facebook
twitter
vk
instagram
linkedin
google+
tumblr
akademia
youtube
skype
mendeley
Global international scientific
analytical project
GISAP
GISAP logotip
Перевод страницы
 

ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ ПРИЕМЫ ОПТИМИЗАЦИИ ПРОДУКТИВНОСТИ ЛАБОРАТОРНОЙ КУЛЬТУРЫ ДУБОВОГО ШЕЛКОПРЯДА ANTHERAEA PERNYI G.M. (LEPIDOPTERA, SATYRNIIDAE), МОНОВОЛЬТИННОЙ ПОРОДЫ ПОЛЕССКИЙ ТАССАР

ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ ПРИЕМЫ ОПТИМИЗАЦИИ ПРОДУКТИВНОСТИ ЛАБОРАТОРНОЙ КУЛЬТУРЫ ДУБОВОГО ШЕЛКОПРЯДА ANTHERAEA PERNYI G.M. (LEPIDOPTERA, SATYRNIIDAE),  МОНОВОЛЬТИННОЙ ПОРОДЫ ПОЛЕССКИЙ ТАССАР
Валентин Дрозда, доктор сельскохозяйственных наук, профессор

Национальный университет биоресурсов и природопользования Украины, Украина

Анатолий Потопальский, кандидат медицинских наук, профессор

Национальная академия наук Украины - Институт молекулярной биологии и генетики, Украина

Участник конференции

PROCESSING METHODS OF OPTIMIZATION OF PRODUCTIVITY OF LABORATORY CULTURES OF OAKEN SILKWORM ANTHERAEA PERNYI G.M. (LEPIDOPTERA, SATURNIIDAE), MONOVOLTINE BREED POLESYE TUSSAR

УДК 595.787+638.238

Изложены результаты исследований, касающихся особенностей развития и продуктивности оригинальной, моновольтинной породы дубового шелкопряда Полесский тассарАntheraea pernyi G.M. (Lepidoptera, Satyrniidae). Лабораторный режим разведения предполагал использование оригинальных препаратов – Изатизона, а также нативной и модифицированной  тиофосфамидом  или циклофосфамидом ДНК, соответственно ДНТ и ДНЦ в разных концентрациях. Экспериментально обоснованы параметры использования этих препаратов для обработки грены (эмбрионов дубового шелкопряда), а также путем скармливания гусеницам шелкопряда. Технологии  обеспечивают высокий уровень жизнеспособности дубового шелкопряда, направленный синтез и трансформацию белка, составной части шелковой оболочки коконов-фиброина. Кроме того, сокращается режим выкормки гусениц. Установлено стимулирующее действие препаратов на репродуктивную систему самок дубового шелкопряда. Увеличивается реальная плодовитость самок, масса грены и процент отрождения гусениц. Технологические приемы выращивания шелкопряда предполагают направленность действия стимуляторов, индуцирующих синтез белка, с целью максимального выхода натурального шелка.  

Ключовые слова: Нативные и модифицированные ДНК, Изатизон,  культура дубового шелкопряда, натуральный шелк, плодовитость самок

Keywords: Native and modified DNA, Isatizone, culture silkworm silk, female fertility.

Шелководство - древнейшая отрасль сельского хозяйства, целью которой является получение натурального шелка. Натуральный шелк – ценнейшее промышленное сырье, относящееся, наряду с шерстью, к текстильным волокнам животного происхождения. Физические и механические качества шелковины во много превосходят прочие натуральные волокна. Смотанная с кокона шелковина представляет собой наиболее тонкое и вместе с тем наиболее длинное элементарное волокно. Длина шелковины достигает 1800 м при тонине в 20 – 25 микронов. По прочности на разрыв шелковина уступает только немногим волокнам, а по упругости не имеет себе равных. Шелковые ткани отличаются прочностью, гигиеничностью и красотой [1-4].

Культуру дубового шелкопряда существует в Китае около 300 лет. Дубовый шелкопряд – полудикое насекомое, которое находится лишь в процессе доместикации. Именно поэтому актуальными являются приемы, направленные на оптимизацию всего технологического процесса разведения этой уникальной лабораторной культуры. Исследования, касающиеся акклиматизации и промышленного разведения дубового шелкопряда в Украине начались в конце 20-х годов ХХ столетия. Как итог этих работ, культура дубового шелкопряда имела значительное распространение и массово выращивалась в специализированных хозяйствах Полесья и Лесостепи. В результате многолетней направленной селекции и гибридизации под руководством профессора Н.Н. Синицкого, выведена моновольнтинная порода дубового шелкопряда – Полесский тассар [1]. В дальнейшим, она нашла широкое распространение и за рубежом [5-7].

Целью настоящих исследований, была разработка приемов в составе технологии выращивания дубового шелкопряда в лабораторных условиях, с использованием специфических органических веществ – биостимуляторов,  направленных на получение високожизнеспособных дочерних поколений шелкопряда, с выраженными характеристиками – массы коконов, шелковой оболочки и плодовитости самок. Ставилось задание разработать высокотехнологичные приемы с использованием стимуляторов с выраженной их репродуктивной активностью по отношению к самкам шелкопрядов.

Материал и методы.  Исследования проводились с использованием отечественной моновольтинной породы дубового шелкопряда Полесский тассар Аntheraea pernyi G.M. (Lepidoptera, Satyrniidae). В течении трех лет было задействовано свыше 3000 особей шелкопряда. Гусеницы выкармливались в марлевых садках на срезанных листьях дуба черещатого. В процессе разведения культуры поддерживались оптимальные условия температуры, влажности и фотопериода [8-11]. В качестве стимуляторов использовали оригинальный препарат Изатизон – 2%-ный раствор Метисазона в полиэтиленгликоле и диметилсульфоксиде [10].  Препаратом обрабатывали грену из расчета 50 – 70 и 80 и 90 мг/г яиц шелкопряда. Кроме того, гусеницам шелкопряда скармливали листья дуба, обработанные 0,006 – 0,020%-ными водными растворами экзогенных нуклеиновых кислот. Контрольная популяция культуры Полесского тассара обрабатывалась  с использование водопроводной воды. Стадии онтогенеза, нормы, сроки и кратности использования препаратов были обоснованы нами раньше [12-16] . Выбор действующих веществ в составе препаратов определялся характером и спецификой их действиях на животных вообще и насекомых в частности [17-23]. Для оценки итоговых результатов реализации технологий, использовали наиболее объективные и информативные тестовые характеристики. Полученный цифровой материал обрабатывали статистически [20, 22, 23].

Результаты исследований и обсуждения. Трехлетние результаты исследований представленные в таблице. Здесь иллюстрируются только материалы полученные при использование оптимальных параметров обеих препаратов. Установлено, что за показателями массы кокона, куколок и шелковых оболочек, лабораторные культуры дубового шелкопряда показали максимальную продуктивность, свойственную не только норме реакции вида, но и значительно ее превосходящую. В частности, масса коконов в опытных вариантах колебалась  в пределах 7013 – 7516 мг, что в среднем на 13,2 и 21,4% превосходила аналогичный показатель контрольного варианта.

Однако, особенно показательными были результаты, характеризующие массу шелковых оболочек. Характер и специфика формирования этого уникального органа детально изложена в ряде исследований [24-27]. Разброс колебаний их в опытных вариантах составлял 562 -684 мг, что на 24,3 – 51,3 % превышало показатели контрольного варианта. В итоге, процент выхода шелка из коконов опытных партий составлял 8,1 – 9,1 % против 7,3 в контроле. Эти показатели характеризуют популяции самок шелкопряда. Все результаты статистически достоверны.

Еще более убедительны материалы продуктивности шелкопряда показаны на самцах. Итоговая шелконосность коконов составила 10,78 – 11,1 против 10,08 в контроле. Таким образом, полученные материалы свидетельствуют о специфичном характере действии препаратов на организм дубового шелкопряда. Наблюдается четкая тенденция стимулирования синтеза белка в период пятого гусеничного возраста, когда идет интенсивное накопление фиброина. Кроме того, как несомненный положительный эффект от реализации предложенной технологии, является и то, что на 4-7 дней сокращается длительность развития гусениц от момента их отрождения до начала завивки коконов. Как свидетельствуют результаты исследований, длительность развития гусениц контрольной популяции составила в среднем 60,4 дня. Гусеницы экспериментальных партий развивались в среднем 53,1-56,3 дня. Существенный положительный эффект этого феномена заключается в значительной экономии листьев дуба.

Экспериментально также установлено показатель реальной плодовитости самок дубового шелкопряда, выращенных с использование этих специфических стимуляторов.

Во всех вариантах превышение этого показателя над контрольной популяцией шелкопряда находилось в пределах 5,4 – 19,7 %. Эти показатели не столь убедительные, как показатели по шелконосности. Причина этого явления состоит в том, что основной фонд белковых резервов, накопленных гусеницами впоследствии, трансформировался в специфический белок – фиброин, как основа шелковой оболочки.

Прижизненное препарирование гонад самок показало, что последние отраждаються с полностью сформированными яйцами в овариолах, с незначительными трофическими клетками. Ввиду того, что взрослые особи шелкопряда совсем не питаются, овогенез у них строго линейный. Это следствие того, что составные части гонад гермарий и виттелярий атрофированны и не проявляют функциональной активности. Яйца дубового шелкопряда – грена опытных партий характеризовались высоким уровнем жизнеспособности. В результате отродилось 99,4 гусениц шелкопряда, в то время как в контроле этот показатель составил 82,7 %.  Необходимо отметить и показатели массы и уровень жизнеспособности куколок шелкопряда. Значение этой стадии для популяции состоит в том, что на этой стадии происходит диапауза шелкопряда, длительность которой составляет 8 и больше месяцев. Экспериментально установлена закономерность, которая свидельствует о высоком уровне жизнеспособности диапаузирующих куколок, которая прямо коррелируется  с их массой. В период весенней реактивации уровень жизнеспособности диапаузирующих куколок шелкопряда опытных партий составил 89,7 – 92,6 % против, 78,4 % в контроле. 

Выводы. В результате проведенных исследований обоснована целесообразность использования двух биологических стимуляторов жизнеспособности и продуктивности лабораторной культуры отечественной моновольтинной породы Полесский тассар. Обоснованы периоды онтогенеза шелкопряда, направленного воздействия этих препаратов, а также другие технологические характеристики их использования. Экспериментально установлено направленное действие биостимуляторов на увеличение продукции белка и их трансформацию на формирование фиброина – специфического белка шелковой оболочки коконов. Получено значительное превышение продуктивности шелкопряда опытных вариантов в  сравнении с контролем.  Делается вывод о необходимости и целесообразности использования разработанной технологии в промышленных выкормках дубового шелкопряда.

Биологические и технологические показатели продуктивности лабораторной культуры дубового шелкопряда

Варианты опытов

Самки

Самцы

Длительность развития гусениц, дни

Плодовитость самок, яиц/% к контролю

Масса, мг/% к контролю

Выход шелка, %

Масса, мг/% к контролю

Выход шелка, %

Кокона

Куколки

Оболочки

Кокона

Куколки

Оболочки

Изатизон, 50 мг/50 г яиц +ДНК, 0,006%

7013

6451

562

8,01

4988

4450

538

10,74

55,2

309

113,2

111,3

124,3

107,7

106,9

115,2

105,4

Изатизон 70 мг/50 г яиц +ДНК 0,015 %

7386

6755

631

8,54

5145

4574

571

11,10

54,6

312

119,3

116,6

139,6

111,1

109,8

122,2

106,4

Изатизон 80 мг/50 г яиц +ДНТ 0,020%

7482

6844

638

8,52

5410

4812

598

11,05

53,1

346

120,8

119,2

141,4

116,8

115,6

128,0

118,0

Изаизон 90 мг/50 г яиц +ДНТ 0,020%

7412

6753

659

8,90

5375

4789

586

10,92

56,3

322

119,7

116,5

145,7

116,1

115,0

125,5

109,8

Изатизон 70 мг/50 г яиц +ДНЦ 0,020%

7516

6832

684

9,10

5244

4667

577

11,00

53,1

351

121,4

119,0

151,3

113,2

112,1

123,5

119,7

Контрольная популяция (обработка  водой)

6191

5739

452

7,30

4629

4162

467

10,08

60,4

293

100,0

100,0

100,0

100,0

100,0

100,0

100,0

 

Литература:

  • 1.        Синицкий Н.Н. Биологические основы и опыт культуры китайского дубового шелкопряда в зоне Полесья СССР, Киев, 1956, 30 с.
  • 2.        Аверкиев И.С. Биология и экология китайского дубового шелкопряда  и разведение его в Марийской АССР, Киев, 1958, 29 с.
  • 3.        Кондакова В.Е. Влияние экологических факторов на вольтинизм дубового шелкопряда в средней полосе СССР. Киев, 1959, 9 с.
  • 4.        Дрозда В.Ф. Развитие тутового шелкопряда и трихограммы при действии аэроионов. Киев, 1979, 20 с.
  • 5.        Литвенков А.А. Биологические особенности разведения китайского дубового шелкопряда на иве в условиях БССР. Кишинев, 1984, 22 с.
  • 6.        Мороз Н.С.  Особенности развития шелкоотделительной железы и выделения шелка у китайского дубового шелкопряда в зависимости от кормового растения. Кишинев, 1985, 22 с.
  • 7.        Соболь З.Н. Дубовый шелкопряд в Белоруссии. Биология, экология, кормовые связи и хозяйственное значение. Баку, 1989, 18 с.
  • 8.        Заїка Л.А., Болсунова О.І., Потопальський А.І. Противірусні, протипухлинні та імуномоделюючі властивості лікувального препарату Ізатізон // Київ, Колобіг. – 2010. – 212 с.
  • 9.        Потопальский А.И., Лозюк Л.В., Миролюбова А.М., Бесарабова Б.Ф. Противовирусный , противоопухолевый и антилейкозный препарат Изатизон. Киев.: Наук. думка. – 1991. – 192 с.
  • 10.    Потопальський А.І., Лозюк Л.В. Патент України. противірусний препарат Ізатізон, № 1780.
  • 11.    Полягайло А.Л., Болсунова О.І., Заїка Л.А., Потопальский А.І.,Говорун Д.М. Конформаційний аналіз молекули метисазону: результати напівемпіричних квантово-хімічних розрахунків // Біополімери і клітина. – 2003. – Т.19,№3. – С. 292-294.
  • 12.    Цилюрик А.В., Дрозда В.Ф., Потопальський А.І. Експериментальне обґрунтування оптимальних режимів використання екзогенних нуклеїнових кислот при вирощуванні дубового шовкопряду // Основи молекулярно-генетичного оздоровлення людини та довкілля. Київ. – 2005, с. 53 – 55.
  • 13.    Дрозда В.Ф., Потопальський А.І, Особливості використання екзогенних нуклеїнових кислот в технології вирощування дубового шовкопряду// Основи молекулярно-генетичного оздоровлення людини та довкілля. Київ. – 2005, с. 206 – 209.
  • 14.    Дрозда В.Ф., Шкаруба Н.Г., Вититнев И. Способ выращивания дубового шелкопряда // Авт. свидетельство СССР №  914012.
  • 15.    Дрозда В.Ф., Нагорная И.М., Шкаруба Н.Г., Вититнев И.В Средство для обеззараживания грены полезных шелкопрядов Авт. свидетельство СССР № 1156280.
  • 16.    Дрозда В.Ф., Шкаруба Н.Г., Вититнев И.В Стимуляторы шелконосности дубового шелкопряда Авт. свидетельство СССР № 1326214.
  • 17.    Дрозда В.Ф., Шкаруба Н.Г., Вититнев И.В. Стимулятор продуктивности полезных шелкопрядов// Авт. свидетельство СССР № 1366138.
  • 18.    Дрозда В.Ф., Вититнев И.В., Шкаруба Н.Г.Способ выращивания дубового шелкопряда // Авт. свидетельство СССР № 1132880.
  • 19.    Дрозда В.Ф., Вититнев И.В., Шкаруба Н.Г.Стимуляторы повышения массы куколок и плодовитости дубового шелкопряда // Авт. свидетельство СССР № 1197618.
  • 20.    Дрозда В.Ф., Вититнев И.В., Потопальский А.И., Шкаруба Н.Г.Способ выращивания тутового шелкопряда// Авт. свидетельство СССР № 1619455 .
  • 21.    Дрозда В.Ф., Шкаруба Н.Г. Вититнев И.В., Стимуляторы продуктивности дубового шелкопряда// Авт. свидетельство СССР № 1326214.
  • 22.    Дрозда В.Ф., Вититнев И.В., Потопальский А.И., Шкаруба Н.Г. Способ выращивания дубового шелкопряда// Авт. свидетельство СССР № 1619451.
  • 23.    Дрозда В.Ф., Шкаруба Н.Г., Вититнев И.В., Потопальский А.И Способ выращивания полезных шелкопрядов// Авт. свидетельство СССР № 1666007.
  • 24.    Fayard J.M. Introduction to a genetic and embryological analysis of cell populations in silk glands of bombyx mori. Genetica, 1979. vol. 50,2, p. 105-110.
  • 25.    Horie Yasuhiro, Watanabe Hitoshi. Recent advances in sericulture. “Annu. Rev. Entomol. Vol. 25.” Palo Alto, Calif., 1980, 49 – 71.
  • 26.    Allegret, P. (1956). Etude des glandes sericigenes des larves de lepidopteres. Leur role dans la physiologie du developpement. These Doc. Sc. Nat. Paris, n0 3796.
  • 27.    Gillot, S. (1974). Endoduplication de la chromatine dans la glande sericigene de Bombyx mori. Structures nucleaires dans la glande sericigene embryonnaire. Ann. Emb. Morph. 7(4): 445-458.
Комментарии: 1

Кацан Валентина Андреевна

Большое спасибо Вам, Валентин Федорович, за достойное продолжение исследований, начатых Н.Тарнавским. Первая в Украине лаборатория дубового шелкопряда была организована в 1940г. Н.Тарнавским, он же стал ее первым руководителем, получил от С.Четверикова исходные линии шелкопряда. Очень жаль, что вся работа, проделанная выдающимся ученым, осталась в неизвестности, результаты его исследований не публиковались в открытоцй печати. Где-то в хранилищах государства, ныне принесшего войну и смерть на нашу землю, остались бесценные сокровища, полученные украинским ученым. Хочется верить, что они не уничтожены, что их удастся опубликовать и вернуть Украине еще одну утраченную страничку ее славной истории. А вам - новых успехов, новых достижеений, которые выльются в патенты на изобретения, прекрасные статьи и монографии.
Комментарии: 1

Кацан Валентина Андреевна

Большое спасибо Вам, Валентин Федорович, за достойное продолжение исследований, начатых Н.Тарнавским. Первая в Украине лаборатория дубового шелкопряда была организована в 1940г. Н.Тарнавским, он же стал ее первым руководителем, получил от С.Четверикова исходные линии шелкопряда. Очень жаль, что вся работа, проделанная выдающимся ученым, осталась в неизвестности, результаты его исследований не публиковались в открытоцй печати. Где-то в хранилищах государства, ныне принесшего войну и смерть на нашу землю, остались бесценные сокровища, полученные украинским ученым. Хочется верить, что они не уничтожены, что их удастся опубликовать и вернуть Украине еще одну утраченную страничку ее славной истории. А вам - новых успехов, новых достижеений, которые выльются в патенты на изобретения, прекрасные статьи и монографии.
Партнеры
 
 
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
Would you like to know all the news about GISAP project and be up to date of all news from GISAP? Register for free news right now and you will be receiving them on your e-mail right away as soon as they are published on GISAP portal.