Анотація до роботи:

Броварський В.Д. Обґрунтування технології репродукції бджолиних маток. – Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня доктора сільськогосподарських наук за спеціальністю 06.02.04 – технологія виробництва продуктів тваринництва. – Національний аграрний університет, Київ, 2006.

У дисертації подано експериментальні матеріали з розробки та використання потокової технології штучного осіменіння в репродукції плідних бджолиних маток. На основі комплексних досліджень розмноження медоносної бджоли у зв’язку з поліандрією експериментально і теоретично обґрунтовано міграційні процеси сперми трутнів у статевій системі матки при різних способах її введення, функцію піхвового клапана за репродуктивної діяльності самок. Подано і науково обґрунтовано новий спосіб штучного осіменіння маток. Встановлено оптимальні кількість, кратність та тривалість введення сперми трутнів у статеву систему матки. Рекомендовано ін’єкцію сперми проводити одноразово об’ємом 12-15 мкл протягом 25-30 хв. Це забезпечує краще заповнення сперматозоїдами спермоприймача, що на 16,7-21,4% більше, ніж у маток природного парування та 41,7-53,1% вище порівняно з загальноприйнятим способом штучного осіменіння маток.

Описано основні елементи розробленої потокової технології штучного осіменіння бджолиних маток з використанням новоствореного обладнання, що забезпечує анестезію матки, підготовку її до осіменіння, відбір та введення сперми без застосування апарата штучного осіменіння. Використання нової технології штучного осіменіння підвищує продуктивність праці з штучного осіменіння маток у 10-12 разів, а вихід маток до 96%.

Гістологічними дослідженнями встановлено пошарове розміщення сперми трутнів за одноразового введення її в яйцепроводи матки. Введення сперми в зону піхви матки одноразовими порціями від кількох трутнів сприяє змішуванню її в яйцепроводах і спермоприймачі. При введенні сперми окремого трутня через певні проміжки часу відтворна діяльність матки спрямована на одержання переважно однорідного потомства за батьківським походженням.

Міграція сперми в статевих шляхах матки стимулює розвиток яєчників. Одержано мас-спектри сперми трутнів і встановлено, що у вилученій суміші є сполуки гормонального походження.

Розроблено та апробовано новий спосіб визначення продуктивності сімей за допомогою СО₂. Вивчено поведінку та фізіологічні зміни трутнів під час статевого дозрівання та удосконалено спосіб їх збереження. Розроблено й удосконалено обладнання, способи виведення, збереження і використання племінного матеріалу, досліджено вплив окремих факторів на якість бджолиних маток.

Основні результати роботи впроваджено в розплідницьких господарствах України, в деяких країнах близького і далекого зарубіжжя.

1. На основі власних експериментальних досліджень розроблена принципово нова технологія штучного осіменіння бджолиних маток. Вона базується на біотехнологічних дослідженнях щодо удосконалення способу введення сперми трутнів у статеву систему матки, особливостей міграції сперми в статевій системі матки та обсіменінні яєць, що поглиблює теорію поліандрії у бджіл. Розроблена технологія штучного осіменіння бджолиних маток реалізується потоковим способом виконання технологічних операцій з використанням запропонованого комплексу обладнання.

2. Доведено перевагу введення сперми трутнів у зону піхви бджолиної матки за штучного осіменіння, яка наближає його до природного спаровування та забезпечує вихід племінної продукції до 96%, що у 1,6 раза більше, ніж за ін’єкції еякулятів самців у яйцепроводи.

3. Використання розробленого блоку маткоутримувача та інжектора, а також приладів, які забезпечують поетапне виконання робіт з підготовки маток до штучного осіменіння та введення сперми в її статеві шляхи, скорочує в 10-12 разів витрати часу на проведення технологічних операцій і запобігає травмуванню статевих шляхів матки.

4. Встановлено, що загальна кількість сперматозоїдів у спермоприймачі бджолиної матки становить 4,9-5,2 млн при введенні сперми трутнів у зону піхви одноразово в об’ємі 12-15 мкл або дворазово - по 5-6 мкл. Кратність введення сперми трутнів у статеві шляхи бджолиної матки впливає на її розміщення в спермоприймачі. Показано, що збільшення часу введення сперми трутнів у статеву систему матки з 5-15 до 25-30 хв зменшує відкладання гаплоїдних яєць до 0,1-1,7%, що покращує відтворення робочих бджіл.

5. Застосування штучного осіменіння бджолиних маток спермою трутнів відомого походження порівняно з природним паруванням збільшує відкладання яєць маткою на 6,6-11,4%, підвищує медову продуктивність сімей на 21,3-23,3%, а вихід воску – на 13,5-23,0%.

6. З’ясовано роль піхвового клапана в змішуванні сперми трутнів у процесі її міграції до яйцепроводів і спермоприймача при одноразовому введенні в зону піхви матки. Доведено, що обсіменіння яєць сперматозоїдами трутнів відбувається в зоні, прилеглій до витоку спермоприймача матки, чим досягається вибірковість запліднення яйцеклітин.

7. Встановлено пошарове розміщення сперми трутнів у спермоприймачі матки при її штучному осіменінні за багаторазового введення. Показано утворення С–подібних шарів із сперми різних трутнів у спермоприймачі матки, послідовність формування яких залежить від черговості її введення.

8. Найбільша кількість сперматозоїдів (50-60%) потрапляє до спермоприймача бджолиної матки із сперми введеної при першому осіменінні, а найменше (5-10%) – від останньої.

9. Встановлено, що інтенсивність розвитку яєчників бджолиної матки залежить від тривалості міграції сперматозоїдів до спермоприймача. Наповнення спермоприймача матки у перші 24 год сприяє максимальному розвитку яєчників через дві доби, а при збільшенні часу міграції сперматозоїдів до 48-72 год тривалість їх розвитку становить 4-6 діб.

10. Доведено, що піхвовий клапан бере участь у міграції сперми трутнів з камери жала до яйцепроводів і спермоприймача, регулює обсіменіння яєць шляхом спрямовування їх до витоку вивідного протоку та забезпечує подальше переміщення яйцеклітин у камеру жала матки.

11. Показано, що кратність введення сперми трутнів в зону піхви матки впливає на співвідношення потомства бджіл різного батьківського походження. Одноразове введення сперми різних трутнів у зону піхви матки змінює співвідношення жіночого потомства в бджолиній сім’ї нерівномірно. Триразове ведення сперми окремих трутнів у зону піхви матки у певній послідовності сприяє одержанню більш однорідного потомства бджіл від різних самців, що урізноманітнює походження жіночих особин бджолиної сім’ї.

12. Встановлено, що робочі бджоли із високопродуктивних сімей більш стійкі до дії вуглекислого газу (408,5±3,4 с) порівняно з малопродуктивними (211,8±3,2 с), а їх сім’ї мали на 17,2% більшу силу і за кількістю печатного розплоду переважали менш стійких у 2,7 раза.

13. Встановлено відмінності у місцезнаходженні трутнів української породи в гнізді бджолиної сім’ї, які залежать від температури навколишнього середовища. При температурі повітря 16-18⁰С трутні концентруються на стільниках з розплодом, а при підвищенні температури повітря понад 20⁰С – тільки в кормовій зоні гнізда. З’ясовано, що жива маса трутнів у перші 5 діб розвитку зростає на 0,2-3,7 %, а потім зменшується на 1,1-4,5 %, а їх статева активність проявляється із 7-мої доби життя з максимумом – на 10-12-у добу.

14. Виведення неплідних бджолиних маток з використанням розроблених шпателя з підсвічуванням, матковивідної надставки, а також запропонованого способу вирощування маточного розплоду зменшує затрати часу на перенесення личинок з бджолиних комірок у штучні мисочки на 33,1 % і підвищує їх прийом сім’ями-виховательками у 1,2 раза. Розміщення маточних мисочок в гнізді сім’ї-виховательки під кутом 10⁰ відносно вертикалі площини стільника збільшує вихід маток на 7,9% та їх живу масу – на 4,8%.

15. Удосконалено спосіб виведення бджолиних маток у сім’ях-виховательках, який включає одночасне виховання маточного розплоду різного віку, збільшує прийом личинок на 10,7%, масу маток – на 2,7% та скорочує період експлуатації сімей в 2,3 раза порівняно з базовим варіантом. Використання в сім’ях-інкубаторах рамок-утримувачів кліточок, оснащених захисними жолобами, запобігає травмуванню маток.

16. На основі проведених комплексних досліджень розмноження медоносної бджоли поглиблено теоретичні підходи та практичні прийоми з біології відтворення індивідів соціальної структури виду Apis mellifera, що розширює знання про морфо-функціональну диференціацію жіночих особин сім’ї, поліандрію, диплоїдну і гаплоїдну природу яєць, які продукує бджолина матка.

17. Запровадження розробленої технології і обладнання штучного осіменіння бджолиних маток забезпечує отримання на кожну матку 23,7 грн. додаткової виручки. Окупність розробленого обладнання досягається від осіменіння біля 800 бджолиних маток, на що витрачається близько 8 робочих днів.