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

НОВЫЙ ПОДХОД ОЦЕНКИ ФИЗИОЛОГИЧЕСКОГО СОСТОЯНИЯ КУКОЛОК У АМЕРИКАНСКОЙ БЕЛОЙ БАБОЧКИ HYPHANTRIA CUNEA DRURY. (LEPIDOPTERA, ARCTIIDAE)

НОВЫЙ ПОДХОД ОЦЕНКИ ФИЗИОЛОГИЧЕСКОГО СОСТОЯНИЯ КУКОЛОК У АМЕРИКАНСКОЙ БЕЛОЙ БАБОЧКИ HYPHANTRIA CUNEA DRURY. (LEPIDOPTERA, ARCTIIDAE)НОВЫЙ ПОДХОД ОЦЕНКИ ФИЗИОЛОГИЧЕСКОГО СОСТОЯНИЯ КУКОЛОК У АМЕРИКАНСКОЙ БЕЛОЙ БАБОЧКИ HYPHANTRIA CUNEA DRURY. (LEPIDOPTERA, ARCTIIDAE)НОВЫЙ ПОДХОД ОЦЕНКИ ФИЗИОЛОГИЧЕСКОГО СОСТОЯНИЯ КУКОЛОК У АМЕРИКАНСКОЙ БЕЛОЙ БАБОЧКИ HYPHANTRIA CUNEA DRURY. (LEPIDOPTERA, ARCTIIDAE)
Хокума Кулиева, профессор, доктор биологических наук, профессор

Султанова Улкер Башир кызы, магистр

Абдуллаева Айгюнь Агаверди кызы, магистр

Бакинский государственный университет, Азербайджан

Участник первенства: Национальное первенство по научной аналитике - "Азербайджан";

Открытое Европейско-Азиатское первенство по научной аналитике;

УДК 595.78

Впервые  на основе  оценки степени развития жирового тела у куколок азербайджанской популяции американской белой бабочки установлены различия в физиологическом состоянии в осенне-зимние периоды. Установлено, что в физиологическом отношении куколки 2-го поколения значительно сильнее, чем 1-го и если экологические условия позволяют формироваться , то и 3-го поколений.

Ключевые слова: физиологическое состояние куколок, жировое тело, Hyphantria cunea Drury.

For the first time on the basis of evaluation of degree of development of adipose body of chrysalices of Hyphantria cunea Drury of the Azerbaijan population the differences in the physiological state during autumn and winter are determined.
It is found out that in respect of physiology chrysalices of the second generation are much stronger than of the first and, if the ecological condition allows them to develop, of the third generation.

For the first time on the basis of evaluation of degree of development of adipose body of chrysalices of Hyphantria cunea Drury of the Azerbaijan population the differences in the physiological state during autumn and winter are determined.

It is found out that in respect of physiology chrysalices of the second generation are much stronger than of the first and, if the ecological condition allows them to develop, of the third generation.
Keywords: physiological state of chrysalices, fat body, Hyphantria cunea Drury.
 

Существует такая закономерность – чем опаснее вид, тем сложнее в его жизненном цикле физиологические адаптации, позволяющие ему выжить в экстремальных условиях. Поэтому недостаточны существующие методы для прогноза численности опасных и адвентивных видов (которым является Hyphantriacunea в Азербайджане), необходимы более точные способы предопределения массовое появление вредителей.

Для своевременного определения начало нарастание или падение численности вредителя необходима формулировка показателя точного определения физиологического состояния, репродуктивного развития, т.е. разработка и использование метода, дающего возможность делать прогнозы и принимать меры к локализации вспышек массового размножения. Для прогноза численности, и конечно предотвращения массовых вспышек вредителя необходимо использовать физиологический показатель, который непосредственно участвует в синтезе вителлогенинов и гарантирует плодовитость имаго – таким органом является жировое тело.

Жировое тело – это орган, где происходит биосинтез и превращение белков, жиров и углеводов [7, 8, 10]. Обычно степень развития жирового тела зависит от экологических факторов и может служить хорошим индикатором физиологического состояния насекомого [1].  Степень развития жирового тела является также важным показателем состояния куколок, обеспечивающим зимостойкость, т.к. развитие этого органа положительно коррелирует с продолжительность жизни насекомого [4, 6].

Настоящая работа посвящена изучению степени развития жирового тела куколок и оценки физиологического состояния зимующего материала у азербайджанской популяции американской белой бабочки.

Материал и методы исследования

Работа выполнялась в период с 2010 по 2014 гг. в лабораториях кафедры Зоологии беспозвоночных и «Zeiss» кафедры Генетики Бакинского государственного университета. Опыты проводились только на природной популяции американской белой бабочки (АББ), собранной на разных участках Апшеронского полуострова (пос. Пиршаги, Герадиль, Мардакяны, Бузовна)

Гусениц из единой кладки яиц воспитывали до фазы куколки в специальных стеклянных емкостях, покрытых тонкой тканью или в садках, которых помещали в приусадебные участки, в саду.

В каждом варианте было использовано по 20-50 гусениц (в 2-х повторностях). Длительность развития гусениц учитывали с момента вылупления до окукления, а у куколок – в часах от момента окукливания до выхода бабочки. За выходом бабочек наблюдали круглосуточно. Изменение массы куколок определяли через каждые 3 дня. На стадии имаго учитывали плодовитость (количество отложенных яиц).

Для точного учета скорости развития и динамики массы (а у гусениц – линьки и время прекращения питания) особей содержали в пронумерованных пробирках и коробочках (3х3). По скорости развития различали 2 группы: быстро и медленно развивающиеся особи. Число впадающих в диапаузу куколок АББ подсчитывали по количеству медленно развивающихся особей, в основном по весовому показателю и состоянию стеммы.

 Наблюдения за зимующим материалом (с декабря) проводились в крайне близких природе условиях – разница среднесуточной температуры + 20С, влажности + 5% и природной освещенностью.

Степень развития жирового тела определяли по способу  В.Р. Туктаров и З.Б. Ишмеева [5]. После препарирования с помощью микроскопа производили оценку степени развития жирового тела по пятибалльной системе по методике Maurizio [9].

Весь цифровой материал обрабатывали вариационно-статистическим методом.

Результаты и обсуждение

Экспериментально было доказано, что физиологическое состояние куколок АББ изменяется в зависимости от периода развития, в частности основные различия, были обнаружены во время физиологического покоя (диапаузы) и зимовки. Сравнительный анализ физиологических показателей разных поколений АББ позволяют убедительно указать на то. что физиологическое состояние куколок непосредственно связано со степенью развития жирового тела (табл. 1).

Наиболее выраженные различия были обнаружены в период диапаузы и зимовки (Hybernation), в частности физиологические показатели во втором поколении отличаются от первого и третьего поколений американской белой бабочки. Следует отметить, что обычно III поколение азербайджанской популяции АББ может развиваться только на Апшеронском полуострове. Куколки во втором поколении тяжелее на 14,7% по сравнению с куколками первого поколения и на 19,8% третьего поколения. Вес жирового тела у куколок II поколения соответствовало 34,7% от общего веса. В других поколениях этот показатель равен соответственно 26,6% ( I поколение) и 24,8% (III поколение).

Эти данные убедительно указывают на то, что в физиологическом отношении куколки во втором поколении значительно сильнее таковых в первом и третьем поколениях. Хотя куколки третьего поколения (если это поколение развивается до стадии куколки – Кулиева, 2006, а, б) в связи с подготовкой к предстоящей диапаузе и зимовке должны быть значительно сильнее куколок второго поколения.

Экспериментально доказано, что в III поколении американской белой бабочки (02.10) происходит постепенное снижение объема жирового тела от 52,0+2,7 мг до 31,2+0,88 мг. В это время, имеющиеся в куколочной жидкости сгусток также увеличиваясь в размере, стал тяжелее на 51,3% (табл. 1).

С развитием отдельных этапов Hybernation изменяется и рН куколочной жидкости: во время подготовки к диапаузе слабокислая (рН -5,0), диапаузы и олигопаузы нейтральная (рН – 7,0) и морфогенеза слабощелочная (рН – 8,0).

Полученные результаты убедительно указывают на то, что уровень депрессии в динамике популяции американской белой бабочки определяется физиологическим состоянием зимующих куколок, в частности количеством резервных веществ в жировом теле (табл.2).

Установлено, что в соответствующих годах учета объем жирового тела у зимующих особей изменяется в пределах 31,0+0,5 и 26,3+0,6 мг, а плодовитость бабочек, вылетевших весной из этих куколок, составила  671,0+33,4 и 520,6+ 27,3 шт. яиц. В эти периоды в последующих поколениях были зарегистрированы массовые вспышки данного адвентивного вредителя в Азербайджане. Выявленное снижение объема жирового тела у куколок (в среднем 21,8+0,26 мг) способствовало снижению количества, отложенных яиц весенними бабочками (283,0+11,5 шт.), а соответственно на каждом модельном дереве среднее число кладок составил 0,05 (табл.2). Ранее нами экспериментально было доказано, что 33,3% диапаузирующих летом куколок (28.07-21.08 – летняя диапауза) остаются на зимовку [3, 4 ].

Таким образом, полученные результаты указывают на то, что уровень депрессии в динамике азербайджанской популяции АББ определяется физиологическим состоянием зимующих куколок, в частности количеством резервных веществ в жировом теле.

 Табл.  1.

Изменение физиологических показателей у куколок американской белой бабочки в различные периоды развития

П е р и о д ы

р а з в и т и я

      Живой

 вес куколок, мг

Вес жирового тела, мг

Разница по отношению  живого веса, %

Вес сгустка, мг

pH

 

I поколение

 

II поколение

 

III поколение

 

 

163,0+ 9,17

 

187,0+ 15,1

 

150,0+10,5

 

47,6+ 2,11

 

64,9+ 7,5

 

52,0+2,71

 

29,2

 

34,7

 

21,3

 

-

 

-

 

8,0+ 0,005

(02.10)

 

 

5,0

 

5,0

 

6,0

H y b e r n a t i o n

Преддиапауза(ноябрь)

 

Диапауза(декабрь)

 

Олигопауза(февраль)

 

Пробуждение

128,0+ 15,2

 

120,0+ 13,9

 

115,0+ 11,2

 

100,0+ 12,2

40,0+1,7

 

35,5+ 2,19

 

34,0+ 1,2

 

31,2+ 0,88

31,3

 

29,6

 

29,5

 

31,0

12,1+ 0,01

 

15,7+ 0,04

 

21,7+ 0,3

 

25,3+1,1

6,0

 

7,0

 

7,0

 

8,0

Табл.  2.

Зависимость между физиологическими показателями куколок и плодовитостью весенних бабочек с депрессией внутрипопуляционной динамики американской белой бабочки

Варианты

Время учета

Живой вес

куколок, мг

Вес жирового

тела , мг

Средняя

плодовитость

бабочек, шт

Среднее

число

кладок

на 1

дерево

Средний

вес яиц,

мг

Фаза

градации

I

02.10

04.11

05.12

15.02.

05.03.

20.05.

150,0+9,5

128,0+11,4

120,0+3,0

115,0+5,0

100,0+2,2

        -

52,0+1,7

40,0+1,0

35,5+1,9

34,0+1,2

31,0+0,5

      -

 

 

 

 

 

671,0+33,4

 

 

 

 

 

0,68

 

 

 

 

 

0,77

Увеличение

численности

(вспышка)

II

05.11

05.12

05.01.

23.02.

17.05.

126,2+10,0

110,0+7,4

90,0+4,8

75,0+5,5

      -

30,0+0,67

27,9+2,1

27,0+0,99

26,3+0,6

      -

 

 

 

 

520,6+27,0

 

 

 

 

1,7

 

 

 

 

0,8

Увеличение

численности

(вспышка)

III

18.10

05.12

15.02.

20.05.

  

127,0+8,2

100,0+7,7

78,8+1,9

       -

30,5+0,75

27,8+0,26

21,8+0,26

      -

 

 

 

 

283,0+11,0

 

 

 

 

0,05

 

 

 

 

0,68

Спад

Численности

(потухание)

                                                                                    

Рис. 1. Состояние жирового тела у куколок американской белой бабочки: А - Степень развития жирового тела в баллах; Б - Клеточный состав мазка

Известно, что степень развития жирового тела является важным показателем состояния зимующего материала, а именно, было отмечено, что развитие этого органа положительно коррелирует с продолжительностью жизни насекомого [4, 6]. Причем, накопление в жировом теле запасных питательных веществ, которые являются одним из основных факторов успешной зимовки, весеннего роста и развития, происходит в осенних поколениях.

 На рисунке представлены результаты, характеризующие состояние жирового тела у куколок АББ. В результате настоящих исследований было установлено, что лучшее состояние клеток жирового тела обычно наблюдается в первый период зимнего покоя (в  преддиапаузе). После физиологического покоя – диапаузы происходит уменьшение клеток жирового тела (трофоцитов). Обычно осенью – сентябрь по октябрь происходит снижение численности особей (на 32,7%) со степенями развития жирового тела в II балла, и происходит увеличение ( на 30%) количества куколок со степенями развития жирового тела в III балла (рисунок).  Наименьшие размеры клеток в составе жирового тела отмечается при II балла. Во второй половине зимовки увеличиваются размеры до III баллов. Куколки  со степенью развития в III балла были отмечены в декабре у 59-65% куколок.  Постепенное увеличение степени развития жирового тела с III (2,7) до IV (3,8) баллов наблюдалось у 32% куколок в середине декабря.

Таким образом, изменение степени развития клеток жирового тела позволяет проследить и оценить физиологическое состояние зимующего материала. Наши исследования показывают, что в условиях Апшерона наиболее развитое жировое тело (в зависимости от года) – это степень развития в 2,9-3,5 балла, имеют зимующие куколки весом более 150 мг (табл.2). В слабых вариантах ( до 125-130 мг) этот показатель варьирует между II-III баллов. Куколки со степенью развития жирового тела в  III-IV балла после длительной зимовки сохраняют все физиологические возможности и нормально развиваются в весенний период (32% куколок от общего числа осеннего материала).

 

Литература:

1. Виноградова К.В. Диапауза у кровососущих комаров и ее регуляция. Л.: Наука, 1969, 148 с.

2. Кулиева Х.Ф. Фотопериодические особенности летней диапаузы у апшеронской популяции американской белой бабочки (HyphantriacuneaDrury.). Вестник БДУ, 2006 (а), № 3, с. 64-78.

3. Кулиева Х.Ф. Экологические особенности формирования летней диапаузы у апшеронской популяции американской белой бабочки (HyphantriacuneaDrury.).Тр. Ин-та зоологии НАН Азербайджана. 2006(б), т.28, с.385-396.

4. Маннапов А.Г.  Влияние ядоотбора на морфологию жирового тела медоносных пчел и некоторые физиологические показатели / А.Г. Маннапов, З.Б. Ишмеева// Тезисы докладов на 102-ой науч.конференции. Уфа, 1998, с. 20-21.

5. Туктаров В.Р., Ишмеева З.Б. Способ определения степени развития жирового тела пчел.  RU 2337648 C2, А61Д99/00  (2006.01).

6. Чернов Н.С. Особенности подготовки и зимнего содержания пчелиных семей в условиях Южного Урала/ Н.С. Чернов// Автореферат дисс. на соискание ученой степени к.с.х.н. М., 1987.- С.5-13.

7. De Loof A., Lagassi A. Invenile hormone and the ultra-structural properties of the fat body of., the adult Colorado beetle, Leptinotarsa decemlineata Say. Z. Zellforsch., 1970, 106;  439-450.

8. Shukla R.N., Agrawal D.P., Ivlishra S. Relation between haemolymph proteins and far body during metamorphosis in Sarco-phaga lineatocollis. "Biochem. and Exp. Biol.", 1978, 14, N1, 37-43.

9. Maurizio A. Pollenernahrung una Lebensvorgange bei der Honigbiene (Apis, mellifera L.),- Landwirtschaaft, Jahrbuch Schweiz., 1954, 68 : pp.H5-I82.

10. Pinamonti A., Petris A., Colombo G. Nucleic acids, proteins and tryptophan pirro.lase activity of the fat body of Schistocerca gregaria For.sk, (Orthoptera) during ovarian maturation. J. Insect. Physiol., 1966, 12 ; 1405-1440.

0
Ваша оценка: Нет Средняя: 6.5 (2 голоса)
Комментарии: 5

Улкер Султанова

Уважаемый М.В.Никонов ! Спасибо за внимание к нашей работе и оценку труда .Дело в том что 1909 году был получен патент по разработке нового физиологического метода объектом исследований которого была американская белая бабочка. В настоящее время продолжается поиски по прогнозу развития и численности зимующего материала вредителя на основе и клеточного состава жирового тела . В результате выявленных исследований можно точно прогнозировать время и численности лёта весенних бабочек. Еще раз благодарим за внимание . Желаем Вам успешного воплощения всех Ваших творческих идей.Желаем здоровья и благополучия.....Hokuma Kuliyeva

Кулиева Хокума

Извините за опечатку - год указан неверно. Вместо 1909 должно быть 2009. год. С уважением, Hokuma Kuliyeva

Никонов Михаил Васильевич

Уважаемые авторы! Ваши исследования по изучению развития вредителей представляют значительный интерес при прогнозе их численности и определении сроков их массового появления. Изучаются ли Вами методы борьбы с указанным видом? Желаю дальнейших творческих успехов. С уважением М.В. Никонов

Сарсекова Дани

Уважаемая Хокума Кулиева! Вопросы, связанные с американской белой бабочкой очень-очень актуальны. Приведенные Ваши выводы построены на основании длительного проведения научных исследований по изучению изменения степени развития жирового тела у куколок и математически достоверны. Изучается ли Вами степень влияния бабочки на состояние древесных пород? Какова площадь поражения ими в Азербайджане? Желаю успехов на научном поприще Вам и Вашим молодым исследователям. С ув. Дани

Кулиева Хокума

Уважаемая Дани! Мы признательны за Ваше внимание и оценку нашей работы. В статье представлены (хотя не полностью) результаты нового способа оценки физиологического состояния вредителей (Р. а.2009 0009, 2011). Этот адвентивный вид в Азербайджане впервые был отмечен в 1971-1977 гг. Интересным фактом является то, что он развивается только в северо-восточной части и не проникает в глубь, т.е. в центральной и западной зонах он не был зарегистрирован (хотя имеются все условия для развития!). Кстати, в лес этот вид также не проникает, но если вокруг лесной полосы растет шелковица, то можно заметить на них "гнезда" паутины с гусеницами. Но по сравнению с шелкопрядом, редко! Этот вид очень опасен шелковице, фруктовым, парковым деревьям и т.д. Желаем Вам благополучия и успехов в научных исследованиях... hokuma kuliyeva
Комментарии: 5

Улкер Султанова

Уважаемый М.В.Никонов ! Спасибо за внимание к нашей работе и оценку труда .Дело в том что 1909 году был получен патент по разработке нового физиологического метода объектом исследований которого была американская белая бабочка. В настоящее время продолжается поиски по прогнозу развития и численности зимующего материала вредителя на основе и клеточного состава жирового тела . В результате выявленных исследований можно точно прогнозировать время и численности лёта весенних бабочек. Еще раз благодарим за внимание . Желаем Вам успешного воплощения всех Ваших творческих идей.Желаем здоровья и благополучия.....Hokuma Kuliyeva

Кулиева Хокума

Извините за опечатку - год указан неверно. Вместо 1909 должно быть 2009. год. С уважением, Hokuma Kuliyeva

Никонов Михаил Васильевич

Уважаемые авторы! Ваши исследования по изучению развития вредителей представляют значительный интерес при прогнозе их численности и определении сроков их массового появления. Изучаются ли Вами методы борьбы с указанным видом? Желаю дальнейших творческих успехов. С уважением М.В. Никонов

Сарсекова Дани

Уважаемая Хокума Кулиева! Вопросы, связанные с американской белой бабочкой очень-очень актуальны. Приведенные Ваши выводы построены на основании длительного проведения научных исследований по изучению изменения степени развития жирового тела у куколок и математически достоверны. Изучается ли Вами степень влияния бабочки на состояние древесных пород? Какова площадь поражения ими в Азербайджане? Желаю успехов на научном поприще Вам и Вашим молодым исследователям. С ув. Дани

Кулиева Хокума

Уважаемая Дани! Мы признательны за Ваше внимание и оценку нашей работы. В статье представлены (хотя не полностью) результаты нового способа оценки физиологического состояния вредителей (Р. а.2009 0009, 2011). Этот адвентивный вид в Азербайджане впервые был отмечен в 1971-1977 гг. Интересным фактом является то, что он развивается только в северо-восточной части и не проникает в глубь, т.е. в центральной и западной зонах он не был зарегистрирован (хотя имеются все условия для развития!). Кстати, в лес этот вид также не проникает, но если вокруг лесной полосы растет шелковица, то можно заметить на них "гнезда" паутины с гусеницами. Но по сравнению с шелкопрядом, редко! Этот вид очень опасен шелковице, фруктовым, парковым деревьям и т.д. Желаем Вам благополучия и успехов в научных исследованиях... hokuma kuliyeva
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
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.