Алексей геннадьевич морфофизиологическая и продукционная характеристики гибрида сибирского осетра acipenser baerii и белуги huso huso
На правах рукописи
УДК 597.442:639.2.371.2:639.3.041.2:639.3.032
НОВОСАДОВ
Алексей Геннадьевич
МОРФОФИЗИОЛОГИЧЕСКАЯ И ПРОДУКЦИОННАЯ
ХАРАКТЕРИСТИКИ ГИБРИДА СИБИРСКОГО ОСЕТРА
ACIPENSER BAERII И БЕЛУГИ HUSO HUSO
Специальность 03.02.06 ихтиология
Автореферат
диссертации на соискание учёной степени
кандидата биологических наук
Москва 2011
Работа выполнена во Всероссийском научно-исследовательском институте рыбного хозяйства и океанографии» (ФГУП "ВНИРО")
Научный руководитель: профессор, доктор биологических наук Микодина Екатерина Викторовна
Официальные оппоненты: профессор, доктор биологических наук Мельченков Евгений Алексеевич кандидат биологических наук Ефимов Александр Борисович
Ведущая организация: Российский государственный аграрный уни верситет - Московская сельскохозяйственная академия им. К.А. Тимирязева (РГАУ-МСХА)
Защита состоится 22 апреля 2011 г. в 1100 на заседании диссертационного совета Д 307.004.01 при Всероссийском научно-исследовательском институте рыбного хозяйства и океанографии (ФГУП "ВНИРО") по адресу: 107140, г. Мо сква, ул. Верхняя Красносельская, д. 17.
Факс 8 (499) 264-91-76, электронный адрес: [email protected]
С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ВНИРО.
Автореферат разослан 21 марта 2011 г.
Учёный секретарь диссертационного Совета, кандидат биологических наук М.А. Седова
ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ
Актуальность проблемы. Принятие в одностороннем порядке россий ской стороной в 2000 г. моратория на коммерческий вылов белуги, а в 2005 г. – на осетра и севрюгу не улучшило катастрофического состояния запасов, а их изъятие до сих пор разрешено только для искусственного воспроизводства и научных исследований (Ходоревская, Рубан, Павлов, 2007). Это существенно уменьшило возможность удовлетворения потребностей населения в продукции из осетровых видов рыб и она поступает на рынок только из товарных рыбо водных хозяйств. Основными объектами товарного осетроводства являются стерлядь, сибирский осетр ленской популяции Acipenser baerii (СО), гибрид русский осетр A. guildenstadti сибирский осетр, а также гибрид бестер A.
Nicolucii (A. ruthenus Huso huso) трех запатентованных пород: Аксайской, Бурцевской и Внировской (Николюкин, 1970, 1972;
Бурцев, Серебрякова, 1970;
Кирпичников, 1979, 1987;
Арефьев и др., 2000;
Бурцев и др., 2008).
Кроме бестера, в осетроводстве используют и других гибридов, в том числе с сибирским осетром, как видом с высокими адаптивными возможностя ми и темпом роста. При межвидовой гибридизации сибирского осетра часто используют в качестве самки, например со стерлядью (Богерук и др., 2001;
Ко зовкова, Кушнирова, 2008), сахалинским осетром A. mikadoi (Крылова и др., 1997), а также - самца: с русским осетром (Ефимов, 2003;
Сафронов, Филиппо ва, 2000;
Сафронов, 2003;
Никифоров, 2008), шипом A. nudiventris (Hassanzadeh et al., 2009). Их продукционные возможности исследуются. Единственным межродовым и самым популярным гибридом остается бестер, в котором белуга (Б) является материнским или отцовским видом (Каталог …, 2001;
Бурцев и др., 2008).
Ввиду дефицита диких производителей осетровых, используемых для по лучения потомства в искусственных условиях, на отечественных осетроводных хозяйствах (Волгоградский ОРЗ, Можайский ПЭРЗ, Кадуйрыбхоз, ОАО РТФ "Диана", ЗАО "Казачка", ОАО "Русские осетры", Конаковский ЗТО, Калужский РОК и др.) активно формируются маточные стада. Маточные стада некоторых видов осетровых зачастую бывают неполноценны: или нет самок репродуктив ного возраста, или самцов. Так, маточное стадо осетровых, культивируемое на осетровом рыбоводном хозяйстве при Электрогорской ГРЭС-3 им. Р.Э. Классо на (Московская область), имеет половозрелых самцов белуги, однако самки еще не достигли репродуктивного возраста. С целью оптимизации использования производителей маточного стада высказана идея о возможности использования самцов белуги для межродовой гибридизации и получения новых гибридов F для товарного выращивания с сибирским осетром в качестве самки.
По мере развития индустриального осетроводства в условиях современ ной экономики ярко проявилась такая его особенность, как относительная дли тельность производственного цикла. Это создаёт значительные трудности в сбыте выращенных осетровых и негативно сказывается на эффективности их культивирования. Имеющиеся половозрелые самки высокоценных видов (белу га, калуга H. dauricus, сахалинский осетр) в первую очередь должны использо ваться для воспроизводства чистых видов, тогда как самцы, имеющиеся, как правило, в большем количестве, могут применяться и при производстве товар ной рыбы. На этом фоне особый интерес представляет использование новых высокопродуктивных гибридов, и разработка технологий их разведения и вы ращивания, которые позволят получать товарную рыбную продукцию в крат чайшие сроки.
Цель и задачи исследования: разработать технологию товарного выра щивания гибрида между сибирским осетром и белугой (СОБ).
Для её достижения решали следующие задачи:
1. получить гибрида первого поколения между сибирским осетром и бе лугой в условиях Электрогорского осетрового рыбоводного хозяйства при ГРЭС-3 им. Р.Э. Классона (Московская область);
2. осуществить выращивание полученного гибрида в течение двух веге тационных сезонов;
3. изучить рост гибрида между сибирским осетром и белугой в условиях индустриального осетрового хозяйства;
4. сравнить продукционные показатели полученного гибрида с материн ским видом – сибирским осетром, как традиционным объектом осетроводства;
5. описать морфометрические показатели гибрида «СОБ» и сравнить с родительскими видами;
6. выявить тест-признаки, отличающие полученного гибрида от роди тельских видов;
7. изучить развитие половой системы гибрида «СОБ»;
8. разработать технологию получения и выращивания гибрида сибирско го осетра и белуги, а также нормативы его по товарному культивированию в тепловодных садковых хозяйств.
Научная новизна. Впервые получен, выращен и описан гибрид "СОБ".
Приведена динамика размерно-весовой структуры выращиваемого гибрида и рассчитаны уравнения роста гибрида "СОБ" для оценки его продукционных свойств. Впервые изучены морфологические особенности полученного гибрида и проведено их сравнение с родительскими видами, в том числе - методом мно гомерного кластерного анализа. Впервые разработана технология выращивания гибрида "СОБ" до товарной массы.
Практическое значение. Результаты работы позволяют рекомендовать гибрида между сибирским осетром и белугой в качестве объекта промышлен ного осетроводства. Применяемые в работе методы сравнительной статистики могут использоваться в качестве основы для разработки методик на отличи мость, однородность, стабильность создаваемых пород рыб. Отдельные этапы описанного технологического процесса могут быть применимы к другим объ ектам осетроводства. Разработаны технология и нормативы выращивания для тепловодного садкового хозяйства. Подготовлены методические рекомендации «Технология получения и выращивания гибрида сибирского осетра и белуги».
Апробация работы. Материалы диссертации были доложены на Учёном совете во Всероссийском научно-исследовательском институте ирригационного рыбоводства (ГНУ «ВНИИР») Россельхозакадемии;
Международной научно практической конференции «Аквакультура и интегрированные технологии:
проблемы и возможности» Международной научно (Москва, 2005);
практической конференции «Пресноводная аквакультура: состояние, тенденция и перспективы развития» (Молдова, 2005);
Международной научной конферен ции «Состояние и перспективы развития фермерского рыбоводства аридной зо ны» (Азов, 2006);
Первой Международной научно-практической конференции «Повышение эффективности использования водных биологических ресурсов»
(Москва, 2006);
Международном симпозиуме «Тепловодная аквакультура и биологическая продуктивность водоёмов аридного климата» (Астрахань, 2007);
Международной научно—практической конференции «Рациональное исполь зование пресноводных экосистем – перспективное направление реализации на ционального проекта «Развитие АПК» (Москва, 2007).
Положение, выносимое на защиту. Скрещивание многохромосомного сибирского осетра и малохромосомной белуги дает в первом поколении жизне способного гибрида с матроклинным наследованием признаков, перспективно го для товарного выращивания.
Публикации. По теме диссертации опубликовано 13 работ, из которых в журнале, рекомендованном ВАК.
Структура и объём работы. Диссертация изложена на 157 страницах и состоит из введения, 6 глав, выводов, списка литературы и 6 приложений. Рабо та содержит 17 таблиц и 42 рисунка. В списке литературы 242 источника, из них 68 на иностранных языках.
Благодарности. За помощь на всех этапах выполнения работы благодарю сотрудников ГНУ «ВНИИР»: заведующего отделом рыбоводства, к.с.-х.н. Ла бенца А.В. и ученого секретаря к.б.н. Шишанову Е.И., начальника отдела ФГУ «ЦУРЭН» к.с.-х.н. Бубунца Э.В., начальника осетрового рыбоводного хозяйст ва при Электрогорской ГРЭС-3 им. Р.Э. Классона к.с.-х.н. Липпо Е.В., лауреата премии Правительства России, к.б.н. Крылову В.Д. Автор приносит глубокую благодарность научному руководителю профессору, д-ру биол. наук Микоди ной Е.В. за ценные советы и рекомендации, сделанные в процессе работы над диссертацией.
ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ
Глава 1. Обзор литературы В главе приведены сведения о гибридизации как об общебиологическом явлении. Описаны классические и современные гипотезы возникновения эф фекта соматического гетерозиса, как желаемого результата при гибридизации позвоночных животных и рыб. Рассмотрены условия, при которых гетерозис проявляется наиболее выражено.
Приведены данные литературы о результатах скрещивания различных видов рыб с разной степенью проявления эффекта гетерозиса. Описаны мето ды, позволяющие в определенной мере прогнозировать проявление гетерозиса.
Особое внимание уделено описанию известных гибридов осетровых рыб.
Проанализированы их морфологические и продукционные показатели. Подроб но рассмотрен гибрид белуги и стерляди «бестер». На основании этих данных сделан вывод о возможности получения и перспективах использования межро дового гибрида сибирского осетра и белуги в условиях индустриальных рыбо водных хозяйств.
Глава 2. Материал и методы Материал собран в 2004–2008 гг. на Электрогорском осетровом рыбовод ном хозяйстве при ГРЭС-3 имени Р.Э. Классона (Московская область), где тем пература воды в летний период зависит от периодических попусков тёплой во ды с ГРЭС, а зимой – соответствует естественной.
Для получения подопытной и контрольной групп рыб использованы про изводители из собственного маточного стада, выращенные в данном хозяйстве из икры. Стадию зрелости гонад и степень зрелости половых продуктов под опытных рыб оценивали методом биопсийных (щуповых) проб (Трусов, 1964;
Казанский и др., 1978).
При подборе производителей для получения гибрида изучены репродук тивные показатели 11 самок сибирского осетра с гонадами в IV завершённой стадии зрелости, 10 самцов сибирского осетра и 8 самцов белуги из маточного стада. Схема получения подопытной и контрольной групп рыб представлена на рис 1.
сибирский сибирский сибирский осетр №6 осетр №8 осетр № Опыт 1 Контроль 1 Опыт 2 Контроль 2 Контроль Опыт белуга 1 белуга 2 белуга 3 сибирский сибирский сибирский осетр 1 осетр 2 осетр Рис. 1. Схема получения подопытного гибрида «сибирский осётр белуга» и сибирского осетра (контроль) Для стимуляции нереста производителей однократно инъецировали син тетическим аналогом рилизинг-гормона лютеинизирующего гормона млекопи тающих (сурфагоном) (Гончаров, 1981): самцам и самкам сибирского осетра вводили по 1 мкг сурфагона на 1 кг живой массы без учёта пола, самцам белуги – по 2 мкг на 1 кг массы.
Сперму отбирали при помощи силиконовой трубки в стеклянные сухие ёмкости. Её качество оценивали в баллах по Казакову, Образцову (1990). Икру получали витальным способом путём подрезания яйцеводов (Подушка, 1986, 1999). Оплодотворение проводили полусухим способом по методу Врасского (1859) смесью от трёх самцов как рекомендовано Гинзбург (1963). Икру обес клеивали молоком и инкубировали в 6 аппаратах Вейса, подключённых к уста новке замкнутого водообеспечения. Процент оплодотворения подсчитывали у 200 икринок на стадии четырёх бластомеров (Детлаф, Гинзбург, Шмальгаузен, 1981).
Для нивелирования влияния естественного варьирования (Снедекор, 1961) инкубация проведена в трех повторностях, выращивание личинок и мо лоди – в двух. Молодь вначале подращивали в рыбоводном цеху в стандартных бассейнах ИЦА-2 объёмом 2 м3 с проточной водой, оснащенных дополнитель ной системой биологической фильтрации, а затем после достижения ею массы 5 г – в бетонных бассейнах размером 4 м 2 м 1.5 м, расположенных на от крытой площадке.
Температуру воды в рыбоводных емкостях измеряли в 800, 1400 и 2100.
Кормление предличинок и личинок живыми кормами (науплии артемии и оли гохеты) и стартовым кормом "Biomar" проводили дважды в день: в 900 и в 2100, сеголеток – восьмикратно с 2100 до 700, двухлеток - шесть раз в сутки с 2100 до 700 с интервалом два часа. Нормы кормления сеголеток определяли по поедае мости, двухлеток - в количестве 1% от массы рыбы с ежедекадной коррекцией.
Рацион сеголеток и двухлеток состоял только из гранулированного комбикорма производства компании «Coppens» с размером гранул от 3 до 6 мм.
Массу икринок и молоди до 1 г определяли на торсионных весах, затем – на аналитических;
измерение длины вначале проводили под микроскопом при помощи окуляр-микрометра, затем - мерной доски. Морфометрические измере ния проведены штангенциркулем и рулеткой на живых рыбах по Правдину (1966) в модификации Соколова и Кашина (1965), Крыловой и Соколова (1981).
При обработке данных использован метод вариационной статистики по Снедекору (1961) и Урбаху (1964), а также PC программы STATISTICA 8.0 и Excel. Показатель трансгрессии рассчитан по Плохинскому (1961). Вычислены гибридные индексы (Веригин, Макеева, 1972, 1974;
Рябов, 1977). Связи между признаками представлены «корреляционным кольцом» (Терентьев, 1959, 1960).
Кластерный анализ морфометрических данных осуществляли по иерархиче скому агломеративному алгоритму методом одиночной связи или «ближнего соседа» в программе STATISTICA 8.0. В качестве меры сходства использова лось обычное евклидово расстояние. Объём собранного и обработанного мате риала представлен в табл. 1.
Таблица 1. Объем исследованного материала Показатели Виды сибирский осетр белуга гибрид Производителей, экз. 14 3 Биологический анализ, рыб 857 3 Масса, диаметр икринок, проценты 13400 - оплодотворения и вылупления, шт.
Продолжительность выращивания, 29 - мес Морфометрических показателей 59 - измерений 2950 - Гибридных индексов - - Корреляция морфометрических признаков - - биологических показателей 1936 - Кластерный анализ рыб 20 20 признаков 1180 1180 РЕЗУЛЬТАТЫ Глава 3. Получение и выращивание гибрида "СО Б" 3.1. Репродуктивные показатели родительских видов С а м к и. Для выбора самок сибирского осетра с целью использования при гибридизации изучены репродуктивные показатели 11 рыб 8-годовалого возраста. Самки №№ 1, 3, 6 были впервые нерестящиеся, остальные – повторно созревшие. Оценку этих характеристик у каждой самки проводили индивиду ально, что является важным условием селекции (Виноградов, Речинский, 2001).
Репродуктивные качества самок оценивали по нескольким показателям после гормональной стимуляции нереста (Баранникова, 1978;
Гербильский 1938, 1941, 1947;
Гончаров, 1981). В последнее время в рыбоводстве в качестве гормонального индуктора размножения используют синтетический аналог го надотропин-рилизинг-гормона млекопитающих Gn-RHa (сурфагон) (Гончаров, 1981), зарекомендовавший себя как эффективный и экономически выгодный (Иванов, 2000). В осетроводстве, как правило, применяют метод однократных инъекций сурфагона, например, на Волгоградском ОРЗ (Крылова, Козовкова, 2005). Мы применяли этот метод и в Электрогорском осетровом рыбоводном хозяйстве.
Продолжительность созревания самок составила одни сутки после гормо нальной инъекции. Кроме стандартных рыбоводных показателей (масса, длина рыб, величина наибольшего обхвата тела), при выборе самок использовали таких важнейших репродуктивных показателя, как реакция на гормональную стимуляцию, масса овулировавшей икры, размер и масса одной икринки, рабо чая плодовитость (табл. 2). Учитывали также и другие показатели:
Таблица 2. Репродуктивные показатели самок сибирского осетра Диаметр Рабочая плодо Масса одной ик Масса овули ровавшей ик витость, тыс.
икринки ринки Обхват, см по экватору ры, г № шт.
Масса, кг п/п CV, % CV, % M±m, M±m, мм L, см мг 1 7.9 110 47 660 2.5±0.02 5.0 10.2±0.04 4.1 51. 2 7.7 106 48 700 2.5±0.02 6.0 10.3±0.08 8.2 54. 3 11.4 119 51 200 2.5±0.02 5.7 9.9±0.06 6.2 16. 4 12.7 130 51 3370 2.5±0.03 7.9 10.5±0.04 3.8 256. не ответила на стимуляцию нереста 5 8.3 115 6 19.2 139 54 3600 2.6±0.02 5.4 10.2±0.05 5.1 282. 7 16.7 145 58 3220 2.6±0.02 4.9 11.2±0.06 5.2 229. 8 19.8 140 63 3180 2.6±0.02 6.4 11.1±0.05 5.7 229. 9 13.2 119 57 2050 2.6±0.02 4.8 10.0±0.03 4.7 163. 10 11.4 128 51 1040 2.6±0.02 5.1 10.2±0.04 3.01 82. начало резорбции 11 23.1 136 58 Примечание. Желтым помечены выбранные для гибридизации самки.
количество овариальной жидкости, присутствие крови, наличие поврежденной и перезревшей икры. С учетом всех этих данных для получения гибрида были выбраны самки сибирского осетра № 6, 8 и 9. Из них самка № 6 единственная оказалась впервые созревающей, однако ее репродуктивные показатели оказа лись наилучшими.
С а м ц ы. Качество половых продуктов 8-годовиков самцов сибирского осетра и 11-годовиков белуги оценивали непосредственно после получения спермы. Все эякуляты визуально были молочно-белого цвета, достаточной гус тоты. При микроскопировании спермы разных самцов между ними обнаружены индивидуальные различия. Они характерны для осетровых, у которых наблю дается высокая вариабельность показателей спермы у разных самцов одного вида (Гинзбург, 1968). Качество спермы сибирского осетра и белуги удовлетво рительное, о чем свидетельствуют средние показатели (табл. 3). Выбор самцов проведен, ориентируясь в основном на индивидуальные показатели подвижно сти и активности спермиев, по которым отобраны по 3 самца каждого вида.
Таблица 3. Характеристика спермы самцов сибирского осетра и белуги Визуаль- Подвиж- Активность спермиев, с Концен Пока- Сперма ная ность трация затели оценка, сперми- спермиев, токрит, % I фаза II фаза млн/мм балл ев, балл Сибирский осётр (n=10) M±m 4 4 200.4±27.92 345.9±46.7 0.6±0.21 1.6±0. 151.33– lim 4-5 3-5 269.00430.33 0.1850.880 0.422. 248. 2.8 2.3 48.35 80.93 0.364 0. CV±mcv 15.4±3.60 24.0±6.10 24.1±0.85 23.4±9.55 60.5±24.70 49.5±2. Белуга (n=8) M±m 4 3 75.2±3.18 129.9±16.36 1.2±0.33 3.7±0. lim 4-4 2-5 69.6780.67 110.00162.33 0.651.79 1.436. 1.67 4.5 5.5 28.33 0.57 1. CV±mcv 22.4±6.50 37.6±7.20 7.3±2.98 21.8±8.90 47.5±19.39 48.2±11. Примечание. M±m – среднее значение показателя и его ошибка;
lim – пределы варьирова ния;
– среднее квадратичное отклонение;
CV±m - коэффициент вариации и его ошибка.
3.2. Эмбриональное развитие гибрида «СО Б»
Выбранные для гибридизации самки сибирского осетра № 6, № 8 и № 9 в дальнейшем получили номера 1, 2 и 3;
такую же нумерацию имеют подопыт ные группы гибридов.
Продолжительность эмбрионального развития гибрида и материнского вида – сибирского осетра, оказалась сходной, и при температуре воды 15 С со ставила 6 сут. Белуга при этой температуре развивается несколько дольше. По этому признаку гибрид проявляет матроклинию. Результаты эмбриогенеза оце нивали по оплодотворяемости икры и количеству свободных эмбрионов на эта пе вылупления (табл. 4).
Таблица 4. Показатели эмбрионального развития гибрида «СО Б», % Оплодотворение, Оплодотворение, Вылупление, % Вылупление, % % % № партии икры № партии икры Сибирский осётр белуга 1 Сибирский осётр 90 8 78 Сибирский осётр белуга 2 Сибирский осётр 84 89 95 Сибирский осётр белуга 3 Сибирский осётр 56 54 61 В среднем по группе В среднем по группе 76.7 50.3 78 49. Проценты оплодотворения сибирского осетра и гибрида «СО Б» в сред нем были близки и достоверно не различались. Эти показатели соответствуют нормативам, принятым в осетроводстве. То же относится и к показателю вылу пления, за исключением первой подопытной и контрольной групп, у которых, несмотря на высокую оплодотворяемость икры, доля вылупившихся живых предличинок была крайне низкая. По-видимому, это можно объяснить тем, что самка сибирского осетра №1 впервые участвовала в размножении, что и отра зилось на результате эмбрионального развития ее икры. Таким образом, в усло виях Электрогорского осетрового рыбоводного хозяйства Московской области были впервые получены жизнеспособные предличинки гибрида «СО Б».
3.3. Особенности роста гибрида «СО Б» в течение первых двух лет вы ращивания П е р в ы й г о д в ы р а щ и в а н и я. Предличинки гибрида «СО Б»
и конрольной группы (СО) в возрасте 1 сут. от вылупления были переведены в цеховые бассейны ИЦА-2. У 7-суточных предличинок (через 6 сут. после пере вода в бассейны) началась концентрация личинок в т.н. «рои». Еще через 5 сут.
скопления предличинок рассредоточились, что свидетельствует о начале поис ковой трофической активности и служит косвенным признаком начала экзоген ного питания. Более точным показателем является прорыв анального отверстия и выход меланиновых пробок, что легко определяется визуально. Процесс рас сыпания «роёв» и выхода пигментных пробок проходил синхронно как в под опытной (сибирский осётр белуга) так и в контрольной (сибирский осётр) группах. К началу экзогенного питания содержимое желточного мешка было израсходовано не до конца, поэтому в развитии исследуемого гибрида можно выделить этап смешанного питания, также как и у других осетровых (Матвеев, 1953).
Пик смертности предличинок наблюдали при их переходе на активное питание. Гибель составила 18% у сибирского осетра и 14% у гибридов, т.е. гиб рид обладал несколько большей выживаемостью. Основную часть погибших особей составляли предличинки с различными аномалиями пищеварительной системы. Эта особенность характерна для осетровых (Чихачёв, Путина, Сав ченко, 1981) и, по-видимому, является отражением как качества икры, так и следствием несовершенства заводской технологии искусственного воспроиз водства.
По достижении массы 5 г полученную гибридная и контрольная молодь была переведена в открытые бассейны большего объема. В силу высокой раз мерно-весовой разнокачественности молоди перевод в бассейны осуществляли в несколько этапов по мере роста рыбы.
К концу первого вегетационного периода сеголетки материнского вида (сибирского осетра) достигли средней массы 220 г, тогда как гибрида «сибир ский осётр белуга» – 300 г (табл. 5). Коэффициент массонакопления был также выше у гибрида за исключением первой декады выращивания. Эффект скрещивания проявился в соматическом росте, т.е. масса гибрида оказалась в 1.4 раза больше, чем у сибирского осетра.
Таблица 5. Динамика роста сеголеток сибирского осетра и его гибрида с белу гой в течение первого вегетационного сезона Показатели* точный при накопления Коэффици прирост, % Декада вы начало де ент массо рост, г/сут Среднесу Абсолют ращиваия ный при Масса на тельный Относи рост, г каы, г 3.5 1.805 0.1805 41.41 0. 4.6 1.315 0.1315 24.91 0. 5.3 1.286 0.1286 21.78 0. 5.9 1.895 0.1895 27.53 0. 6.5 3.839 0.3839 45.34 0. 7.8 4.934 0.4934 47.91 0. 10.4 4.813 0.4813 37.62 0. 12.8 5.776 0.5776 36.90 0. 15.2 10.194 1.0194 50.23 0. 18.5 12.697 1.2697 51.01 0. 25.4 12.252 1.2252 38.87 0. 31.2 16.238 1.6238 41.26 0. 37.6 15.028 1.5028 33.28 0. 47.5 31.065 3.1065 49.30 0. 52.7 21.86 2.186 34.37 0. 78.5 21.042 2.1042 23.63 0. 74.5 35.777 3.5777 38.71 0. 99.6 51.245 5.1245 40.93 0. 110.3 39.963 3.9963 30.67 0. 150.8 29.89 2.989 18.03 0. 150.3 30.227 3.0227 18.28 0. 180.7 39.604 3.9604 19.75 0. 180.5 19.984 1.9984 10.49 0. 220.3 30.572 3.0572 12.96 0. 200.5 19.498 1.9498 9.27 0. 250.9 49.759 4.9759 18.04 0. 220.0 – – – – 300.7 – – – – * В числителе – показатели для сибирского осетра, в знаменателе – для гибрида «СОБ»
Сигналом к началу перехода на зимовку служит снижение температуры воды и, как следствие, почти полное прекращение потребления корма осетро выми. Ориентируясь на эти показатели, контрольная и подопытная группы рыб в конце октября–начале ноября при температуре воды 4-5 °С были переса жены в сетчатые садки, установленные в водоёме-охладителе для зимовки.
Плотность посадки рыбы на зимовку составила около 100 кг/м3.
За период зимовки среди сеголеток и гибрида "сибирский осётр белуга", и сибирского осетра гибель не отмечена, несмотря на то, что температура воз духа зимой 2005 г. достигала -35°C, а температура воды соответствовала при родной (+2–3°). Снижение массы тела осетровых в период зимовки является нормой и при садковом выращивании может достигать 50% (Михеев, 1988). В нашем случае потеря массы за зимовку составила у сибирского осетра 22.5%, тогда как у гибрида оказалась большей – 32.5%. Несмотря на это, после окон чания зимовки масса гибридов (203.2 г) была в 1.2 раза больше, чем у сибир ского осетра (170.6 г). Таким образом, гибрид "сибирский осётр белуга" обла дал большим стартовым потенциалом на начало второго вегетационного сезо на.
В т о р о й г о д в ы р а щ и в а н и я. В начале второго года выращива ния средние массы в контрольной и подопытной группах были выровнены, в результате чего в подопытную группу попала часть рыб, являвшихся "аутсай дерами" по массе. На наш взгляд, вследствие этого рост гибрида в первый ме сяц уступал сибирскому осетру. Только начиная со второго месяца выращива ния, относительный и среднесуточный приросты у гибрида стали превосходить аналогичные показатели у сибирского осетра. К третьему месяцу выращивания гибрид окончательно продемонстрировал преимущество в динамике роста (табл. 6). К концу второго вегетационного периода двухлетки гибрида «сибир ский осётр белуга» достигли средней массы 1016 г и достоверно на 118 г, или 12%, превосходили по этому показателю двухлеток сибирского осетра. К концу второго года выращивания рыбопродуктивность составила 148 кг/м3 для гибри белуга», и 121 кг/м3 – для сибирского осетра.
да «сибирский осетр Анализ уравнений степенной функции, которыми выражается зависи мость масса-длина у годовиков гибрида «сибирский осетр белуга» и сибир ского осетра (рис. 2), позволяет сделать некоторые заключения относительно особенностей роста этих осетровых.
Коэффициент а в функции имеет значение 0.00004 для гибрида и 0. – для сибирского осетра. В биологической интерпретации уравнения роста этот коэффициент характеризует вытянутость тела рыбы (Зотина, Зотин, 1967).
Сравнение коэффициентов a, рассчитанных для выращиваемой рыбы, показы Таблица 6. Динамика показателей роста гибрида "СОБ" и сибирского осетра в течение второго вегетационного периода Затраты Относи- Среднесу- Коэффици Удельная ско- корма на тельный точный при- ент массо рость роста кг прирос прирост, % рост, г/сут. накопления та Дата Гибрид Гибрид Гибрид Гибрид Гибрид Сибир Сибир Сибир Сибир Сибир осётр осётр осётр осётр осётр ский ский ский ский ский 30.07 16.18 30.60 7.44 13.88 0.01622 0.03084 0.13 0.24 2.96 1. 10.08 15.78 17.66 7.74 9.21 0.01438 0.01610 0.12 0.13 2.49 2. 20.08 28.01 10.80 18.96 7.13 0.02820 0.01081 0.25 0.09 0.96 2. 30.08 9.40 5.42 7.61 3.87 0.00941 0.00542 0.09 0.05 2.84 5. 10.08 7.55 8.02 6.05 5.58 0.00686 0.00729 0.07 0.07 2.57 3. 25.08 10.56 12.10 6.80 6.83 0.00705 0.00807 0.07 0.08 1.68 1. б) а) Р = 0.0001l 3, P = 0,00004l 4,19 Масса, г Масса, г 200 0 40 45 50 55 60 65 40 45 50 55 60 Длина, см Длина, см Рис. 2. Зависимость длина-масса для годовиков а) гибрида и б) сибирского осетра вает, что годовики гибрида отличаются большей вытянутостью тела, чем годо вики сибирского осетра. Более важным показателем является коэффициент b, характеризующий изменение формы тела во время роста. Для рыб и подопыт ной, и контрольной групп этот коэффициент больше трёх, что говорит о том, что обхват обоих видов рыб увеличивается быстрее, чем длина (Зотина, Зотин, 1967). У гибридов коэффициент b (4.19) больше, чем у сибирского осетра (3.91), следовательно, можно говорить о том, что гибрид между сибирским осетром и белугой имеет тенденцию к более быстрому массонакоплению. При этом масса гибрида увеличивается в основном за счёт увеличения обхвата тела, что говорит о высоких продукционных свойствах гибридов. Проведенное нами экспериментальное выращивание гибрида "СОБ" в течение двух лет проде монстрировало его преимущества в росте перед сибирским осетром.
Глава 4. Морфометрическая характеристика гибрида «СО Б»
Типичная окраска тела гибрида полностью проявляется к двухмесячному возрасту и сходна как с сибирским осетром (от светло-серого до тёмно-серого), так и белугой (бронзовый «белужий» оттенок). Судя по экстерьерным показа телям (табл. 7), гибрид «СО Б» в бльшей степени наследует материнские Таблица 7. Некоторые морфометрические показатели гибрида Трансгрессия, % Достоверность различий Показатель М±m, % CV cБ c СО сБ с СО Б и СО M, г 185.7±9.33 66 35.5 100 100 9.94 6.04 -5. TL, см 36.8±0.58 4.13 11.2 85 100 9.82 7.47 -4. в % от длины тела C 8.8±0.12 0.88 9.97 84.7 86.2 9.92 8.98 -2. в % от длины головы R 4.5±0.07 0.52 11.5 71.3 97.9 12.14 6.31 -6. BC 3.4±0.07 0.47 13.8 93.2 92.2 7.49 8.2 0. SO 2.2±0.03 0.21 9.11 100 79.7 -4.03 11.13 14. il 0.5±0.01 0.08 15.5 100 2.1 -19.95 23.8 38. H 4.0±0.08 0.6 15 92.8 100 7.68 5.13 -3. h 1.1±0.03 0.21 19.9 98.2 100 7.51 8.13 0. 12.7±0.26 1.84 14.5 100 4.49 -47. СС Sd 12.9±0.13 0.91 7.05 100 100 0.09 -3.14 -2. Sl1 42.6±0.37 2.65 6.21 100 100 0.49 1.91 1. SV1 9.0±0.13 0.89 9.89 100 91 -6.24 -8.21 -0. меристические признаки D 45.0±0.42 3 6.67 3.56 100 -28.51 4.57 45. A 24.2±0.32 2.26 9.33 31.4 100 -17.43 3.99 21. Sp. br. 27.4±0.35 2.44 8.9 87.5 100 8.82 -2.97 -10. Рис. 3. Гибридные индексы сеголеток гибрида «сибирский осётр белуга». – досто верно не отличается от родительских видов, – достоверно отличается от обоих роди тельских видов (р95%), – достоверно отличается от отцовского вида (р95%), – – признаки, достоверно разли достоверно отличается от материнского вида (р95%), чающиеся у родительских видов (р95%).
W – масса, г или кг;
TL – длина зоологическая, см;
l1 – длина тела до конца средних лучей С;
aD – антедорсальное расстояние;
aV – антевентральное расстояние;
aA – антеанальное рас стояние;
C – длина головы;
R – длина рыла;
CD – заглазничный отдел;
O – горизонтальный диаметр глаза;
HC – наибольшая высота головы (у затылка);
hco – наименьшая высота голо вы (на уровне глаз);
iO – межглазничное пространство (ширина лба);
BC – наибольшая ши рина головы;
bC – ширина головы по верхним краям жаберных крышек;
rc – расстояние от конца рыла до линии, проходящей через середину основания средней пары усиков;
rr – рас стояние от конца рыла до хрящевого свода рта;
rl – расстояние от основания средней пары усиков до хрящевого свода рта;
lc – длина наибольшего усика;
SRc – ширина рыла у основа ния средних усиков;
SRr – ширина рыла у хрящевого свода рта;
SO – ширина рта;
il – шири на перерыва нижней губы;
H – наибольшая высота тела;
h – наименьшая высота тела;
pl1 – длина хвостового стебля;
lD – длина основания D;
hD – высота D;
lA – длина основания А;
hA – высота А;
PV – пектовентральное расстояние;
VA – вентроанальное расстояние;
CC – наибольший обхват тела;
Sd – число спинных жучек;
Sl1 – число боковых жучек слева;
SV – число брюшных жучек слева;
D – число лучей в D;
A – число лучей в A;
Sp.br. – число ты чинок на первой жаберной дуге.
признаки, то есть проявляется эффект матроклинии (рис. 3). Основные отличия от сибирского осетра проявляются именно в признаках головы. Например, уси ки, как и у сибирского осетра, без бахромы, в поперечном сечении овальные, все одинаковой длины и не достигают края верхней губы. Однако, рот по ши рине занимает промежуточное положение между родительскими видами, укло няясь в сторону отца - белуги. По форме рот «слабо полулунный», то есть больше похож на белужий, чем на сибирского осетра, хотя по ширине занимает промежуточное положение между родительскими видами. Нижняя губа пре рвана, перерыв нижней губы составляет 23%, что занимает промежуточное по ложение между сибирским осетром и белугой, соответственно 11% и 39%.
Показано, что изучаемый гибрид из 39 признаков по большинству имеет отклонение в сторону материнского вида – сибирского осетра. При этом разли чие с родительскими видами статистически достоверно по большинству при знаков (33). Гибрид достоверно отличается от белуги по 23 пластическим пока зателям из 30, и по 4 из 6 меристических показателей. Эти цифры для сибир ского осетра равны соответственно 18 из 33 пластических признаков, и 5 из меристических. Одновременно от обоих родителей гибрид отличается по пластическим и 4 меристическим признакам.
Большинство пластических признаков и меристические признаки не имеют сильной корреляции с длиной тела и длиной головы (рис. 4). Это указы вает на то, что у сеголеток гибрида «сибирский осётрбелуга» относительные пластические и меристические признаки не связаны с размерами тела и остают ся постоянными в течение периода выращивания. То есть эти признаки могут являться видоспецифичными. Средняя положительная и отрицательная корре ляция некоторых признаков с длиной тела вызывают сомнение – например, корреляция высоты спинного плавника с длиной тела и некоторые другие – и скорее всего, проявляется только от недостаточного количества статистическо го материала. Высокая корреляция длины тела с наибольшим обхватом тела го ворит о том, что при одинаковом приросте длины рыбы накопление массы у гибридов происходит быстрее, чем у сибирского осетра (0.93 и 0.73, соответст венно).
rr rc lD pl rl bC lc BC hD h SRc il SRr iO lA H SO hco C HC hA aA Sd O SV CD PV aV Sl R D CC VA aD A L Sbr l W Рис. 4. Корреляция между основными показателями для гибридов «сибирский осётр белу га». - высокая корреляция, r0.70;
- средняя корреляция, 0.50r0.70;
Обозначе ния как на рис. 3.
Дендрограмма морфологического сходства (рис. 5), построенная по 39-ти пла стическим и меристическим признакам, показывает, что сибирский осётр и его гибрид с белугой чётко объединяются в один кластер, что, как и вышепри ведённые данные, свидетельствует о бльшей степени сходства данного гибри да именно с сибирским осетром.
Гибрид Сибирский осетр Белуга 0,35 0,40 0,45 0,50 0,55 0,60 0, Эвклидово расстояние Рис. 5. Дендрограмма сходства сибирского осетра, белуги и их гибрида Глава 5. СОСТОЯНИЕ РЕПРОДУКТИВНОЙ СИСТЕМЫ ГИБРИДА МЕЖДУ СИБИРСКИМ ОСЕТРОМ И БЕЛУГОЙ При изучении гистологических срезов гонад гибрида сибирского осетра с белугой наряду с жировой тканью обнаружены участки генеративной с поло выми клетками, представленными светлыми сперматогониями, темными спер матогониями типа «А» и «В», а также сперматоцитами I порядка. Судя по гис тологическим срезам из различных частей гонады, развитие гамет начинается с краниального участка, что является характерным для созревающих рыб. На фо тографиях срезов из различных участков гонады (рис. 6) видно, что в краниаль ной части уже семенные ампулы с несколькими половыми клетками уже хоро шо сформированы, а в каудальном конце - их еще нет.
Стадии зрелости гонад данной особи уточняли на основании данных гис тологии, ориентируясь на их описания по Шилову (1964), Дюжикову и Сереб ряковой (1964). Установлено, что гонады у данной особи гибрида находятся на II жировой стадии зрелости, их развитие идет по самцовому типу. В гонаде ис следуемого гибрида нами отмечено присутствие светлых и темных сперматого ниев обоих типов, также встречаются сперматоциты I – порядка (рис. 6).
На основе наших данных можно заключить, что развитие половой систе мы данного гибрида идет типично. Каких-либо аномалий на данном этапе не обнаружено, так что пока нет предпосылок считать гибрид сибирского осетра с белугой стерильным, как это мы предполагали в начале наших исследований.
Б А Рис. 6. Семенник гибрида сибирский осетр х белуга на II жировой стадии зрелости: А - уве личение 10 20;
Б - увеличение 10 40;
1 – жировые клетки;
2 – семенные ампулы;
3 – сперматогонии.
Глава 6. ТЕХНОЛОГИЯ ПОЛУЧЕНИЯ И ВЫРАЩИВАНИЯ ГИБРИДОВ СИБИРСКОГО ОСЕТРА ACIPENSER BAERII И БЕЛУГИ HUSO HUSO Полученные данные легли в основу «Технологии получения и выращива ния гибрида сибирского осетра (Acipenser baerii) и белуги (Huso huso)» (Ново садов и др., 2008). При ее разработке ориентировались на предыдущий и собст венный опыт разведения разных видов осетровых рыб и их гибридов, а также опубликованные нормативные и методические. Технология обобщает материа лы многолетних работ на осетровом рыбоводном хозяйстве при Электрогор ской ГРЭС-3 им. Классона и охватывает все рыбоводные этапы получения и выращивания гибрида «СО Б».
Результаты проведенных исследований внедрены в практику товарного рыбоводства. "Технология …" внедрена на двух товарных рыбоводных хозяй ствах центральной России: осетровом рыбоводном хозяйстве при Электрогор ской ГРЭС-3 им. Р.Э. Классона (Московская область) и рыбоводном хозяйстве Алексинского химического комбината (Калужская область).
ВЫВОДЫ 1. Получен межродовой гибрид между сибирским осетром и белугой, не имеющий отклонений от нормы на этапах оплодотворения и вылупления.
2. Выживаемость гибрида «СО Б» к концу первого вегетационного се зона составила 78%. Сеголетки гибрида «СО Б» к концу вегетационного пе риода достигают средней массы 203 г, двухлетки - 1016 г, достоверно (на 13%) превышая по этому показателю двухлеток материнского вида - сибирского осетра.
4. 3. Рост гибридов описывается уравнением P=0.00004 l, причем при росты обхвата (СС) и высоты (Н) тела увеличиваются быстрее, чем у материн ского вида (Р=0.0001 l 3.91).
4. Общая рыбопродуктивность двухлеток гибрида «СО Б» при выращи вании в садках на 20% больше, чем у сибирского осетра в тех же условиях.
5. Гибрид «СО Б» наследует родительские признаки по матроклинному типу, достоверно отличаясь от сибирского осетра по 23-м пластическим и ме ристическим признакам, от белуги – по 27. Высокий показатель трансгрессии с сибирским осетром выявлен для 37 признаков, с белугой – для 30. По 26 гиб ридным индексам гибрид «СО Б» уклоняется в сторону матери, по 11 – в сто рону отца.
6. Количественным тест-признаком, отличающим гибрид от родитель ских видов, является ширина перерыва нижней губы (показатель трансгрессии с сибирским осетром 21.2%, с белугой – 41.1%), качественными – форма рта и головы, окраска и экстерьер тела.
7. Кластерный анализ комплекса из 39 пластических и меристических признаков гибрида «СО Б» и родительских видов подтверждает его бльшее сходство с сибирским осетром на индивидуальном и групповом уровнях.
8. Половая система самца гибрида «СО Б» в возрасте 7+ развивается без аномалий, что на данном этапе позволяет считать гибрид не стерильным.
СПИСОК ОПУБЛИКОВАННЫХ РАБОТ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ Статьи в рекомендуемых изданиях из списка, утверждённого ВАК:
Шишанова Е.И., Маилкова А.В., Новосадов А.Г. Осетровые рыбы как объект разведения в искусственных условиях с зимней паузой роста (на примере Элек трогорской ГРЭС-3 им. Р.Э. Классона) // Изв. Оренбургского гос. аграрного университета, 2008. № 4 (20). С. 176-179.
Статьи в других изданиях:
Новосадов А.Г., Маилкова А.В. Рост молоди некоторых гибридов осетровых при выращивании в бассейнах // Пресноводная аквакультура: состояние, тен денция и перспективы развития. Молдова, 2005. С. 50-53.
Новосадов А.Г. Результаты выращивания молоди гибрида ленского осетра и белуги // Пресноводная аквакультура: состояние, тенденция и перспективы раз вития. Молдова, 2005. С. 42-45.
Новосадов А.Г., Маилкова А.В. Рост некоторых гибридов осетровых рыб // Мат-лы Международной научной конференции "Состояние и перспективы раз вития фермерского рыбоводства аридной зоны", 2005. С. 138-141.
Микодина Е.В., Новосадов А.Г. Использование многомерного анализа при изучении гибридов рыб – объектов аквакультуры // Мат-лы Междунар. науч. практ. конф. "Повышение эффективности использования водных биологиче ских ресурсов". М.: ВНИРО, 2006. С. 122-124.
Лабенец А.В., Новосадов А.Г., Маилкова А.В., Шишанова Е.И., Чагай В.Н., Бубунец Э.В. Некоторые характеристики половых продуктов самцов сибирско го (ленского) и русского осетров из маточного стада р/х Электрогорской ГРЭС // Тепловодная аквакультура и биологическая продуктивность водоёмов арид ного климата. Астрахань, 2007. С. 322-324.
Лабенец А.В., Новосадов А.Г., Трухин Д.А Весовой рост и некоторые техноло гически значимые показатели, полученные при бассейновом выращивании двухлетков сибирского (ленского) осетра и его гибрида с белугой на полнора ционном гранулированном корме // Тепловодная аквакультура и биологическая продуктивность водоёмов аридного климата. Астрахань, 2007. С. 407-409.
Новосадов А.Г., Маилкова А.В. Репродуктивная характеристика самок сибир ского (ленского) осетра и морфологические особенности получаемой от них икры // Тепловодная аквакультура и биологическая продуктивность водоёмов аридного климата. Астрахань, 2007. С. 330-333.
Новосадов А.Г. Основные показатели качества и фертильность спермы самцов белуги ремонтно-маточного стада рыбоводного хозяйства Электрогорской ГРЭС // Тепловодная аквакультура и биологическая продуктивность водоёмов аридного климата. Астрахань, 2007. С. 345-347.
Бубунец Э.В., Новосадов А.Г., Хан Санг Хунг. Практическая работа с произво дителями осетровых в осетровом хозяйстве Caviar World (Республика Корея) // Рациональное использование пресноводных экосистем – перспективное на правление реализации национального проекта «Развитие АПК». Москва, 2007.
С. 235-241.
Новосадов А.Г., Бубунец Э.В. Использование гормональных препаратов LHRH - (CONTROL) и Gn-RHa – GONADON (зарубежных аналогов сурфагона) при получении икры от различных видов осетровых в нетрадиционные сроки // Ра циональное использование пресноводных экосистем – перспективное направ ление реализации национального проекта «Развитие АПК». Москва, 2007. С.
241-246.
Новосадов А.Г. Альтернативные методы декапсуляции яиц артемии // Рацио нальное использование пресноводных экосистем – перспективное направление реализации национального проекта «Развитие АПК». Москва, 2007. С. 193-145.
Новосадов А.Г., Лабенец А.В., Шишанова Е.И., Маилкова А.В. Технология по лучения и выращивания гибрида сибирского осетра и белуги. М.: Россельхоза кадемия, 2008. 38 с.