Актуальность оценки качества производителей рыб в современных условиях
Автор: Залепухин В.В.
Журнал: Природные системы и ресурсы @ns-jvolsu
Рубрика: Экология и природопользование
Статья в выпуске: 1 (1), 2011 года.
Бесплатный доступ
В условиях искусственного воспроизводства рыб большое значение приобретает оценка качества производителей и состояние маточных стад. Приводятся выводы собственных исследований по разработке концепции эндогенной разнокачественности в указанных целях. Биологические и физиолого-биохимические показатели производителей, икры и молоди связаны между собой с помощью методов статистического, корреляционного и регрессионного анализа.
Качество производителей, карповые рыбы, пастбищная и прудовая аквакультура
Короткий адрес: https://sciup.org/14967329
IDR: 14967329
Текст научной статьи Актуальность оценки качества производителей рыб в современных условиях
Индустриальные масштабы искусственного воспроизводства многих видов рыб выдвигают в число важнейших прикладных задач современной аквакультуры внедрение научно обоснованных методов формирования и эксплуатации маточных стад, способных обеспечить потребности в высококачественном рыбопосадочном материале [10, c. 71]. В регулируемых условиях хозяйственно ценные признаки рыб (жизнестойкость, темп роста, биопродуктивность) в значительной степени зависят от генотипических и фенотипических параметров производителей, их половых клеток и получаемого потомства.
В практике селекционно-племенной работы в животноводстве широко используются методы оценки производителей по конституции и экстерьеру, основанные на существовании связей между внешним строением тела животных и их хозяйственными признаками. При этом легче отобрать животных желательного типа, которые при хорошем физиологическом состоянии и воспроизводительной способности имеют максимальную продуктивность. Многие методы селекции в рыбохозяйственной науке согласуются с традиционно используемыми в животноводстве. Точно так же и в рыбном хозяйстве используются методы выращивания племенного материала, основанные на формировании экстерьерных признаков, свойственных тем или иным породам рыб. При этом решаются две главные задачи – улучшение продуктивных качеств объекта разведения и его адаптация к конкретным экологическим условиям. Для искусственного воспроизводства рыб важен также учет плодовитости, скорости полового созревания, сроков нерестовой кампании, и др. Селекция на приспособленность к заводскому разведению предполагает достижение синхронности созревания производителей, положительного ответа на гормональную стимуляцию, повышенной стрессоустойчи-вости и т. д. [6, c. 60].
В отечественной литературе присутствует значительное число работ, посвященных оценке производителей различных видов, что имеет особое значение в условиях искусственного воспроизводства, где успех выращивания и рыбопосадочного материала, и товарной рыбы во многом определяется состоянием маточных стад. Поскольку в большинстве действующих рыбхозов России маточные стада укомплектованы зачастую случайно отобранными или завезенными производителями, следует выделить некоторые направления в селекции, которые дали бы возможность улучшить условия формирования и эксплуатации пользовательных стад. Неудовлетворительное состояние маточных стад карповых рыб в Волгоградской области отмечалось еще в конце 1980-х гг. [3, c. 31]. Совершенствование технологий искусственного воспроизводства предполагает повышение эффективности работы с половозрелыми рыбами, базирующейся на достижениях биологической науки – в том числе на методах физиолого-биохимической индикации репродуктивного потенциала рыб. Обязательным предварительным условием такой работы является стопроцентное мечение всех производителей триазиновыми красителями разных цветов, что позволяет следить за репродуктивными и экстерьерными характеристиками каждой самки в течение многих лет.
Разрабатываемая нами в течение ряда лет концепция эндогенной разнокачественно-сти представляет систему взглядов и выводов, отражающих воздействие генетически детерминированных свойств взрослых рыб и их физиологического состояния на качество половых продуктов и молоди, на процессы формирования внутривидового разнообразия и величину пополнения промысловых запасов. В ней основным объектом исследований является триада «качество производителей → качество икры → качество личинок», проанализированная на примере карповых рыб – наиболее широко распространенного промыслового компонента ихтиокомплекса юга России. К основным рыбоводно-биологическим и физиолого-биохимическим направлениям ее реализации следует отнести:
-
1. Анализ функционального состояния производителей по физиолого-биохимическим параметрам крови, в том числе при перезревании и резорбции половых продуктов.
-
2. Анализ качества половых продуктов, получаемых с применением экзогенного стимулирования созревания, по морфометрическим и физиолого-биохимическим характеристикам.
-
3. Изучение жизнестойкости личинок, полученных из разнокачественной икры, и взаимосвязей с ее биохимическим составом.
-
4. Статистическая и математическая интерпретация связей между рыбоводно-биологическими и физиолого-биохимическими показателями производителей, икры и молоди.
-
5. Изучение возможностей использования производителей из естественных водоемов для разведения в искусственных условиях и сравнение их качества с аналогичными объектами из маточных стад прудовых хозяйств.
Конечной целью такого исследования стала разработка комплекса перспективных методов оценки качества производителей карповых рыб в условиях искусственного воспроизводства в V и VI зонах рыбоводства.
Проведенные исследования являются логическим продолжением работ Всероссийского научно-исследовательского института прудового рыбного хозяйства (ВНИИПРХа) по освоению дальневосточных растительноядных рыб и других хозяйственно ценных видов и Института гидробиологии АН Украины по анализу разнокачественности карповых рыб, обитающих в естественных водоемах. Научным предшественником концепции является полифункциональный принцип оценки качества производителей, предложенный В.И. Лукъ-яненко [8, c. 208] для осетровых рыб.
Практическое значение концепции можно рассматривать в двух основных направлениях:
-
- для оценки качества производителей, икры и молоди в условиях искусственного воспроизводства;
-
- при анализе механизмов формирования биологических ресурсов во внутренних пресноводных водоемах России.
Процесс формирования и эксплуатации маточных стад необходимо подкреплять анализом репродуктивных и физиолого-биохимических характеристик, оказывающих достаточно серьезное влияние на рыбоводные результаты. Наиболее интересными полученными результатами среди них представляются следующие:
-
1. Из-за низкой плодовитости рыбхозы вынуждены содержать большой запас производителей, что требует дополнительных площадей, времени и трудозатрат на получение потомства. На многих видах показано, что лучшие результаты в инкубации и жизнестойкости молоди отмечены именно у высокоплодовитых рыб. Массовый отбор в маточное стадо по размерно-весовым признакам, как правило, не сопровождается повышением репродукционного потенциала: и самцы, и самки –
-
2. При искусственном разведении карпа и растительноядных рыб необходим анализ физиологического состояния производителей перед гипофизарными инъекциями, то есть поиск показателей, по которым можно было бы судить о степени зрелости рыб и их взаимосвязей с рыбоводными характеристиками инкубации. Нами для ряда видов семейства карповых (Cyprinidae) выделен диапазон концентраций гемоглобина и эритроцитов, соответствующий оптимальной зрелости. Обычно более высокие значения свидетельствуют о недозрелости самок, а снижение – об анемичности рыб и перезревании икры. По нашим данным, с увеличением параметров эрит-рона в организме карпа и пестрого толстолобика растут процент оплодотворения и выхода предличинок, уменьшается количество уродливых эмбрионов. Уровень гемоглобина у производителей коррелирует также с рабочей плодовитостью самок и массой овулировавших икринок. Это означает, что лучшую по качеству икру продуцируют самые плодовитые самки с интенсивным обменом веществ.
-
3. Сотрудниками Московского государственного университета показано, что ухудшение качества икры напрямую сказывается на выживаемости сеголетков и рыбопродуктивности выростных прудов [1, c. 133], причем динамика биохимического состава молоди совпадает с изменениями, происходящими при перезревании икры. Следовательно, и в этом случае интенсивность обмена веществ в овулировавшей икре – при лучшем или худшем ее качестве – определяет величину рыбопродуктивности. Для последующего товар-
- ного выращивания и репродукции необходимо отбирать икру с максимальным выходом внешне нормальных предличинок [2, c. 190]. В хронических экспериментах нами установлено, что темп роста личинок и молоди скоррелирован с процентом выхода предличинок из инкубационных аппаратов.
-
4. В ходе селекционной работы возникает необходимость отбора производителей по срокам созревания в нерестовом сезоне. Для пеляди, радужной форели, белого и пестрого толстолобиков показана устойчивость этих сроков, причем наследуемость данного признака достаточно высока. Известно, что задержка в зарыблении выростных прудов на 1 день приводит к потере 0,5–1,5 г массы у сеголетков карпа, что впоследствии сказывается на результатах зимовки и товарного выращивания. Разница в посадке личинок карпа и растительноядных рыб в выростные пруды более 7–10 дней может привести к полной гибели последних. Следовательно, при нынешнем составе поликультуры карповых рыб селекцию растительноядных рыб необходимо вести по признаку «раннего нереста». Имеющиеся данные показывают, что высокоплодовитые самки, как правило, раньше подготовлены к нересту. Повлиять на плодовитость, вероятно, можно при создании лучших условий нагула и преднерестового содержания – разреженных посадках и подкормке. То есть среди двух направлений решения проблемы раннего нереста растительноядных рыб (биотехнического и генетического) более доступным в производственных условиях является первое. В Казахстане подобная работа позволила за 5 лет увеличить количество раносозревающих самок белого толстолобика более чем в два раза [7, c. 84].
рекордисты по темпу роста – не являются самыми плодовитыми, наследуемость этого признака достаточно мала. В условиях искусственного воспроизводства показатели жизнестойкости потомства (размеры, масса и жизнестойкость вылупляющихся личинок) слабо скоррелированы с длиной и массой самок [11, c. 66], что подтверждается и нашими данными. Кроме того, в наших исследованиях показано, что индивидуальная рабочая плодовитость самок имеет, напротив, достаточно высокие корреляции и с рыбоводными показателями инкубации, и с выживаемостью потомства.
Однако существует и альтернативный путь формирования и пополнения маточных стад растительноядных рыб. Существенным практическим резервом улучшения их состояния и восстановления генофонда разводимых видов является использование производителей, выросших в естественных водоемах из молоди заводских генераций, – именно по этому пути идут рыбоводы, создавая маточные стада осетровых рыб. В весенних промысловых уловах на Цимлянском водохранилище и в Волге достаточно часто попадаются особи белого амура, белого и пестрого толстолобиков с хорошо выраженными признаками половой зрелости и, по всей видимости, близкие к нерестовому состоянию. В рыбном хозяйстве СССР и Российской Федерации имеются положительные результаты получения потомства от таких особей в соответствии с общепринятой биотехникой заводского разведения и выращивания растительноядных рыб, в том числе и на Нижней Волге. Преимущества «речных» производителей этого вида по сравнению с «прудовыми» выражаются в ранних сроках готовности к нерестовой кампании, значительно большей рабочей плодовитости самок, лучших показателях инкубации и выживаемости личинок.
Рассмотрим также некоторые актуальные аспекты оценки качества производителей для прудовой и пастбищной аквакультуры.
Главной стратегической задачей пастбищной аквакультуры является пополнение промысловых запасов за счет выпуска в естественные водоемы жизнестойкой молоди ценных видов. Рыбоводные предприятия Волгоградской области получают, выращивают и выпускают разновозрастную молодь осетровых рыб, сазана, толстолобиков, сома, белого амура. Уникальное рыбоводное хозяйство при Волжской ГЭС имеет собственное маточное стадо осетровых рыб, позволяющее ежегодно выпускать в Волгу от 2 до 4 млн штук молоди белуги, осетра, стерляди. Активно работают Медведицкий экспериментальный рыборазводный завод, Цимлянский завод по воспроизводству частиковых рыб, ТОО «Флора» и др. Однако выпуск молоди в природные водоемы явно недостаточен в сравнении с их возможной приемной емкостью, определенной исходя из состояния естественной кормовой базы. Несомненно, что низкая масса и выживаемость молоди связаны и с явной недооценкой репродуктивных и физиолого-биохимических особенностей производителей, имеющихся возможностей повышения жизнестойкости молоди.
Кроме того, в этом случае необходимо введение в биотехнический процесс методик, позволяющих четко выделять видовую принадлежность производителей, с тем чтобы для воспроизводства использовался генетически чистый материал конкретных видов, а произ- водители-гибриды, чье потомство обладает пониженной жизнестойкостью, выбраковывались. То есть при ориентации пресноводной аквакультуры на пастбищное рыбоводство и рыбохозяйственное освоение водоемов комплексного назначения очевидна потребность проведения эколого-генетического мониторинга при формировании и эксплуатации маточных стад [5, c. 6]. Следовательно, для оценки производителей, чье потомство попадет в дальнейшем в естественные водоемы, важны не только показатели физиологического состояния, но и генетические методы. В связи с ростом объемов выпуска молоди в природные водоемы настоятельной необходимостью становится создание рыбоводно-биологического стандарта для карповых рыб, подобно имеющемуся для осетровых [9, c. 210], – в нем тоже должны указываться элементы качественных характеристик производителей.
Необходимость дальнейшего совершенствования методов оценки и эксплуатации маточных стад карповых рыб в прудовой аквакультуре обусловлена прежде всего тем, что традиционные методы выращивания и оценки половозрелых рыб различных пород не в полной мере отражают качественные характеристики производителей в условиях искусственного воспроизводства. С помощью статистических методов нами показано, что экстерьерные признаки самок и их возраст у трех изученных видов (карпа и сазана, белого амура и пестрого толстолобика) не оказывают заметного влияния на качество и развитие икры и жизнестойкость эмбрионов. Поэтому подбор производителей только по экстерьеру в процессе нерестовой кампании ведет к неоправданно высоким потерям в ходе эмбрионального развития.
В условиях искусственного воспроизводства карповых рыб следует учитывать, что качество получаемой икры, во многом зависящее от технологических условий, оказывает существенное влияние на количественные характеристики выживаемости эмбрионов в периоды инкубации и непитающихся личинок. Именно поэтому возникает необходимость перехода к оценке икры по биохимическим показателям, которые дают более точную информацию о качестве икры и ее способнос- ти к оплодотворению и нормальному развитию. Можно десятилетиями работать над созданием новой породы с наилучшим экстерьером и свести на нет все усилия лишь из-за несвоевременного отцеживания половых продуктов или неудачного осеменения.
Поликультура карпа и растительноядных рыб в прудовой аквакультуре давно завоевала признание в рыбоводстве, и ее высокая эффективность подтверждена многочисленными исследованиями. Возможность получения высокой рыбопродуктивности за счет максимального использования всех пищевых ресурсов водоема определяет потребность в интен-сификационных мероприятиях, которые должны быть направлены на достижение максимального темпа роста молоди и оптимального сочетания всех видов, входящих в поликультуру.
Использование поликультуры карпа и растительноядных рыб в прудовых хозяйствах позволяет существенно увеличить рыбопродуктивность выростных и нагульных прудов за счет максимального использования фито-и зоопланктона, детрита, высшей водной растительности и др. Во многих регионах страны растительноядные рыбы в 1980-х гг. составляли и половину, и бóльшую часть товарной продукции. Экономический кризис, ударивший по рыбному хозяйству, привел к тому, что многие рыбоводные хозяйства вернулись к ситуации 1960-х гг., когда основная часть товарной рыбы выращивалась в монокультуре, основу которой составляли различные внут-рипородные группы карпа и сазана. Недостаток высококачественного рыбопосадочного материала растительноядных рыб продолжает оставаться фактором, сдерживающим дальнейшее развитие прудовой аквакультуры.
Поэтому особое внимание должно быть обращено на формирование поликультуры в выростных прудах, где чаще всего наблюдается весьма низкий выход сеголетков растительноядных рыб. Не вызывает сомнений, что поликультура в товарном рыбоводстве не приводит к какой-либо пищевой конкуренции, так как зарыбление нагульных прудов разными видами осуществляется в одинаковые сроки, а рыбы давно уже выработали свой спектр питания. Совершенно иная картина наблюдается при выращивании рыбопосадочного ма- териала. Известно, что спектр питания личинок и молоди карповых рыб – объектов аквакультуры – весьма сходен. В силу возможной конкуренции за пищу и различного темпа роста молоди различных видов вполне возможно снижение конечной продуктивности вследствие низкой выживаемости. Известно, например, что карп массой 250 мг вполне может потреблять молодь растительноядных рыб с массой 25–30 мг. Именно такое положение можно наблюдать в выростных прудах, зарыбляемых сначала личинками карпа, а спустя некоторое время – личинками растительноядных рыб. Вовсе не случайно отмечается, что не следует ждать высокого выхода растительноядных рыб при значительной разнице во времени между посадкой карпа и растительноядных рыб [12, c. 321].
Из-за различных сроков получения личинок рыб, входящих в поликультуру, необходимо выделить 4 варианта зарыбления выростных прудов:
-
- зарыбление неподрощенными личинками карпа и растительноядных рыб;
-
- зарыбление неподрощенными личинками карпа и подрощенной молодью РЯР;
-
- зарыбление неподрощенными личинками РЯР с последующей подсадкой подро-щенной молоди карпа;
-
- зарыбление подрощенной молодью и карпа, и РЯР.
При всех приведенных вариантах необходимо учитывать возможность подведения производителей к нерестовому состоянию в заданные сроки. Следовательно, при оценке качества производителей необходимо уделять больше внимания тщательности весенней бонитировки по готовности производителей к нересту и соблюдению основных требований биотехнического процесса, главными из которых являются подкормка производителей и разреженные плотности посадки. Для оценки производителей в преднерестовый период можно использовать как гистологические методы (по степени поляризации ядра), так и физиолого-биохимические показатели крови (содержание гемоглобина и эритроцитов, величина коллоидоустойчивости сывороточных белков и др.).
Оптимальным вариантом оценки карповых рыб в условиях искусственного разведе- ния следует считать сочетание традиционных методов и разностороннего анализа гематологических параметров, биометрический и биохимический подход к определению качества половых продуктов, экспериментальное установление выживаемости личинок в комплексе с математической интерпретацией зависимостей между этими показателями, включая взаимосвязи с процентом оплодотворения, процентом нормально развивающихся эмбрионов и выхода предличинок. При комплексной оценке производителей любого вида по проявлениям его эндогенной разнокаче-ственности значительное увеличение изучаемых параметров дает больше шансов на выявление взаимосвязей между разнообразными признаками. Примененный нами физиологобиохимический подход в сочетании с биометрическим моделированием актуален не только для изученных видов рыб, но и для любого объекта искусственного воспроизводства. Его использование дает существенную прибавку в скорости анализа качества производителей по сравнению с традиционными методами оценки по экстерьеру или по потомству.
В современных условиях нам никуда не деться от традиционных методов выращивания и отбора племенного материала. Однако в условиях искусственного воспроизводства необходим иной подход к оценке качества половозрелых рыб. В ближайший преднерестовый период целесообразно разделение рыб (бонитировка) по классам, дополненная анализом гематологических показателей – прежде всего гемоглобина и коллоидоустойчивости сывороточных белков. При оценке качества икры следует ориентироваться на определение воды, общего белка и гликогена, фракционного состава липидов и содержание минеральных веществ. Наконец, при определении выживаемости вылупившихся и не питающихся личинок следует обращать внимание на самых быстрорастущих особей, которые обладают наибольшей жизнеспособностью [4, c. 56].
Темпы развития заводского воспроизводства многих видов сдерживаются из-за недостаточной разработки методов оценки качества производителей, икры и личинок, что ведет к снижению эффективности работы инкубационных цехов и к уменьшению количества получаемого рыбопосадочного материала.
Анализ закономерностей размножения и развития рыб представляет одну из главных проблем теоретической ихтиологии и важнейшую составляющую рыбохозяйственной практики. Динамика численности популяций в природных и искусственных водных экосистемах во многом зависит от смертности на ранних этапах онтогенеза, и потому разработка методов управления процессами воспроизводства необходима для увеличения объемов продукции аквакультуры, выявления путей реализации биопродукционного потенциала разводимых видов, повышения жизнестойкости молоди. Решение этих проблем связано с выявлением закономерностей влияния экзо- и эндогенных факторов на половое созревание и гаметогенез, формирование плодовитости, качество половых продуктов. Селекционная работа и оценка качества производителей по цепи функциональных связей «обмен веществ половозрелых рыб → плодовитость → качество половых продуктов → жизнестойкость молоди» может служить одним из реальных направлений повышения эффективности искусственного разведения.
Список литературы Актуальность оценки качества производителей рыб в современных условиях
- Веригин, Б. В. Рыбопродуктивность поликультуры при заводском воспроизводстве как функция качества икры, получаемой с применением гормональной стимуляции созревания/Б. В. Веригин//Тезисы докладов Всесоюзного совещания «Современное состояние и перспективы развития прудового рыбоводства». -М., 1987. -С. 132-133.
- Веригин, Б. В. Особенности отбора, связанные с качеством икры и потомства растительноядных рыб/Б. В. Веригин, А. П. Макеева//Селекция рыб. -М.: Агропромиздат, 1989. -С. 185-194.
- Загорянский, К. Ю. Оценка производителей растительноядных рыб в рыбосовхозе «Ергенинский» Волгоградской области/К. Ю. Загорянский, Н. И. Маслова, А. П. Михалко//Рыбохозяйственное освоение растительноядных рыб: тез докл. 11-го совещания. -М., 1988. -С. 30-31.
- Залепухин, В. В. Об изменении подходов к оценке качества производителей карповых рыб в аквакультуре/В. В. Залепухин//Инновационные технологии аквакультуры: тез. докл. Междунар. науч. конф. -Ростов н/Д, 2009. -С. 54-56.
- Илясов, Ю. И. Эколого-генетический мониторинг доместикации и процессов искусственного воспроизводства растительноядных рыб и новых объектов промышленного рыбоводства/Ю. И. Илясов//Рыбохозяйственное освоение растительноядных рыб: тез. докл. 11-го Всесоюз. совещания. -М., 1988. -С. 5-7.
- Катасонов, В. Я. Селекция и племенное дело в рыбоводстве/В. Я. Катасонов, Н. Б. Черфас. -М.: Агропромиздат, 1986. -183 с.
- Кормилин, В. В. Некоторые итоги селекции белого толстолобика в Казахстане/В. В. Кормилин//Селекция рыб. -М.: Агропромиздат, 1989. -С. 76-85.
- Лукъяненко, В. И. Полифункциональный метод оценки качества производителей и заводской молоди осетровых в связи с определением оптимальных сроков ее выпуска/В. И. Лукъяненко//Труды ЦНИОРХа. -М., 1971. -С. 207-214.
- Лукъяненко, В. И. Возрастно-весовой стандарт заводской молоди каспийских осетровых/В. И. Лукъяненко, Р. Ю. Касимов, А. А. Кокоза. -Волгоград, 1984 -229 с.
- Матишов, Г. Г. Комплексные технологии интенсивного выращивания осетровых рыб/Г. Г. Матишов, Е. Н. Пономарева//Тепловодная аквакультура и биологическая продуктивность водоемов аридного климата: междунар. симпоз. -Астрахань: Изд-во АГТУ, 2007. -С. 71-73.
- Слуцкий, Е. С. Фенотипическая изменчивость рыб (селекционный аспект)/Е. С. Слуцкий//Известия ГосНИОРХа. -1978. -Т. 134. -С. 3-132.
- Стеффенс, В. Индустриальные методы выращивания рыбы/В. Стеффенс. -М.: Агропромиздат, 1985. -383 с.