Биотехнологические методы воспроизводства шипа для пополнения естественных популяций

Сорокина Марина Николаевна, кандидат биологических наук, научный сотрудник

Григорьев Вадим Алексеевич, кандидат биологических наук, научный сотрудник

Ковалёва Анжелика Вячиславовна, кандидат биологических наук, научный сотрудник его полное исчезновение на большей части исторического ареала, сохранение этого вида будет определяться состоянием его искусственного воспроизводства [13, 14].

Цель исследования: изучение развития репродуктивной системы шипа в зарегулированных условиях водной среды, формирование продукционных стад и разработка биотехнологии воспроизводства вида в бассейнах южных морей России.

Материал и методы исследований. Исследования по формированию продукционных стад и развитию репродуктивной системы шипа ( Acipenser nudiventris Lovetsky, 1828) проводились в аквакомплексе береговой научно-экспедиционной базы «Кагальник» Южного научного центра РАН в условиях замкнутого водообеспечения (УЗВ) в период 2007-2010 гг.

Объектом исследования служила молодь шипа средней массой 3 г, завезенная с Донского осетрового рыбоводного завода (Ростовская обл., г. Семикаракорск). Выращивание рыб осуществлялось в бассейнах размером 2х2 м и 1х1 м при контролируемых гидрологических и гидрохимических условиях. Температурные условия в период выращивания были стабильными – 20,0-21,5ºС, кислород варьировал от 70 до 88% насыщения. Кормление рыб осуществляли комбикормом фирмы Соppens.

Измерение рыб проводили согласно методике И.Ф. Правдина [15]. Коэффициент упитанности рассчитывали по Фультону, среднесуточную скорость роста – по формуле сложных процентов [16]. Пробы гонад отбирали с использованием полуавтоматической биопсийной системы и рыбоводного щупа. Изучение развития репродуктивной системы проводили с помощью ультразвукового сканера Sono Scape, используя рекомендации М.С. Чебанова с соавторами [17]. Количество гемоглобина определяли колориметрическим способом [18], гематокритную величину центрифугированием цельной крови. Общий сывороточный белок измеряли на рефрактометре ИРФ-22 [19]. Полученные данные обрабатывали общепринятыми методами статистического анализа с использованием программы Microsoft Excel.

itiiiiiiii

Рис. 1. Динамика роста шипа: А – масса рыб, г; Б – длина рыб, см

Результаты исследований. Единственным способом сохранения генофонда шипа, повышения эффективности его искусственного воспроизводства является создание и эксплуатация репродуктивных стад этого ценного представителя осетровых рыб. Результаты работы с популяцией шипа свидетельствовали об интенсивном росте в условиях УЗВ. За 3 года выращивания масса шипа в среднем составила 1,31±0,33 кг, абсолютная длина – 74±0,27 см. Наиболее крупные особи имели массу более 1,8 кг, в соответствии с рис. 1.

Среднесуточная скорость роста характеризовалась нестабильностью прироста массы у рыб в различные периоды выращивания. Отмечено, что наиболее интенсивный рост шипа наблюдался в первый год выращивания, при этом среднесуточная скорость роста составила 1,25%. У двухгодо-виков данный показатель снизился на 66%. На третьем году выращивания отмечен положительный прирост массы у рыб, однако его темп не был высоким (0,15%), в соответствии с рис. 2. Коэффициент упитанности по Фультону изменялся в зависимости от периода выращивания от 0,40 до 0,61 ед.

Таблица 1. Морфометрические признаки шипа

Показатели	M±m	δ	CV%
длина всей рыбы, см	60,8±1,41	4,47	7,35
длина тела до конца средних лучей, см	54,35±1,57	4,95	9,12
длина тела до корней средних лучей, см	50,9±1,41	4,46	8,76
длина туловища, см	39,4±1,23	3,89	9,88
промысловый размер	40,7±1,33	4,19	10,29
наибольшая высота тела	7,64±0,22	0,69	9,09
наибольший обхват	22,46±0,67	2,10	9,37
наименьшая высота тела	1,93±0,09	0,31	16,03
высота головы у затылка	5,64±0,31	0,98	17,38
высота головы через середину глаза	2,75±0,11	0,34	12,51
длина рыла	5,07±0,15	0,47	9,30
диаметр глаза	0,76±0,03	0,11	14,14
ширина головы на середине глаза	4,26±0,09	0,29	7,02
длина головы	9,36±0,17	0,54	5,75
антедорсальное расстояние	41,55±1,49	4,71	11,32
антевентральное расстояние	33,5±0,99	3,14	9,36
антеанальное расстояние	43,5±1,32	4,18	9,60
длина основания D	5,87±0,25	0,79	13,51
наибольшая высота D	5,07±0,29	0,90	17,84
длина основания А	2,79±0,14	0,44	15,71
наибольшая высота А	5,65±0,21	0,66	11,63
длина Р	9,61±0,46	1,45	15,08
длина V	5,14±0,17	0,53	10,30
расстояние между P и V	18,30±0,63	2,00	10,95
расстояние между V и А	9,10±0,42	1,34	14,73
расстояние от конца рыла до губы	6,23±0,12	0,39	6,24
длина наибольшего усика	2,09±0,05	0,15	7,29
ширина рта	3,01±0,07	0,24	7,90

Рис. 2. Среднесуточная скорость роста шипа

Для изучения морфологических показателей был исследован ряд пластических признаков шипа (табл. 1). Наибольшей изменчивостью характеризовались такие признаки, как наименьшая высота тела, высота головы у затылка, наибольшая высота спинного плавника, длина основания анального плавника, длина грудного плавника. Коэффициент вариации этих признаков составил более 15%.

При оценке физиологического состояния шипа отмечено, что все показатели крови находились в пределах нормы. Концентрация гемоглобина у выращенных рыб была на уровне 37-48 г/л, гематокрит – 28-31%, концентрация белка в сыворотке крови – 23-24 г/л, эритроциты – 0,9-1,2 млн/мм3, скорость оседания эритроцитов – 5,0-5,4 мм/ч. При ультрасонографическом исследовании репродуктивной системы шипа по структуре эхогенности выявили, что 44,4% маточного стада представлено самками и 50% самцами. У одной особи не удалось установить половую принадлежность, что связано с недостаточными размерами гонад (рис. 3).

Рис. 3. Результаты исследования репродуктивной системы шипа

При обследовании рыб на фронтальном ультразвуковом срезе было выявлено, что у 44,4% самцов семенники представляют собой светлую однородную структуру, что соответствует II стадии зрелости. У 5,6% особей гонады отображались как светлая зона с четким гладким извилистым краем. Это указывает на семенник, находящийся на III стадии зрелости. В 33,3% случаев у самок на эхограмме гонады расположены на латеральной стороне, в них отмечено значительное количество темной жировой ткани с включением генератив -ной ткани повышенной эхогенности, что является признаком I-II стадии. У 11,1% самок в генеративной ткани яичника видны отдельные яйценосные пластинки, яичник выглядит как структура смешанной эхогенности, края гонады заостренные, без четких границ. Данные особи находились на II стадии зрелости гонад.

При оценке качества ооцитов каких-либо отклонений обнаружено не было (см. рис. 4). Оболочки ооцитов на стадии трофоплазматического роста сформированы без каких-либо нарушений, размерный состав клеток отвечает биологическим особенностям для данного вида, в цитоплазме не отмечено аномальных включений. При исследовании процессов сперматогенеза шипа также не отмечено аномалий развития репродуктивной системы (рис. 5).

Выполненные исследования показали, что период развития репродуктивной системы в контролируемых условиях водной среды значительно сокращается и можно прогнозировать, что полного созревания самцы достигнут в 3-4 года, самки – в 4-5 лет, тогда как в естественных условиях самцы созревают в 613 лет, самки – в 12-16 лет.

Рис. 4. Репродуктивные клетки самки шипа в двухлетнем возрасте(II стадия зрелости)

Рис. 5. Репродуктивные клетки самца шипа в двухлетнем возрасте

Выводы: результаты исследований роста и развития выявили высокие показатели роста, хорошую приспособляемость шипа к искусственным условиям. Ускоренное созревание производителей достигается за счет оптимизации кормления, стабилизации температурного и кислородного режимов в пределах 20-21,5ºС, 70-88 % насыщения соответственно. В настоящее время необходимо не только сохранить этот редкий вид осетровых рыб, но и разработать биотехнологии для его интенсивного внедрения в аквакультуру, как перспективного объекта, показавшего интенсивный рост, быстрое созревание и рекомендовать его для получения деликатесной товарной продукции.