УДК 638.1 (470.6)
Существующие породы пчел длительное время формировались в условиях определенного почвенно-климатического района и из поколения в поколение прекрасно приспособились к нему. Однако особенность современного пчеловодства в разных регионах России заключается в массовом бесконтрольном завозе привлекательных с точки зрения владельцев пасек пород из ближнего и дальнего зарубежья. Это приводит к гибридизации (метизации) с аборигенными пчелами и потере чистопородности.
В последнее время исследователи отмечают, что генофонд многих подвидов и пород пчел, в том числе серой горной кавказской и карпатской, находится под угрозой исчезновения вследствие метизации с другими подвидами [4, 6]. Это происходит и на юге России из-за неконтролируемого завоза пчел и кочевок пасек в период медосбора.
Следует отметить, что сотрудники АПИ-лаборатории ФГБОУ ВО «Кубанский государственный университет» (КубГУ) уделяют серьезное внимание чистопородности пчел на своей научно-исследовательской пасеке. На ней собраны чистые линии среднерусской, итальянской, карпатской, краинской и серой горной кавказской пород пчел. При этом было решено сравнить популяции пчел из разных районов Краснодарского края, чтобы определить генетическую стратегию породности популяций для интенсификации искусственного воспроизводства и сохранения аборигенной серой горной кавказской породы (Apis mellifera caucasica Gorb.) [3].
Все породы для полной идентификации изучали по комплексу морфометрических признаков, которые определяли по методике, предложенной В.В. Алпатовым [1]. Тотальные препараты изготовляли в лабораторных условиях по методике Г.Д. Билаша и Н.И. Кривцова [2]. Анализ морфометрических признаков проводили с помощью многомерных методов статистики.
Объектом исследований стали семьи различных пород пчел и рой, пойманный в ботаническом саду КубГУ. Приступая к выявлению внутрипопуляционного разнообразия особей, исходили из известного положения многомерного анализа о том, что описание объекта по некоторому комплексу из H признаков геометрически эквивалентно определению его координат в H-мерном пространстве. Особи в таком пространстве соответствует точка, группе особей — облако точек.
В силу свойственной биологическим объектам тесной корреляции признаков (особенно, если это признаки одной категории) исходное многомерное пространство, осями которого являются сами измеренные признаки, как правило, косоугольно. Углы между осями-признаками полно описывает матрица их парных корреляций [5].
Многие методы многомерного статистического анализа (оценка главных компонентов, факторный и дискриминантный анализы) предполагают переход из исходного косоугольного пространства признаков в ортогональное пространство их линейных комбинаций. Расстояния между особями, измеренное в ортогональном пространстве линейных комбинаций признаков (евклидово расстояние) и стало основой группировки объектов в пределах изучаемой семьи, поскольку оно аккумулирует в себе различие этих объектов по всему комплексу учтенных признаков с учетом системы их связей. Мы использовали дискриминантный анализ признаков пчел, разрешенных по породному районированию для Краснодарского края, и пойманного роя (рис. 1).
Дискриминантный анализ позволяет решать несколько задач межгруппового сравнения. К одной из них относится выбор информативного комплекса признаков — набора переменных, играющих наибольшую роль в межгрупповых различиях. Это достигается за счет дискриминантного анализа в пошаговом режиме. По алгоритму этого анализа выбирают одну переменную, максимально разделяющую группы, и далее на каждом шаге эксперимента к ней присоединяют другие — менее значимые. Процедуру повторяют до тех пор, пока все значимые переменные не будут включены в модель разделения сравниваемых групп. Результаты пошагового анализа представлены в таблице 1.
В группу информативных признаков при изучении различий роя от чистопородных пчел вошли практически все основные породообразующие признаки: длина хоботка, тарзальный индекс, кубитальный индекс и др. Результаты исследований показали, что пчелы роя не были похожи ни на одну породу, используемую в Краснодарском крае.
Расстояния между центрами групп (в данном случае чистопородные пчелы и особи роя) в пространстве дискриминантных функций называют расстояниями Махаланобиса. Они представляют собой наиболее точную оценку межпородных различий, определяемых на фоне минимизированной внутригрупповой дисперсии. Насколько похожи пчелы роя на чистопородных, можно судить по показателям таблицы 2.
Мы установили, что пчелы роя не были похожи ни на одну чистопородную линию, так как чем выше расстояния, тем больше различались особи. Кроме того, пчел роя сравнили со всеми эталонами, имеющимися в АПИ-лаборатории (итальянские, среднерусские и др.) — результаты оказались идентичными, особи роя не походил ни на одну породу.
Чем пчелиная семья ближе к чистопородной, тем больше она похожа на эталон. Понятно, что полного совпадения быть не может, поскольку любая семья по-своему индивидуальна, но расстояния Махаланобиса и позволяют оценить степень ее чистопородности. Если пчелы занимают промежуточные расстояния к чистопородным, то это свидетельствует об их метизированности, что необходимо учитывать на пасеках для дальнейшего воспроизводства этих семей.
Как известно, метизированные пчелы обычно менее устойчивы к заболеваниям, чем чистопородные, дают небольшой медосбор и плохо зимуют. Отметим, что и наш рой зимой погиб.
По данным описательной статистики пчел роя (табл. 3) был установлен сильный разброс признаков и большая разница между минимумами и максимумами.
Следующий этап работы состоял в кластерном анализе особей на основе евклидовых расстояний. Поскольку число внутрипородных групп наиболее сходных объектов заранее не было известно, использовали одну из иерархических процедур, позволяющей далее выбрать наилучший вариант группировки из нескольких возможных кластерных решений.
Мы применили метод Уорда [7], объединяющий объекты в кластеры по критерию минимума внутрикластерной дисперсии. Именно он, с нашей точки зрения, адекватен при выделении в пределах изучаемого роя особей генетически однородных групп.
Действительно, если представить, что в группы объединены пчелы сходного генотипа, то из двух основных источников фенотипического разнообразия: различия генотипов и различия условий среды, — действующим останется только один — модификационная изменчивость. Внутрикластерная дисперсия окажется при этом минимальной.
При разрезании дендрита на расстоянии около 40 усл. ед. (рис. 2) были выделены три кластера (морфы). Сопоставив показатели этих морф с чистопородными пчелами, мы пришли к следующим выводам: ➥ первая морфа похожа на серую горную кавказскую породу; ➥ вторая морфа, по всей вероятности, — бакфаст (данные по бакфасту получены из интернета, так как на пасеках АПИ-лаборатории эта порода категорически запрещена); ➥ третья морфа — метизированная форма между ними.
Важно отметить, что помимо плохой морозоустойчивости среди недостатков породы бакфаст специалисты называют отсутствие стойкости сохранения признаков вида, из-за этого второе-третье поколение гибридов может проявлять агрессию или иметь нетипичный окрас. Помимо того, данная порода неустойчива к различным заболеваниям. Следовательно, из-за нестабильности порода бакфаст несет угрозу аборигенным и другим чистопородным пчелам на пасеках Краснодарского края.
По нашему мнению, контролировать сохранность генофонда отечественных пород пчел должны специалисты государственных пчелоразведенческих питомников и ФГБНУ «ФНЦ пчеловодства». Кроме того, Координационный совет по пчеловодству Краснодарского края просит хозяев пасек не ввозить пчел, не подлежащих породному районированию (бакфаст, узбекские, итальянские и др.), на территорию края.
И.А. МОРЕВ, Л.Я. МОРЕВА1
МКУ КНМЦ,
1ФГБОУ ВО «Кубанский государственный университет»
Последствия смешения всех генотипов пчел, обитающих на территории Краснодарского края, послужило толчком для изучения их морфометрических признаков. Эти признаки могут значительно влиять на продуктивность пчел, силу семьи и выживаемость в меняющихся климатических условиях.
Ключевые слова: пчелы, серая горная кавказская порода, аборигенная порода, метизация, морфометрические признаки.
ЛИТЕРАТУРА
1. Алпатов В.В. Породы медоносной пчелы. — М., 1948.
2. Билаш Г.Д., Кривцов Н.И. Популяционная систематика медоносной пчелы // Пчеловодство. — 1985. — №10.
3. Морева Л.Я., Морев И.А. Влияние физико-географической зональности на сезонные изменения морфотипа медоносносной пчелы Apis mellifera L. юга России / Вестник Краснодарского регионального отделения русского географического общества. — Краснодар, 2012. — Вып. 6.
4. Морева Л.Я., Морев И.А. Изменение морфометрических признаков медоносной пчелы на Северо-Западном Кавказе // Пчеловодство. — 2012. — №3.
5. Тюрин В.В., Морев И.А., Волчков Ю.А. Дискриминантный анализ в селекциионно-генетических исследованиях. — Краснодар, 2002.
6. Pentek-Zakar E., Oleksa A., Borowik T., Kusza S. Population structure of honey bees in Carpathian Basin (Hungary) confirms introgression from surrounding subspecies // Ecology and Evolution. — 2015. — V. 5(23). DOI 10.1002/ece3.1781.
7. Ward J.H. Hierarchical grouping to optimize an objective function // J. of the American Statistical Association. — 1963.
СВЕДЕНИЯ ОБ АВТОРАХ:
Морев Игорь Александрович, канд. с.-х. наук, нач. отдела развития образования;
Морева Лариса Яковлевна, д-р биол. наук, проф. кафедры зоологии, е-mail:
THE DANGER OF BEE CROSSBREEDING IN THE KRASNODAR TERRITORY
I.А. Morev, L.Ya. Moreva
The consequences of mixing the genotypes of all bees living in the Krasnodar Territory gave an impetus to the study of their morphometric features. These features can greatly affect the productivity of bees, family strength and survival in changing climatic conditions.
Keywords: bee, grey mountain Caucasian, native breed, crossbreeding, morphometric characteristics.
Адрес редакции журнала "Пчеловодство":
+7 (499) 270-05-59
