Качество спермы у трутней разного возраста

Публикации по вопросам сперматогенеза трутней в основном ограничиваются исследованиями сперматозоидов в семенных пузырьках. В возрасте 13-15 сут трутни активны, хорошо эякулируют и у них наблюдается максимальное накопление в семенных пузырьках жизнеспособной спермы высокой концентрации [2]. Сперматозоиды трутня приобретают высокую метаболическую активность с седьмых суток после выхода имаго, которая становится максимальной на десятые сутки жизни трутня.

Изучая поведение трутней в отцовских пчелиных семьях, В.Д.Броварский отмечает начало продуцирования спермы и появление рожек луковицы ярко-желтого или розового цвета у трутней на 9-11-е сут. Таким образом, по его мнению, трутней в возрасте старше девяти суток можно использовать для отбора спермы [1]. Необходимо отметить, что в своих исследованиях В.Д.Броварский применял искусственную стимуляцию выворачивания эндофаллоса трутней с последующей эякуляцией, как и предполагает технология инструментального осеменения пчелиных маток.

Еще в середине прошлого века имелись опытные данные относительно половой потенции трутней, согласно которым наибольшее количество половозрелых трутней, энергично выбрасывающих совокупительный орган, извергающих семя и слизь, способных спариваться с маткой, бывает в возрасте старше 20 сут [5]. С другой стороны, более поздними трехлетними исследованиями J.Woyke, Z.Jasinsky установлена зависимость между возрастом трутней и концентрацией сперматозоидов в семяприемниках маток. Так, например, в третий сезон осеменений концентрация сперматозоидов от 14-сут трутней составила 4,097 млн., а от 36-сут - 3,175 млн. [6]. J.Rhodes, S.Harden, исследуя взаимосвязь между продуцированием спермы трутнями, их возрастом, временем года и принадлежностью к определенной селекционной линии выявили наибольшую концентрацию сперматозоидов у трутней в возрасте 21 сут [7]. При этом от 40,5 % исследованных ими трутней не получено спермы при искусственной стимуляции выворачивания эндофаллоса.

Одной из задач исследования явилось изучение динамики показателей половозрелости трутней в зависимости от возраста.

Отбирая сперму у половозрелых трутней при инструментальном осеменении пчелиных маток, осеменатор одновременно оценивает половую потенцию трутней - выворачивание эндофаллоса с последующей эякуляцией. Обращает на себя внимание тот факт, что некоторые трутни самостоятельно выворачивают эндофаллос и мгновенно эякулируют при малейшем прикосновении рук осеменатора к брюшку трутня. В то же время отбор спермы является по ряду причин весьма трудоемким процессом. Согласно технологии инструментального осеменения пчелиных маток рекомендуется отбирать из отцовских пчелиных семей не более 60 особей за один раз. Этого количества трутней хватает для осеменения 1-3 маток. При этом по причине недостаточного полового созревания или физиологического состояния не от всех трутней можно получить сперму [1].

Ранее при отборе спермы у трутней для инструментального осеменения пчелиных маток было отмечено частичное или полное отсутствие спермы на конце эндофаллоса (табл.1).

Таблица 1

Влияние возраста трутней на их половую зрелость

В 2015 г. на пасеке НИИ пчеловодства провели опыт по изучению половой потенции трутней в возрасте 17 и 30 сут (табл.2). На момент весенней ревизии опытные пчелиные семьи породного типа «Приокский» имели в гнездах по 9-10 кг меда, 7 улочек пчел, 3-4 сота с разновозрастным расплодом. При этом пользовались следующими методами: живую массу трутней определяли на электронных лабораторных весах GR200 с пределом взвешивания 0,01-210 г; возраст – мечением однодневных трутней; концентрацию сперматозоидов – по методике Ф.Руттнера (1976); активность дегидрогеназ спермы – методом обесцвечивания метиленовой сини по Н.П.Шергину. Биометрическая обработка результатов исследований проведена методами вариационной статистики с проверкой достоверности результатов с помощью критерия Стьюдента и уровня значимости (Р) согласно учебного пособия «Биометрическая обработка данных в биологических исследованиях» с использованием программы Excell.

Таблица 2

Качество половозрелых трутней в зависимости от возраста

Относительное количество трутней, имевших на конце эндофаллоса сперму, в возрасте 17 сут на 6 % меньше аналогичных трутней в возрасте 30 сут. Следовательно, половозрелые трутни в возрасте 30 сут должны обладать лучшей половой активностью и потенцией. Дальнейшие исследования подтвердили это предположение (табл.3).

Из представленных в табл.3 данных следует, что наилучшими показателями качества отличалась сперма у трутней в возрасте 30 сут, как по концентрации сперматозоидов, так и по активности дегидрогеназ. Так, при сравнении 30-сут трутней с 17-сут по концентрации сперматозоидов установлено td=5,7 >tst=2,02 при V=33, 22-сут с 17-сут – td=2,4 >tst=2,09 при V=20. Различия сравниваемых показателей достоверны, при этом в первом случае с высокой степенью надежности.

Таблица 3

Качество спермы разновозрастных половозрелых трутней (n=5)

Сравнительный анализ активности дегидрогеназ спермы 30 и 17-сут трутней показал - td=2,0 = tst=2,02 при V=32; 22 и 17-сут - td=2,2 >tst=2,1 при V=18. Таким образом, различия достоверны и по показателю качества спермы – активности дегидрогеназ.

Анализируя экспериментальные данные по качеству спермы трутней, была установлена обратная тесная корреляция между концентрацией сперматозоидов и активностью дегидрогеназ («дыханием» спермы) (рисунок).

120

100

Время обесцвечивания метиленовой 0 2 4 6 8 Взаимосвязь между активностью дегидрогеназ и концентрацией сперматозоидов трутней.

Полученная величина (r

-0,75) указывает на наличие отрицательной тесной корреляции между концентрацией сперматозоидов и активностью дегидрогеназ, так как t ф= 2,775>tst = 2,02, r

xy= 0,75>rst= 0,30 при V=40 и Р=0,95 значимость коэффициента корреляции достоверна. Коэффициент детерминации, r2=0,567, указывает на то, что активность дегидрогеназ на 57 % зависит от варьирования концентрации сперматозоидов.

Таким образом, «дыхание» спермы тем активнее, чем выше концентрация сперматозоидов. Как показали исследования, концентрация сперматозоидов имеет тенденцию к увеличению с возрастом трутней. Оценивая качество спермы трутней на подвижность, выявлена ее наибольшая активность у трутней в возрасте 30 сут. Исследуемые показатели, безусловно, влияют на оплодотворяющую способность спермы, что следует учитывать при инструментальном осеменении пчелиных маток.

А.Н. Гулов, А.В.Бородачев ФГБНУ НИИ «пчеловодства»