Реферат
Введение 3
1 Литературный обзор 6
1.1 Общая характеристика медоносной пчелы Apis mellifera L 6
1.2 Методы исследования медоносной пчелы 12
1.3 Общая характеристика маточного молочка медоносной пчелы 16
2 Материалы и методы исследования 25
2.1 Морфометрический анализ 26
2.2 Морфологический анализ маточников и биохимический анализ
маточного молочка 28
2.3 Молекулярно-генетические методы 28
2.4 Отатистическая обработка результатов 29
3 Результаты и обсуждение 31
3.1 Исследование происхождения пчелиных семей 31
3.2 Морфологический анализ маточников 33
3.3 Биохимический анализ маточного молочка 34
3.4 Оценка информативности микросателлитного локуса mrjp3 как
возможного ДНК-маркера продуктивности семей по маточному молочку .... 37
Заключение 45
Список терминов и определений 47
Список используемых источников и литературы 49
Медоносная пчела Apis mellifera L. является экологически и экономически значимым организмом. В последнее время в популяциях A. mellifera во всем мире, в том числе и России, наблюдаются неблагоприятные процессы, такие как массовая гибель пчелиных семей и бесконтрольная гибридизация пчел (Плахова, 2005; Кривцов, 2008; Монахова и др., 2009; Кривцов и др., 2010; Ильясов и др., 2015б; Ильясов, Николенко, 2016; Jensen, Pedersen, 2005). Эти негативные процессы приводят к уменьшению ареалов локальных популяций медоносной пчелы, адаптированных к определенным природноклиматическим условиям, и потере уникальных генофондов аборигенных пчел. Такая ситуация наблюдается с темной лесной пчелой Apis mellifera mellifera L., признанной исчезающим подвидом на территории Европы и в некоторых западных регионах России (Jensen, Pedersen, 2005; Munoz et al., 2015).
Вышеназванные проблемы затронули также рынок продуктов пчеловодства. За последние годы на мировом рынке и, в частности, на рынке России резко выросло количество некачественной и фальсифицированной продукции пчеловодства. Так, ежегодно в мире производится от 1,7 до 2 млн тонн меда, 30% которого является фальсификатом. Маточное молочко, наряду с медом - один из наиболее часто фальсифицированных пчелопродуктов.
Одним из путей решения некоторых проблем пчеловодства является селекционно-племенная работа с пчелиными семьями. Селекционноплеменная работа обеспечит выведение новых линий и типов пчел с необходимыми биологическими и хозяйственными показателями, устойчивыми к болезням и приспособленными к определенным природно-климатическим условиям. Кроме применения в пчеловодстве методов классической селекции, особое значение в современных условиях приобретает внедрение в практику молекулярно-генетических методов и биотехнологических приемов, а также разработка инновационных методов племенной работы (Каски- нова и др., 2017).
Маркер-опосредованная селекция (MAS, Marker Assisted Selection) - это метод, позволяющий проводить оценку пчелиных семей на генетическом уровне, а именно осуществлять отбор семей по интересующему признаку (например, продуктивности, устойчивости к заболеваниям, зимостойкости) на основе ДНК-маркеров, ассоциированных с данным показателем.
В отличие от других отраслей животноводства (Смарагдов, 2009, 2013, 2018; Бушмелева и др., 2023; Криворучко и др., 2023; Селионова и др., 2023; Balatsky et al., 2021), в пчеловодстве из-за особенностей биологии медоносной пчелы генетические маркеры, в основном, используются в мониторинге популяций A. mellifera, но не в управлении селекционным процессом (Ильясов и др., 2015б, 2016; Каскинова и др., 2015-2017; Николенко и др., 2017; Юнусбаев и др., 2019). Тем не менее, у медоносной пчелы идентифицированы кандидатные ДНК-локусы устойчивости к ряду заболеванй, а также генетические маркеры, ассоциированные с поведенческими и хозяйственными признаками (Lapidge et al., 2002; Graham et al., 2011; Rueppell et al., 2011; Holloway et al., 2012, 2013; Spotter et al., 2012; Tsuruda et al., 2012; Huang, Solter, 2013; Bourgeois et al., 2015; Huang et al., 2015; Nie et al., 2017), которые могут быть применены в селекции для увеличения ее эффективности.
Одним из перспективных для селекционно-племенной работы ДНК- маркеров рассматривается семейство генов mrjps, кодирующее основные белки маточного молочка (Baitala et al., 2010). Так, при исследовании генов семейства (mrjp3, mrjp5 и mrjp8) в бразильской популяции A. mellifera зарегистрирован высокий уровень их вариабельности и показана возможность использования mrjps-генов в качестве молекулярных маркеров, информативных для выделения семей с высокой продуктивностью маточного молочка (Baitala et al., 2010; Parpinelli et al., 2014). Ген mrjp3 включает высокоповторяющийся район - микросателлитный локус (Albert et al., 1999; Chen et al., 2005; Drapeau et al., 2006; Buttstedt et al., 2014), для которого показана ассоциация с продуктивностью маточного молочка. Выявлены высокополиморфные варианты (C, D и F), ассоциированные с повышенной продукцией маточного молочка у африканизированных пчел (Parpinelli et al., 2014; Ruvolo- Takasusuki et al., 2016). Однако согласно предварительным данным, для медоносных пчел, обитающих в Сибирском регионе, не показаны однозначные ассоциации аллельных вариантов локуса mrjp3 с продуктивностью маточного молочка (Островерхова, 2018). Тем не менее, микросателлитный локус mrjp3 может рассматриваться как кандидатный ДНК-маркер для оценки продуктивности маточного молочка у медоносной пчелы, но для его использования в селекции необходимы дополнительные исследования различных популяций и подвидов пчел, обитающих в разных природно-климатических условиях.
...
В настоящем исследовании изучена продуктивность маточного молочка у разных подвидов медоносной пчелы в условиях Сибири и проведена оценка информативности микросателлитного локуса mrjp3 в качестве ДНК- маркера продуктивности пчелиных семей по маточному молочку.
По результатам исследования можно сделать следующие выводы:
1. Пчелиные семьи обской и енисейской линий соответствуют стандарту темной лесной пчелы согласно результатам морфометрического исследования и анализа мтДНК. Семья татарской линии является помесной.
2. Пчелы татарской линии имели самые крупные маточники с минимальным количеством маточного молочка (287 мг), имеющего наименьшую концентрацию кислоты ГДК (1,75%). Пчелы енисейской линии имели самые маленькие маточники с наибольшим количеством маточного молочка (595 мг). Пчелы обской линии содержали в маточниках в среднем 415 молочка. Концентрация вещества ГДК в маточном молочке в среднем составила около 2% у пчел обской и енисейской линий A. m. mellifera. Максимальное количество кислоты, равное 2,22%, выявлено у семьи обской линии
3. Качество маточного молочка у темной лесной пчелы определяется чистопородностью пчелиных семей, генетическим разнообразием микроса- теллитного локуса mrjp3, а также определенным сочетанием аллелей локуса. Микросателлитный локус mrjp3 является информативным для отбора пчелиных семей по продуктивности маточного молочка.
Настоящее исследование является первой попыткой внедрения маркер- опосредованной селекции темной лесной пчелы в практику пчеловодства. Микросателлитный локус mrjp3 может быть использован в качестве ДНК- маркера в селекционной работе по отбору A. m. mellifera семей по продуктивности маточного молочка. Наиболее перспективной линией для отбора семей, высоко продуктивных по маточному молочку, рассматривается енисейская линия темной лесной пчелы.
