 1-2 дні, переконавшись у відсутності видимої сперми в розкритої камері жала.

Дворазове осімінення незамінне при заплідненні маток, які не були з будь-якої причини не заплідненими в зазначені вище терміни. Помічено, що матки, дворазово осемінені дозами по 8 µl в віці 15-24 діб, майже не поступалися за всіма показниками маткам, меншого віку.

При виробництві маток одноразового осімініння з перевіреною яйцекладки (в Польщі дуже розвинене виробництво маток, які після осімініння витримуються в нуклеусах і виробник чекає початку яйцекладки, при чому часто виробник забирає матку з нуклеуса і пересаджує в транспортувальну кліточку в присутності покупця) деякий відсоток (при великих партіях до 20%) маток довго не починають яйцекладку.

Jasinski (1993) встановив, що маток, які не почали яйцекладку протягом трьох тижнів після осімініння, ефективно додатково доінсімінувати спермою одного трутня. Доінсіміновані таким способом матки починали відкладати яйця через 2 дні. Однак, спостерігалася велика смертність серед таких маток. Пізніше було встановлено, що не всі з маток, які не почали яйцекладку, підходять для такого доінсімінування.

Доінсімінувати можна тільки тих маток, які при приміщенні їх в скляну банку, здатні за допомогою крил та лапок вільно підніматися наверх по стінці. Можна аналогічно перевіряти маток, випускаючи їх на вікно. Ті матки, які не здатні вищеописаним чином переміщатися по склу, доінсімінувати не можна. Така перевірка майже повністю виключила смертність серед доінсіміновуваних маток.

Інший чинник, що впливає на затримку сперми в яєчниках та на кількість сперматозоїдів, накопичених у сперматеці, є розмір наконечника (головки) інструмента для осімініння. Bienkowska та Panasiuk (2006) проводили спостереження за 246 матками ШО, з яких 72,3% маток, осімінених інструментом з невеликими наконечниками діаметром 0,16 мм, звільнили маточні труби від сперми через 48 годин після осімініння. Водночас, лише 50,4% маток, осімінених інструментом з наконечниками діаметром 0,19 мм, звільнили маточні труби від сперми.

Матки, які були осімінені інструментом з меншим діаметром наконечників накопичили більше сперми, в середньому 3,3 млн., ніж матки, які були осімінені інструментом з меншим діаметром наконечників, в середньому 2,6 млн. сперматозоїдів.

Використання менших за діаметром наконечників для відбору сперми впливає на якість сперми трутнів. Липку та більш в’язку за консистенцією сперму старших за віком трутнів важче зібрати. Більш рідка сперма молодих трутнів легко змішується зі слизом, що може утворювати пробки в менших за діаметром наконечниках.

ПРИГОТУВАННЯ ТА ЗБЕРІГАННЯ СПЕРМИ

Особливо важливим є вид розріджувача, що застосується для розрідження, змішування та зберігання сперми. Рекомендовано застосувати розчин Трис буфер з рівнем pH 8,5, який містить цукри, амінокислоти та антибіотик. (Moritz,, 1984). Сперма може з успіхом зберігатися при кімнатній температурі у герметично закритих капілярних трубках протягом декількох тижнів.

Температура виступає важливим чинником короткочасного зберігання сперми поза живим організмом. Оптимальний температурний режим 21ºС з допустимим діапазоном 13-25 ºС (Harbo і Williams, 1987; Locke і Peng, 1993; Konopacka і Bienkowska,1995) Температура нижче 10C або вище 32C, та прямі сонячні промені призводять до негативних наслідків. (Taber і Blum, 1960; Harbo і Williams, 1987). Доцільно змішувати сперми багатьох трутнів, механічно або шляхом центрифугування, для виведення нових порід бджіл. Хвости сперми довгі та слабкі, обробка позначається на їх життєздатності (Collins, 2003, неопубліковані дані).

Дослідження показали, що матки, які були осімінені розбавленою, змішаною або відновленою спермою, почали яйцекладку із запізненням та накопичили менше сперматозоїдів у порівнянні з матками, які були осімінені свіжою, цільною спермою. Kaftanoglu і Peng, 1980, 1982; Moritz, 1983; Skowronek і Konopacka, 1983 довели, що сперматозоїди відбираються за критерієм якості при пересуванні до сперматеки.

Матки, осімінені 50% живих та 50% неживих сперматозоїдів, народжували життєздатних плідних маток (Collins, 2000). Доведено, що рухливість не є точним показником вимірювання якості сперматозоїдів, як це вважалося раніше (Collins, 2006). За результатами багатьох досліджень рівень виживання маток, осімінених змішаною спермою є аналогічним рівню виживання маток, осімінених цільною спермою (Kühnert та ін.,1989; Harbo,1990).

ВПЛИВ ОБРОБОК МАТОК ВУГЛЕКИСЛИМ ГАЗОМ СО2

Вуглекислий газ, що використовується для знеболення матки під час осімінення, також стимулює процес яйцекладки. Застосування CO2 стимулює нейросекреторне виділення ювенильних гормонів, що спонукає до відкладання яєць (Mackensen,1947). Двократне застосування CO2 сприяє тому, що молоді матки ШЗ починають засівати одночасно з матками ПО. Перше застовування CO2 відбувається під час процедури осімінення, друге – до або після осіменення. Час проведення та дозування кількості CO2 може бути різним і може вплинути на плодючість матки.

Відомо, що застосування CO2 до неплідних маток затримує здійснення шлюбних польотів, спричиняє втрату ваги та зменшує або гальмує виделення феромонів (Harbo, 1986b; Woyke та ін.,1995). Skowronek (1976) повідомив, що дводенні матки, яких знеболювали вуглекислим газом СО2 протягом 10-30 хвилин, відклали свої шлюбні польоти від 9 до 25 днів, водночас без впливу СО2 вони починала вилітати на 6-й день після виходу з маточника.

Оброблені СО2 матки також здійснювали менше польотів і накопичували менше сперми. Woyke та ін. (1995) дослідили проблему затримки шлюбних польотів маток, які були осімінені у різному віці, і виявили, як впливає різна кількість CO2. У серії досліджень автори продемонстрували, що два запліднення, а отже і дві дози CO2, перешкоджали спарюванню, навіть коли матки вже отримали можливість вільно літати.

Супутнім фактором був і вік матки. По мірі того, як запліднення маток спермою в об’ємі 8 μL збільшилось з 6 до 14 днів, природне парування зменшилось з 69% до 29%. Крім того, природного спарювання не відбувалося, якщо матки отримали дозу СО2 за два дні до осімінення 8 μL сперми, а також коли були осімінені двічі двома дозами по 4-8 μL сперми. Серед маток, які були осімінені 8 μL сперми та двічі отримали дозу СО2, тільки 14% спарувались природнім шляхом (Woyke та ін.,2001). Матки, осіміненені однією дозою сперми у 8 μL і не оброблені CO2 вдруге, у 61% спарювались природно (Woyke та ін.,1995).

Fischer (1990) довів, що міграція клітин сперми більш ефективна у маток, яких обробили CO2 за день до запліднення, ніж у тих, які отримали її за добу після процедури осімінення. Міграція клітин сперми триває близько двох днів, контакт з CO2 у цей період перериває або уповільнює міграцію сперматозоїдів та розслабляє маток. Обробка маток вуглекислим газом до процедури осімення також гальмує природні шлюбні польоти та знімає необхідність встановлення решіток на льоток нуклеусу (Woyke та ін., 2001). Ebadi та Gary (1980) показали, що пари CO2, поєднуючись з повітрям, сприяють прискоренню яйцекладки матками ШО. Дослідники пропонують використовувати 75% CO2.

МІЧЕННЯ МАТОК

Після осіміненення, поки матка знаходиться в нерухомому стані, її мітять. Необхідність мічення пов’язана з різним рівнем продуктивності бджолиних сімей і необхідністю вибору найбільш високопродуктивних. Крім цього, при оглядах бджолиних гнізд, мічену матку значно легше відшукати серед бджіл. Мітка полегшує визначення віку матки і приналежність рою до будь-якої сім’ї.
Підрізка одного переднього крила рекомендується для того, щоб матку можна було відрізнити у випадку тихої заміни, або якщо мітка буде загублена. Чергування по роках підрізування лівого і правого крила полегшує впізнання маток. Підрізування не слід робити раніше, ніж через 4-6 годин після виходу з маточника, так як крила і цей час ще занадто м’які. Крило підрізають на рівні другої кубітальної комірки.
При осіміненні маток, поряд з міченням, ведуть записи в карточках племінних сімей, журналі пасічного обліку або інших формах.

УТРИМАННЯ МАТОК ПІСЛЯ ОСІМІНЕННЯ

З огляду на, що найбільша кількість сперматозоїдів матка засвоює в перші години після осімінення (Vojke, Jasinski 1985), потрібно вжити всіх заходів, щоб якомога швидше після завершення процесу повернути матку бджолам. У будь-якому випадку цей період не повинен перевищувати 15 хв.

Найкращим способом утримання маток після осімінення прийнято вважати утримання їх в звичайних сім’ях бджіл, відводках, нуклеусах (по 1 матці на 1 сім’ю, відводок, нуклеус). Зрозуміло, матки повинні бути прийняті бджолами цих сімей ще перед процедурою (підсаджені заздалегідь). Якщо можливості заздалегідь підсадити маток немає, застосовують наркоз для бджіл з використанням газу СО2, усипляючи їх безпосередньо перед підсадкою осіміненої матки. Ця методика створює для маток умови, найбільш близькі до природних.

Z.Jasinski (1998) зазначає, що майже всі матки, витримані таким способом, засвоюють більшу кількість спермотозоідів. При використанні дворазового осімінення, більшість маток починають яйцекладку протягом перших 10 діб після процедури. При одноразовому осіменінні, цей період збільшується і залежить від умов утримання. J. Wilde (1995) встановив, що одноразово осіменені матки, що містяться в відводках або нормальних сім’ях, починають яйцекладку раніше тих, які перебували в селекційних коробочках в оточенні 250-350 бджіл або в пересильних кліточках з подальшою підсадкою в сім’ї.

У серії досліджень, Woyke (1988,1989) дійшов висновку про те, що неплідні матки, розміщені в кліточках в сім’ях – годувальницях, та осімінені згодом, після досягнення ними віку статевої зрілості, накопичують менше сперми, починають відкладати яйця із затримкою та потерпають від нападів агресивних робочих бджіл.
Розміщені у кліточках матки можуть не отримують поживного харчування. Дієта, багата на білок, життєво важлива для розвитку яєць, водночас відсутність достатньої кількості білка може спричинити затримку яйцекладки. Матки, розміщені у кліточках після осімінення і пізніше введені в окремі сім’ї, починають повільніше відкладати яйця та накопичують менше сперматозоїдів (Wilde,1994). Це може також затримати вироблення феромонів у матки.

Щойно спаровані матки дуже активні, бігають по сотах, часто вигинають тіло в зоні черевних кілець, що сприяє руху сперматозоїдів. Рух клітин сперми з маточної трубки до сперматеки являє собою складний процес, що включає напруження м’язів матки та мотильність (здатність скорочуватись) сперматозоїдів. (Ruttner та Koeniger,,1971). Активні, вільні рухи матки відразу після осімінення допомагають звільнити маточні трубки від сперматозоїдів і сприяють їх просуванню до сперматеки (Woyke,1979). Woyke стверджує, що якість догляду, наданого маткам під час найважливішої стадії руху сперми, може дати кращі результати, ніж повторне осімінення. Матки, ізольовані у кліточках після осімінення, як правило, утримують сперматозоїди в бокових маткових трубках (яєчниках), що є дуже небезпечним і може призвести до летального кінця (Vesely, 1970).

Під час шлюбних польотів матки отримують велику кількість сперми від численних трутнів. Лише близько 10% клітин сперми, накопичених у бокових маткових трубках, потрапляють у сперматеку і зберігаються там (Koeniger, 1986).

 

Обмеженення руху маток після осімінення зменшує рух сперматозоїдів у сперматеку. За даними з двох різних джерел матки ШО, які отримали 8 μL сперми і утримувались у кліточках, накопичили 2,9 і 2,5 млн сперматозоїдів; водночас матки ШО, які вільно рухались серед інших бджіл і утримувались в інкубаторі накопичили 4,2 і 4,4 млн сперматозоїдів (Woyke і Jasinski, 1973, 1976).

За спостереженнями Jasinski (1987) та Woyke (1988) матки в кліточках для тимчасового утримання зазвичай страждають від травм, нанесених агресивними робочими бджолами. Робочі бджоли кусають аролій (подушечки лапки), лапки, ніжки, а іноді вусики та крила маток у кліточках. Матки з пошкодженими або відсутніми подушечками лапок (ароліями) не виробляють достатньої кількості феромонів на підошвах, що може призвести до необхідності тихої заміни матки (Lensky та Slabezky,1981).

Для утримання маток після осімінення розроблено багато видів нуклеусів, мікронуклеусов, селекційних коробочок і кліточок. Щоб уникнути безконтрольного спарювання і супутнього йому невірного тлумачення результатів штучного осімінення, виліт маток, призначених для інструментального осімінення, повинен бути унеможливленим. Якщо матка вільно бігає в нуклеусі, підрізання крил – недостатня міра для запобігання вильоту. У будь – якому випадку льотки повинні бути забезпечені матковловлювачами. Штампований з листового металу уловлювач має точні отвори, але все ж частина пилку з обніжок втрачається бджолами, коли вони проходять через ці отвори. Якщо в нуклеусі багато трутнів, льоток повинен бути досить великим, щоб запобігти закупорювання його трутнямі, які прагнуть до вильотів. У зв’язку з цим необхідно забезпечити найменше число трутнів в нуклеусі.

Селекціонери Німеччини використовують мікронуклеуси, які мають 1 рамочку і дві знімні скляні бічні стінки. У верхній частині виконана невелика вбудована дерев’яна годівниця. Розміщуються такі мікронуклеуси на пасіці в двомісних або багатомісних футлярах, льотками в різні боки.

ВИДІЛЕННЯ ФЕРОМОНІВ І ПРИЙНЯТТЯ МАТКИ ШО СІМ’ЄЮ

Протягом життя матка зазнає багато змін фізіологічного стану та поведінки: починаючи з виходу незаплідненої матки із маточника, потім настання статевої зрілості, спарювання, дозрівання яєць та яйцекладка. Склад феромону матки кардинально змінюється у проміжок між двома станами матки: неплідна та плідна.
Кількісні та якісні зміни хімічного складу залежать від статусу матки, які є унікальними для кожної особини (Apoegait і Skirkevicius,1995). Ці біологічно активні сполуки різної хімічної природи передають інформацію про репродуктивний потенціал матки, підтримують єдність з іншими особинами, викликають реакцію самців, а також впливають на поведінку та фізіологічний стан робочих бджіл.

Виділення феромонів у маток ШО може відбуватися із затримкою у порівнянні з матками природнього обльоту, що пояснює, чому матки ШО мають труднощі з прийняттям сім’єю. Робочі бджоли приділяють менше уваги молодим неплідним маткам, ніж плідним.

Феромони, вироблені верхньощелепними (мандибулярними) залозами маток, що виділяються молодими, неплідними статевонезрілими одно- та дводенними матками, відрізняються від тих, що виробляють статевозрілі матки від 4 до 7 днів, і від тих, що виробляють плідні матки.

У порівнянні з іншими матками зрілі, плідні матки мають найвищий рівень феромону. (Slessor та ін.,1988,1990). Pankiw та ін. (1996) підтвердили, що молоді, неплідні матки виробляють меншу за кількістю та іншу за хімічним складом маточну речовину (феромон) порівняно з плідними матками. Вироблення феромонів – це складне явище, яке є не тільки ознакою віку. У маток, з яєць яких народжуються трутні, кількісні та якісні показники феромонів середні.

Інше джерело статевого феромону матки – секрет пахучої залози, яка розташована у верхній або спинній частині черевця, відіграють важливу роль у взаємодії матки з робочими бджолами, які активно злизують та пальпують верхнє черевце матки. Суміш секретів, вироблених верхньощелепними та пахучою залозами, підтримує та стабілізує поведінку оточення матки та повідомляє робочим бджолам про те, що матка спарувалася (Slessor,1988).

Речовина пахучої залози виділяється тільки у зрілих маток і змінюється з віком. Молоді неплідні матки починають виробляти таку речовину не раніше, ніж досягають 5-10-денного віку. Матки природнього обльоту віком 10 днів або через 48 годин після спарювання виробляють цю речовину у повному обсязі.

 

Не штучне осімінення, а парувальні польоти стимулюють виділення речовини пахучої залози. Неплідні матки та матки ШО, яким не давали можливості здійснювати парувальні польоти, почали виділяти таку речовину із затримкою до 40 днів після появи.

Відмінності в інтенсивності вироблення феромонів у маток ШО та природнього обльоту можуть впливати на прийняття матки сім’єю відразу після підселення. Рівень прийняття маток природного обльоту вищий за маток ШО. Відсутність спарювальних польотів та якість догляду за матками, осіміненими у різному віці та утримуваними у кліточках протягом різного періоду часу, може позначитись на швидкісті вироблення та хімічному складі феромонів маток.

У своєму дослідженні Rhodes та співавт. (2004) встановили, що молоді матки природнього обльоту, яким дозволили відкладати яйця протягом кількох тижнів у нуклеусі перед введенням їх у великі родини, мали нижчий показник тихої зміни та вищий показник виживання, у порівнянні з матками, які утримувались у кліточках без можливості яйцекладки.

Складне та мінливе поєднання компонентів маточного та розплідного феромону відіграють важливу роль у прийнятті та зміні матки.

ПРОФІЛАКТИКА ЗАХВОРЮВАНЬ МАТОК

Сперма і мукус трутнів є сприятливим середовищем для розвитку збудників хвороб. Отже, інсімінатор маток необхідно дотримуватися умов гігієни та санітарії. При інструментальном осіміненні можуть передаватися такі захворювання, як параліч (чорна хвороба) і септицемія.

Матки, уражені паралічем, стають повільними, черевце їх сильно збільшується. У такому стані вони можуть жити кілька діб, а іноді навіть відкласти кілька яєць. А потім вони зриваються з рамок на дно вулика і незабаром гинуть. Якщо розкрити черевце такої матки, то все її статеві органи чорного кольору.

Септицемія характерна тим, що після загибелі матки, тіло її розпадається на частини. Симптоми захворювання схожі з симптомами паралічу. Черевце збільшене, руху матки стають млявими і невпевненими, вона падає на дно вулика і гине. Уражені септицемією матки гинуть швидко. Зараження маток відбувається шляхом проникнення збудників через статеві шляхи. При попаданні інфекції можуть гинути цілі партії запліднених маток.

Ефективних засобів боротьби з цими захворюваннями ще не розроблено, тому дуже важливо дотримуватися всіх умов санітарії. Необхідно тримати на пасіці тільки здорові сім’ї, частіше бракувати і перетоплювати суш, використовувати профілактичні підгодівлі. Під час роботи, періодично, у міру накопичення в капілярної голці залишків сперми, її промивають кип’яченою водою з антибіотиком або стерильним фізіологічним розчином. Якщо наліт не змиваються водою, його видаляють тонким дротом, Дріт, діаметром менше 0,13 мм, повинен мати рівні краї, щоб не пошкодити кінець капіляра. Волокна мукуса, що пристали до зовнішньої сторони капілярної голки, витирають чистим ватяним тампоном, змоченим фізіологічним розчином з стрептоміцином.

Якщо при відборі сперму у трутня, вона торкнулася тіла трутня, його фекалій або рук оператора, то його викидають. Іноді трапляється, що під час введення гачків в камеру жала, матка випорожнюється. Фекалії потрапляють на гачки і в камеру жала. Вводити капіляр такій матці не можна. Її треба звільнити від гачків, витягти з маткотримача і повернути бджолам. Гачки необхідно ретельно очистити і продезінфікувати.

Після закінчення роботи по осіміненню маток, в кінці робочого дня, проводять ретельне очищення та дезінфекцію всіх інструментів, особливо капілярної голки шприца. Її промивають фізрозчином, проштовхуючи вперед-назад стовпчик рідини за допомогою поршня. Для стерилізації капілярних голок рекомендовано використовувати спирт, проте дуже важливо повністю видалити залишки спирту після обробки. Для цього голку промивають, спочатку пропустивши через неї стерильний фізрозчин, а потім, переміщаючи стовпчик фізрозчину вперед-назад, проводять остаточну промивку капілярної голки. Особливо ретельно промивати таким чином слід звужену частина голки.

ВИСНОВКИ

Огляд наукових досліджень забезпечує необхідний рівень довіри до маток ШО та розуміння методів та прийомів покращення продуктивності матки. Зведені результати різних досліджень остаточно демонструють, що матки ШО здатні очолювати продуктивні бджолосім’ї і успішно конкурувати по показникам продуктивності.
Дослідження вчених з різних країн демонструють доцільність використання штучного осімінення як інструменту селекційного розведення бджіл та заохочувати пасічників до більш широкого використання цієї методики, а також до участі у програмах збереження племінного матеріалу.

Чимало факторів впливає на продуктивність маток але, як виявилось, практика утримування пасіки та поводження з матками має значно більший вплив на продуктивність маток, аніж сама процедура осіменіння.
Традиційні методи ведення бджільництва безперечно впливають на результати діяльності. Ефективність міграції клітин сперми зменшується у випадку, коли процедура відбувається без урахування оптимального віку, статевої зрілості матки та не дотримується оптимальна температура в середині гнізда сильної сім’ї, де розміщені кліточки з матками. Матки, які не здатні накопичувати достатньої кількості сперматозоїдів, мають нижчий рівень виживання.

На результати роботи також впливають такі чинники, як дозування сперми, її якість та прийоми поводження з нею. Ці аспекти можна контролювати та оптимізувати. Разом з належною практикою бджільництва вони сприятимуть підвищенню продуктивності маток штучного осімінення.

Фізіологічні процеси у маток ШО можуть бути трохи повільнішими за ті, що відбуваються в організмі маток природного обльоту, але різниця незначна і може бути зведена до мінімуму за рахунок якісної процедури та належного догляду за маткою.

Більшість досліджень доводить, що можливість контролювати процес спарювання та проводити відбір цінних якостей бджіл ШО сприяє збільшенню їх продуктивності у порівнянні з матками природнього обльоту. Відомі факти, коли матки ШО жили кілька років та пережили маток природнього обльоту.

Запліднення маток певною дозою однаково рухливих сперматозоїдів позбавляє матку ШО необхідності здійснювати велику кількість шлюбних польотів, як це робить матка в природі, адже відомо, що матка здійснює польоти, доки не накопичить достатньої кількості сперми.

Перевагою ШО є можливість збільшити генетичну різноманітність в середині бджолосім’ї. Ще одна перевага штучного осімінення – це здатність виділити певну рису і спростити її успадкування наступними поколіннями. Завдяки можливості контролювати процес спарювання матки ШО використовують для отримання кращого генотипу бджіл. Це нівелює можливі недоліки штучного осімінення щодо продуктивності маток ШО.

Наукова спільнота неодноразово доводила, що матки ШО не тільки не поступаються у продуктивності маткам природнього обльоту, а іноді і перевершують її.

ВИКОРИСТАНА ЛІТЕРАТУРА:

1. Susan W. Cobey «Порівняльний аналіз життєдіяльності маток штучного запліднення та маток природнього обльоту та чинники, що впливають на їх продуктивність», 2007 Університет штату Огайо, кафедра ентомології, Колумбус, штат Огайо, США

2. Бородачев А.В. «Селекція бджіл і висновок ранніх маток з використанням інструментального запліднення» / Богомолов К.В., Грабскі Е, Гуров С.Є., Рязань, 2012 – 160 с.,

3.  Руттнер Ф. «Інструментальне осіменіння бджолиних маток» / Бухарест: видавництво міжнародного інституту технології і економіки бджільництва Апімондії, 1975. – 128 с.