По всем вопросам звоните:

+7 495 274-22-22

УДК: 639.3.03 DOI:10.33920/sel-09-2305-04

Полносистемное исследование нейроэндокринной регуляции размножения рыб. 3. К совершенствованию биотехники управления размножением ценных видов рыб

Павел Евгеньевич Гарлов д-р биол. наук, профессор кафедры водных биоресурсов и аквакультуры, ФГБОУ ВО «Санкт-Петербургский государственный аграрный университет», 194044, Россия, г. Санкт-Петербург, ул. Комиссара Смирнова, д. 13, кв. 22, E-mail: wba2009@mail.ru, ORCID: 0000-0001-6041-3382
Наталья Борисовна Рыбалова канд. с.-х. наук, заведующий кафедрой водных биоресурсов и аквакультуры, ФГБОУ ВО «Санкт-Петербургский государственный аграрный университет», Санкт-Петербург, E-mail: wba2009@mail.ru, ORCID: 0000-0001-5545-6898
Тамара Алексеевна Нечаева д-р биол. наук, доцент кафедры водных биоресурсов и аквакультуры, ФГБОУ ВО «Санкт-Петербургский государственный аграрный университет», Санкт-Петербург, E-mail: wba2009@mail.ru, ORCID: 0000-0003-4858-567X
Сайма Умаргаджиевна Темирова канд. биол. наук, доцент кафедры водных биоресурсов и аквакультуры, ФГБОУ ВО «Санкт-Петербургский государственный аграрный университет», Санкт-Петербург, E-mail: wba2009@mail.ru, ORCID: 0000-0003-3114-9070
Артур Николаевич Денисенко сотрудник кафедры водных биоресурсов и аквакультуры, ФГБОУ ВО «Санкт-Петербургский государственный аграрный университет», Санкт-Петербург, E-mail: wba2009@mail.ru

При современной биотехнике воспроизводства лососей производители изымаются из нереста, а выживаемость заводской годовалой молоди в природе (в виде нерестового возврата) вдвое ниже нормативной. Для устранения этих наиболее важных недостатков биотехники нами разрабатывается новый биотехнологический подход, основанный на выявлении и использовании видовых потенций размножения, выживаемости и роста в адекватном видоспецифическом комплексе оптимальных экологических условий. Целью полносистемного исследования является разработка эффективной биотехники искусственного воспроизводства популяций лососевых рыб на Северо-Западе. Задачей настоящей работы является доработка разработанного ранее основного полносистемного метода воспроизводства популяций лососевых и осетровых рыб до возможности его широкого использования. Новый «Способ получения потомства севрюги и атлантического лосося в морской воде» включает содержание маточных стад и получение потомства проходных рыб в широком диапазоне солености маточного водоема. Для этого при наступлении нерестовых температур производителей сортируют по степени готовности к нересту и осуществляют физиологическую стимуляцию созревания гонад зрелых производителей естественным гормональным препаратом — изолированной передней долей гипофиза в установленных видовых температурозависимых дозах. Недозрелых производителей подвергают экологической стимуляции созревания периодическим притоком пресной воды, и по достижении готовности к нересту их стимулируют препаратом изолированной передней доли гипофиза. Способ обеспечивает повышение эффективности естественного и искусственного воспроизводства проходных рыб путем расширения возможностей получения потомства от производителей в морской среде.

Литература:

1. Васильева, Л.М. Современные проблемы искусственного воспроизводства осетровых рыб в Волго‐Каспийском бассейне / Л.М. Васильева, Н.И. Рабазанов // Юг России: экология, развитие. — 2022. — № 17 (3). — С. 6–15. — DOI 10.18470/1992-1098-20223-6-15.

2. Гарлов, П.Е. Механизмы нейроэндокринной регуляции размножения рыб и перспективы искусственного воспроизводства их популяций / П.Е. Гарлов, Т.А. Нечаева, М.В. Мосягина. — СПб.: Проспект науки, 2018. — 336 с.

3. Гарлов, П.Е. Нормативно-правовые аспекты решения проблемы сохранения популяций ценных видов рыб в Северо-Западном регионе / П.Е. Гарлов, Д.К. Дирин, Н.М. Аршаница, А.А. Стекольников, М.Р. Гребцов // Вопросы нормативно-правового регулирования в ветеринарии. — 2020. — № 3. — С. 129–133. — URL: https://rucont.ru/efd/735352.

4. Гарлов, П.Е. Полносистемное исследование нейроэндокринной регуляции размножения рыб. 2. Методы стимуляции полового созревания производителей рыб на основе эколого-гистофизиологических и экспериментальных исследований / П.Е. Гарлов, Н.Б. Рыбалова, Т.А. Нечаева, А.Н. Денисенко, В.В. Кузик // Рыбоводство и рыбное хозяйство. — 2022. — № 5. — С. 310–326. — DOI 10.33920/sel-09-2205-02.

5. Гарлов, П.Е. Разработка системы управления биотехникой заводского воспроизводства популяций рыб / П.Е. Гарлов // Рыбоводство и рыбное хозяйство. — 2020. — № 4. — С. 28–38.

6. Гарлов, П.Е. Способ воспроизводства популяции рыб / П.Е. Гарлов // Авт. свид. СССР № 682197. — 1979. — Бюлл. № 32. — С. 11.

7. Гарлов, П.Е. Способ резервации производителей рыб / П.Е. Гарлов, А.Л. Поленов, Ю.В. Алтуфьев, Н.Г. Деревягина // Авт. свид. СССР № 965409. — 1982. — Бюлл. № 38. — С. 6.

8. Климов, В.И. Опыт получения зрелых половых продуктов севрюги в морской воде / В.И. Климов // Рыбоводство. — 2019. — № 3–4. — С. 27.

9. Костюничев, В.В. Искусственное воспроизводство рыб на Северо-Западе России / В.В. Костюничев, В.А. Богданова, А.К. Шумилина, И.Н. Остроумова // Труды ВНИРО. — 2015. — Т. 153. — С. 26–41.

10. Краюшкина, Л.С. Функциональная эволюция осморегуляторной системы осетровых (Acipenseridae) / Л.С. Краюшкина. — М.: ФизМатЛит, 2022. — 315 с.

11. Павлов, Д.А. Способ инкубации икры лососевых рыб / Д.А. Павлов // Авт. свид. СССР № 707555. — 1980. — Бюлл. № 1.

12. Патент № 2500101 РФ; МПК A01K 61/00(2006.01). Способ воспроизводства осетровых рыб: № 2012139088/13, заявл. 13.09.2012: опубл. 10.12.2013 / Э.В. Бубунец, А.В. Лебенец, А.В. Жигин. — Бюлл. 2013. — № 12.

13. Патент № 2582347 РФ; МПК A01K 61/00(2006.01). Способ воспроизводства популяций севрюги и балтийского лосося: № 2014132322/13, заявл. 05.08.2014: опубл. 27.04.2016 / П.Е. Гарлов, Б.С. Бугримов, Н.Б. Рыбалова, В.И. Турецкий, С.В. Торганов: ФГБОУ ВПО СПбГАУ (RU). — Бюлл. 2016. — № 12. — С. 4.

14. Патент № 2788707 РФ; МПК A01K 61/00(2006.01). Способ получения потомства севрюги и атлантического лосося в морской воде: № 2022116149/13, заявл. 15.06.2022: опубл. 24.01.2023 / П.Е. Гарлов, Т.А. Нечаева, Н.Б. Рыбалова, Е.Д. Шинкаревич, С.У. Темирова, В.С. Турицын, С.Ф. Марасаев: ФГБОУ ВПО СПбГАУ (RU). — Бюлл. 2016. — № 3. — С. 7.

15. Подушка, С.Б. Могут ли осетры размножаться в море? / С.Б. Подушка // Рыбоводство. — 2019. — № 1–2. — С. 28–29.

16. Савенкова, Т.П. Воспроизводство воблы Юго-Восточного Каспия в современных условиях: 03.00.10 Ихтиология: автореф. дис. канд. биол. наук / Т.П. Савенкова; ГосНИОРХ. — Л., 1992. — 20 с.

17. Хлебович, В.В. Критическая соленость — гомеостаз — устойчивое развитие / В.В. Хлебович // Труды ЗИН РАН. — Приложение № 3. — 2013. — С. 3–6.

18. Яндовская, Н.И. Инструкция по разведению атлантического лосося / Н.И. Яндовская, Р.В. Казаков, Х.А. Лейзерович. — Л.: ГосНИОРХ, 1979. — 72 с.

19. Bernard, B. A temperature shift on the migratory route similarly impairs hypo-osmoregulatory capacities in two strains of Atlantic salmon (Salmo salar L.) smolts / B. Bernard, S.N.M. Mandiki, V. Duchatel, X. Rollin, P. Kestemont // Fish Physiol Biochem. — 2019. — № 45 (4). — Р. 1245–1260. — DOI 10.1007/s10695-019-00666-x.

20. Elliott, J.M. Temperature requirements of Atlantic salmon Salmo salar, brown trout Salmo trutta and Arctic charr Salvelinus alpinus: predicting the effects of climate change / J.M. Elliott, J.A. Elliott // J. Fish Biol. — 2010. — № 77 (8). — P. 1793–1817. — DOI 10.1111/j.1095-8649.2010.02762.x.

21. Garlov, P.E. Conserving sturgeon populations is a current natural protection and aquaculture issue / P.E. Garlov // Actual status and active protection of sturgeon fish populations enlarged by extinction. — Inst. Rybactwa Srodladowego. — Olstyn: Unia Europejska, 2008. — P. 55–58.

22. Garlov, P.E. Development of the control system for Artificial Reproduction of Fish Populations Based on a Complex of Neroendocrinological research and Biotech Innovations / P.E. Garlov, N.B. Rybalova et al. // International Journal of Reproductive Research. — 2023. — № 2 (1). — P. 1–10. — DOI 10.58489/2836-2225/008.

23. Garlov, P.E. Plasticity of nonapeptidergic neurosecretory cells in fish hypothalamus and neurohypophysis / P.E. Garlov // Internat. Rev. Cytol. ELSEVIER Acad. Press. — 2005. — Vol. 245. — P. 123–170. — DOI 10.1016/S0074-7696(05)45005-6.

24. Jonsson, B. A review of the likely effects of climate change on anadromous Atlantic salmon Salmo salar and brown trout Salmo trutta, with particular reference to water temperature and flow / B. Jonsson, N. Jonsson // J. Fish Biol. — 2009. — № 75 (10). — Р. 381–447. — DOI 10.1111/j.1095-8649.2009.02380.x.

25. Nisembaum, L.G. Melatonin and osmoregulation in fish: A focus on Atlantic salmon Salmo salar smoltification. Review / L.G. Nisembaum, P. Martin, F. Lecomte, J. Falcón // J. Neuroendocrinology. — 2021. — № 33 (3). — Р. 12955. — DOI 10.1111/jne.12955.

26. Palmé, A. Compromising Baltic salmon genetic diversity — conservation genetic risks associated with compensatory releases of salmon in the Baltic Sea / A. Palmé, L. Wennerström, P. Guban et al. // Havsoch Vatten myndighetens rapport. — 2012. — № 18. — 115 p.

27. Pankhurst, N.W. Temperature and salmonid reproduction: implications for aquaculture / N.W. Pankhurst, H.R. King / J. Fish Biol. — 2010. — № 76 (1). — P. 69–85. — DOI 10.1111/j.1095-8649.2009.02484.x.

28. Torrissen, O. Atlantic Salmon (Salmo salar): The “Super-Chicken” of the Sea? / O. Torrissen, R.E. Olsen, R. Toresen et al. // Reviews in Fisheries Science. — 2011. — № 19 (3). — P. 257–278. — DOI 10.1080/10641262.2011.597890.

1. Vasil’eva, L.M. Modern problems of sturgeon fish artificial reproduction in the Volga-Caspian basin. Jug Rossii: jekologija, razvitie, 2022, no. 17 (3), pp. 6–15 (in Russian). DOI 10.18470/1992-1098-2022-3-6-15.

2. Garlov, T.A., Nechaeva, T.A., Mosyagina, M.V. Mehanizmy nejrojendokrinnoj reguljacii razmnozhenija ryb i perspektivy iskusstvennogo vosproizvodstva ih populjacij [Mechanisms of neuroendocrine regulation of fish reproduction and prospects for artificial reproduction of their populations]. Prospekt nauki, SPb., 2018. 336 p. (in Russian).

3. Garlov, P.E., Dirin, DK., Arshanica, N.M., Stekol’nikov, A.A., Grebcov, M.R. Normativno-pravovye aspekty reshenija problemy sohranenija populjacij cennyh vidov ryb v Severo-Zapadnom regione [Regulatory aspects of solving the conservation of valuable fish species populations problem in the North-West region]. Voprosy normativno-pravovogo regulirovanija v veterinarii, 2020, no. 3, pp. 129–133 (in Russian).

4. Garlov, P.E., Rybalova, N.B., Nechaeva, T.A., Denisenko, A.N., Kuzik, V.V. A complete-system study of neuroendocrine regulation of fish reproduction. 2. Methods of stimulation fish breeders maturity on the basis of ecological-histophysiological and experimental researches. Fish farming and fisheries, 2022, no. 5, pp. 310–326 (in Russian). DOI 10.33920/ sel-09-2205-02.

5. Garlov, P.E. Razrabotka sistemy upravlenija biotehnikoj zavodskogo vosproizvodstva populjacij ryb [Development system biotech managing for farm reproduction of fish populations]. Fish farming and fisheries, 2020, no. 4, pp. 28–38 (in Russian).

6. Garlov, P.E. Sposob vosproizvodstva populjacii ryb [Method of fish population reproduction]. Authors certificate SU no. 682197. 1979 (in Russian).

7. Garlov, P.E., Polenov, A.L., Altuf’ev, Ju.V., Derevjagina, N.G. Sposob rezervacii proizvoditelej ryb [Method of fish breeders reservation]. Authors certificate SU no. 965409. 1982 (in Russian).

8. Klimov, V.I. Opyt poluchenija zrelyh polovyh produktov sevrjugi v morskoj vode [Experience in obtaining of stellate sturgeon mature sexual products in sea water]. Fish farming, 2019, no. 3–4, p. 27 (in Russian).

9. Kostjunichev, V.A., Bogdanova, A.K., Shumilina, Ostroumova, I.N. Iskusstvennoe vosproizvodstvo ryb na Severo-Zapade Rossii [Artificial fish reproduction in the North-West of Russia]. Proceedings of VNIRO, 2015, no. 153, pp. 26–41 (in Russian).

10. Krajushkina, L.S. Funkcional’naja jevoljucija osmoreguljatornoj sistemy osetrovyh (ACIPENSERIDAE) [Functional evolution of the sturgeon (ACIPENSERIDAE) osmoregulatory system]. FizMatLit., Moscow, 2022. 315 p. (in Russian).

11. Pavlov, D.A. Sposob inkubacii ikry lososevyh ryb [Method of salmon eggs incubation]. Authors certificate SU no. 707555. 1980 (in Russian).

12. Bubunec, Je.V., Lebenec, A.V., Zhigin, A.V. Sposob vosproizvodstva osetrovyh ryb [Method of sturgeon fish reproduction]. Russian Federation patent no. 2500101. 2016 (in Russian).

13. Garlov, P.E., Bugrimov, B.S., Rybalova, N.B., Turk, V.I., Torganov, S.V. Sposob vosproizvodstva populyacij sevryugi i baltijskogo lososya [Method of reproduction of populations of Sevryuga and Baltic salmon]. Russian Federation patent no. 2582347. 2016 (in Russian).

14. Garlov, P.E., Nechaeva, T.A., Rybalova, N.B., Shinkarevich, E.D., Temirova, S.U., Turicyn, V.S., Marasaev, S.F. Method of sturgeon and Atlantic salmon obtaining offspring in seawater. Russian Federation patent no. 2788707. 2023 (in Russian).

15. Podushka, S.B. Mogut li osetry razmnozhat’sja v more? [Can sturgeon breed in the sea?]. Fish farming and fisheries, 2019, no. 1–2, pp. 28–29 (in Russian).

16. Savenkova, T.P. Vosproizvodstvo vobly Jugo-Vostochnogo Kaspija v sovremennyh uslovijah [Vobla reproduction in the South-Eastern Caspian Sea at current Conditions]. Abstr. Cand. Boilogi. Sci. diss., 1992. 20 p. (in Russian).

17. Hlebovich, V.V. Kriticheskaja solenost’ — gomeostaz — ustojchivoe razvitie [Critical salinity — homeostasis — sustainable development]. Proceedings of Zoological Institute RAS, 2013, no. 3, pp. 3–6 (in Russian).

18. Jandovskaja, N.I., Kazakov, R.V., Lejzerovich, H.A. Instrukcija po razvedeniju atlanticheskogo lososja [Instructions for breeding Atlantic salmon]. GosNIORH, Leningrad, 1979. 72 p. (in Russian).

19. Bernard, B. A temperature shift on the migratory route similarly impairs hypo-osmoregulatory capacities in two strains of Atlantic salmon (Salmo salar L.) smolts. Fish Physiol. Biochem, 2019, vol. 45, no. 4, pp. 1245–1260. DOI 10.1007/s10695-019-00666-x.

20. Elliott, J.M. Temperature requirements of Atlantic salmon Salmo salar, brown trout Salmo trutta and Arctic charr Salvelinus alpinus: predicting the effects of climate change. J. Fish Biol. 2010, vol. 77, no. 8, pp. 1793–817. DOI 10.1111/j.1095-8649.2010.02762.x.

21. Garlov, P.E. Conserving sturgeon populations is a current natural protection and aquaculture issue. Inst. Rybactwa Srodladowego “Unia Europejska”, Olstyn, 2008, pp. 55–58.

22. Garlov, P.E., Rybalova, N.B., Nechaeva, T.A., Temirova, S.U., Turicin, V.S., Marasaev, S.F. Development of the control system for Artificial Reproduction of Fish Populations Based on a Complex of Neroendocrinological research and Biotech Innovations. International Journal of Reproductive Research. 2023, vol. 2, no. 1, pp. 1–10. DOI 10.58489/2836-2225/008.

23. Garlov, P.E. Plasticity of nonapeptidergic neurosecretory cells in fish hypothalamus and neurohypophysis. Internat. Rev. Cytol. ELSEVIER Acad. Press., 2005, vol. 245, pp. 123–170. DOI 10.1016/S0074-7696(05)45005-6.

24. Jonsson, B., Jonsson, N. A review of the likely effects of climate change on anadromous Atlantic salmon Salmo salar and brown trout Salmo trutta, with particular reference to water temperature and flow. J. Fish Biol., 2009, vol. 75, no. 10, pp. 381–447. DOI 10.1111/j.1095-8649.2009.02380.x.

25. Nisembaum, L.G., Martin, P., Lecomte, F., Falcón, J. Melatonin and osmoregulation in fish: A focus on Atlantic salmon Salmo salar smoltification. Review. J. Neuroendocrinology, 2021, vol. 33, no. 3, pp. e12955. DOI 10.1111/jne.12955.

26. Palmé, A., Wennerström, P., Guban, A., Hasslown, N., Ryman, L., Laikre, L. Compromising Baltic salmon genetic diversity — conservation genetic risks associated with compensatory releases of salmon in the Baltic Sea. Havsoch Vatten myndighetens rapport, 2012, no. 18. 115 p.

27. Pankhurst, N.W., King, H.R. Temperature and salmonid reproduction: implications for aquaculture. J. Fish Biol., 2010, vol. 76, no. 1, pp. 69–85. DOI 10.1111/j.10958649.2009.02484.x.

28. Torrissen, O., Olsen, R.E., Toresen, R., Hemre, G.I., Tacon, A.G.J., Asche, F., Hardy, R.W., Lall, S. Atlantic Salmon (Salmo salar): The “Super-Chicken” of the Sea? Reviews in Fisheries Science, 2011, vol. 19, no. 3, pp. 257–278. DOI 10.1080/10641262.2011.597890.

Конечной целью нашего полносистемного исследования является разработка эффективной биотехники искусственного воспроизводства популяций лососевых рыб в условиях Северо-Запада. Нерестовый возврат производителей лосося заводского происхождения от выпускаемых в настоящее время годовиков и двухлеток (массой 20–26 г) составляет всего 0,4% при нормативном (для двухгодовалой молоди массой от 40 г) 1,9% [9; 18]. Подавляющее большинство лососевых рыбоводных заводов нашей страны располагаются на акватории низовых нерестилищ, откуда и изымают зрелых производителей для искусственного воспроизводства в ущерб естественному нересту фактически в том же объеме [2]. Все виды лососей имеют высокие товарные качества лишь в море, на местах нагула и промысла, а в процессе нерестовой миграции в реки претерпевают яркие брачные изменения — «лошают», полностью либо частично теряя пищевые товарные качества. Таким образом, при современной биотехнике искусственного воспроизводства лососей производители изымаются не только из нереста, но и из промышленного (пищевого) использования [2; 20]. Эти недостатки биотехники воспроизводства привели к тому, что в настоящее время естественный нерест атлантического лосося в подавляющем большинстве рек Северо-Запада отсутствует, а их нерестовые популяции утратили промысловое значение. Также в связи с катастрофическим снижением запасов осетровых рыб в Азовско-Донском и Волго-Каспийском бассейнах и полным запретом на их коммерческий промысел возникла проблема нехватки зрелых производителей для заводского воспроизводства, которых заготавливают в низовьях рек и даже в приустьевых участках моря [1; 2].

Поэтому возможность получения потомства от производителей на местах нагула и промысла путем совершенствования биотехники заводского воспроизводства имеет важное значение для восстановления численности популяций. По нашим представлениям, восстановить численность этих популяций возможно только путем сочетания эффективности заводского и естественного воспроизводства на основе разработки современных методов управления размножением и выращиванием рыб, хотя в западной литературе их нередко противопоставляют [27; 28].

Для Цитирования:
Павел Евгеньевич Гарлов, Наталья Борисовна Рыбалова, Тамара Алексеевна Нечаева, Сайма Умаргаджиевна Темирова, Артур Николаевич Денисенко, Полносистемное исследование нейроэндокринной регуляции размножения рыб. 3. К совершенствованию биотехники управления размножением ценных видов рыб. Рыбоводство и рыбное хозяйство. 2023;5.
Полная версия статьи доступна подписчикам журнала
Язык статьи:
Действия с выбранными: