По всем вопросам звоните:

+7 495 274-22-22

УДК: 639.3 DOI:10.33920/sel-09-2209-04

Гистологическая характеристика поэтапного сперматогенеза в годичном половом цикле у самцов сибирского осетра в индустриальных рыбоводных предприятиях различного типа

Вера Александровна Илясова д-р биол. наук, старший научный сотрудник, ведущий научный сотрудник лаборатории осетроводства и акклиматизации, филиал по пресноводному рыбному хозяйству ФГБНУ «ВНИРО» (ВНИИПРХ), Россия, 141821, Московская область, Дмитровский городской округ, пос. Рыбное, д. 40а, e-mail: innovazii-vniiprh@mail.ru, ORCID: 00000003-2840-312Х
Евгений Алексеевич Мельченков д-р биол. наук, старший научный сотрудник, заведующий лабораторией осетроводства и акклиматизации, филиал по пресноводному рыбному хозяйству ФГБНУ «ВНИРО» (ВНИИПРХ), Россия, 141821, Московская область, Дмитровский городской округ, пос. Рыбное, д. 40а, e-mail: innovazii-vniiprh@mail.ru, ORCID: 0000-0002-3336-165Х
Александр Павлович Воробьев главный специалист лаборатории осетроводства и акклиматизации, филиал по пресноводному рыбному хозяйству ФГБНУ «ВНИРО» (ВНИИПРХ), Россия, 141821, Московская область, Дмитровский городской округ, пос. Рыбное, д. 40а, e-mail: innovazii-vniiprh@mail.ru, ORCID: 0000-0002-0025-4292
Вера Вениаминовна Калмыкова канд. биол. наук, главный специалист лаборатории осетроводства и акклиматизации, филиал по пресноводному рыбному хозяйству ФГБНУ «ВНИРО» (ВНИИПРХ), Россия, 141821, Московская область, Дмитровский городской округ, пос. Рыбное, д. 40а, e-mail: innovazii-vniiprh@mail.ru, ORCID: 0000-0002-6949-9335
Артур Алексеевич Арчибасов ведущий специалист лаборатории осетроводства и акклиматизации, филиал по пресноводному рыбному хозяйству ФГБНУ «ВНИРО» (ВНИИПРХ), Россия, 141821, Московская область, Дмитровский городской округ, пос. Рыбное, д. 40а, e-mail: innovazii-vniiprh@mail.ru, ORCID: 0000-0002-1576-4578
Надежда Александровна Козовкова главный специалист лаборатории осетроводства и акклиматизации, филиал по пресноводному рыбному хозяйству ФГБНУ «ВНИРО» (ВНИИПРХ), Россия, 141821, Московская область, Дмитровский городской округ, пос. Рыбное, д. 40а, e-mail: innovazii-vniiprh@mail.ru

Современное развитие индустриальной аквакультуры неразрывно связано с вопросом формирования маточных стад и организации их воспроизводства, выращивания посадочного материала, получения товарной продукции. Специфические условия выращивания, заключающиеся в увеличении продолжительности благоприятных температур воды для роста рыбы, одновременно накладывают определенный отпечаток на формирование воспроизводительной системы рыб. Изучение этих процессов дает возможность наиболее рационально подходить к вопросу возможности получения половых продуктов в необходимые для рыбоводного хозяйства сроки. Работа выполнена в условиях установки замкнутого цикла водообеспечения (УЗВ) и прямоточного бассейнового индустриального рыбоводного хозяйства отдела «Конаковский» филиала по пресноводному рыбному хозяйству ФГБНУ «ВНИРО» (ВНИИПРХ). Исследования проводились на одновозрастном материале сибирского осетра поколения 2017 года. Отбор проб осуществлялся биопсийным методом с фиксацией в 70%-ном спирте. В материалах статьи представлены данные по вопросу прохождения процесса сперматогенеза у сибирского осетра в условиях бассейнового индустриального предприятия с годовой суммой тепла 5600 градусо-дней и при комбинированном содержании производителей — на первом этапе в условиях установки замкнутого цикла водообеспечения продолжительностью 210 суток с суммой тепла 1511 градусо-дней с последующим размещением и выращиванием их в условиях прямоточного бассейнового хозяйства в течение 150 суток с суммой тепла 2340 градусо-дней. Представлена гистологическая характеристика протекания сперматогенеза и половых циклов у сибирского осетра с подробным описанием, иллюстрированным фотоматериалом происходящих процессов и сопутствующими отличиями в зависимости от условий содержания. В результате исследований установлено, что у впервые нерестующих самцов сибирского осетра при комбинированном содержании в бассейнах прямоточного водоснабжения и УЗВ (условия длительной зимовки) при создании определенных температурных условий обеспечивается продление нерестового сезона на 2–3 месяца путем смещения половых циклов.

Литература:

1. Гербильский, Н.Л. Гонадотропная функция гипофиза у костистых и осетровых / Н.Л. Гербильский // Труды лаб. основ рыбоводства. — Л., 1947. — Т. 1. — С. 25–95.

2. Гречанов, И.Г. Экспериментальное изучение явления тотальной резорбции спермиев в семенниках леща Abramis brama (L) Рыбинского водохранилища / И.Г. Гречанов, В.М. Володин // Вопросы ихтиологии. — 1981. — Т. 21, вып. 6. — С. 1125–1129.

3. Дрягин, П.А. Половые циклы и нерест рыбы / П.А. Дрягин // Известия ВНИОРХ. — 1949. — Т. 28. — С. 3–113.

4. Илясова, В.А. Гаметогенез и половые циклы новых объектов рыбоводства и акклиматизации в связи с искусственным воспроизводством: 03.00.10 Ихтиология: автореф. дис. ... д-ра биол. наук / В.А. Илясова; ВНИИ прудового рыбного хоз-ва. — М., 1995. — 48 с.

5. Илясова, В.А. Анализ закономерного хода сперматогенеза у сибирского осетра при искусственном воспроизводстве в зависимости от абиотических факторов / В.А. Илясова, Е.А. Мельченков, В.В. Калмыкова, Н.А. Козовкова, А.П. Воробьев, А.А. Арчибасов, А.В. Мищенко // Сб. науч. тр. ВНИИПРХ. Актуальные вопросы пресноводной аквакультуры. — М.: Перо, 2021. — Вып. 92. — С. 4–12.

6. Казанский, Б.Н. Закономерность гаметогенеза и полового цикла у рыб / Б.Н. Казанский // Научные открытия России. Государственный реестр открытий СССР. — Научное открытие № 20 от 11.07.1949. — http://ross-nauka.narod.ru/03/03-020.html.

7. Казанский, Б.Н. Закономерности гаметогенеза и экологическая пластичность размножения рыб / Б.Н. Казанский // Экологическая пластичность рыб. — Л.: ЛГУ, 1975. — С. 3–32.

8. Мельченков, Е.А. Оценка влияния температурных условий содержания на процесс сперматогенеза и продукционные характеристики сибирского осетра в условиях рыбоводных хозяйств различного типа / Е.А. Мельченков, В.А. Илясова, В.В. Калмыкова, А.П. Воробьев, Н.А. Козовкова, А.А. Арчибасов, Ю.А. Антипина // Рыбоводство и рыбное хозяйство. — 2022. — № 5. — С. 327–339. — DOI 10.33920/sel-09-2205-03.

9. Микодина, Е.В. Гистология для ихтиологов. Опыт и советы / Е.В. Микодина, М.А. Седова, Д.А. Чмилевский, Е.А. Микулин, С.В. Пьянова, О.Г. Полуэктова. — М.: ВНИРО, 2009. — 112 с.

10. Мейен, В.А. Изменение половых циклов самок костистых рыб под влиянием экологических условий / В.А. Мейен // Известия АН СССР. Серия биологическая. — 1944. — № 2. — С. 351–373.

11. Подушка, С.Б. Критический обзор публикаций о нарушениях репродуктивной системы у осетровых рыб / С.Б. Подушка // Научно-технический бюллетень лаборатории ихтиологии ИНЭНКО. — 2000. — № 3. — С. 3–30.

12. Рабазанов, Н.И. Функциональные изменения гаметогенеза и полового цикла в водоемах с нарушенным экологическим режимом: автореф. дис. ... д-ра биол. наук / Н.И. Рабазанов. — Махачкала, 2010. — 48 с.

13. Ромейс, Б. Микроскопическая техника / Б. Ромейс. — М.: Иностранная литература, 1953. — 648 с.

14. Сакун, О.Ф. Определение стадий зрелости и изучение половых циклов рыб / О.Ф. Сакун, Н.А. Буцкая. — М.: Пищевая промышленность, 1963. — 36 с.

15. Трусов, В.З. Некоторые особенности созревания и шкала зрелости половых желез осетра / В.З. Трусов // Труды ВНИРО. — 1964. — Т. 56, сб. 3. — С. 69–78.

16. Чебанов, М.С. Руководство по искусственному воспроизводству осетровых рыб / М.С. Чебанов, Е.В. Галич. — М., 2013. — 325 с.

17. Franz, V. Die Eiproduction der Scholle (Pleuronectes platessa L.). — Wissenschaftliche Meeresuntersuchungen, Neue Folge. — 1910. — Bd. 9. — 217 p.

1. Gerbil’skij, N.L. Gonadotropnaja funkcija gipofiza u kostistyh i osetrovyh [Gonadotropic function of the pituitary gland in teleosts and sturgeons]. In: Trudy lab. osnov rybovodstva [Proceedings of the Laboratory of Fundamentals of Fish Breeding]. Leningrad, 1947, vol. 1, pp. 25–95 (in Russian).

2. Grechanov, I.G., Volodin, V.M. Jeksperimental’noe izuchenie javlenija total’noj rezorbcii spermiev v semennikah leshha Abramis brama (L.) Rybinskogo vodohranilishha [Experimental study of total resorption of spermatozoa in the testes of Abramis brama (L). in the Rybinsk Reservoir]. Journal of Ichthyology, 1981, vol. 21, is. 6, pp. 1125–1129 (in Russian).

3. Dryagin, P.A. Polovye cikly i nerest ryby [Reproductive cycles and spawning of fish]. Izvestija VNIORH [Proceedings of the All-Union Research Institute of Lake and River Fisheries], 1949, vol. 28, рр. 3–113 (in Russian).

4. Ilyasova, V.A. Gametogenez i polovye cikly novyh ob’ektov rybovodstva i akklimatizacii v svjazi s iskusstvennym vosproizvodstvom [Gametogenesis and reproductive cycles of new fish farming facilities and acclimatization in connection with artificial reproduction]. Abstr. Dokt. Biologi. Sci. diss., 1995. 48 p. (in Russian).

5. Ilyasova, V.A., Mel’chenkov, E.A., Kalmykova, V.V., Kozovkova, N.A., Vorob’ev, A.P., Archibasov, A.A., Mishhenko, A.V. Analiz zakonomernogo hoda spermatogeneza u sibirskogo osetra pri iskusstvennom vosproizvodstve v zavisimosti ot abioticheskih faktorov [Analysis of spermatogenesis trends in Siberian sturgeons in artificial breeding depending on abiotic factors]. In: Collection Of Scientific Papers Of VNIRO. Pero, Moscow, 2021, vol. 92, pp. 4–12 (in Russian).

6. Kazanskij, B.N. Zakonomernost’ gametogeneza i polovogo cikla u ryb [Patterns of gametogenesis and reproductive cycle in fish]. Nauchnye otkrytija Rossii. Gosudarstvennyj reestr otkrytij SSSR [Scientific discoveries in Russia. State Register of Scientific Discoveries in the USSR]. Nauchnoe otkrytie № 20 ot 11.07.1949 [Scientific discovery No. 20 of July 11, 1949]. http://ross-nauka.narod.ru/03/03020.html (in Russian).

7. Kazanskij, B.N. Zakonomernosti gametogeneza i jekologicheskaja plastichnost’ razmnozhenija ryb [Patterns of gametogenesis and ecological plasticity of fish reproduction]. In: Jekologicheskaja plastichnost’ ryb [Ecological plasticity in fish]. LGU, Leningrad, 1975, pp. 3–32 (in Russian).

8. Mel’chenkov, E.A., Iljasova, V.A., Kalmykova, V.V., Vorob’jov, A.P., Kozovkova, N.A., Archibasov, A.A., Antipina, Ju.A. Evaluation of the effects of temperature conditions on spermatogenesis and production characteristics of Siberian sturgeon at different types of fish farms. Fish breeding and fisheries, 2022, no. 5, рр. 327–339 (in Russian).

9. Mikodina, E.V., Sedova, M.A., Chmilevskij, D.A., Mikulin, A.E., P’yanova, S.V, Poluektova, Shch.G. Gistologiya dlya ihtiologov. Opyt i sovety [Histology for ichthyologists. Experience and recommendations]. VNIRO, Moscow, 2009. 112 p. (in Russian).

10. Mejen, V.A. Izmenenie polovyh ciklov samok kostistyh ryb pod vlijaniem jekologicheskih uslovij [Changes in reproductive cycles of female teleosts due to environmental conditions]. Izvestija AN SSSR. Serija biologicheskaja, 1944, no. 2, pp. 351–373 (in Russian).

11. Podushka, S.B. Kriticheskij obzor publikacij o narushenijah reproduktivnoj sistemy u osetrovyh ryb [Critical review of publications on reproductive system disorders in sturgeons]. In: Scientific and technical bulletin of the Ichthyology Laboratory of the INENCO, 2000, no. 3, pp. 3–30 (in Russian).

12. Rabazanov, N.I. Funkcional’nye izmenenija gametogeneza i polovogo cikla v vodoemah s narushennym jekologicheskim rezhimom [Functional changes in gametogenesis and reproductive cycle in water bodies with ecological disturbances]. Abstr. Dokt. Boilogi. Sci. diss. Makhachkala, 2010. 48 p. (in Russian).

13. Romeis, B. Mikroskopische Technik. Urban u. Schwarzenberg, Cop., 1989. 697 p.

14. Sakun, O.F., Buckaya, N.A. Opredelenie stadij zrelosti i izuchenie polovyh ciklov ryb [Determination of maturity stages and study of reproductive cycles of fish]. Pishchevaya promyshlennost’, Moscow, 1963. 36 p. (in Russian).

15. Trusov, V.Z. Nekotorye osobennosti sozrevaniya i shkala zrelosti polovyh zhelez osetra [Some maturation features and the scale of gonads maturity of the sturgeon]. Trudy VNIRO, 1964, vol. 56, is. 3, pp. 69–78 (in Russian).

16. Chebanov, M.S., Galich, E.V. Rukovodstvo po iskusstvennomu vosproizvodstvu osetrovyh ryb [Guidance on artificial reproduction in sturgeon]. Moscow, 2013. 325 p. (In Russian).

17. Franz, V. Die Eiproduction der Scholle (Pleuronectes platessa L.). Wissenschaftliche Meeresuntersuchungen, Neue Folge, 1910, bd. 9. 217 p.

Разная продолжительность гаметогенеза и случаи его задержки известны еще со времен классических работ В. Франца (Franz) [17]. Отдельные обобщения в этом плане были сделаны В.А. Мейеном [10], П.А. Дрягиным [3] и Н.Л. Гербильским [1].

Впервые эффекты задержки при взаимосвязи с сезонностью размножения и быстрым последующим сдвигом гаметогенеза были продемонстрированы и уточнены Б.Н. Казанским, сформулировавшим при этом общую закономерность смены фаз регуляции и стадийности гаметогенеза рыб [6; 7].

Для управления сперматогенезом у осетровых рыб в зависимости от влияния температуры воды в градусо-днях показана возможность выведения самцов осетровых рыб в нерестовое состояние в необходимый период времени [8]. Познание репродуктивных способностей самцов при различных условиях содержания раскрывает гистологическая картина закономерных поэтапных преобразований половых клеток, которая позволяет выделять во времени сроки и продолжительность нереста, а именно преднерестовый, нерестовый и посленерестовый периоды годичного полового цикла у сибирского осетра. В результате наших исследований у впервые нерестующих самцов сибирского осетра при содержании в бассейнах прямоточного водоснабжения и УЗВ (условия длительной зимовки) показан закономерный ход развития половых клеток в годичном половом цикле во взаимозависимости от температурного фактора. Таким образом, при создании определенных температурных условий, исчисляемых в градусо-днях, обеспечивается продление нерестового сезона на 2–3 месяца путем смещения половых циклов, обеспечивая при этом повышение продуктивности в рыбоводных предприятиях.

Закономерности сперматогенеза и половых циклов сибирского осетра в зависимости от условий содержания и с сопутствующими отличиями представлены ниже.

При проведении экспериментальных работ на индустриальном предприятии отдела «Конаковский» филиала по пресноводному рыбному хозяйству ФГБНУ «ВНИРО» (ВНИИПРХ) было отобрано 50 впервые созревших самцов сибирского осетра в возрасте 1400 суток (генерация 2017 года). Для первого созревания им потребовалось 21 483 градусо-дней со средней температурой воды 15,3 °С.

Для Цитирования:
Вера Александровна Илясова, Евгений Алексеевич Мельченков, Александр Павлович Воробьев, Вера Вениаминовна Калмыкова, Артур Алексеевич Арчибасов, Надежда Александровна Козовкова, Гистологическая характеристика поэтапного сперматогенеза в годичном половом цикле у самцов сибирского осетра в индустриальных рыбоводных предприятиях различного типа. Рыбоводство и рыбное хозяйство. 2022;9.
Полная версия статьи доступна подписчикам журнала
Язык статьи:
Действия с выбранными: