Українська академія аграрних наук

Інститут тваринництва

Остапенко Ліна Миколаївна

УДК 638.2.003.13:638.252

Нові прийоми підвищення життєздатності і продуктивності шовковичного шовкопряда в процесі розведення

06.02.01 – розведення та селекція тварин

Автореферат

дисертації на здобуття наукового ступеня

кандидата сільськогосподарських наук

Харків–2003

Дисертацією є рукопис

Робота виконана в Інституті шовківництва Української академії аграрних наук

Наукові керівники: доктор біологічних наук, професор

Злотін Олександр Зіновійович,

Інститут шовківництва УААН,

головний науковий співробітник лабораторії

технології промислового виробництва коконів та грени

Офіційні опоненти: доктор сільськогосподарських наук, професор

головний науковий співробітник

Медведєв В’ячеслав Олександрович

Інститут тваринництва УААН

доктор сільськогосподарських наук,

старший науковий співробітник

Пилипенко Борис Феодосійович,

пенсіонер

Провідна установа: Інститут розведення і генетики тварин УААН, відділ

відтворення (Київська обл., Бориспільський р-н,

с. Чубинське)

Захист відбудеться 15 квітня 2003 р. о 1000 годині на засіданні спеціалізованої вченої ради Д 65.356.01 Інституту тваринництва УААН за адресою: 62404, п/в Кулинині Харківського району Харківської області

З дисертацією можна ознайомитись у бібліотеці Інституту тваринництва УААН

Автореферат розісланий 15 березня 2003 р.

Вчений секретар

спеціалізованої вченої ради ТКАЧОВА І.В.

ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТИ

Актуальність роботи. Завдання підвищення життєздатності і продуктивності шовковичного шовкопряда в останні роки вийшли на перший план як для племінного, так і промислового шовківництва України.

Пов`язано це, перш за все, з тим, що нові високошовконосні породи і гібриди виявилися менш життєздатними порівняно зі старими, у зв`язку з надзвичайно високою продуктивністю шовку, що неминуче призводить до ослаблення організму шовкопряда (Злотін, 1979, 1989, 1995, 2000; Chavancy, 1992).

Іншим фактором, який зумовлює зниження життєздатності шовковичного шовкопряда на вигодівлях в Україні, є погіршення екологічних умов і високий антропогенний тиск на біогеоценози (Злотін, 1998, 2000; Маркіна, Злотін, Головко, 2001).

Звідси – актуальність подальшої розробки високоефективних прийомів підвищення життєздатності і продуктивності шовкопряда на всіх етапах розведення (Злотін, 1982, 1989; Злотін, Головко, 1993; Петрова, 2000, 2001; Маркіна, Злотін, Головко, 2001).

Зв`язок роботи з науковими програмами, планами, темами. Робота проводилася відповідно до науково-технічної програми “Шовківництво” “Розробити ефективні технології виробництва шовкової сировини на основі високопродуктивних нових порід і гібридів шовковичного шовкопряда та сортів шовковиці”, реєстраційний номер 0101U001891 (1998-2001 р.).

Мета і завдання досліджень. Розробити нові прийоми підвищення життєздатності племінного матеріалу шовковичного шовкопряда у фазах гусениці і лялечки, які базуються на особливостях біології онтогенезу (характеру прояву таксисів гусениць, урахуванні параметрів коконів-самок), а також функції цих фаз розвитку в життєвому циклі шовковичного шовкопряда.

Для досягнення мети були поставлені такі завдання:

1.

2.

3.

Об’єкт досліджень – оптимізація та прогнозування життєздатності і продуктивності шовковичного шовкопряда у фазах гусениці та лялечки.

Предмет досліджень – розробка прийомів відбору високожиттєздатних гусениць за реакцією хемотаксису і прогнозування продуктивності культур шовкопряда за масою коконів-самок.

Методи досліджень – прийняті лабораторні методи експерименту з шовковичним шовкопрядом і статистична обробка отриманих результатів: добору гусениць-“мурашів” за максимальною інтенсивністю реакції хемотаксису, селекції шовкопряда за цією ознакою впродовж пяти поколінь, визначенням резистентності шовковичного шовкопряда щодо штучного зараження вірусом ядерного поліедрозу залежно від способу відбору на вигодівлю.

Оцінка кормової цінності сортів шовковиці за інтенсивністю реакції хемотаксису гусениць-“мурашів” на сигнал запаху листя відповідного сорту.

Прогнозування життєздатності і продуктивності гібридів шовковичного шовкопряда за реакцією гусениць-“мурашів” на сигнал запаху листя і за кількістю важких коконів-самок у партіях.

Наукова новизна одержаних результатів. Уперше в результаті аналізу механізмів прояву реакції хемотаксису в гусениць-“мурашів” шовковичного шовкопряда як складової частини реакції трофотаксису, виходячи з її функціональної ролі в житті виду, було обгрунтовано та експериментально доведено існування прямої залежності між інтенсивністю реакції хемотаксису гусениць-“мурашів” і їх життєздатністю, продуктивністю та стійкістю до зараження вірусом ядерного поліедрозу.

Уперше експериментально доведено існування внутрішньопородних відмінностей у ступені чутливості гусениць шовковичного шовкопряда до запаху листя шовковиці і високу ефективність внутрішньопородної селекції за даною ознакою.

Виходячи з особливостей механізму вибору гусеницями шовковичного шовкопряда корму, якому вони віддають перевагу, вперше експериментально встановлено існування прямої залежності між інтенсивністю реакції хемотаксису гусениць-“мурашів” на запах листя шовковиці певного сорту і його харчовою цінністю для гусениць при кормовипробуванні.

Уперше запропоновано два тест-методи паралельної оцінки гібридів шовковичного шовкопряда при їх станційних випробуваннях, що дають змогу одночасно прогнозувати їх життєздатність (за інтенсивністю реакції хемотаксису гусениць-“мурашів”) і продуктивність (за кількістю важких коконів-самок).

Практична цінність роботи в тому, що вперше запропоновано новий спосіб відбору високожиттєздатних і продуктивних, з підвищеною стійкістю до зараження ядерним поліедрозом, гусениць шовковичного шовкопряда за інтенсивністю їх реакції хемотаксису на ослаблений сигнал запаху листя шовковиці.

Запропоновано експрес-метод оцінки кормової якості листя шовковиці кандидатів у сорти за інтенсивністю реакції хемотаксису гусениць на запах листя.

Рекомендовано комплексний експрес-метод прогнозування життєздатності і продуктивності гібридів шовковичного шовкопряда при їх станційних випробуваннях, що базується на врахуванні інтенсивності реакції хемотаксису гусениць гібриду і кількості важких коконів-самок (що на 0,2 г і більше перевищують середню вагу коконів-самок).

Результати досліджень перевірені у виробничих умовах на базі Інституту шовківництва УААН та в племінному цеху Миргородського гренажного заводу Полтавської області.

Особистий внесок дисертанта. Робота є самостійним дослідженням автора. Планування і проведення досліджень, вигодівля порід шовковичного шовкопряда, математична обробка отриманих даних, підготовка матеріалів до публікації, формулювання основних висновків роботи і рекомендацій виконані повністю автором, окрім розділу “Експрес-методи прогнозування життєздатності і продуктивності гібридів шовковичного шовкопряда, які знаходяться на стадії випробування”, який виконано у співавторстві.

У публікаціях, написаних у співавторстві, автору належить експериментальне і, частково, теоретичне обгрунтування роботи.

Апробація результатів дисертації. Матеріали дисертації були представлені на щорічних засіданнях Ученої ради Інституту шовківництва УААН (Мерефа, 1999–2001), на засіданнях Харківського відділення Українського ентомологічного товариства (Харків, 2000), на Республіканській ентомологічній конференції, присвяченій 50-й річниці заснування Українського ентомологічного товариства (Ніжин, 19–23 серпня 2000 р.), на Всеукраїнській науковій конференції молодих учених “Агроекологія як основа стабільності сільського господарства” (Харків, 11–13 жовтня 2000 р.), на III регіональному семінарі молодих учених і студентів “Проблеми хімічної екології рослин” (Харків, 4 квітня 2001 р.), на конференції молодих учених “Современные проблемы генетики, биотехнологии и селекции” (Харків, 2–7 липня 2001 р.), на Міжнародній науковій конференції “Нові методи досліджень у тваринництві” (Харків, 31 жовтня – 1 листопада 2001 р.).

Публікації. За темою дисертації опубліковано 7 праць, з них 2 – тези, 5 – у фахових журналах.

Структура та обсяг дисертації. Дисертація складається зі вступу, 3 розділів, висновків і рекомендацій виробництву, списку літератури. Текст дисертації викладено на 114 сторінках друкованого тексту, таблиць 20 (на 20 сторінках). Список літературних джерел включає 253 найменування, з яких 52 зарубіжних авторів.

ЗМІСТ РОБОТИ

Сучасний стан питання підвищення життєздатності і продуктивності шовковичного шовкопряда при племінному розведенні

Розглянуто літературні дані з сучасного стану проблеми підвищення життєздатності і продуктивності шовковичного шовкопряда при племінному розведенні. Аналіз проблеми свідчить, що, незважаючи на відносно велику кількість існуючих прийомів оптимізації шовкопряда за життєздатністю і продуктивністю, зовсім не розроблені прийоми оптимізації культури шовкопряда, які б базувалися на врахуванні особливостей прояву різних таксисів шовкопряда, особливо хемотаксису. Не вивчені питання можливості використання реакції хемотаксису як складової частини реакції трофотаксису для оцінки кормової цінності сортів шовковиці.

Недостатньо вивчені питання прогнозування життєздатності і продуктивності шовковичного шовкопряда на стадії лялечки.

Ці питання і визначили мету і коло завдань наших досліджень.

МАТЕРІАЛИ ТА МЕТОДИ ДОСЛІДЖЕНЬ

У роботі використовували моновольтинні породи та гібриди шовковичного шовкопряда, районовані в Україні: Білококонна 1 поліпшена (Б-1пол.), Білококонна 2 поліпшена (Б-2пол.), Мерефа 6 (Мер.-6) і Мерефа 7 (Мер.-7), а також гібриди селекції Інституту шовківництва УААН Укр.-21Мер.-8, Укр.-20хУкр.-19 та їх зворотні комбінації.

Досліди проводили впродовж трьох років (1999–2001) у весняну і літню вигодівлі на оптимальному фоні для порід, а також при оптимальному та песимальному агрофонах – при випробуванні гібридів.

Інкубацію грени, вигодівлю гусениць, папільонаж, а також зберігання грени в період літньо-осіннього спокою і зимівлі виконували за стандартною методикою розведення шовковичного шовкопряда (Головко, Злотін, Кириченко, 1992).

Життєздатність (Ж) гусениць визначали за співвідношенням вихідної кількості гусениць, узятих на вигодівлю, до кількості отриманих здорових лялечок:

,

де ЗК – кількість здорових лялечок, шт.;

Лвих – вихідна кількість гусениць, узятих у досліді, шт.

Вихідну кількість особин, узятих на вигодівлю, знаходили ваговим методом узяття гусениць з паралельною фіксацією наважок спиртом і їх підрахунком. Розбіжність у кількості гусениць між наважками становила 1–2, що свідчить про високу точність.

Урожай коконів (Ук) – масу сирих (живих) коконів, кг, одержаних у результаті вигодівель шовковичного шовкопряда, – підраховували за формулою:

,

де В – вага зібраних коконів у повторності, кг;

А – вага гусениць у повторності, г.

Кількість сортових коконів визначали за результатами сортування, відповідно до ГОСТу 3707–55 (дія ГОСТу пролонгована в Україні).

Загальну життєздатність культури шовковичного шовкопряда і перспективний ріст чисельності – за формулами (Злотин, Чепурная, 1994).

Інтенсивність реакції хемотаксису гусениць-“мурашів” визначали за кількістю гусениць, що перейшли на привабливу поверхню стандартної площі за певний час.

Вигодівлю гусениць проводили згідно з існуючими рекомендаціями для умов України (Злотін, Плугару, 1989).

Особливості методики виконання окремих дослідів наведені у відповідних розділах.

Облік експериментальних даних здійснювали відповідно до прийнятих методик (Злотін, 1989), математичну обробку результатів – прийнятими в біології методами (Урбах, 1963; Лакін, 1990).

Розрахунки проведені на мікрокалькуляторі “Электроника МК-71” і з допомогою комп’ютера з процесором Intel Celeron-366 (“Статистична програма” Mikrosoft Excel-97).

РЕЗУЛЬТАТИ ЕКСПЕРИМЕНТАЛЬНИХ ДОСЛІДЖЕНЬ

Добір високожиттєздатних і продуктивних гусениць шовковичного шовкопряда за інтенсивністю реакції хемотаксису

У шовківництві, на жаль, зовсім не використовуються прийоми добору, які базувалися б на врахуванні особливостей прояву тропізмів і таксисів у ольфакторній орієнтації гусениць шовковичного шовкопряда, у той час як саме ці таксиси визначають успіх виживання виду в перші години його життя.

Відомо, що гусениця в пошуках кормової рослини за градієнтом концентрації харчового атрактанту може пересуватися лише на декілька сантиметрів від джерела запаху (Kennedy, 1977) завдяки прояву реакції позитивного хемотаксису і тільки на останньому етапі включаються механічні і зорові аналізатори (Шапіро, 1984).

Якщо припустити, що гусениці з вищою чутливістю до запаху листя шовковиці швидше потрапляють до місця живлення, то вони мають вищі шанси вижити і, враховуючи те, що існує пряма залежність між руховою активністю і життєздатністю, повинні бути життєздатнішими і, можливо, продуктивнішими.

Для того, щоб відібрати найчутливіших до запаху листя шовковиці гусениць, необхідно ослабити інтенсивність сигналу (запаху листя).

Для цього було змінено характер відбору гусениць на натертий листям шовковиці папір. Його накладали на гусениць зворотним (ненатертим) боком, що ослабляло приваблюючий сигнал. Крім того, було обмежено час переходу гусениць на сигнал, що давало змогу відібрати найчутливіших до запаху листя шовковиці гусениць – тобто тих особин, які мають найбільш інтенсивну реакцію хемотаксису. При цьому ми виходили з припущення, що особини, котрі мають найбільшу чутливість до запаху листя шовковиці, повинні мати більшу життєздатність і, можливо, продуктивність.

У досліди було уключено ще варіант добору гусениць на приваблюючу поверхню (лист, на який на відстані 6–9 см від місця відродження гусениць було нанесено приваблюючі запахом шовковиці смуги – “хемотаксис-матриця”).

Результати вивчення впливу добору гусениць-“мурашів” шовковичного шовкопряда на вигодівлю за інтенсивністю реакції хемотаксису на його біологічні показники наведені в табл.1.

Таблиця 1

Вплив відбору гусениць-“мурашів” шовковичного шовкопряда

на вигодівлю за інтенсивністю реакції хемотаксису на його основні біологічні показники (середнє за 1999–2001 рр.)

Варіанти | Життєздатність

гусениць, % | Урожай коконів,

кг | Сортових коконів,

%

Весна | Літо | Весна | Літо | Весна | Літо

Контроль

(без добору) |

79,90,95 |

76,70,9 |

3,810,04 |

3,640,27 |

67,71,10 |

64,70,98

Добір: за реакцією хемотаксису |

86,51,16* |

79,80,1* |

4,170,11* |

3,580,30 |

84,00,83** |

75,41,60*

на “матрицю” | 89,50,09* | 87,01,3* | 4,290,01* | 3,210,10 | 72,00,31* | 80,01,54*

* – Р0,05; ** – Р<0,01.

Одержані результати свідчать про те, що добір гусениць-“мурашів” за інтенсивністю реакції хемотаксису призводить до вірогідного підвищення їх життєздатності і сортового складу коконів як у весняну, так і в літню вигодівлі. Урожай коконів підвищився лише навесні, у той час як улітку відмічена тенденція до його зниження. Останнє, на нашу думку, зумовлено гіршою якістю листя улітку, ніж навесні, тому при нормованому годуванні більша кількість гусениць, що вижили в цих варіантах, має менші можливості для задоволення своїх потреб у їжі, що призводить до зниження врожаю.

Подальші дослідження показали, що скорочення інтервалу часу для переходу гусені на запах листя з 30 до 15 хв сприяє добору більш життєздатних гусениць, біологічні показники яких на рівні варіанта “матриця”, а технологічність цього прийому значно простіша.

Установлено, що добір гусениць за інтенсивністю реакції хемотаксису позитивно впливає на репродуктивну здатність імаго-самок шовковичного шовкопряда: маси кладки яєць і вихід грени з 1 кг коконів, пущених у папільонаж, зросли на 11,2 %.

Експериментальне підтвердження факту гетерогенності культур шовковичного шовкопряда за інтенсивністю реакції хемотаксису гусениць-“мурашів” до запаху листя шовковиці зумовило доцільність проведення селекції за цією ознакою. Протягом шести поколінь добирали за цією ознакою, і в третьому та шостому поколіннях визначали біологічні показники відібраного біоматеріалу.

У контрольному варіанті протягом шести поколінь добирали гусениць-“мурашів”, користуючись існуючим методом, а при доборі за інтенсивністю реакції хемотаксису – тих, що перейшли на ненатертий бік паперу за 30 хв. Для досліду було закладено 5 ліній, по 10 родин у кожній, з яких для подальшого розведення добирали по одній родині з найвищими показниками інтенсивності реакції хемотаксису гусениць-“мурашів” шовковичного шовкопряда.

Унаслідок добору протягом шести поколінь інтенсивність реакції хемотаксису гусениць-“мурашів” зросла у 2,2 раза порівняно з контролем.

Результати впливу добору за показником інтенсивності реакції хемотаксису на біологічні ознаки шовковичного шовкопряда в третьому і шостому поколіннях наведені в табл.2.

Таблиця 2

Вплив селекції шовковичного шовкопряда на підвищення інтенсивності реакції хемотаксису гусениць-“мурашів” на основні біологічні

та господарсько-цінні ознаки (1999–2001 рр.)

Покоління | Добір на підвищення інтен-сивності реакції хемотаксису | Контроль (без відбору)

добору | Життєздатність гусениць, % | Урожай коконів, кг | Життєздатність гусениць, % | Урожай коконів, кг

А3 | 87,9±1,7* | 3,98±0,02** | 80,1±1,8 | 3,57±0,02

А6 | 94,9±1,0** | 4,47±0,01*** | 81,8±1,7 | 3,63±0,01

* – Р0,05; ** – Р<0,01; *** – Р0,001.

З наведених даних видно, що вже в третьому поколінні добору життєздатність гусениць вірогідно перевищувала цей показник у контролі на 7,8 % (Р<0,05), а в шостому – на 13,1 % (Р<0,01). Вірогідно підвищився й урожай коконів у третьому поколінні – на 0,41, у шостому – на 0,84 кг (Р<0,01).

Таким чином, уперше доведена висока ефективність селекції шовковичного шовкопряда на підвищення інтенсивності реакції хемотаксису гусениць-“мурашів” і позитивний її вплив на життєздатність та продуктивність шовковичного шовкопряда.

Вплив способу добору гусениць шовковичного шовкопряда на стійкість щодо вірусу ядерного поліедрозу

Ураховуючи те, що захворювання шовковичного шовкопряда на ядерний поліедроз завдає величезної шкоди шовківництву України (Кириченко, Головко, Чмутова, 1995), було проведено дослідження з вивчення впливу нового способу добору гусениць-“мурашів” шовкопряда на вигодівлю за інтенсивністю реакції хемотаксису на стійкість їх до зараження вірусом поліедрозу.

У зв’язку з тим, що такі гусениці мають вищу життєздатність, було зроблено припущення, що вони виявляться більш стійкими до інфекції.

З цією метою вивчено основні показники (фактори) резистентності гемолімфи гусениць за різних способів добору на вигодівлю згідно з прийнятою методикою (Злотін, 1989).

У відповідь на зараження вірусом поліедрозу сталися суттєві зміни в складі фагоцитуючих зрілих диференційованих клітин і вмісті фібронектину, але зниження цих показників у варіанті добору гусениць за інтенсивністю реакції хемотаксису було менш значним, ніж у контролі: так, у породи Б-2пол. ця різниця між фагоцитами навесні склала 19,2, улітку – 9,9 %; у Б-1пол. – весною – 14,6, улітку – 7,8 % (Р<0,01). Вірогідні відмінності порівняно з контролем отримано й за вмістом фібронектину. Значення всіх показників (факторів) резистентності і до зараження в цьому варіанті було вищим, ніж у контролі.

Тому слід було очікувати і підвищення фактичної резистентності гусениць на вигодівлях. У дослідах гусениць на другий день четвертого віку заражали вірусом ядерного поліедрозу суспензією поліедрів (25 тис. поліедрів/мл) груповим методом із розрахунку 12 мл суспензії на 50 г листя, яке згодовували в ранкову годівлю 300 гусеницям.

Результати дослідів наведено в табл.3.

З наведених показників видно, що при відборі гусениць-“мурашів” за інтенсивністю реакції хемотаксису їх стійкість щодо зараження вірусом ядерного поліедрозу зростає, і це призводить до зменшення кількості загиблих гусениць та підвищення їх життєздатності.

Спостерігаються породні відмінності в ступені стійкості до вірусу ядерного поліедрозу.

Новий експрес-метод оцінки кормової цінності сортів шовковиці

для шовковичного шовкопряда

Актуальність селекційної роботи по створенню нових високопродуктивних сортів з високою кормовою цінністю не викликає сумніву, бо вони можуть вирішити основне завдання – забезпечити необхідну кількість корму для шовківництва України.

Однак нові сорти за своєю кормовою цінністю дещо поступаються дикій формі Хасак. Біохімічні дослідження основних груп поживних речовин листя шовковиці в більшості випадків не дають змоги виявити кормову цінність і привабливість для гусениць того чи іншого сорту, через те що привабливість листя і ступінь його зїдання залежать не тільки від кількості і співвідношення основних груп поживних речовин, а й від присутності в листі багатьох речовин вторинного обміну, а також структурних особливостей листової пластинки (Злотін, 1970; Шапиро, 1985). Тому кормову цінність листя шовковиці визначають за результатами кормовипробувальних вигодівель (Головко та ін., 1992).

Таблиця 3

Вплив зараження гусениць шовкопряда вірусом ядерного поліедрозу на їх

загибель залежно від способу добору “мурашів” на вигодівлю (середнє за 1999–2001 рр.)

Варіант | Варіант | Загибель від поліедрозу, % | Життєздатність гусениць, %

Добору | зараження | Весна | Літо | Весна | Літо

Б-1пол. | Б-2пол. | Б-1пол. | Б-2пол. | Б-1пол. | Б-2пол. | Б-1пол. | Б-2пол.

За

Реакцією хемотаксису |

Суспензія |

34,51,4 |

26,11,3 |

45,71,3 |

39,51,6 |

59,51,5* |

73,31,1* |

51,51,7* |

56,41,6*

За

Прийнятою

Методикою | поліедрів |

43,01,8* |

36,41,5* |

54,51,5* |

45,91,3* |

54,81,9 |

61,11,4 |

45,31,5 |

49,21,5

Контроль | Дистильо-вана вода | 1,8– | ** | 3,70,3 | 1,90,2 | 80,01,6 | 85,91,1 | 70,11,3 | 76,91,4

* – Р0,05.

** – навесні загибель у контролі була менше 1 %.

Така оцінка кандидатів у сорти шовковиці трудомістка, потребує багато часу і попереднього розмноження сорту. Тому розробка експрес-методу оцінки кормової цінності кандидатів у сорти шовковиці – вкрай актуальне питання.

Шовковичний шовкопряд чутливий до якості корму. Реакція хемотаксису гусениць-“мурашів” обумовлена присутністю в листі атрактивних речовин (Злотін, 1970), тому при проведенні експрес-методу оцінки кормової якості сортів виникла думка про використання здатності гусениць вибирати найпривабливіший корм для живлення. При цьому ми виходили з припущення, що між ступенем привабності листя шовковиці для гусениць і його кормовою якістю існує пряма залежність. Останнє перевіряли шляхом кормовипробувальної вигодівлі гусениць.

Завданням досліджень було визначити інтенсивність реакції хемотаксису гусениць-“мурашів” на двох кандидатів у сорти шовковиці селекції Інституту шовківництва – Українську 510 і Харківську 14 порівняно з Хасаком.

Ураховували результати впливу вигодівлі гусениць кожним із сортів на біологічні і господарські ознаки шовкопряда. Результати досліджень наведені в табл. 4.

Таблиця 4

Інтенсивність реакції хемотаксису гусениць-“мурашів” шовковичного шовкопряда на запах листя і біологічні та господарські ознаки при їх вигодівлі дослідними сортами шовковиці (середнє за 1999–2001 рр.)

Сорт

шовковиці | Інтенсивність реакції хемотаксису гусениць,

шт./ % (до еталону) | Життєздат-ність гусениць,

% | Урожай коконів,

кг | Сортові кокони,

%

Хасак (еталон) | 1904

100 | 87,002,0 | 3,890,03 | 90,00

Українська 510 | 1273*

68,8 | 83,001,8* | 3,780,02* | 89,80

Українська 14 | 935

48,9 | 76,001,9 | 3,510,04 | 85,90

* – Р0,05.

Проаналізувавши результати трилітніх досліджень, можна зробити висновок: існує залежність між інтенсивністю реакції хемотаксису гусениць-“мурашів” на запах листя шовковиці певного сорту і його кормовою цінністю для шовковичного шовкопряда. З наведених даних видно – максимальна інтенсивність реакції хемотаксису відмічена на запах листя дикої форми Хасак. При кормовипробувальній вигодівлі листям цього сорту одержано найвищі біологічні і господарські ознаки шовкопряда.

Близькі показники отримані в другого за інтенсивністю реакції хемотаксису гусениць сорту Українська 510 (відмінності за всіма ознаками порівняно з еталоном невірогідні).

Кандидат у сорти Харківська 14 мав найменшу приваблюючу здатність для гусениць-“мурашів”. Результати кормовипробувальної вигодівлі свідчать, що в цьому варіанті отримано вірогідно нижчі біологічні і господарські ознаки шовковичного шовкопряда.

Уперше запропонований новий експрес-метод оцінки кормової цінності кандидатів у сорти шовковиці для гусениць шовковичного шовкопряда під час станційного сортовипробування, що значно прискорить їх проведення і зменшить трудовитрати.

Експрес-метод прогнозування життєздатності і продуктивності гібридів шовковичного шовкопряда при їх випробуванні

Основне завдання державного випробування полягає в тому, щоб у короткий термін і з найбільшою обєктивністю виявити кращі нові гібриди для їх районування (Злотін, Плугару, 1989).

Існуюча система передбачає впродовж 3–4 років станційне випробування гібридів, а потім державне. Обсяг випробування завжди великий (20–30 гібридних комбінацій) і потребує великих витрат на його проведення.

Тому пошук експрес-методів прогнозування життєздатності і продуктивності гібридів, що випробовуються, – досить актуальне питання.

При розробці нового експрес-методу оцінки гібридів, що випробовуються за життєздатністю і продуктивністю, ми виходили з таких міркувань (Даньшина, Кривда, Остапенко, Сафонова, 2000).

Раніше було встановлено (Остапенко, 2000) існування прямої залежності між інтенсивністю реакції хемотаксису гусениць-“мурашів” на запах листя шовковиці і їх життєздатністю та продуктивністю.

Дослідження Кривди (1998, 2000) показали, що відбір за максимальною масою коконів призводить до збільшення кількості великих коконів (переважно самок) і до підвищення врожайності.

Тому виникла думка про можливість прогнозування продуктивності шовкопряда за кількістю великих коконів (на 0,2 г і більше за середню масу кокона-самки), а життєздатності – за інтенсивністю реакції хемотаксису гусениць-“мурашів”.

Роботи проводили під час станційних випробувань гібридів селекції Інституту шовківництва (1999–2000 рр.) на оптимальному і песимальному агрофонах вигодівель (останній передбачає зниження температури приміщення на 3 С проти оптимальної, скорочення кількості і норми годівлі (600 кг на 1 коробку гусениць)).

Відбирали гусениць за інтенсивністю реакції хемотаксису за описаною методикою, виражаючи у відсотках до контролю.

Основні показники розраховували за формулами (Злотін, Чепурна, 1994).

Як еталон було взято районований в Україні гібрид Мер.-6Мер.-7 (стандарт).

Комбінації нових гібридів створені на базі порід української, болгарської та японської селекцій. Усі породи зарубіжної селекції пройшли попередню оцінку, акліматизацію і лише після цього були використані в процесі селекції.

Новий підхід, на нашу думку, дає змогу прогнозувати перспективність гібридів одночасно за двома головними параметрами – життєздатністю та продуктивністю.

Результати досліджень наведені в табл. 5.

Таблиця 5

Оцінка ефективності прогнозування життєздатності та продуктивності шовковичного шовкопряда (середнє по весняних вигодівлях 1999–2000 рр.)

Гібриди |

Загальна життєздатність, % |

Урожай коконів, з 1 г грени, кг |

Великих коконів–самок,

% | Інтенсив-ність реакції хемотак-сису (30 хв.), %

ОФ | ПФ | ОФ | ПФ

Укр.-19хУкр.-20 | 84,85±0,54 | 64,74±0,19 | 4,02±0,04 | 2,59±0,02 | 21,67±0,13 | 54±0,72

Укр.-20хУкр.-19 | 87,52±0,71 | 62,94±0,12 | 3,99±0,04 | 2,39±0,02 | 18,33±0,85 | 61±0,65

Укр.-21хМер.-8 | 86,22±0,21 | 65,78±0,82 | 4,36±0,02* | 2,70±0,01* | 22,03±0,75 | 67±1,41*

Мер.-8хУкр.-21 | 86,50±0,76 | 72,02±0,29* | 4,31±0,01* | 2,76±0,02* | 24,14±0,67* | 69±0,47*

Мер.-6хМер.-7 | 84,91±0,21 | 62,58±0,21 | 3,82±0,03 | 2,39±0,01 | 16,67±0,34 | 52±1,24

* – Р0,05.

З наведених даних видно, що за інтенсивністю реакції хемотаксису гусениць-“мурашів” кращим був гібрид Мер.-8хУкр.-21 і його зворотна комбінація – 69–67 % (різниця вірогідна при Р<0,05).

Фактична загальна життєздатність гібридів на оптимальному фоні вигодівель у всіх гібридів приблизно однакова (різниця не вірогідна), у той час як при культивуванні на песимальному фоні краща загальна життєздатність була в гібрида Мер.-8хУкр.-21 і його зворотної комбінації. Пряма комбінація на песимальному фоні вірогідно перевищує всі гібриди (Р<0,05).

Ті ж самі комбінації мали максимальний урожай коконів на оптимальному (Р<0,05), а також і песимальному (Р<0,05) агрофонах вигодівель

Таким чином, уперше запропоновані два експрес-методи паралельної оцінки гібридів при їх станційних випробуваннях дають змогу одночасно прогнозувати їх життєздатність (за інтенсивністю реакції хемотаксису гусениць-“мурашів” шовковичного шовкопряда) і продуктивність (за кількістю важких коконів-самок, що перевищують на 0,2 г і більше середню вагу кокона даної статі).

Для прискорення процесу оцінки гібридів, що випробовуються, й отримання об`єктивних даних випробувань необхідно вести паралельні випробування на оптимальному і песимальному агрофонах вигодівель.

ВИСНОВКИ

1. У результаті проведених досліджень розроблено нові прийоми підвищення життєздатності племінного матеріалу шовковичного шовкопряда на стадіях гусениці та лялечки, які основані на особливостях біології онтогенезу (характеру таксисів гусениць, а також урахування параметрів коконів-самок) та функцій цих фаз розвитку в життєвому циклі шовковичного шовкопряда.

2. У результаті аналізу механізмів проходження реакції хемотаксису в гусениць шовковичного шовкопряда як складової частини реакції трофотаксису, враховуючи її функціональне значення в житті виду, експериментально доказане зроблене нами припущення про існування прямої залежності між інтенсивністю реакції хемотаксису гусениць-“мурашів” і їх життєздатністю та продуктивністю. Установлено, що добір гусениць за інтенсивністю реакції хемотаксису дає змогу підвищити їх життєздатність навесні на 6,6–9,6 %, улітку – на 3,1–10,3 %, продуктивність навесні на 9,4–12,5%; зросла сортність коконів, підвищилися репродуктивний потенціал самок і вихід грени на 11,2 %. Добори гусениць-“мурашів” за інтенсивністю реакції хемотаксису (15–30 хв) можуть бути використані в племінній та селекційній роботах. Спосіб добору впроваджено у племцеху Миргородського гренажного заводу Полтавської області.

3.Експериментально доведено існування внутрішньопородних відмінностей у ступені чутливості гусениць шовковичного шовкопряда до запаху листя шовковиці і високу ефективність добору за цією ознакою. За шість поколінь добору інтенсивність реакції хемотаксису гусениць зросла у 2,2 раза порівняно з вихідним матеріалом. Добір супроводжувався вірогідним підвищенням життєздатності гусениць на 13,1 і врожаю коконів на 23,1 %.

4. Експериментально доведено, що добір високожиттєздатних гусениць на вигодівлю за інтенсивністю реакції хемотаксису дає змогу відібрати особин з вищими показниками факторів резистентності гемолімфи, що мають вірогідно більшу резистентність до активації латентного вірусу і стійкість до зараження вірусом ядерного поліедрозу (у породи Б-1пол. 4,7–6,7 % навесні і влітку відповідно; у Б-2пол. 2,1–7,2 % відповідно). Відмічені суттєві відмінності щодо стійкості порід до зараження вірусом ядерного поліедрозу та її зменшення від весни до літа.

5. Уперше запропоновано два тест-методи паралельної оцінки гібридів шовковичного шовкопряда при станційних випробуваннях, що дає змогу одночасно прогнозувати їхню життєздатність (за інтенсивністю реакції хемотаксису гусениць-“мурашів”) і продуктивність (за кількістю важких коконів-самок). Для отримання об`єктивної оцінки випробування слід вести одночасно на оптимальному і песимальному фонах культивування.

6. Виходячи з особливостей механізму вибору гусеницями шовковичного шовкопряда і надання переваги певним кормовим рослинам, експериментально встановлено існування прямої залежності між інтенсивністю реакції хемотаксису гусениць-“мурашів” на запах листя шовковиці певного сорту і його харчовою цінністю для гусениць при кормовипробуванні.

7. Запропоновано новий експрес-метод оцінки кормової якості листя кандидатів у сорти шовковиці на етапі станційних випробувань за інтенсивністю реакції хемотаксису гусениць-“мурашів” шовковичного шовкопряда на ослаблений сигнал запаху листя кандидатів у сорти шовковиці, що випробовуються, і доведена його висока ефективність.

8. У результаті впровадження розроблених нами способів підвищення життєздатності шовковичного шовкопряда можно забезпечити потенціальну економічну ефективність із розрахунку на одиницю: 543 грн на одну коробку гусениць весною та 422 грн – влітку.

РЕКОМЕНДАЦІЇ ВИРОБНИЦТВУ

1. Племцехам і племінним шовкостанціям проводити добір високожиттєздатних гусениць-“мурашів” на покладочному матеріалі і супереліті за інтенсивністю реакції хемотаксису гусениць, накладаючи протягом 30 хв на “мурашів” папір, натертий листям шовковиці (зворотним ненатертим боком).

2. При станційних сортовипробуваннях кандидатів у сорти шовковиці для попередньої оцінки кормової якості листя використовувати експрес-метод оцінки за показником інтенсивності реакції хемотаксису гусениць на даний сорт.

3. При станційних випробуваннях гібридів застосовувати прогнозування їх життєздатності за показником інтенсивності реакції хемотаксису гусениць-“мурашів”, а продуктивність – за кількістю коконів-самок, що на 0,2 г і більше перевищують середню масу особин даної статі.

Основні публікації за темою дисертації:

1. Остапенко Л.М. Вплив добору гусениць-“мурашів” за реакцією хемотаксису на репродуктивну здатність шовковичного шовкопряда // Наук.-техн. бюл. Ін-ту тваринництва. – Харків, 2001.– № 80.– С. 85–88.

2. Остапенко Л.Н. Новый подход к оценке кормовой привлекательности кандидатов в сорта шелковицы // Сб. тезисов Междунар. конф. молодых ученых “Современные проблемы генетики, биотехнологии и селекции растений” (Харьков, 2–7 июля 2001 г.). – Харьков, 2001. – С. 104–105.

3. Остапенко Л.М. Селекція гусениць-“мурашів” шовковичного шовкопряда за інтенсивністю реакції хемотаксису // Наук.-техн. бюл. Ін-ту тваринництва. – Харків, 2002. – №81.– С. 98–101.

4. Остапенко Л.Н., Злотин А.З. Новый способ отбора высокожизнеспособных гусениц тутового шелкопряда по реакции хемотаксиса // Изв. Харьк. энтомол. об-ва. – 2000. – Т. 8. – Вып. 1. – С. 173–175 (Особистий внесок – 75 %).

5. Остапенко Л.Н., Злотин А.З. Отбор высокожизнеспособных гусениц тутового шелкопряда Bombyx mori L. (LEPIDOPTERA: Bombycidae) по реакции хемотаксиса // Изв. Харьк. энтомол. об-ва. – 2000. – Т. 8. – Вып. 2. – С. 171–173 (Особистий внесок – 75 %).

6. Остапенко Л.М., Злотін О.З. Добір високожиттєздатних гусениць шовковичного шовкопряда за чутливістю до запаху листя шовковиці // Матеріали Всеукр. конф. молодих учених “Агроекологія як основа стабільності сільського господарства” (Харків, 11–13 жовтня 2000 р.). – Харків, 2000. – С. 64–65 (Особистий внесок – 75 %).

7. Нові заходи прогнозування та оцінки гібридів шовковичного шовкопряда / О.В. Даньшина, Л.С. Кривда, Л.М. Остапенко, Т.В. Сафонова // Вісн. Полтавського держ. с.-г. ін-ту. – 2000. – Вип. 5. – С. 56–57 (Особистий внесок – 25 %).

АНОТАЦІЇ

Остапенко Л.М. Нові прийоми підвищення життєздатності і продуктивності шовковичного шовкопряда в процесі розведення.– Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата сільськогосподарських наук за спеціальністю 06. 02.01 – розведення та селекція тварин. – Інститут тваринництва УААН, Харків, 2002.

У роботі вперше запропонований новий спосіб відбору високожиттєздатних і продуктивних гусениць-“мурашів” за інтенсивністю їх реакції хемотаксису на ослаблений сигнал – запах листя шовковиці. Такі гусениці виявилися більш життєздатними і продуктивними і мають кращі репродуктивні показники в імаго-самок порівняно з відібраними звичайним методом.

Уперше експериментально доведено можливість і високу ефективність селекції шовковичного шовкопряда за цією ознакою (інтенсивність реакції хемотаксису гусениць-“мурашів”).

У результаті добору за цією ознакою інтенсивність реакції хемотаксису зросла у 2,2 раза, що спричинило вірогідне підвищення життєздатності і продуктивності шовковичного шовкопряда.

Доведено, що такі гусениці мають вищу стійкість до вірусу ядерного поліедрозу при штучному їх зараженні завдяки більшій загальній життєздатності, яка зумовлює підвищення активності факторів імунітету гемолімфи.

Розроблений експрес-метод оцінки кормової цінності кандидатів у сорти шовковиці за інтенсивністю реакції хемотаксису гусениць-“мурашів” на запах листя шовковиці певного сорту і підтверджена висока надійність методу при співставленні його даних із результатами кормовипробувальних вигодівель гусениць.

Уперше запропоновано два тест-методи паралельної оцінки гібридів шовкопряда при станційних випробуваннях – за інтенсивністю реакції хемотаксису гусениць (життєздатність) і продуктивністю за кількістю важких коконів-самок у партії (на 0,2 г і більше, ніж середня вага кокона-самки). Підтверджено їх високу надійність.

Ключові слова: шовковичний шовкопряд, хемотаксис, життєздатність, продуктивність, експрес-метод.

Остапенко Л. Н. Новые приемы повышения жизнеспособности и продуктивности тутового шелкопряда в процессе разведения.

Диссертация на соискание ученой степени кандидата сельскохозяйственных наук по специальности 06.02.01 – разведение и селекция животных. – Институт животноводства УААН, Харьков, 2002.

В результате анализа механизмов проявления реакции хемотаксиса у гусениц-“мурашей” тутового шелкопряда как составной части реакции трофотаксиса и исхода из ее функциональной роли в жизни вида впервые было обосновано и экспериментально доказано существование прямой зависимости между интенсивностью реакции хемотаксиса гусениц-“мурашей” и их жизнеспособностью, продуктивностью и устойчивостью к искусственному заражению вирусом ядерного полиэдроза.

Отбор привел к достоверному повышению жизнеспособности гусениц весной и летом, продуктивности (весной), репродуктивного потенциала бабочек-самок и увеличению выхода грены. Достоверно повысилась устойчивость гусениц к искусственному заражению вирусом ядерного полиэдроза.

Впервые экспериментально доказаны возможность и высокая эффективность селекции тутового шелкопряда по интенсивности реакции хемотаксиса гусениц-“мурашей”.

В результате отбора в шести поколениях интенсивность реакции хемотаксиса гусениц-“мурашей” возросла в 2,2 раза, что сопровождалось достоверным повышением жизнеспособности и продуктивности тутового шелкопряда.

Данный способ селекции может оказаться перспективным при аналитической селекции.

Экспериментально показано, что отбор высокожизнеспособных гусениц на выкормку по интенсивности реакции хемотаксиса позволяет брать особей с более высоким значением факторов резистентности гемолимфы, обладающих достоверно более высокой устойчивостью к заражению вирусом ядерного полиэдроза (по породе Б-1ул. 4,7–6,3 % весной и летом соответственно; по Б-2ул. 12,1–7,2 % соответственно).

Отмечены существенные различия в устойчивости пород к заражению вирусом ядерного полиэдроза и ее снижение от весны к лету.

Впервые разработан экспресс-метод оценки кормовой ценности кандидатов в сорта шелковицы по интенсивности реакции хемотаксиса гусениц-“мурашей” тутового шелкопряда на запах листа изучаемого кандидата в сорта шелковицы. Полученные результаты совпали с результатами кормоиспытательной выкормки гусениц листом изучаемых сортов шелковицы, что свидетельствует о высокой надежности нового экспресс-метода и его перспективности при станционной оценке кандидатов в сорта шелковицы.

Впервые была предложена параллельная оценка жизнеспособности и продуктивности гибридов тутового шелкопряда при станционном их испытании с использованием двух тест-методов: оценка жизнеспособности – по интенсивности реакции хемотаксиса гусениц-“мурашей” на запах листа шелковицы; продуктивности – по количеству тяжелых коконов-самок (на 0,2 г и больше средней массы кокона-самки в партии коконов).

Результаты прогнозирования подтверждены данными выкормок гусениц изучаемых гибридов, что свидетельствует о высокой надежности новых тест-методов прогнозирования.

Ключевые слова: тутовый шелкопряд, хемотаксис, жизнеспособность, продуктивность, экспресс-метод.

Abstract

L. M. Ostapenko. New Methods of Improving Viability and Productivity of the Silkworm during Breeding thereof. – Manuscript.

Dissertation for the degree of Candidate of Sciences (Agriculture) in specialty 06 02 01: Animal Selection and Breeding. –Institute for Animal Husbandry, UAAS, Kharkiv, 2002.

In this work for the first time, a method is proposed of selecting high viable and productive “murashis”-new-born caterpillars for the intensity of their chemotaxis response to a weakened signal-mulberry tree leaf smell. Such caterpillars proved to be more viable and productive and have better reproductive indices for imago females as compared with those selected by usual method.

For the first time, the possibility and high efficiency of selecting the silkwoorm for this feature (the intensity of chemotaxis response of “murashis”) is proved in exsperimental way.

As result of selection for this feature, the chemotaxis response intensity increased by 2.2 times thus resulting in respective improvement of viability and productivity of the silkworm.

Such caterpillars have been proven to have a higher resistance to nuclear polyhedrosis virus upon artificial infection thanks to improved general viability caused by improved activity of hemolymph immunity factors.

An instant method of assessing nutritional value of candidates for mulberry varieties for the intensity of murashis` chemotaxis response to leaf smell of mulberry of a certain variety is developed and a high efficiency of this method is proven when comparing its data with the results of feed–trial rearings of caterpillars.

For the first time, two test methods of parallel assessment of silkworm hybrids in station trials, viz., for the intensity of chemotaxis response of caterpillars (viability) and productivity judging by the number of heavy female cocoons in batch (by 0.2 g and on more than the average weight of famale cocoon) are proposed. Their high reliability is confirmed.

Key words: the silkworm, chemotaxis, viability, productivity, express-meethod.

Відповідальний за випуск Медведєв В.О.

Підписано до друку 20.02.2003 р. Формат 60 х 90/16

Обсяг: 1,0 ум.-друк., 1,0 облік.-вид. арк.

Тираж 100 . Замовлення № 349

Ділянка оперативного друку

Інституту тваринництва УААН

62404, м.Харків, п/в Кулиничі