Генетический и морфологический анализ породности пчелиных семей Шарканского и Завьяловского районов Удмуртской республики

Колонна Л.М., * Непейвода С.Н., * Масленников КВ., * Воробьева СЛ. * Ильясов РА. **, Николенко А.Г. **
*ГНУ Удмуртский НИИСХ
**Институт биохимии и генетики Уфимского научного центра РАН

На сегодняшний день существует две основные методики определения породной принадлежности пчел, ни одну из которых не стоит абсолютизировать. Молекулярно-генетическая методика позволяет оценить происхождение пчелиных семей независимо от их морфологических признаков и часто позволяет выявить гибридов в тех случаях, когда методика оценки экстерьера дает сбои. Но, несмотря на все достоинства молекулярно-генетической методики у нее есть и существенный недостаток. Поскольку аборигенными пчелами для всего Поволжья, в том числе и Удмуртии были среднерусские пчелы, то есть пчелы Apis mellifera mellifera L., а завезенные семьи южных пород составляли небольшой процент от общего количества разводимых пчел. Это привело к тому, что большая часть гибридизации местных пчел произошла по мужской линии, которую использован¬ная молекулярно-генетическая методика, к сожалению, учесть не может. С другой стороны большая вариабельность морфологических признаков, появившаяся в результате гибридизации, привела к тому, что часть помесных пчел может по экстерьеру соответствовать среднерусской породе, ей по сути не являясь. Поэтому достоверные результаты могут быть получены только при использовании как морфологических, так и молекулярно-генетических методов исследования.
Нами были проанализированы пчелиные семьи из двух районов Шарканского (2 пасеки — 15 семей из села Нижнее Корякине и 19 из Шаркана) и Завьяловского (3 пасеки — 19 семей из села Люк, 15 — Постол и 5 — из деревни Макарово). Был проведен сравнительный популяционно-генетический анализ пчелиных семей этих двух районов, а также сравнительный анализ отдельно по пасекам на основе изучения межгенного локуса COI-СОП мтДНК.
Исследования по генетическому анализу проводилась совместно с Р.А. Ильясовым, А.Г. Николенко из института биохимии и генетики Уфимского научного центра РАН. Основу генетического анализа составил установленный ранее полиморфизм межгенного локуса COI-CO1I у представителей разных подвидов A.mellifera. Установлено, что протяженный АТ-богатый межгенный участок мтДНК, локализованный между генами COI и СОII, не кодирующий аминокислотной последовательности, может быть использован в качестве маркера для различения подвидов A.m.mellifera и A.m.caucasica благодаря вариабельности длины, обусловленной различным соотношением элементов Р и Q, где межгенный участок у представителей ветви М (A.m.mellifera), аборигенных для республики, имеет комбинацию PQQ, тогда как у представителей ветви С (A.m.caucasica, A.m.carnica, A.m.ligustica), гибридизация с которыми наблюдается на территории республики, имеется единственный элемент Q. Таким образом, межгенный локус COI-COII мтДНК у представителей эволюционной ветви С и их гибридов по материнской линии на 268 п.н. короче межгенного локуса COI-COII мтДНК у представителей ветви М, и эти локусы легко разделяются при электрофорезе. Размер продукта ПЦР межгенного локуса COI-COII мтДНК, включающий и ген тРНКLeu у представителей A.m.mellifera, равен примерно 600 п.н., а у представителей эволюционной ветви С и их гибридов по материнской линии — 350 п.н. Этот маркер был использован нами для поиска популяций A.m.mellifera.
Для сравнительного анализа была использована методика оценки экстерьера согласно рекомендациям всероссийского научно-исследовательского института пчеловодства.
При изучении межгенного локуса COI-COII митохондриальной ДНК, при анализе по двум районам (табл. 1.) заметно, что встречаемость строения межгенного локуса Q больше чем в два раза выше в завьяловский популяции, что говорит о происхождении 38,5% пчелиных семей завьяловской популяции по материнской линии от пчел южных пород. Кроме этого следует отметить наличие в Шарканской популяции аномального строения межгенного локуса COI-СОII митохондриальной ДНК PQ. Обнаруженные различия между этими двумя популяциями достоверны (Р<0,05).

Таблица 1. Частота встречаемости локуса COI-COII мтДНК для 2 популяций

В результате ни одна из исследованных популяций не может быть отнесена к среднерусской породе пчел. При этом две популяции — люкская и макаровская, по материнской линии происходят по данным анализа митохондриальной ДНК предположительно происходят от Apis mellifera mellifera, однако сильно гибридизорованы по отцовской линии. В это же время, несмотря на неоднородное происхождение, шарканская популяция сохранила больше признаков аборигенной среднерусской породы. Корякинская популяция при совместном рассмотрении генетических и морфологических данных ближе всех остальных к аборигенной популяции среднерусских пчел.