При разбиении частот RAPD-фрагментов на группы выборки медоносных пчёл из исследованных районов попали в группы, которые находятся по отношению друг к другу на определённом расстоянии (рис.4.3).

s

(J I

a >

LO >s s

и

s ¦8

a:

З л

и h

I g

С о

s

и i

CD CD > с >

CD X s

о

с

Идентификация внутривидовой изменчивости в условиях бессистемной гибридизации пчёл стала насущной проблемой пчеловодства. Один из подходов решения данной проблемы - исследование генома медоносной пчелы, в частности, секвенирование митохондриального межлокусного участка гена COI-COII (Crozier, 1993) и разработка метода определения расовой принадлежности с применением PCR (Никоноров, 1998), позволяющего определять происхождение пчелиной семьи по материнской линии (среднерусская пчела соответствует аллелю PQQ, кавказская - аллелю Q). Было изучено распределение распределение митохондриального генотипа среднерусской и кавказской расы медоносной пчелы по территории Южного Урала, показано, что митохондриальный генотип, соответствующий среднерусской расе преимущественно встречался в Бурзянском и Янаульском районах, в других встречался генотип, соответствующий кавказской расе медоносной пчелы. Медоносная пчела Пермской области имела митохондриальный генотип, соответствующий среднерусской расе. В нашей работе данный метод определения расовой принадлежности пчёл, причём, гибридные пчёлы соответствовали тому же митохондриальному генотипу, что и пчёлы кавказской расы (Q).

Применив данный метод расовой идентификации пчёл к рассматриваемым выборкам, мы получили распределение генотипов приведённое в таблице 4.4. Сравнивая распределения митохондриального генотипа с распределением по дереву данных RAPD (рис.4.4.) можно сделать вывод об отсутствии закономерности в распределении двух видов данных: митохондриальной ДНК и RAPD. Расхождения в данных по исследованию геномов явление широко распространённое, например, при исследовании популяций медоносной пчелы южной части ареала данного вида выявлено два митохондриальных генотипа, которые характеризовались высокой

частотой встречаемости, хотя популяции формировались из завозной

европейской медоносной пчелы. При оценке полиморфизма ядерной ДНК,

между двумя типами данных наблюдались различия в распространённости

аллелей, но при этом по митохондриальной ДНК и

микросателлитнымаллелям данные популяции медоносной пчелы имели

восточно-европейское происхождение (Serrano et al., 2001). В нашей работе

впервые в исследованиях южноуральской популяции медоносной пчелы

показана изменчивость генома медоносной пчелы методом RAPD-PCR, с

широким спектром полиморфных фрагментов, в противоположность

маркёрам расовой принадлежности COI-COII митохондриального генома с

двуаллельной полиморфной системой.

X X

:

t? D

t=t CD

& О

ей

Он

u о

X о О

as о

(=t

s

w К

d:

О

с

(D "3

О H CD

Q

CQ H О H CD " H О

о о

С?

s s к

ccj CQ О X О

о

О О CL

а

о I о:

ГО

а > о

оо

S

см

со о

ГС п

а g

С о

о о о о

о

и I

(Я

со > (О

оо

О

s

(J

И О

> го I о о

>S S

о

S

Е а а

о-,

CD t=J

н о н о

ссЗ

" о

о

Проведено исследование девятнадцати ульев пчёл Иглинского

района.

• В частности проведён анализ полиморфизма митохондриальной ДНК,

• RAPD полиморфизм,

• изменение активности ферментов, участвующих в иммунных и обменных реакциях у медоносной пчелы. Изменения динамики активности ферментов наблюдались в течение четырёх часов. Первый час с момента введения БТБ (битоксибациллина) соответствовал стадии неспецифической иммунной реакции, 1-4 ч. соответствовал латентной фазе иммунного ответа. Активность ферментов фиксировалась на трёх временных точках воздействия стрессора.

При оценке полиморфизма расовой принадлежности пчёл по полимофизму межлокусного участка COI-COII получено следующее распределение: пчёлы иглинской популяции разделилисть по данному признаку на две группы. В первую входили пчёлы с митохондриальным генотипом, свойственным среднерусской расе пчелы (пчёлы из двух ульев: №21 и №29), во вторую - пчёлы, имеющие митохондриальный генотип как у кавказской расы и межрасовых гибридов (пчёлы из преобладающего числа исследованных ульев).

При оценке RAPD-полиморфизма пчёл данной популяции получены следующие результаты. Исследованная выборка пчёл разделилась на кластеры (рис.5.1.).

i2lt 2"PQQ

I5lr

Рис. 5.1. Генетические расстояния между медоносной пчелой иглинской выборки по данным RAPD.

При сравнении данных по полиморфизму митохондриальной ДНК и RAPD-полиморфизма в данной выборке, видно, что RAPD-PCR метод позволяет разбивать на группы гомогенную по митохондриальному генотипу популяцию медоносной пчелы.

Исследованная выборка медоносной пчелы включала особей с разными фенотипами: особей с черной (1/5 часть всех пчел), частично жёлтой и полностью жёлтой окраской тергитов.

Проведена оценка биохимических показателей иммунного ответа и процессов адаптации медоной пчелы. Предварительно пчёлы иглинской популяции медоносной пчелы были дифференцированы по цвету 1-го и 2- го тергитов на тёмных пчёл и жёлтых пчёл и в каждой выборке оценивались активность каталазы и пероксидазы, глюкозо-6-фосфатдегидрогеназы и содержание глюкозаминогликанов, соотношение уроновых кислот и протеаз. Активность данных биохимических показателей оценивалась в течение первых 4 часов стресс - реакции. Система защиты организма пчелы от излишков перекиси играет большую роль в жизнедеятельности, как в нормальных, так и в экстремальных условиях существования (Жеребкин, 1976). Каталаза и пероксидаза играют центральную роль в регуляции перекисного окисления липидов, защищая организм насекомого.

Измерения биохимических показателей производились с целью выявления закономерностей изменения активности ферментов и содержания

метаболитов

у пчел тёмной и жёлтой выборки,

у пчел со среднерусским митохондриальным генотипом и у пчел с митохондриальным генотипом, присущим для кавказской расы,

у пчел из кластеров, выделенных RAPD-методом. Как видно на рис.5.2. характер изменения активности каталазы в выборках темных и жёлтых пчёл гибридной популяции менялся в течение первых четырёх часов иммунного ответа. В выборке тёмных пчёл активность каталазы плавно увеличивается к четвёртому часу. Плавное нарастание активности наблюдалось у пчёл из ульев 12, 29, 121, 148. Минимальный уровень активности каталазы отмечался у тёмных пчёл из ульев 44 и 50, что соответствует активности данного фермента у южных пчёл. Изменение активности каталазы в выборке рыжих пчёл понижалась к четвёртому часу реакции. На рис.5.3. представлена активность пероксидазы в динамике у пчёл из тех же выборок медоносной пчелы.

Как видно на рис.5.3. максимальная активность в выборке жёлтых пчёл отмечалась на первом часу воздействия стрессора. Активность пероксидазы плавно снижалась к четвёртому часу во всех исследованных образцах. Максимальная активность данного фермента в выборке тёмных пчёл была отмечена на третьем часу воздействия иммунного ответа. Минимальная активность пероксидазы в выборке жёлтых пчёл наблюдалось в улье 94, всех этапах.

Активность пероксидазы у пчёл с темным фенотипом скачкообразно возрастала к третьму часу воздействия стрессора. Максимальное значение активности к третьему часу наблюдалось у тёмных пчёл из улья №29 (по митохондриальному генотипу соответствующие среднерусскому генотипу).

ГЧ 11 ГЧ ¦* D ГЧ •* ч- ГЧ ¦* ¦* IfJ ч- -г-

ИМИ)

о о о о о о о (ч ? " (о * м

СМ 1Т> 5* СО *• 1Л Г) ¦* ГЧ О О) -г- 1-

н I Hi

I-I-I-I-1-I-I-I

О П ГЧ ГЧ ч- т

¦

о

ю

СО

а

ч к

о

Он

CD С

S3 н О О

аз Я

Р

н

си

Cl>

S

м

S

гя in

о В >" о К (X сз О

щ

Он

О и О

О S

-

К

К Я

ч

С

О

с

о

п 55

Он

ю

К и

н

Р

Динамика активности пероксидазы у пчёл из ульев №№ 12, 42 44, 148 (тёмные пчёлы, по митохондриальному генотипу соответствуют пчёлам южных рас) повторяла динамику активности пероксидазы пчёл улья № 29. Активность пероксидазы пчёл улья № 121 имела низкий уровень на всех этапах стрессовой реакции. У пчел из улья 44 активность пероксидазы была почти сходной с динамикой данного фермента в улье № 121 за исключением небольшого увеличения на третьем часу реакции.

Сравнивая характер динамики активности каталазы и пероксидазы в выборке тёмных пчёл, можно заметить, что с первого до второго часа стресс - реакции наблюдалось понижение активности каталазы (в улье - 44-до третьего часа), затем, происходило увеличение активности к 4 часу. Исключение составили пчёлы из улья № 50. Активность каталазы пчёл данного улья была низкой в течение всего времени.