СПОСОБ ВОСПРОИЗВОДСТВА СИГОВЫХ РЫБ Российский патент 2003 года по МПК A01K61/00 

Изобретение относится к рыбному хозяйству на внутренних водоемах, в частности к воспроизводству сиговых рыб, и может быть использовано как для восстановления популяций ценных видов сиговых, так и для повышения эффективности их разведения в аквакультуре.

Известен искусственный способ получения потомства сиговых рыб, при котором в один таз от нескольких самок отцеживается около 1000 г икры, а для ее осеменения "сухим способом" используется 10-15 капель смеси спермы, полученной от такого же количества самцов [1].

Однако при этом способе требуется большое число садков для преднерестового содержания избыточного количества самцов, используемых при искусственном воспроизводстве сигов, выловленных из естественных водоемов. Кроме того, в процессе осеменения и отмывки большого количества икры в одной емкости происходит сильная травматизация икринок, приводящая к значительному отходу икры в процессе инкубации.

Известен также способ воспроизводства сиговых, в частности пеляди, согласно которому при получении потомства на рыбоводных заводах "в один таз отцеживается икра от 30-40 самок, где она смешивается с молоками от такого же количества самцов" [2], что при плодовитости 25-30 тыс. икринок составляет 800-1200 г.

Однако и при таком способе предусматривается использование равного количества самок и самцов, что в данном случае снижает рентабельность рыбоводных работ из-за необходимости выращивать значительное количество самцов. При этом способе, как и при предыдущем, по тем же причинам происходит травматизация икринок пеляди, которая существенно увеличивает отход икры.

Наиболее близким к настоящему изобретению является способ получения потомства пеляди, предусматривающий использование малых порций икры, получаемых от 3-5 самок (200-400 г) и осеменяемых смесью спермы 3-5 самцов;
эти порции затем объединяются в накопительные емкости (по 1000-1200 г) для завершения процесса оплодотворения и дальнейшей инкубации [3].

Несмотря на то, что при данном способе за счет использования малых партий икры при осеменении существенно снижается отход икры в процессе инкубации, и этому способу воспроизводства свойственен недостаток, присущий предыдущим, - применение при получении потомства экономически невыгодного равного соотношения самок и самцов, что требует сохранения в каждом маточном стаде значительного количества самцов. Кроме того, равное соотношение самок и самцов является неоправданным и в генетическом отношении, поскольку известно, что при искусственном воспроизводстве часть самцов фактически не участвует в формировании потомства из-за известного эффекта избирательности оплодотворения, существенно снижающего репродуктивный вклад части самцов в генетический пул формируемой генерации, что соответственно приводит к потере уровня генетического разнообразия заводского потомства.

Задача изобретения - создание способа рационального воспроизводства сиговых рыб, обеспечивающего сохранение оптимального уровня гетерогенности заводского потомства при сокращении общей численности самцов, используемых при искусственном воспроизводстве.

Для решения указанной задачи согласно способу воспроизводства сиговых рыб, предусматривающему использование при получении потомства малых партий икры, для их осеменения берут часть смеси спермы, предварительно собранную от нескольких самцов в одну емкость, таким образом, что соотношение самок и самцов в малой партии составляет 1:2, этот прием повторяют несколько раз, затем объединяют те малые партии икры, которые осеменялись одной и той же смесью спермы, в большие партии для инкубации, в результате чего в каждой такой партии производственного объема, как и в маточном стаде в целом, достигается соотношение самок и самцов как 2:1.

Способ рационального воспроизводства сиговых рыб, предусматривающий обеспечение высокой выживаемости заводского потомства за счет использования для осеменения малых партий икры, в соответствии с сущностью настоящего изобретения заключается в том, что для сохранения оптимального уровня генетического разнообразия этого потомства при осеменении каждой малой партии икры смесью спермы достигают соотношения количества самок и самцов как 1:2, для чего при осеменении икры каждой малой партии (300-500 г), полученной от 4-5 высокоплодовитых самок или от 8-10 малоплодовитых самок, используют одну порцию спермы (0,5 мл). Сперму собирают предварительно в одну емкость - по 0,3-0,4 мл от каждого самца, при этом используют 8-10 или 16-20 самцов, в соответствии с количеством самок разных видов, отцеженных для получения малой партии икры. Затем последовательно равными долями осеменяют спермой из той же емкости малые партии икры, получаемые от других самок. Завершив сбор икры, в каждую из 4 малых партий икры, осемененной одной и той же смесью спермы, добавляют воду для завершения процесса оплодотворения, отмывают и сливают в накопительную емкость, образуя большую партию для размещения в инкубационном аппарате производственного объема. Этот прием повторяют многократно до использования всех созревших самок маточного стада. Эти действия создают в каждой большой партии икры новое соотношение количества самок и самцов 2: 1, т. к. для оплодотворения икры от каждых 16-20 или 32-40 самок расходуется сперма от 8-10 или 16-20 самцов, что в конечном итоге приводит к 2-кратной экономии самцов при эксплуатации маточного стада сиговых рыб любой численности.

Основным отличием от прототипа, в соответствии с сущностью настоящего изобретения, является соблюдение соотношение количества самок и самцов при осеменении малых партий икры как 1:2 и его изменение на соотношение 2:1 для стада в целом за счет объединения для инкубации малых партий икры в большие производственного объема.

Дополнительными отличиями от прототипа являются:
- использование при формировании малых партий икры по 4-5 самок для сигов с высокой плодовитостью (более 20 тыс. икринок) или по 8-10 самок для сигов с низкой плодовитостью (менее 20 тыс. икринок);
- для осеменения в каждой малой партии икры берут 0,5 мл смеси спермы, полученной от нескольких самцов (по 0,3-0,4 мл от каждого), причем при работе с разными видами сигов используют разное количество самцов - 8-10 или 16-20 соответственно количеству самок, взятых для получения малых партий икры;
- для инкубации объединяют 4 малые партии икры в партию производственного объема, содержащую 1200-2000 г икры для сигов разных видов.

Примеры осуществления изобретения
Пример 1. В декабре, в период нереста пеляди получили икру от 5 трехлетних самок. Поместили ее в небольшую полиэтиленовую миску и взвесили. Масса икры в этой 1-й малой партии составила 430 г. К икре добавили 0,5 мл смеси спермы, предварительно собранной от 10 самцов в одну пробирку (3 мл). К смеси икры и спермы добавили воду для завершения процесса оплодотворения.

Затем таким же образом собрали икру от 5 самок пеляди, созревших в этот же день. Икру взвесили и определили массу 2-й малой партии - 490 г. В икру добавили 0,5 мл спермы из той же пробирки, а также небольшое количество воды для обеспечения процесса оплодотворения.

Аналогичным образом получили икру еще от 5 самок, ее взвесили и определили массу 3-й малой партии - 400 г, а затем провели ее осеменение смесью спермы из той же пробирки в количестве 0,5 мл. Для завершения процесса оплодотворения в миску со смесью икры и спермы добавили воду.

Получили икру от следующих 5 созревших в этот день самок. Для осеменения 4-й малой партии икры, весившей 450 г, использовали последнюю порцию спермы (0,5 мл) из пробирки со смесью. Процесс осеменения завершили добавлением воды в смесь икры и спермы.

Оплодотворенную икру пеляди из четырех малых партий (общей массой 1670 г) слили в большой таз для дальнейшей инкубации в аппарате Вейса производственного объема.

Таким образом, в результате осуществления примера 1 настоящего изобретения при осеменении каждой малой партии икры, полученной от 5 самок, использовали смесь спермы от 10 самцов так, что соотношение количества самок и самцов составило 1: 2. За счет объединения 4-х малых партий икры, оплодотворенной долями одной и той же смеси спермы, в большую партию для инкубации, количество использованных самок составило 20, а самцов - 10, и их соотношение - 2:1 (табл. 1, пример 1).

В процессе инкубации икры оценили рыбоводный эффект заявляемого способа. Для этого на стадии начала морфогенеза - 30-е сутки развития, когда завершается реализация отхода икры, происходящая на более ранних стадиях развития, определили процент развития эмбрионов, для чего из инкубационного аппарата взяли 3 пробы по 100 икринок. Перед вылуплением определили количество уродливых эмбрионов (%) по трем пробам по 100 эмбрионов, а затем вычислили выход личинок (%) при вылуплении.

Пример 2. В период нереста чудского сига, в конце октября, получили партию икры от 4-х пятилетних самок, поместили ее в небольшой таз, взвесили, а затем добавили смесь спермы из пробирки, куда предварительно собрали сперму от 8 самцов. Этот прием повторили еще 3 раза, а затем для инкубации объединили 4 партии икры чудского сига, оплодотворенные смесью спермы от 8 самцов. В результате соотношение самок и самцов при осеменении составило 1: 2, а при инкубации - 2:1 (табл. 1, пример 2).

Пример 3. В ноябре, в период нереста сямозерского сига, аналогичным способом собрали икру от 10 самок и осеменили ее смесью спермы от 20 самцов. Затем объединили полученные таким образом 4 партии икры, при осеменении которых использовали одну и ту же смесь спермы от 20 самцов, в большую партию для инкубации (табл. 1, пример 3).

Таким образом, в каждом примере выполнили все действия, подробно описанные в примере 1. При осуществлении этих примеров использовали разные виды сиговых рыб: в качестве высокоплодовитых видов взяли пелядь Coregonus peled (пример 1) и чудского сига Coregonus lavaretus maraenoides (пример 2), а в качестве малоплодовитых - сямозерского сига Coregonus lavaretus pallasi (пример 3). В качестве контроля при осуществлении примеров изобретения использовали способы, соответствующие прототипу (пример 1-а) и аналогу [2] - примеры 1-б, 2-б, 3-б, причем перечисленные способы применяли в том же нерестовом сезоне, что и заявляемый.

Результат статистической обработки данных, полученных при осуществлении способа (табл. 2), согласно представленным примерам показал, что наибольший рыбоводный эффект при инкубации икры наблюдается при осуществлении заявляемого способа по сравнению как с прототипом, так и с аналогом [2].

Оценка рыбоводного эффекта изобретения по трем показателям выживаемости икры в эмбриогенезе при осуществлении примеров с пелядью показала, что заявляемый способ (пример 1) эффективней прототипа на 10% (пример 1-а), а аналога - на 22% (пример 1-б). Эффективность способа при осуществлении примеров с чудским сигом (пример 2) составила 20% по сравнению с аналогом (пример 2-б), а при осуществлении примеров с сямозерским сигом (пример 3) - 25%, соответственно (пример 3-6). Выявленные различия достоверны при р<0,05-0,001.

Сравнение заявляемого способа с прототипом (примеры 1 и 1-а) дает возможность оценить вклад в общую выживаемость икры именно самцов и свидетельствует о том, что выявленный при этом рыбоводный эффект (10%) связан с использованием удвоенного количества самцов при осеменении, т.е. в каждой малой партии икры. Большее преимущество (20-25% у разных видов) заявляемого способа при его сравнении с аналогом [2] - примеры 1-6, 2-б, 3-б, - объясняется не только более эффективным оплодотворением за счет удвоенного количества самцов, но и эффектом использования малых партий икры (примеры 1,2,3), существенно снижающим отход за период инкубации - на 10-12% в соответствии с прототипом [3].

Применение заявляемого способа приводит не только к повышению выживаемости в эмбриогенезе, но и к 2-кратному сокращению количества самцов, используемых для получения потомства. Этот эффект достигается за счет применения приема объединения малых партий икры, осемененных одной и той же смесью спермы, в партии производственного объема, в результате чего происходит изменение соотношения 1 самка: 2 самца - наиболее благоприятного при осеменении, на соотношение 2:1 при инкубации объединенных партий икры, что и приводит, в конечном итоге, к экономии самцов при заводском воспроизводстве.

Способ основан на результатах экспериментальных исследований, часть из которых была проведена предварительно - с целью определения наиболее оптимального соотношения самок и самцов при формировании и последующем осеменении малых партий икры. Для этого в период нереста пеляди были проведены 2 серии скрещиваний, где использовались малые партии икры, которые делили на порции и осеменяли смесью спермы от разного количества самцов (табл. 3).

Как видно из данных табл. 3, наиболее эффективно использование при осеменении большего количества самцов, чем самок (1:2, 1:3), что соответствует наблюдаемому в природе [4]. Равное же соотношение производителей по полу при искусственном воспроизводстве несколько снижает эффективность оплодотворения - на 10,2-10,5% (табл. 3), тогда как недостаточное количество самцов при осеменении (соотношение 2:1) приводит к значительному ухудшению показателей выживаемости потомства в процессе инкубации - на 26-29%.

Полученные результаты объясняются проявлением эффекта избирательности оплодотворения [5] , который может существенно снижать вклад самцов как за счет прямого исключения части самцов из процесса получения потомства, так и из-за неблагоприятного сочетания самок и самцов, а также в связи с пониженной у некоторых особей оплодотворяющей способности из-за низкого качества спермы. Как показали результаты полиаллельных скрещиваний пеляди (4Х4), при которых каждая из 4-х самок скрещивается с каждым из 4-х самцов и образуется 16 потомств, в процессе их инкубации наблюдаются существенные колебания выживаемости потомства в период эмбриогенеза. Процент развития эмбрионов на 30-е сутки при этих индивидуальных скрещиваниях (1х1) варьирует от 22,9% до 80,1%, а количество эмбрионов с аномалиями развития перед вылупленном - от 1 до 10%. Использование смеси спермы от нескольких самцов стабилизирует рыбоводные показатели, но существенно зависит от соотношения самок и самцов (табл. 3). При использовании большего количества самцов получены сходные результаты при соотношениях 1: 2 и 1:3, причем 3-х кратное численное превосходство самцов не приводит к повышению рыбоводного эффекта инкубации, в связи с чем такое количество самцов может расцениваться как избыточное.

Вместе с тем известно, что эффективность любого способа получения потомства при искусственном воспроизводстве не должна оцениваться только по рыбоводному эффекту. Важнейшим критерием качества заводского потомства являются показатели его генетической гетерогенности, которые традиционно оцениваются при изучении белкового полиморфизма. Один из них - уровень средней гетерозиготности (Н) - рассматривается как "индикатор генетических потенций, лимитирующий продуктивные качества рыб" [6, 7]. Данный показать различается как у разных видов, так и у разных популяций, поэтому при искусственном воспроизводстве следует учитывать этот специфический уровень генетического разнообразия [8].

В соответствии с этими постулатами популяционной генетики рыб, метод рационального воспроизводства заводского потомства должен обеспечивать оптимальный уровень генетической гетерогенности, соответствующий его видовым особенностям. Однако известно, что применяемые в настоящее время в рыбоводной практике способы разведения приводят к потере генетической изменчивости у рыб разных видов [9].

Учитывая эти данные, при разработке настоящего изобретения уделили особое внимание генетической оценке заводского потомства, полученного при разном соотношении самок и самцов. С этой целью для сравнения потомств, полученных разными способами, использовали два показателя гетерозиготности: 1) Н, предусматривающий оценку и полиморфных, и мономорфных локусов и традиционно применяемый для характеристики гетерогенности природных популяций; 2) h, оценивающий разнообразие только по полиморфным локусам и обычно используемый при работе с заводскими стадами (табл.4).

Данные, полученные при изучении белкового полиморфизма у сеголеток из сравниваемых потомств, показали, что при получении заводского потомства заявляемым способом величина гетерозиготности является максимальной и соизмеримой с показателями, свойственными природным популяциям, что характеризует достигнутый уровень средней гетерозиготности как оптимальный. Гетерогенность заводского потомства, полученного способом, взятым за прототип (пример 1-а) и аналог (примеры 1-б, 3-б), оказалась существенно ниже (р<0,05-0,01).

Таким образом, экспериментальные данные, полученные в процессе разработки настоящего изобретения, свидетельствуют о том, что заявляемый способ воспроизводства сиговых рыб является наиболее эффективным не только по рыбоводным, но и по генетическим показателям.

Предлагаемый способ может найти применение как при повышении эффективности заводского разведения сиговых рыб для товарного рыбоводства, так и при осуществлении природоохранных мероприятий по восстановлению рыбных запасов - с целью сохранения оптимальной генетической структуры естественных популяций наиболее ценных видов сиговых рыб при их искусственном воспроизводстве.

Технический результат настоящего изобретения состоит в 2-кратном сокращении количества использованных в процессе воспроизводства самцов при сохранении оптимального уровня гетерогенности заводского потомства.

ИСТОЧНИКИ ИНФОРМАЦИИ
1. Яндовская Н.И., Гальнбек А.И., 1959. Методические указания по сбору и инкубации икры сиговых. Л.С. 7.

2. Малашкин Н.Н.,1978. Методические указания по созданию маточных стад и сбору икры пеляди в озерных рыбных хозяйствах. Л.С. 14.

3. Львов Ю. Б., 2000. Совершенствование технологии воспроизводства пеляди. Афтореферат.......канд. сельхоз. наук. С. 11-12.

4. Чебанов Н. А. , 1991. Некоторые результаты и задачи этологических исследований тихоокеанских лососей (р. Oncorhyncus). Сб. научн. трудов ГосНИОРХ, вып. 297, с. 213-224.

5. Gharriett, Shirley, 1985. A genetic examination of spawning methodology in a Salmon hatchery. Aquaculture, 47, h.245-256.

6. Allendorf F.W., Utter P.M., 1979. Population genetics. Fish Physiology, v.8, N-Y, p.407-454.

7. Hedrick P.W., Brussard P.P., Allendorf F.W., Beardmore J.A., Orzack S. ., 1986. Protein variation, fitness and captive propagation. Zoobiol., v. 5, 2, p.91-99.

8. Алтухов Ю.П., 1995. Внутривидовое генетическое разнообразие: мониторинг и принципы сохранения. Генетика, т.31, 1, с. 1333-1357.

9. Андрияшева М.А., 1996. Концепция сохранения генофонда природных популяций рыб. Научн.тетради ГосНИОРХ, вып.2, С. 33-36.

10. Локшина А.Б., 1983. Сравнительный электрофоретический анализ некоторых белков сиговых рыб. В кн. Генетика промысловых рыб и объектов аквакультуры, М. "Легкая и пищевая пром-сть", С. 19-24.

Изобретение относится к рыбоводству на внутренних водоемах и воспроизводству рыбных запасов. Осеменение икры производят малыми партиями, полученными от нескольких самок, при этом используют часть смеси спермы, взятой от вдвое большего количества самцов. Для инкубации производственного объема оплодотворенной икры объединяют те малые партии икры от разных самок, для осеменения которых брали доли одной и той же смеси спермы. В результате общее количество самок, использованных для воспроизводства, вдвое превышает количество самцов, взятых для осеменения. Изобретение позволяет сократить количество самцов в процессе эксплуатации маточного стада при сохранении оптимальной гетерогенности заводского потомства. 3 з.п. ф-лы, 4 табл.

1. Способ воспроизводства сиговых рыб, включающий использование при получении потомства малых партий икры, каждая из которых взята от небольшого количества самок, отличающийся тем, что для осеменения икры из каждой малой партии сухим способом используют часть собранной в одну емкость смеси спермы от нескольких самцов таким образом, что соотношение самок и самцов в малой партии составляет 1:2, при работе с другими самками этот прием повторяют несколько раз, затем объединяют эти малые партии икры, которые осеменялись одной и той же смесью спермы, в большие партии производственного объема для инкубации, в результате чего в каждой инкубируемой партии икры достигают соотношения самок и самцов как 2:1. 2. Способ воспроизводства сиговых рыб по п.1, отличающийся тем, что для получения каждой малой партии икры в количестве 300-500 г, используют преимущественно 4-5 самок для сигов с высокой плодовитостью, превышающей 20 тыс. икринок. 3. Способ воспроизводства сиговых рыб по п.1, отличающийся тем, что для осеменения каждой малой партии икры берут 0,5 мл смеси спермы, полученной от нескольких самцов, преимущественно по 0,3-0,4 мл от каждого, используя при работе с разными видами разное количество самцов - 8-10 или 16-20 соответственно количеству самок, от которых были получены малые партии икры. 4. Способ воспроизводства сиговых рыб по п.1 или 2, отличающийся тем, что для инкубации объединяют 4 малых партии икры, осемененных одной и той же смесью спермы, образуя большую партию икры производственного объема, преимущественно 1200-2000 г икры для сигов разных видов.