МЕТОДЫ ПРОГНОЗИРОВАНИЯ ЗИМОСТОЙКОСТИ ПЧЕЛ (ИНФОРМАЦИЯ ЧАСТИЧНО СИЛЬНО УСТАРЕЛА!)
Еще в конце XIX века исследователи медоносной пчелы обратили внимание на то, что существует определенная связь между некоторыми морфологическими (экстерьерными) признаками и хозяйственно-полезными показателями. С этого времени начали уделять особое внимание изучению изменчивости пчелы, основу которому положил А. Кожевников (1905). Было замечено, что размеры тела, длина хоботка, площадь восковых зеркалец, объем медового зобика и некоторые другие морфологические показатели определенным образом связаны с такими хозяйственно-полезными признаками пчелиных семей, как медо - продуктивность, воско - продуктивность, эффективность опыления энтомофильных растений и др. Поэтому некоторые морфологические показатели стали использовать в качестве косвенных при прогнозировании отдельных хозяйственно-полезных признаков пчел.
Следует отметить, что экстерьерные показатели не связаны с функциональным состоянием организма пчелы и семьи в целом и, следовательно, не могут характеризовать изменяющееся в течение года их физиологическое состояние. Практически при одинаковых экстерьерных показателях пчелы используют взяток и роятся, готовятся к зиме и зимуют. Состояние пчелиной семьи в полной мере можно определить лишь по физиологическим показателям. В связи с тем, что осенью не все пчелиные семьи оказываются в одинаковой степени подготовленными к зиме, зимостойкость их бывает различной. По величине физиологических показателей уже осенью можно судить о зимостойкости пчел.
Зимостойкость является важнейшим хозяйственно-полезным показателем пчелиных семей. В то же время зимостойкость пчелиных семей - сложное биологическое явление, определить которое по одному какому-нибудь показателю невозможно. В связи с этим важное значение приобретает установление косвенных показателей зимостойкости пчел, по которым ее можно было бы прогнозировать. Такие показатели имеют ряд преимуществ перед существующими.
Прогнозирование зимостойкости пчел по каталазной активности ректальных желез осенью. Обнаруженная зависимость между активностью каталазы ректальных желез у осенних пчел и некоторыми показателями результатов зимовки пчелиных семей позволила разработать способ прогнозирования зимостойкости пчел по этому физиологическому показателю. Причем под зимостойкостью в связи с функционированием ректальных желез понимается способность пчел длительное время противодействовать гнилостным процессам в прямой кишке и не опоношиваться. В настоящее время этот способ используют для характеристики зимостойкости различных групп пчел.
Названный способ более удобно применять в начале осени, когда пчелиные семьи начинают готовиться к зимовке. В это время семьи приблизительно одинакового состояния, в них отсутствует расплод, что позволяет более точно отобрать среднюю пробу пчел. Сам этот способ состоит из трех последовательных операций: взятия проб пчел из семьи, препарирования прямых кишок с целью получения из них водного экстракта и определения активности каталазы.
Для проведения анализов необходимо иметь следующие реактивы и оборудование: 3%-ную перекись водорода, дистиллированную воду, чистый белый песок, фарфоровую ступку с пестиком, мерные пипетки на 1,2 и 5 мл, стеклянные колбы на 100 мл, химические стаканы на 100 и 200 мл, малые и большие пинцеты, глазные ножницы, специальный прибор. Этот прибор легко собрать на штативе из бюретки на 0 мл, колбочки на 100 мл, стеклянной груши, тройника и резиновых трубок.
При взятии пчел ш семьи руководствуются следующим. Пчел берут одновременно из всех определяемых семей и приблизительно из одного места Пчелиной семьи. Удобнее всего брать пчел с крайней рамки утром, в тихую и теплую погоду. Пробу пчел в количестве 4О-50 штук помещают в клеточку с кормом (сахарный сироп) и ставят на ней номер пчелиной семьи, из которой была отобрана проба. Определение проводят в тот же день.
Чтобы выделить прямую кишку с ректальными железами, надо всех взятых пчел наркотизировать эфиром, но можно это делать и на живых пчелах. Каждую пчелу берут за грудку левой рукой и пинцетом осторожно отделяют последний сегмент брюшка. Вместе с сегментом вытаскивается кишечник пчелы. Прямая кишка отделяется от тонкой и от подледного сегмента при помощи маленьких глазных ножниц. Для каждого определения используют 20-30 пчел, причем точно подсчитывают количество прямых кишок, которые надо сложить в фарфоровую ступку. Для этого подбирают кишечники, заполненные массой примерно одинаково. В эту же ступку добавляют чистого кварцевого песка на кончике ножа и пестиком хорошо растирают материал до получения однородной массы. Затем в эту же ступку добавляют мерной пипеткой определенное количество дистиллированной воды (10-15 мл) и размешивают.
Активность каталазы определяют газометрически обычным прибором. Известное количество водного экстракта из прямых кишок (2-3 мл) мерной ложкой отмеряют из фарфоровой ступки и помещают в колбочку, куда добавляют еще 5 мл дистиллированной воды, и все перемешивают. На дно колбочки ставят с помощью пинцета маленькую плоскодонную пробирку объемом 5-6 мл с четырьмя миллилитрами 3%-ной перекиси водорода. Колбочку закрывают каучуковой пробкой, соединяют резиновой трубкой через тройник с бюреткой. Бюретка и стеклянная груша тоже между собой соединены резиновой трубкой и заполнены слабо окрашенной водой. Открыв зажим, устанавливают уровень воды в бюретке на 0, передвигая грушу вверх или вниз по штативу, затем зажим закрывают. Потом необходимо быстрым движением опрокинуть пробирку в колбочке и смешать жидкости, одновременно пустив секундомер. Через 5 мин измеряют количество выделенного кислорода, предварительно сделав одинаковый уровень жидкости в бюретке и груше. После этого пересчитывают активность каталазы на 10 пчел.
Например, если экстракт был получен из 20 прямых кишок пчел с 10 мл воды, а для анализа взято 2 мл полученного экстракта, то результат анализа умножают на 2,5. Чем выше активность каталазы у пчел осенью, тем лучше пчелиные семьи перезимовывают. В результате многочисленных определений активности фермента установлено, что у южных слабо зимостойких пчел она приблизительно в 2 раза меньше, чем у более зимостойких.
Ввиду того, что предлагаемый метод оценки зимостойкости является сравнительным, необходимо определять активность фермента у большого количества пчелиных семей и по результатам анализа отбирать для использования группу пчелиных семей с наиболее высокой активностью каталазы. Но можно поступить по-другому. После того, как будет определена активность каталазы у группы пчелиных семей, зимостойкость которых неизвестна, для контроля определяют активность фермента у пчел тех семей, зимостойкость которых известна пчеловоду (слабая или сильная). Тогда путем сравнения полученных результатов можно установить, насколько анализируемые семьи отличаются от контрольных по данному показателю.
В связи с тем, что наполненность прямой кишки не остается постоянной, уровень активности каталазы со временем также изменяется, однако соотношение ее для зимостойких и слабо зимостойких пчел остается практически неизменным.
Прогнозирование зимостойкости по активности каталазы в летнее время. Метод состоит из нескольких последовательных операций: получения и мечения молодых пчел от анализируемых пчелиных семей, формирования безрасплодных семеек и помещения в пих молодых пчел, отбора и препарирования прямой кишки у меченых пчел и определения активности каталазы в экстракте.
От определяемых семей отбирают по 100-150 только что родившихся пчел. Молодых пчел помещают в садочки, заправленные кормом, с указанием номера семьи, от которой взяты пчелы.
Пчел метят быстро сохнущими яркими красками. Пчелы из разных семей должны отличаться по цвету или по месту нанесения метки. Например, пчел семьи № 1 метят белой точкой на грудном отделе, пчел семьи № 2 - такой же точкой на брюшном. В журнал при этом записывают номер семьи, из которой были взяты молодые пчелы, цвет и место нанесения метки. Если анализируемых пчелиных семей много, то для метки пчел применяют сочетание различных красок, например, для семьи № 5 - белую и красную точку на грудке, для семьи № 0 - такие же точки на брюшке и т. д.
За два-три дня до отбора молодых пчел от исследуемых семей для мечения создают безрасплодную семейку. В качестве таковой используют отводок, нуклеус, пакет или слабую семью. Сила этой семейки должна быть равна 5-6 улочкам. Почти весь расплод из такой семейки убирают (можно оставить лишь небольшое количество расплода), а матку помещают в клеточку Титова. Для исследования большого количества пчелиных семей можно организовать несколько одинаковых безрасплодных семеек. Для уменьшения возможных перелетов одинаково помеченных пчел из одной семейки в другую их располагают как можно дальше одна от другой.
Помеченных различными метками пчел помещают в сформированную семейку, предварительно побрызгав их сахарным сиропом. Через 10-15 дней из каждой группы меченых пчел отлавливают по 15-20 штук для определения у них активности каталазы ректальных желез.
Препарирование прямой кишки и получение экстракта проводятся описанным выше способом. Для исключения влияния па результат анализа бактериальной каталазы прямую кишку перед получением экстракта освобождают от содержимого. Для этого под микроскопом прямую кишку вскрывают в продольном направлении тонкой препаровальной иглой, начиная от ее заднего конца, и следят за тем, чтобы не повредить ректальные железы, расположенные в передней части прямой кишки. Отпрепарированные и освобожденные от содержимого прямые кишки 10 пчел растирают в ступке с чистым песком и 5 мл дистиллированной воды. Каталаза определяется во всем экстракте газометрическим способом. Зимостойким пчелам соответствует более высокая активность каталазы ректальных желез.
Определенно степени подготовленности пчел к зиме. В конце лета в пчелиных семьях нарождаются физиологически молодые пчелы с хорошо развитыми внутренними органами, запасами резервных веществ в теле и пониженным обменом веществ, представляется возможным по величине этих показателей судить о степени подготовленности их к зиме. Для этого в сентябре из каждой семьи отбирают пробы пчел по 90-100 штук и помещают в садочки с кормом. На каждой пробе указывается номер пчелиной семьи.
Одна часть пчел отобранной пробы (30 штук) фиксируется, затем у них определяется степень развития внутренних органов, а другая часть высушивается до постоянного веса для определения резервных веществ. У живых пчел устанавливают также активность окислительных ферментов.
Прогнозирование устойчивости пчел к заболеванию нозематозом. Заболевание пчел нозематозом в конце зимовки сильно ухудшает их состояние и может привести к гибели, поэтому разводить следует пчел, более устойчивых к этому заболеванию. Степень поражения пчел нозематозом устанавливают микроскопическим исследованием их средней кишки или брюшка, однако этим способом можно определить уже заболевших пчел.
В Институте пчеловодства предложено использовать скорость створаживания казеина экстрактом из средних кишок пчел в качестве показателя устойчивости пчел к заболеванию. Разработанный способ и позволяет вести отбор пчелиных семей на их устойчивость к заболеванию нозематозом. Способ этот состоит из трех последовательных операций: взятия пробы пчел из семьи, препаривания средней кишки для получения водного экстракта и определения активности химозина в полученном экстракте.
Для проведения работы необходимы следующие реактивы и оборудование: дистиллированная вода, казеин, хлористый кальций, едкое кали, чистый белый песок, фарфоровая ступка с пестиком, мерные пипетки на 2,5 и 10 мл, стеклянные колбы на 200 и 100 мл, пробирки на 50 мл (диаметром 20 мм), пинцеты, глазные ножницы, штатив для пробирок, секундомер и водяная баня с регулируемой температурой.
Казеин готовят из снятого коровьего молока. Для этого в двухлитровую бутыль наливают 1,4 л молока и медленно в течение 30 мин прибавляю 0,5 н, раствора соляной до pH 4,8. На такое количество молока берется около 150 мл 0,5 н. раствора соляной кислоты. Содержимое бутыли перемешивают в течение 10 мин и оставить стоять 1 ч, а затем удаляют жидкость над осадком при но сифона.
Выпавший осадок переносят на фильтр в большой воронке Бюхнера (кладут два слоя фильтровальной бумаги) и промывают его дистиллированной водой по 100-200 мл 5 раз. Затем осадок экстрагируют эфиром в приборе оцелота и очищенный препарат казеина оставляют стоять на ночь в виде тонкого слоя на стекле для удаления эфиры. Препарат казеина после растирания представляет - белый порошок. Выход препарата из одной порции молока - 30-35 г.
Взятие пробы пчел из семьи. Если анализы проводят осенью, когда в семьях отсутствует расплод, то можно взять среднюю пробу. Для этого из каждой семьи отбирают по 40 50 пчел и помещают в садочек с кормом. На садочке укалывают номер семьи, от которой отобрана проба.
Летом можно использовать молодых пчел в 10-12-дневном возрасте. С этой целью за 10-12 дней до анализа в каждой семье помечают быстро сохнущей краской по 100- только что народившихся пчел. Определение проводят и тот же день.
Препарирование средней кишки и получение экстракта. Анатомировать можно живых пчел пли умерщвленных эфиром. Пчелу берут за грудку левой рукой и пинцетом осторожно отделяют последний сегмент брюшка. Вместе с сегментом извлекают кишечник пчелы. Среднюю кишку отделяют от задней и медового зобика с помощью глазных ножниц и помещают в фарфоровую ступку. После того, как в ступке окажется 20 кишок, в нее и шили небольшое количество чистого кварцевого пески п материал пестиком растирают до получения однородной массы. В полученную массу мерной пипеткой добавляют 10 мл дистиллированной воды и все хорошо перемешивают.
Определение активности химозина. Прежде всего необходимо приготовить 1 %-ный раствор казеина, для чего 1 г его растворяют в 5 мл 1%-ного раствора щелочи (КОН) при подогревании и постепенном добавлении 95 мл дистиллированной воды. При таких колониях большая часть казеина переходит в раствор. По охлаждения в холодной воде в раствор добавляют при постоянном перемешивании 3 мл 10%-ного раствора хлористого кальция.
Анализ проводят в широких пробирках объемом 50 мл. В них последовательно приливают 2 мл экстракта из средних кишок, 3 мл дистиллированной воды и 5 мл 1%-ного раствора казеина, активированного хлористым кальцием. Пробирки ставят в водяную баню при 40°С и одновременно включают секундомер. Периодически резко поворачивая пробирки, отмечают время створаживания казеина в каждой из них. Поворачивание пробирок позволяет более четко обнаружить появление хлопьев казеина. Это можно делать одновременно с пятью пробирками, располагая их в штативе в один ряд. Активность фермента выражается во времени (минуты), за которое происходит створаживание казеина: чем выше активность фермента, тем быстрее заканчивается этот процесс. Высокая активность фермента наблюдается только у пчел, устойчивых к заболеванию нозематозом. Створаживание казеина происходит за 5- 10 мин, в то время как экстракт пчел, предрасположенных к заболеванию, створаживает казеин за 15-20 мин,
