Анализ породного состава пчел окрестностей г. Добруш морфометрическими и молекулярно-генетическими методами

Представлены результаты исследований породного состава пчел морфометрическими и молекулярно-генетическими методами на двух выбранных участках. Установлено, что на участках преобладают краинская, карпатская и среднерусская породы. На основе молекулярно-генетического анализа спейсерного участка COI-COII мтДНК 60 особей пчелы медоносной у 56 особей был выявлен аллель Q, характерный для южных карпатской и краинской пород, а у 4 – аллель PQQ, характерный для среднерусской породы.

Аннотация статьи
мтДНК
морфометрический анализ
ПЦР-анализ
пчела медоносная
Ключевые слова

Интенсивная межпородная гибридизация пчел вследствие завоза маток других подвидов приводит к снижению устойчивости Apies melifera L. к болезням и вредителям, а также ухудшению их зимостойкости [3].

Чистопородность пчел определяют разными методами, в том числе основанными на анализе экстерьерных признаков отдельных особей. Однако самым эффективным способом является анализ с использованием молекулярно-генетических маркеров. Один из таких маркеров – спейсерный участок COI-COII мтДНК пчел [2, 4].

Целью исследований был анализ породного состава особей A. mellifera с использованием морфометрических и молекулярно-генетических методов.

Методика исследований. Сбор особей пчел проводился на пасеке и суходольном лугу окрестностей г. Добруша. Пасека включала 6 ульев, из каждого улья были отобраны по 5 особей Apis mellifera. На суходольном лугу было проанализировано 30 особей Apis mellifera. У особей анализировались: окраска тела; длина хоботка, мм; длина крыла, мм; ширина крыла, мм; кубитальный индекс на правом крыле. Для молекулярно-генетического анализа спейсерного участка COI-COII мтДНК проводили выделение ДНК из грудных мышц пчел упрощенным CTAB-методом. Выделенная ДНК анализировалась методом ПЦР с использованием праймеров, маркирующих межгенный локус COI-COII митохондриального генома [1, 3].

Результаты исследований. В таблице 1 представлены средние значения морфометрических параметров пчел, собранных на пасеке и на лугу.

Таблица 1

Средние значения морфометрических показателей пчёл

Место сбора

Порода пчел

Встречаемость

Окраска

Хоботок, мм

Кубитальный индекс, %

Длина крыла, мм

Ширина крыла, мм

пасека

Краинская

25

Серебристо-серая

6,48±0,044

45,16±3,4

9,26±

0,018

3,18±

0,013

Гибрид

5

Серая

6,52±0,008

47±0,44

9,3±0,01

3,19±0

луг

Краинская

15

Серебристо-серая

6,49±0,01

44,3±0,723

9,26±

0,01

3,18±

0,009

Карпатская

6

Светло-серая

6,54±0,007

45,6±0,516

9,33±

0,006

3,2±

0,009

Средне-русская

9

Тёмно-серая

6,3±0,021

61,88±0,78

9,35±

0,01

3,22±

0,01

Как видно из таблицы 1, для 25 проанализированных особей с пасеки морфометрические параметры укладывались в стандарты краинской породы: серебристо-серая окраска тела, длина хоботка – 6,48±0,044 мм, кубитальный индекс – 45,16±3,4 мм, длина крыла – 9,26±0,018 мм, ширина крыла – 3,18±0,013 мм. У 5 особей была выявлена серая окраска. Пчелы, отловленные на лугу относились к краинской, карпатской и среднерусской породам.

В результате молекулярно-генетического анализа у пчел, собранных на пасеке, был выявлен 1 аллель локуса СОI-СОII мтДНК: аллель Q, характерный для южных пород, в том числе и краинской, а на суходольном лугу – два аллеля: аллель PQQ, характерный для среднерусской породы, был обнаружен у 4 особей (13,33%); аллель Q – в 25 образцах (86,67%). На рисунках 1 и 2 представлены соответствующие фореграммы.

Рис. 1. Электрофорез продуктов ПЦР локуса COI-COII мтДНК собранных на пасеке пчел: М-маркер молекулярных масс, 1-9 – элемент Q (фрагмент размером 350 п.н.)

Рис. 2. Электрофорез продуктов ПЦР локуса COI-COII мтДНК у пчел, собранных на лугу: М-маркер молекулярных масс, 1,2,4,5,7 – элемент Q (фрагмент размером 350 п.н.); 3,6,8,9 – элемент PQQ (фрагмент размером 600 п.н.)

В таблице 2 приведено сопоставление результатов морфометрического и молекулярно-генетического анализа для исследованных биотопов. Как видно из таблицы, на пасеке и у особей, для которых были выявлены характерные для краинской породы морфометрические признаки, и у особей, для которых не все определенные показатели укладывались в стандарты данной породы (гибриды), был выявлен только аллель Q. Среди пчел, отловленных на лугу, по морфометрическим признакам 9 особей относится к среднерусской породе, а по генетическому маркеру 5 особей идентифицированы, как представители южных пород. Лишь для 4 экземпляров обнаружено полное соответствие среднерусской породе по обоим показателям.

Таблица 2

Сопоставление результатов морфометрического и молекулярно-генетического анализа пчел, отобранных на пасеке и лугу

Место сбора

Порода по морфометрическим признакам

Аллель PQQ

Аллель Q

пасека

Краинская

-

25

Гибрид

-

5

луг

краинская

-

15

карпатская

-

6

средне-русская

4

5

 У 21 особи, отнесенных по морфометрическим признакам к карпатской и краинской породам был выявлен аллель Q.

Таким образом, на основе комплекса цветовых и морфометрических параметров установлено, что на исследованных участках преобладают краинская, карпатская и среднерусская породы. Сопоставление результатов обоих анализов указывает на процесс метисации среднерусской и южных пород в популяциях медоносной пчелы на исследованном участке.

Текст статьи
  1. Курак, Е.М. Митохондриальная ДНК пчелы медоносной (A. melifera L.) как удобный генетический маркер для идентификации пород / Е.М. Курак, А.Н. Волошин // Достижения науки и образования. – 2016. – №12. – С. 6-8.
  2. Минченко, А.Г. Митохондриальный геном / А.Г. Минченко, Н.А. Дударева. – Новосибирск: Наука, 1990. – 23 с.
  3. Островерхова, Г.П. Биологическая и хозяйственная оценка пчелиной семьи: методическое пособие / Г.П. Островерхова, О.Л. Конусова, Ю.Л. Погорелов. – Томск: изд-во НТЛ, 2005. – 342 с.
  4. Черевко, Ю.А. Чистопородное разведение и доходность в пчеловодстве / Ю.А. Черевко, Л.Д. Черевко // Пчеловодство. – 1998. – №4. – С.14-16.
  5. Kauhausen Keller, D. Morphometrical control of pure race breeding of honeybee (Apis mellifera L.) / D. Kauhausen Keller, R. Keller // Apidologie. – 1994. – V. 25. – P. 133–143.
Список литературы