Способ определения готовности к спариванию самцов комаров Советский патент 1986 года по МПК A01K67/00 

0.51

56 Фиг.1

7 В 3 Возраст ict/тни}

Изобретение относится к медицине и сельскому хозяйству, в частности к области размножения насекомых, и может быть использовано для оценки качества самцов при разработке и оптимизации методов культивирования, искусственного осеменения, с -ерилиза ции насекомых. Способ может быть использован в токсикологии для отбора препаратов, для оценки эффективности мероприятий по борьбе с насеком1 1ми - переносчиками паразитарных болезней. Цель изобретения - упрощение способа и сокращение времени за счет исключения совместного содержания самцов и самок, вскрытия половых органов самок, микроскопирования и определения наличи в них сперматозоидов, а также повышение точности за счет оценки самца непосредственно по состоянию органов половой системы его, а не косвенно, по самкам.

На фиг. 1 представлен график изменения во времени количества секрета в придаточной железе самца Aedes aegypcd fа развитие предимагиналь- ;Ньгх фаз при 28+1 С, на фазе имаго (самцы изолированы от самок; б - раз- витие предимагинальных фаз при 30 х , па фазе имаго самцы изолированы от самок; в - развитие предимагинал иых фаз при , на фазе имаго самцы размещены рядом с самками); на фиг. 2 - график изменения во времени количества секрета в придаточной железе самцов рода Anopheles (а - Anopheles atroparvus; б - Anopheles sacharovi).

В основе способа лежит установленное явление циклического изменени количества секрета в придаточной железе при содержании самца изолированно от самок. Каждый цикл состоит из стадий: накопления секрета, макси- маиьного наполнения железы, самопроизвольного извержения, максимального истощения железы. Установлено также, что продолжительность наполнения прдцаточной железы секретом варьирует в зависимости от условий ведения культуры или других факторов, но максимальное наполнение,железы характеризуется величиной видоспецифичной и статически стабильной, не .зависяще от возраста, размеров самца, скорости полового развития.

Для самцов трех видов комаров установлены количества секрета в придаточной железе, при достижении ко

торых происходит самопроизвольное извержение семенной жидкости, у Aedes aegypti при содержании 0,4-0,5 мкг белка секрета в железе, у Anopheles

atroparvus 0,7 - 1,3 мкг белка, у Anopheles sacharovi -1,0-1,8 .мкг белка.

Самопроизвольное извержение секрета из придаточной железы и сопряженный с этим процессом выброс сперматозоидов из семенников указывает на достижение максимальной готовности самца к спариванию, а именно, не только на возможность, но и на высшую

потребность выделения из организма эякулята в любом случае, независимо от наличия самки и возможности нормально копулировать.

П р и ме р 1. Определение максимального количества секрета в железе и начала извержения у самца Aedes aegypti.

Развитие предимагинальных фаз проходило при 30+1 с.

Берут садок размером 15x15x15 см с девственными сацами в возрасте 0,5 сут (не старше 16 ч) в количестве 150-200 экд., помещают в термостат при 28+1 с. Ежедневно в течение 5-9 дн и определенное время суток (10-11 ч) отбирают 15-20 самцов на вскрытие;, извлекают придаточные железы в физиологическом растворе Aedes j состоящем из, г/л: NaCl 9,0,КС1 СаС 0,2;NaHCOjO,1.Из железа экстрагируют половой секрет 1 , 28 М раствором NaCl, определяют количество белка в секрете.Для этого выделенные железы переносят в пробирку в 1,28 М раствором jNaCl и помещают на 24 ч в холодные условия. Надосадок отделяют от осадка центрифугированием при 800 об/мин в течение 10 мин и определяют в нем количество белка по методу Lowry в модификации Hartree.

У девственных самцов Ае. aegypti (фиг. 1а) изменение количества белка секрета в придаточной железе носит циклический характер. Выражается это в том, что сначала секрет накаплива-, ется в железе. Максимальное его содержание отмечено на 3 день, затем он спонтанно извергается и железы истощаются. На этом завершается пер- вый цикл и начинается второй. За 9 дней наблюдения придаточные железы самцов совершили 2 полных физиологических ц.икла, продолжительность пер

вого составила 6 дней, второго - 4 дня.

В первом цикле спонтанное извержение произошло у самцов в возрасте 3 дня при содержании секрета в коли- честве 0,48+0,02 мкг белка в железе. Процесс эякуляции продолжался в течение 3 дней, на 6 сут секрет практически выведен из желез и они оказались в состоянии истощения. Во втором цикле извержение началось при содержании 0,45i J,02 мкг белка секрета в железе. Б процессе второй эякуляции секрет выведен практически полностью, как и в первом цикле.

В первом и во втором циклах максимум составил практически одну и ту же величину (0,48+0,02 мкг и 0,45+ 0,02 мкг),различия статистически недас товерны. После достижения максимума наступила стадия извержения секрета из придаточных желез. Следовательно, в данных условиях развития и содержания самцы достигли максимальной готовности к спариванию на 3 сут после выхода из куколки.

Пример 2. Самцы Ае. aegypti прошли предимагинальное развитие при 3011°С. Остальное как в примеР

При повышении температуры содержания комаров на предимагинальных фазах на 2 с, т.е. с 28±1°С до 30-t + 1 С, не произошло изменений по максимуму секрета в придаточной железе, но выявились различия в сроках его наступления (фиг. 16).

Максимального наполнения железы достигли позже на одни сутки (на 4 вместо 3 сут). Но после достижения максимума наступила стадия спонтан- ного извержения секрета, что указывает на полноценность полового развития самца при данных условиях культивирования .

Пример 3. Самцы Ае. aegypti после вылета размещены рядом с самками . Остальное как в примере 1.

Половое развитие самцов и наполнение придаточных желез секретом можно ускорить, если разместить самок на близком расстоянии от самцов (фиг..1в В данном примере максимального наполнения железы достигли на 2-ой день, вместо. 3-го дня как в -примере 1, при прочих равных условиях. Максимум по абсолютному значению сохраняется на том же уровне, что и в примерах 1 и 2. При достижении максимума также

настала стадия спонтанного извержени секрета.

На примерах Ае. aegypti видно, чт максимальное количество секрета в железе - величина статистически стабильная (0,48-0,02 мкг белка), но продолжительность наполнения железы существенно варьируют. В норме процесс наполнения может завершиться за 2, 3, 4 дня в зависимости от различных внешних факторов (например, температуры, присутствия самок и т.п.).

Установление максимума секрета в железе и сроков его наступления дает возможностью оценивать качество культуры, что имеет важное практическое значение и может быть использовано с различной целью.

Например, если у самцов количеств секрета в железе достигает нормальной критической величины (0,4-0,5 мк белка в железе) и наступает стадия спонтанного извержения, то условия культивирования следует признать оптимальными по данном признаку.

Зная максимальное количество секрета в железе и сроки его наступления, можно существенно повысить эффективность искусственного осеменения, если брать самцов именно на максимальной стадии развития половых желез, а не раньше и не позже, когда самцы или еще не достигли максимальной готовности к спариванию, или уже сбросив секрет, оказались в состоянии пониженной половой активности либо даже импотенции.

Другая область применения - стерилизация самцов и сохранение у самок моногамии, т.е. единобрачия, которое определяется количеством полового секрета, извергаемым самцом в процессе копуляции.

Стерилизацию следует считать оптимальной только в том случае, если у стерилизованных самцов нарушена функция семенников, но сохранена в норме функция половых придаточных желез. Таких самцов можно рекомендовать к выпуску в природную популяцию, так как они могут нормально копулировать, нормально осеменять самок, вызывать у них нормальную способность к моногамии, быть конкурентоспособными с самцами природной популяции, но вызвать у самок бесплодие и многамию, т.е. неспособность копулировать вторично, например с норма: ьным самцом природной популяции и дать от него потомство, что сделало бы бесполезным выпуск стерилизованных самцов.

Пример 4. Определение коли- чества секрета в железе и начала извержения у самца Anopheles atropar- vus,

Развитие предимагинальных фаз проходило при 28+1 с. Ход вьщеления придаточных желез и определения количества белка в них как в примере 1 .

Отличие в том, что в опыт взято меньше самцов - 10-15 экз.

У девственных самцов. А, atropar- VUS (фиг, 2а), как и у Ае. aegypti, с возрастом количество секрета в придаточной железе увеличивается, но небеспредельно. За 6 дней наблюдений придаточные железы прошли один полный физиологический цикл и вступили во второй. Придаточные железы в течение 2 дней были в состоянии полного истощения (возраст 0,5 и 4 дня), в течение 2 дней - в состоянии максимального наполнения (возраст 3 и 5 дней). Эякуляция наблюдалась при наличии белка секрета в количестве 0,97+0,04 мкг в первом цикле и 1,14+

Из таблицы видно, что максимальное количество секрета в придаточной железе самца видоспецифично. У комаров Ае. aegypti его меньше в

2.2раза, чем у А. atroparvus и в 2,9 раза, чем у А. sacharovi; у самцов А. atroparvus секрета меньше в

1.3раза, чем у А. sacharovi. Различия между видами статистически достоверны.

+0,10 мкг во втором цикле. Различия между циклами статистически недосто верны.

Пример 5. Определение количества секрета в железе и начала извержения у.самца Anopheles sacha- rovi.

Развитие предимагинальных фаз проходило при 28+1°С. Остальные условия опыта как в примере 1. Отличие в опыт взято 5-10 самцов.

Придаточные железы самцов А, sa- charovL (фиг. 2б) за 12 дней наблюдений совершили 3 полных цикла секреции, из которых продолжительность первого и второго циклов составила по 5 дней,, третьего - 4 дня. Максимальное количество секрета отмечено у самцов з возрасте 2-4 дня (1,33+ +0,09 мкг бел ка), 7 дней (1,47 + ±0,07 мкг), 10-11 дней (1,38+0,04 мк белка)„ Различия между циклами статистически недостоверны.

Данные по максимальному количеству секрета в придаточной железе, при достижении которого наступает стон- танное извержение секрета у самцов исследованных видов комаров, суммированы в таблице.

Максимальное количество секрета в железе (М) колеблется в небольших пределах, . ошибка измерения средней арифметической не превьш ает 4%. Пределы колебаний экспериментальных данных по максимуму белка в железе, как и данные статистической обработки, свидетельствуют о высокой чувствительности, хорошей воспроизводимости и достоверности способа.

1.5- 0, .s 5 К2 1.1

I 0,9Й° c.0.750.6

0.5Q,4- 0.30,2 0.

0,5 7

-г7

89 ЮН возраст (сутки)

JZ

Редактор С. Патрушева

Составитель И. Марченко

Техред И.Попович Корректор М. Бутяга

Заказ 3935/2 , -Тираж 679..Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие,, г. Ужгород, ул..Проектная, 4