Россия
студент
В статье изложены результаты оценки двухгодовалых самок радужной форели, созревших в начале, середине и конце нерестового сезона, по массе тела, репродуктивным признакам, выживаемости эмбрионов и частоте встречаемости рыб с бицикличным созреванием. Выявлены достоверные различия по массе яйцеклеток, в зависимости от сроков овуляции. Выживаемость зародышей не зависела от массы икринок и имела высокие показатели у рыб, созревших в середине и конце нереста. Частота встречаемости бицикличных самок среди групп двухгодовиков, созревших в разные сроки, имела большие различия. Полученные данные важны при проведении селекции, в целях смещения нерестового сезона и создания новых отводок и пород форели при разведении в УЗВ.
радужная форель, сроки созревания, качество икры, бицикличный нерест, селекция
Введение
В настоящее время все более широкое распространение в форелеводстве получает современная технология выращивания рыб с применением оборотного водоснабжения, называемого установкой замкнутого водоснабжения (УЗВ). В условиях УЗВ температурный режим в течение всего года сохраняется на уровне, благоприятном для роста рыб и развития репродуктивной системы. В этом случае целесообразно содержать несколько маточных стад, созревающих в разное время года, с тем, чтобы более полно использовать рыбоводное оборудование, а также для получения посадочного материала в течение более длительного периода.
Для реализации этой задачи можно собрать коллекцию из пород с разными сроками созревания, у которых этот признак закреплен генетически. Такая коллекция пород форели была создана на Адлерском племзаводе в конце прошлого столетия, где использовали для разведения четыре породы, созревающие поочередно: форель камлоопс (октябрь-ноябрь), форель Адлер (ноябрь-декабрь), форель Дональдсона (декабрь-январь), стальноголовый лосось (февраль-март) [1].
Еще одним способом является смещение сроков нереста, которое достигается отбором производителей, созревающих в нужные сроки, и закреплением этого признака в ряду поколений. Предпосылкой для успешной селекции самок и самцов по срокам нереста являются высокий уровень изменчивости и повторяемости этого признака [2; 3; 4; 5]. В отечественном форелеводстве работы в этом направлении были проведены на племенном форелеводческом заводе Адлер. В качестве ресурсов для селекции использовали производителей пород из уже созданной коллекции. Была проведена селекция по созданию отводки у форели камлоопс с более ранним созреванием рыб в августе-сентябре, в результате была создана новая порода — форель Августин, а также смещению нереста стальноголового лосося на более поздние сроки. Таким образом, был создан комплекс маточных стад с чередующимся созреванием в период с августа по март, а при использовании бицикличных самок получали дополнительно икру в мае-июле [1].
В Ропше УЗВ начали эксплуатировать с 2008 года. Для разведения использовали форель породы Рофор. Нерест самок происходит в осеннее-зимний период. Летом 2021 г. были обнаружены самки, созревшие через полгода после первого созревания. Тогда же были начаты работы по исследованию бицикличного созревания [6]. Потомство самок, созревших в конце июля 2021 г., было оставлено на выращивание, для создания исходного стада с последующей селекцией в ряду поколений по признаку бицикличного нереста, с целью его закрепления. Эффективность такой селекции была продемонстрирована японскими учеными, которые за 10 лет создали линию форели, в которой 60-70% самок созревали два раза в году [7].
Двухгодовалые самки основного ремонтного стада, наряду с моноцикличными рыбами, включают бицикличных самок. В период первого созревания в осенне-зимний период мы не можем дифференцировать их по кратности последующего созревания. Но при отборе двухгодовалых самок в разные сроки их созревания, с целью последующего смещения нерестового сезона, важно не снизить долю двукратников в стаде. Для этого мы исследовали зависимость частоты встречаемости бицикличных самок от сроков созревания рыб в двухгодовалом возрасте.
Цель нашей работы состояла в оценке двухгодовалых самок маточного стада форели, выращиваемых в условиях УЗВ, для обоснования и разработки методов отбора, при использовании этих рыб в качестве ресурса, при селекции по срокам и кратности созревания. Исследовали двухгодовалых самок, созревших в разные сроки нерестового сезона по масса-размерным и репродуктивным показателям, по выживаемости потомства в период эмбриогенеза, а также по частоте встречаемости бицикличных самок.
Материал и методы
Работу проводили осенью 2022 и летом 2023 годов.
В Ропше УЗВ представляет систему специализированных рыбоводных участков с регулируемой температурой воды, освещенности, проточности и автоматического кормления. Система состоит из инкубатора, закрытого цеха с искусственным освещением и открытой площадкой с естественным фотопериодом.
Объект изучения – впервые созревшие самки радужной форели породы Рофор в возрасте 2 и 2,5 года.
При выращивании рыб использовали метод комбинированного содержания на разных участках в разные периоды их развития.
Икру инкубировали при стабильной температуре воды 10ºС. После вылупления личинок и до достижения молоди средней массы тела
Самок проверяли на созревание один раз в 7 дней.
Для сравнительной оценки самок по массе тела, рабочей и относительной плодовитости и средней массе икринок, при созревании рыб в начале, середине и окончании нерестового сезона, использовали по 50 особей случайной выборки.
Для индивидуальной оценки производителей по выживаемости эмбрионов, использовали 19-23 особей случайной выборки. После ручного отцеживания от каждой самки брали порцию икры (350-400 шт.), осеменяли свежеприготовленной смесью спермы 2-3 самцов и инкубировали отдельно. В качестве среды для осеменения применяли буферный солевой раствор D532 [7]. В его состав входят:
Результаты исследований
Динамика созревания
Почти у всех самок (около 95%) первое созревание наблюдали в возрасте два года.
Исследованные рыбы были потомками трехгодовалых самок, созревших в период массового созревания 10 и 17 декабря 2020 года. Нерестовый сезон у двухгодовиков начался в конце ноября и закончился во второй декаде декабря. Массовое созревание рыб наблюдали в период с 15 по 21 декабря, что совпадало по срокам нереста с родительскими особями. Динамика нереста представлена в таблице 1. Благодаря индивидуальному мечению двухгодовалых самок, удалось провести их разделение по кратности нереста после летнего созревания рыб. Таким образом, мы получили данные по частоте встречаемости бицикличных самок, в зависимости от сроков созревания рыб в двухгодовалом возрасте (см. табл. 1).
Таблица 1. Динамика созревания самок и частота встречаемости бицикличных рыб
Figure 1. Dynamics of maturation of females and frequency of occurrence of bicyclic fish
|
Дата созревания |
Количество созревших рыб, % |
Количество бицикличных рыб, % |
|
24 ноября |
3 |
6 |
|
02 декабря |
7 |
16 |
|
09 декабря |
17 |
45 |
|
15 декабря |
24 |
15 |
|
21 декабря |
22 |
12 |
|
29 декабря |
14 |
5 |
|
12 января |
10 |
0 |
|
19 января |
3 |
1 |
Бицикличные самки в подавляющем большинстве находились среди рыб, которые созрели в первой половине нерестового сезона, т.е со 2 по 15 декабря (76%). Наибольшее количество этих рыб (45%) были обнаружены среди самок, созревших за неделю до массового созревания.
Характеристика самок, созревших в разные сроки нерестового сезона
Если принять за начало развития рыб середину декабря 2020 г. (дата получения икры и спермы у родительских особей), созревание рыб в конце ноября-начале декабря происходило в возрасте около 23,5 месяцев, массовое созревание наблюдали у рыб в возрасте 24 месяцев, а в конце нереста возраст самок составлял 25 месяцев. Характеристика самок представлена в таблице 2.
Таблица 2. Масса тела и репродуктивные показатели самок, созревших в разные сроки нерестового сезона (n=50)
Figure 2. Body weight and reproductive indicators of females matured at different times of the spawning season (n=50)
|
Признаки |
Сроки созревания |
|||||
|
24 ноября-02 декабря |
15-21 декабря |
12-19 января |
||||
|
Х ± mx |
CV, % |
Х ± mx |
CV, % |
Х ± mx |
CV, % |
|
|
Масса тела, г |
1242±31,4 |
17,8 |
1181±28,6 |
17,1 |
1300±33,1 |
18,0 |
|
Средняя масса икринок, мг |
47±1,0 |
14,5 |
51±1,0 |
13,4 |
53±0,9 |
11,4 |
|
Рабочая плодовитость, шт. |
2653±108,5 |
28,9 |
2630±100,2 |
26,9 |
2909±84,1 |
20,4 |
|
Индекс репродуктивности, г/кг |
110±3,5 |
22,6 |
128±4,8 |
26,5 |
136±3,42 |
16,6 |
Примечание: M±m – среднее значение и его ошибка, CV– коэффициент вариации
Самки, созревшие в конце сезона, превосходили рыб, созревших в начале и середине, по массе тела и рабочей плодовитости: р=0,01 и р=0,05, соответственно. Достоверные различия, обусловленные разными сроками созревания, были также выявлены между показателями средней массы икринок. У самок, созревших в начале сезона, показатель массы икринок был достоверно ниже, чем в середине нереста (р=0,01) и еще ниже – в конце нереста (р=0,001).
В пределах выборок, у самок, созревших в начале и в конце нереста плодовитость возрастала с увеличением массы тела (r=0,49-0,50; р=0,01), а в середине нереста более крупные самки продуцировали более крупную икру (r=0,37-0,41; р=0,01). Во всех трех выборках средняя масса икринок была отрицательно взаимосвязана с плодовитостью (r=0,31-0,51; р=0,05-0,01).
Оценка самок по выживаемости эмбрионов
В таблице 3 представлены результаты индивидуальной оценки самок по средней массе икринок, коэффициенту вариации массы икринок и выживаемости эмбрионов на стадии пигментации глаз.
Таблица 3. Характеристика икры у самок, созревших в разные сроки нерестового сезона
Figure 3. Characteristics of eggs in females matured at different times of the spawning season
|
Признаки |
Сроки созревания |
||
|
02 декабря n=20 |
15 декабря n=19 |
29 декабря- 19 января n=23 |
|
|
Средняя масса икринок, мг |
48±1,6 33-62 |
53±1,3 45-67 |
50±1,2 40-61 |
|
Изменчивость икринок по массе,CV,% |
6,0±0,60 2,8-15,1 |
5,3±0,34 2,6-7,7 |
6,5±0,75 2,8-18,7 |
|
Выживаемость эмбрионов, % |
64±6,6 2-99 |
76±4,7 29-95 |
78±4,1 23-95 |
Примечание: над чертой – среднее значение и его ошибка; под чертой – пределы варьирования признака
Выживаемость эмбрионов была самой низкой у самок, созревших в начале сезона, но различия по этому признаку ни в одном случае не достигали достоверного уровня. Не было выявлено зависимости жизнеспособности зародышей от массы икринок, несмотря на высокое разнообразие этих показателей у самок внутри выборок. Выживаемость эмбрионов отрицательно коррелировала с уровнем изменчивости икры у рыб, созревших в конце сезона: r=0,46 (р=0,05).
Обсуждение
У самок, выращенных в условиях УЗВ, подавляющее количество рыб созрели в двухгодовалом возрасте, что считается обычным для генетически улучшенных стад, при разведении их в благоприятных температурных условиях и нормативном режиме кормления [9].
По массе тела и репродуктивным признакам лучшими показателями отличались самки, созревшие в конце нерестового сезона. У рыб, созревших в самом начале нереста, был самый низкий индекс репродуктивности, поскольку самки в это время продуцировали самую мелкую икру. Чем позже созревали самки, тем крупнее у них была икра. Аналогичные изменения в размерах яйцеклеток, связанные с изменениями периода гаметогенеза и сроков созревания, были отмечены ранее у радужной форели [7; 10; 11].
Выживаемость эмбрионов была сравнительно низкой у рыб в начале нереста, но в дальнейшем этот показатель приблизился к нормативному уровню 80%, принятому для племенной форели [12]. Ранее, при проведении селекции в форелеводстве, не рекомендовалось использовать впервые созревших производителей, поскольку значительная часть этих самок, как правило, продуцировала мелкую икру с низкой выживаемостью. Однако было отмечено, что среди двухгодовалых рыб имелось некоторое количество самок, икра которых могла быть использована в рыбоводных целях [13].
Независимость показателей выживаемости эмбрионов от величины яйцеклеток, полученная в нашей работе, согласуется с результатами исследований, полученных у разных видов лососевых рыб [11; 14; 15; 16; 17]. Таким образом, как мелкая, так и крупная икра может характеризоваться высоким качеством, однако следует учитывать, что с размером икры у лососевых рыб была выявлена взаимосвязь величины икры и роста зародышей и личинок [18; 19; 20]. Поэтому не целесообразно использовать для воспроизводства самок с мелкой икрой, а также – с высокими показателями изменчивости икры массы икринок, поскольку, согласно полученным нами данным, этот показатель может отрицательно коррелировать с выживаемостью эмбрионов.
Наибольшая частота встречаемости рыб с двукратным нерестом была отмечена в группе самок, созревших за неделю до наступления массового созревания. Самой низкой она была у рыб, созревших во второй половине нерестового сезона.
Полученные нами данные следует учитывать при выборе интервалов отбора двухгодовалых рыб, как при формировании маточного стада, так и при селекции по срокам созревания, в целях создания новых пород и отводок.
Отбор производителей, в целях смещения сроков созревания в нерестовом сезоне, предусматривает выполнение двух условий: во-первых, оценку и отбор производителей следует проводить в сжатые сроки, т.е. разница между закладками первой и последней партий икры для воспроизводства не должна превышать 5-7 дней. Это позволит избежать разнокачественности племенного потомства по массе и размерам, вызванной стартовыми различиями в начале перехода личинок на активное питание. Во-вторых, группа рыб, созревших в нужный срок, должна быть достаточно многочисленной для проведения дальнейших селекционных мероприятий, связанных с оценкой, отбором и формированием семей для воспроизводства. В нашем случае этим требованиям отвечают две группы самок, в одной из которых рыбы созрели за неделю до наступления массового нереста, а во второй – через неделю после него. В случае использования для скрещиваний самок с более ранним или более поздним нерестом, численность которых невелика, основным критерием отбора на первых этапах работ будет срок созревания, а при получении достаточно многочисленной группы рыб с созреванием в нужные сроки, можно проводить сопряженный отбор по остальным хозяйственно-полезным признакам.
Учитывая высокий темп роста рыб в условиях УЗВ, раннее созревание самок и хорошее качество икры, селекция двухгодовалых рыб по срокам созревания может быть эффективной. Тем более, что для этого признака был отмечен высокий уровень повторяемости [2; 3]. Отбор рыб в этом возрасте ускорит темп селекции и позволит достичь нужного результата раньше, чем в случае использования трехгодовиков.
Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.
Вклад авторов в работу: Зинченко А.А. – сбор и анализ данных, окончательная проверка. Шиндавина Н.И. – идея работы, сбор и анализ данных. Ежков В.С. – сбор данных.
The authors declare that there is no conflict of interest.
The authors' contribution to the work: Zinchenko A.A. – data collection and analysis, final verification. Shindavina N.I. – the idea of work, data collection and analysis. Yezhkov V.S. – data collection.
1. Никандров В.Я., Шиндавина Н.И., Янковская В.А. Создание комплекса пород радужной форели с непрерывным циклом созревания // Материал междунар. симпозиума «Холодноводная аквакультура: старт в XXI век». С-Пб. 8-13 сентября 2003. С.222-223.
2. Щербенок Ю.И., Михель А.Е., Криштофович Е.Н., Верхоланцева А.Г. Рыбоводно-биологическая характеристика радужной форели в связи с разными сроками созревания самок в нерестовом сезоне // Сб. научн. трудов ВНИИПРХ. 1982. Вып.33. С.147-157.
3. Drecun D. (1973). Urgoi, selekcia I ispitivanje prognostic maticnog materijala na pastrmskom ribnjaku “Moraca” // Ribar.Jugosl. V.28. N.4. Pp.83-87.
4. Siitonen L. and Gall G.A.F. (1989). Responce to selection for early spawn date in rainbow trout, Salmogairdneri // Aquaculture. N.78. Pp.153-161.
5. Sadler S.E., Molcod D., McKay L.K., Moccia R.D. (1992). Selection for early spawning and repeatability of spawn date in rainbow trout // Aquaculture. V.100. N.1-3. Pp.103-118.
6. Шиндавина Н.И., Зинченко А.А., Ташбаев Д.У., Никандров В.Я., Лукин А.А. Бицикличное созревание самок радужной форели в установке замкнутого водоснабжения (УЗВ) // Вопросы рыболовства. 2022. Т. 23. №3. С. 146-152.
7. Aida K., Dakai K., Nomura M., LowS.W., Hanui J., Tanaka S., Ohto H. (1984). Reproductive activity of a twice-annually spawning strain of rainbow trout // Bull.Jpn. Soc. Sci. Fish. V.50. Pp.1165-1172
8. Billard R. (1992). Reproduction in rainbow trout: sex differentiation, dynamics of gametogenesis, biology and preservation of gametes // Aquaculture. V.100. N.2. Pp. 263-298.
9. Su G.-S., Liljedahl L.-E., Gall A.E. (1999). Estimates of phenotypic and genetic parameters for within-season date and age at spawning of female rainbow trout // Aquaculture. N.171. Pp.209-220.
10. Bromage N.R, Elliot J.A., Springate J.R.C. and Whitehead C. (1984). The effect of constant photoperiods on the timing of spawning in the rainbow trout // Aquaculture. N.43. Pp. 213-223.
11. Никандров В.Я., Шиндавина Н.И. Создание, совершенствование и поддержание селекционных достижений в племенных хозяйствах. В сб. «Породы радужной форели (Oncorhynchusmykiss W.). М.: ФГНУ «Росинформагротех». 2006. С. 110-315.
12. Титарев Е.Ф., Сергеева Л.С., Линник А.В. Типовая технология разведения и выращивания разных форм радужной форели. М.:1991. 85с.
13. Савостьянова Г.Г., Никандров В.Я. Зависимость некоторых биометрических показателей икры от возраста самок радужной форели // Изв.ГосНИОРХ. 1976. Т.13. С. 3-7.
14. Thorpe J., Miles M. And Keay D. (1984). Development rate, fecundity and egg size in Atlantic salmon (Salmo salar L.) // Aquaculture. V.43. Pp.289-306.
15. Springate J.R.S. and Bromage N.R. (1985). Effect of egg size on early growth and survival in rainbow trout (Salmogairdneri R.) // Aquaculture. V.47. Pp.163-172.
16. Jónsson B., Svavarsson E. (2000). Connection between egg size and early mortality in arctic charr, Salvelinus alpinus// Aquaculture. V. 187: Pp. 315-317. doi:/10.1016/S0044-8486(00)00312-4
17. Leblanc C.A., B.K. Kristjánsson and S. Skúlason (2016). The importance of egg energy density for early size patterns and performance of Arctic charr Salvelinus alpinus// Aquaculture Research. 47. Pp. 1100-1111. doi: org/10.1111/are.12566.
18. Новоженин Н.П. Зависимость качества потомства от возраста производителей радужной форели // Автореф. канд. дисс. М. 1972. 23с.
19. Donaldson L.R. (1970). Selective breeding of salmonid fishes // Marine aquaculture. V.7. N. 4. Pp.147-181.
20. Beacham T.D., Withler F.C. and Morley R.B. (1985). Effect of egg size on incubation time and alevin and fry size in chum salmon (Oncorhinchusketa) and coho salmon (Oncorchinchuskisutch) // Can. J. Zool. V.63. N.4. Pp.847-850.
