Фенотипы трутней Apis Mellifera на пасеках северной лесостепной зоны Республики Башкортостан

Внутривидовая гибридизация медоносной пчелы приводит к постепенному исчезновению локальных популяций, что способствует потере уникальных генетических комбинаций, сформированных путем естественного отбора в течение длительного периода времени. Таксономически «чистые» трутни развиваются из чистопородных пчелиных маток, при этом необходимо отметить, наличие в северной лесостепной зоне Республики Башкортостан чистопородных пчелиных маток в семьях. Данная ситуация свидетельствует о сохранности биологического потенциала популяции медоносной пчелы в северной лесостепной зоне Республики Башкортостан. Зарегистрированные колебания встречаемости фенотипов трутней среднерусского подвида, являются показателями процессов завоза биологического материала, как непосредственно на пасеки, так и возможно процессами кочевок пасек.

Справка. Вид медоносная пчела подразделяется на 27 подвидов. При этом эволюционно сформированный и экологически адаптированный к обитанию в условиях континентального климата с длительными холодными зимами Северной Европы является подвид темной лесной пчелы, т.е. автохтонная таксономическая группа для центральных и северных регионов России (Apis mellifera mellifera L.), преимущественно обитавшая в лесных экосистемах.

Акцентируя внимание на проблеме внутривидовой гибридизации, ряд специалистов отмечают, что нативные подвиды наиболее приспособлены к местным природно-климатическим условиям, и их исчезновение означает потерю уникальных генетических комбинаций (и признаков), сформированных путем естественного отбора в течение длительного периода времени. А.А. Брагазин с соавторами (2015) отмечал, что широкое распространение гибридизации между аборигенным подвидом медоносной пчелы (среднерусский) России и пчелами южных подвидов (краинский и серый горный кавказский) является острой проблемой современного пчеловодства. Повсеместное распространение гибридов данных подвидов создает угрозу для «чистого» разведения, а, следовательно, ставит сохранения на территории России [Брагазин А.А. (2015) Породная диагностика пчел Нижегородской. Пчеловодство. №6. С.21-22.].

В настоящее время «чистые» таксономические группы встречаются локально (популяции, субпопуляции), в основном в Республике Башкортостан (РБ) на Южном Урале, в Пермском крае, на Среднем Урале, в Республике Татарстан, в Поволжье, в Республике Удмуртия, Кировской области и Алтайском крае. На территории некоторых европейских государств также отмечается незначительная численность данного подвида пчел [Брандорф А.З., Ивойлова М.М. (2017) Проблемы сохранения темной пчелы. Пчеловодство.  №1. С.66-67.].

Справка. Республика Башкортостан расположена на склонах Южного Урала, в основном Предуралье. Башкортостан характеризуется многообразием природных условий, ресурсов и мелиттофильной флоры, что обусловлено его физико-географическим положением. Данные условия и обширные лесные массивы позволяют эффективно развивать интенсивное пчеловодство, на основе таксономически «чистой» группы медоносной пчелы. Как отмечают специалисты, генетическое разнообразие, характерное для природных популяций медоносной пчелы, является одним из наиболее важных условий, необходимых для существования и устойчивого развития пчеловодства.

На территории РБ, одной из сохранившихся популяций медоносных пчел среднерусского подвида является бурзянская, территория обитания которых может являться в некоторой степени рефугиумом для данных пчел. В тоже время, по мнению ряда ученых [Шареева З.В., Ильясов Р.А., Кутлин Н.Г., Поскряков А.В., Николенко А.Г. (2009) Изучение генетической структуры северной части ареала башкирской популяции Apis mellifera mellifera L. Вестник Оренбургского государственного университета. №6(100). С.427-428.], помимо бурзянской популяции в РБ сохранились татышлинская, аскинская и балтачевская популяции, которые способны составлять северо-башкирскую популяцию Apis mellifera mellifera. Специалистами были проведены локальные молекулярно-генетические исследования рабочих особей медоносных пчел на данной территории, в процессе которых были выявлены некоторые резерваты Apis mellifera mellifera [Ильясов Р.А., Дар Ш.А., Дукку У.Х., Кандемир И., Ли М.Л., Озкан Коса А., Николенко А.Г., Квон Х.В. (2019) Современная таксономия пчел Apis mellifera и Apis cerana. Пчеловодство. №9. С.15-19.]. Однако подробные исследования по динамике морфотипной и фенотипической структуры и таксономической оценке медоносных пчел, на пасеках образующих северо-башкирскую популяцию (северная лесостепная зона Республики Башкортостан) отсутствуют. Стоит отметить, что расширение информационно-аналитической базы морфологической характеристики медоносной пчелы на данной территории позволит приблизиться к решению ряда дискуссионных вопросов, накопившихся при изучении, как пчел северной лесостепной зоны, так и в целом башкирской популяции среднерусского подвида.

Справка. К важнейшим направлениям стратегии устойчивого развития экосистем относится сохранение биоразнообразия в аспекте контроля и управления ресурсами. Для осуществления научно обоснованных программ сохранения биоразнообразия необходимо применять различные методы его оценки на разных пространственных шкалах, как для всей совокупности растений и животных, так и для отдельных редких и уязвимых биологических видов. Оценка биоразнообразия с географических позиций позволяет определить ценность и уникальность региональных биомов и экосистем, роль и место природоохранной статус, границы ареалов и факторы, негативно действующие на их популяции. Подобные оценки дают возможность оптимального планирования природоохранных стратегий, разработки необходимых мер по охране и восстановлению исчезающих видов растительности и животного мира.

Цель настоящей работы - оценка фенотипической структуры трутней Apis mellifera на пасеках северной лесостепной зоне Республики Башкортостан.

Материал и методы Работа выполнена в 2017-2021 гг. на базе кафедры биоэкологии и биологического образования ФГБОУ ВО «Башкирский государственный педагогический университет им. М. Акмуллы». Объектом исследований явились трутни медоносных пчел Apis mellifera. Проба на отбор из одной семьи составило по 20 трутней. Сбор проб осуществлен на пасеках 10 административных районов северной лесостепной зоны Республики Башкортостан из 855 пчелиных семей (17700 трутней): Аскинский, Балтачевский, Бураевский, Калтасинский, Караидельский, Краснокамский, Мишкинский, Нуримановский, Татышлинский и Янаульский. В работе применена методика Ф. Руттнера (2006) по оценке морфотипов и ширины волосяной каймы на брюшке трутней [Руттнер Ф. (2006) Техника разведения и селекционный отбор пчел. Практическое руководство. (ISBN 5-271-12030-9). …( пер. с нем.) – 7-е изд., перераб. Москва. Изд-во АСТ: Астрель. 175 с.].

Исследования проводили на сухих образцах пчел. Идентификацию морфотипов (окраска кутикулы на брюшке) проводили визуально, путем сравнения со стандартами. Трутни среднерусского подвида характеризуются морфотипом: О и Is (рис. 1).

Для определения окраски волосков на брюшке (рис. 2), применяли цветовую шкалу проф. Гётце [14]. В шкале окраски выделяют следующие оттенки: серый (песочный и глинистый); коричневый (ржавый и кофейный); черный (дымный и сажа); желтый (гороховый и айвовый).

Результаты исследований. Установлено, что на исследуемой  территории распространены три фенотипа O – темная кутикула (коричневая - кофейная), is - широкая седловидная полоса (черная - дымная), 2R - на кутикуле желтые два кольца (коричневая - кофейная). Как мы видим, всем морфотипам (O, is, 2R) трутней соответствовала окраска волосков на брюшке пчел среднерусского подвида (стандарт - коричнево-черная) (рис. 3).

Установлена максимальная встречаемость трутней с фенотипом среднерусского подвида O (коричневая – кофейная) – 53,2 – 47,8 – 49,5 – 48,9%. Далее по численности идут трутни с фенотипом is(черная - дымная) – 31,8 – 25,2 -31,9 – 29,3 % и 2R (коричневая - кофейная), встречаемость которых составила – 15,0 – 27,10 – 18,6 – 21,8% (рис. 4). Также установлено, что все морфотипы характеризуются наличием окраски волосков соответствующей стандарту Apis mellifera mellifera.

В 2018 г., в отличие от предыдущего года, максимальное количество трутней с фенотипом среднерусского подвида (Apis mellifera mellifera), встречалось только в одном районе и составило 62,2 %, что ниже максимальных показателей предыдущего года на 8,8 % (Бураевский район) и 9,8 % (Краснокамский район). Численность районов, где встречаемость трутней с фенотипом среднерусского подвида (Apis mellifera mellifera) составляла от 51,7 % до 52,7 %, была четыре: Бураевский (52,6 %), Караидельский (51,7 %), Краснокамский (51,8 %) и Татышлинский (52,7 %). В оставшихся районах на исследованных пасеках встречаемость трутней с фенотипом аборигенных пчел (Apis mellifera mellifera) составила от 33,5 % до 48,2 %: Нуримановский – 33,5 %, Балтачевский – 39 %, Калтасинский – 41,7 %, Янаульский – 45,8 % и Аскинский – 48,2 %. В исследованном году встречаемость трутней с фенотипом O (коричневая – кофейная) составила 47,8 %, что выше численности трутней с фенотипом is (черная-дымная) на 22,7 % и 2R-F (коричневая - кофейная) на 20,7 %. В тоже время, встречаемость трутней среднерусского подвида уменьшилась, по сравнению с 2017 годом и составила 5,4 %.

Окраска волосков на брюшке трутней всех морфотипов, также как и в предыдущем году соответствовала стандарту среднерусского подвида - коричневая – кофейная и черная – дымная. При этом, встречаемость трутней с коричневой - кофейной окраской составило 74,9 %, что выше, черной - дымной окраски, на 49,8 %.

В 2019 г. максимальная встречаемость трутневых особей пчел с фенотипом O (коричневая – кофейная) была представлена на пасеках Балтачевского района – 67,4 %. В четырех районах встречаемость данного фенотипа (Apis mellifera mellifera) составила от 50 до 55,7 %: Мишкинский – 50 %, Нуримановский – 50,2 %, Аскинский – 53,2 % и Бураевский район – 55,7 %, соответственно. На пасеках оставшихся пяти районов данный показатель колебался от 41,6 % до 47,5 % (Краснокамский – 41,6 %, Калтасинкий – 43,3 %, Татышлинский – 44,9 %, Караидельский – 46,7 % и Янаульский – 47,5 %).

Установлено, что встречаемость трутней с фенотипом O (коричневая – кофейная) составила 49,5 %, что выше численности особей с фенотипом is (черная - дымная) на 17,6 % и 2R (коричневая - кофейная) на 30,9 %. В тоже время, встречаемость трутней среднерусского подвида в 2019 г. незначительно увеличилась на 1,7 %. При этом, окраска волосков на брюшке трутней всех морфотипов, также как и в предыдущем году соответствовала стандарту Apis mellifera mellifera. Встречаемость трутней с кор.-коф. окраской составила 68,1 %, что выше чер.-дым. окраски на 36,2 %.

В 2020 – 2021 г.г. встречаемость трутней с фенотипом O (кор. – коф) составила 48,5 %, что выше численности особей с фенотипом is (чер.-дым.) на 19,6 % и 2R (кор. - коф.) на 27,1 % (рис. 7).

Результаты исследований показали, что встречаемость трутней среднерусского подвида в 2020 г., в отличие от динамики 2018-2019 гг. уменьшилась на 0,6 %. Окраска волосков на брюшке трутней всех морфотипов, также как и в предыдущем году соответствовала стандарту среднерусского подвида. При этом, встречаемость трутней с коричневой - кофейной окраской составила 70,7 %, что выше черной - дымной окраски на 41,4 % и выше встречаемости в 2019 г. на 2,6 %. В целом за период исследования (2017 – 2020 гг.) было зафиксировано незначительное снижение встречаемости трутней с фенотипом среднерусского подвида (рис. 4).

Выводы. За период исследований было зарегистрировано снижение встречаемости фенотипа пчел среднерусского (Apis mellifera mellifera) подвида на 5,4 % в течение 2017-2018 гг., повышение встречаемости на 1,7 % в 2018 – 2019 гг. и в 2020 году было зафиксировано снижение встречаемости трутней Apis mellifera mellifera на 0,6 %. Подобная тенденция была зафиксирована и по встречаемости трутней с фенотипами is (чер.-дым.) и 2R (кор. - коф.).

Заключение. Подробные исследования по фенотипической структуре трутней медоносных пчел, на пасеках северной лесостепной зоны Республики Башкортостан выявили наличие трех типов фенотипов: O – темная кутикула (коричневая - кофейная), is - широкая седловидная полоса (черная - дымная), 2R - на кутикуле желтые два кольца (коричневая - кофейная). При этом, все идентифицированные морфотипы (O, is, 2R) характеризовались наличием окраски волосков на брюшке соответствующей стандарту пчел среднерусского подвида (Apis mellifera mellifera). С учетом того, что таксономически «чистые» трутни развиваются из чистопородных пчелиных маток, мы можем отметить, наличие на данной территории чистопородных пчелиных маток в семьях. Данная ситуация говорит о сохранности биологического потенциала популяции медоносной пчелы в северной лесостепной зоне Республики Башкортостан. Зарегистрированные колебания встречаемости фенотипов трутней среднерусского подвида, являются показателями процессов завоза биологического материала, как непосредственно на пасеки, так и возможно процессами кочевок пасек.

Источник для подробного ознакомления.

Сабирджонова М.Р., Саттаров В.Н., Исхан К.Ж., Скворцов А.И., Баймуканов Д.А. Фенотипы трутней Apis Mellifera на пасеках северной лесостепной зоны Республики Башкортостан // News of the National academy of sciences of the Republic of Kazakhstan series of biological and medical. Volume 4, Number 346 (2021), 77–84. ISSN 2224-5308. https://doi.org/10.32014/2021.2519-1629.92