Η φυσική γονιμοποίηση και η τεχνητή σπερματέγχυση των βασιλισσών και η μελέτη του σπέρματος των κηφήνων

Abstract

Η συνεχής έρευνα και η επιμόρφωση του ανθρώπου καθώς και η ανάγκη για εύρεση βελτιωμένων γενετικά οργανισμών καθίσταται δυνατή με τον έλεγχο των συζεύξεων και συγκεκριμένα με τη χρήση της τεχνητής σπερματέγχυσης για τον περιορισμό του αγνώστου γενετικού υλικού κατά τη διάρκεια της σύζευξης των βασιλισσών και των κηφήνων στον αέρα (φυσική γονιμοποίηση). Η τεχνητή σπερματέγχυση είναι ένας από τους τρόπους βελτίωσης με επιλογή. Αποτελεί τον αποτελεσματικότερο τρόπο για εξολοκλήρου έλεγχο των συζεύξεων καθώς καθιστά γνωστή την προέλευση των κηφήνων αλλά δεν μπορεί να αντικαταστήσει τη φυσική γονιμοποίηση. Στην διατριβή αυτή περιγράφεται η τεχνητή σπερματέγχυση όπως συμβαίνει στην πράξη χρησιμοποιόντας βιβλιογραφικά δεδομένα και μελετάται η γονιμότητα των κηφήνων που προέρχονται από βασίλισσες και από ωοτόκες εργάτριες. Στην Ελλάδα η χρήση της τεχνητής σπερματέγχυσης είναι περιορισμένη καθώς η συγκεκριμένη τεχνική θα πρέπει να χρησιμοποιείται για ερευνητικούς και μόνο σκοπούς. Συγκρίνοντας την τεχνητή σπερματέγχυση με την φυσική γονιμοποίηση υπάρχουν διαφορές όσον αφορά την ποιότητα των βασιλισσών. Η τεχνητή σπερματέγχυση είναι ένα εργαλείο βελτίωσης του γεννητικού υλικού των παραγόμενων βασίλισσών. Στην πράξη όμως οι βασίλισσες που παράγονται για να ηγηθούν παραγωγικά μελίσσια θα πρέπει να παράγονται με φυσική γονιμοποίηση. Οι κηφήνες μπορούν να ελεγχθούν ως προς τη γονιμότητά τους εργαστηριακά καθώς αρκετοί μπορεί είτε να μην είναι γόνιμοι είτε να είναι νεαροί σε ηλικία. Κατά τη διάρκεια της εργασίας, γενετικό υλικό κηφήνα συλλέγεται και εξετάζεται για την εύρεση της γονιμότητας με τη χρήση χρωστικών και μικροσκοπίου στο εργαστήριο. Εξετάστηκαν κηφήνες που προέρχονται από βασίλισσες και από ωοτόκες εργάτριες, όσον αφορά τα χαρακτηριστικά τους (βάρος κηφήνα, μήκος σώματος κηφήνα, μήκος κοιλίας κηφήνα και αριθμού σπερματοζωαρίων κηφήνα). Βρέθηκε ότι οι κηφήνες από βασίλισσες είναι πιο μεγάλοι σε μέγεθος, βάρος και μήκος κοιλίας από τους κηφήνες που προέρχονται από ωοτόκες εργάτριες. Οι τιμές του μέσου βάρους στους κηφήνες που προέρχονται από βασίλισσα κυμαίνονται από 0,175g έως 0,201g ενώ στους κηφήνες από εργάτριες το βάρος είναι μικρότερο και κυμαίνεται από 0,136 g έως 0,175 g. Οι τιμές του μέσου μήκους στους κηφήνες που προέρχονται από βασίλισσα κυμαίνονται από 1,53 cm έως 1,82 cm ενώ στους κηφήνες από εργάτριες το μήκος είναι μικρότερο και κυμαίνεται από 1,64 cm 5 έως 1.74 cm. Οι τιμές του μέσου μήκους κοιλίας στους κηφήνες που προέρχονται από βασίλισσα κυμαίνονται από 0,72 cm έως 0,95 cm ενώ στους κηφήνες από εργάτριες το μήκος είναι μικρότερο και κυμαίνεται από 0,67 cm έως 0,88 cm. Επίσης, βρέθηκε ότι ο μέσος αριθμός των σπερματοζωαρίων ήταν μεγαλύτερος στους κηφήνες από βασίλισσες. Οι τιμές στους κηφήνες που προέρχονται από βασίλισσα κυμαίνονται από 1,53 έως 6,6 εκατομμύρια ενώ στους κηφήνες από εργάτριες ο αριθμός σπερματοζωαρίων είναι μικρότερος και κυμαίνεται από 1,54 έως 5,85 εκατομμύρια σπερματοζωάρια. Κατά την χρώση νεκρών και ζωντανών σπερματοζωαρίων δεν βρέθηκαν διαφορές στα σπερματοζωάρια.

Constant research and education, as well as the need for better genetically modified organisms, is being made possible with the control of mating, and in particular with the use of artificial insemination for the restriction of unknown genetic material during the free mating process of the queen and the drones (natural insemination). Artificial insemination is one of the waxs for selective improvement. It constitutes the most effective means of full control of the mating, as it makes the origin of the drones known, but it cannot substitute the natural insemination. In this thesis the process of the artificial insemination is described as it happens using literature data, and the semen quality of the drones which originate from queen and laying worker bees is studied. In Greece the use of artificial insemination is limited as this particular technique is used for research purposes only. While comparing artificial and natural insemination differences are found in regards to the quality of the queens. Artificial insemination is a way to improve the genetic material of the resulting queens. In practice however the queens born to lead productive hives must be reared by natural insemination. The drones can be controlled in regards to their fertility in a laboratory, as a large number of them can be infertile or young in age. During the task drone semen is collected and examined in search of fertility, using dyes and a microscope. Drones originating from queens and laying workers have been examined, in regards to their characteristics (drone weight, body length, abdomen length and sperm count ). It has been found that drones originating from queens are larger in size, weight and abdomen length, than drones originating from laying workers. The mean weight values in queen originating drones varied from 0.175g to 0.201g, while in worker originating drones mean weight was less and varied from 0.136g to 0.175g. The mean length values in drones originating from queens varied from 1.53cm to 1.82cm, while in worker originating drones the length was less, and varied from 1.64cm to 1.74cm. The mean abdominal length values in drones originating from queens varied from 0.72cm to 0.95cm, while in worker originating drones the length was less, and varied from 0.67cm to 0.88cm. It has also been found that the average sperm count was larger in queen originating drones. The values found 7 varied from 1.63 to 6.6 millions, while in worker originating drones sperm count was less and varied from 1.54 to 5.85 millions. During dyeing of dead and live spermatozoa no differences were found (no dead sperm detect)