Способ определения готовности к спариванию самцов комаров

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУбЛИК

ÄÄSUÄÄ 1245293

А1 (5п 4 А 01 К 67/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3635016/30-15 (22) 21.06.83 (46) 23.07.86. Бюл. ¹- 27 (71) Ордена Трудового Красного Знамени институт медицинской паразитологии и тропической медицины им.Е.И.Марциновского (72) P.È. Лачинова и О.В. Захарченко (53) 59.083(088.8) (56) Reisen M. Mosgnito Nevs. 1977, 37, № 4, р. 637-645. (54) (57) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ГОТОВНОСТИ К CIIAPHBAHHIO САМЦОВ КОМАРОВ, включающий содержание комаров в контролируемых условиях, периодический отбор контрольных особей, извлечение из

Ч 5 6 7 В

Возраст (гущиц) Фиг. 7

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ них половых огранов и определение количественной характеристики половых продуктов в них, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью упрощения способа повышения точности и сокращения времени, в качестве контрольных особей отбирают девственных самцов в возрасте 1-4 дн., в качестве половых органов берут придаточные железы, в качестве количественной характеристики используют количество белка секрета придаточной железы, а о готовности к спариванию судят путем сравнения количества белка секрета придаточной железы с максимальным коли-: чеством его, характерным для каждого вида комаров.

1 12452

Изобретение относится к медицине и сельскому хозяйству, в частности к области размножения насекомых, и может быть использовано для оценки качества самцов при разработке и оптимизации методов культивирования, искусственного осеменения, стерилизации насекомых. Способ может быть использован в токсикологии для отбора препаратов, для оценки эффективности мероприятий по борьбе с насекомыми переносчиками паразитарных болезней.

Цель изобретения — упрощение способа и сокращение времени за счет исключения совместного содержания 15 самцов и самок, вскрытия половых органов самок, микроскопирования и определения наличи в них сперматозоидов, а также повышение точности за счет оценки самца непосредственно 2II пo -.остоянию органов половой системы

=-го, а не косвенно, по самкам.

На фиг. 1 представлен график изменения во времени количества секрета в придаточной железе самца Аедез д

aegypti f а — развитие предимагинальных фаз нри 28+1 С, на фазе имаго ! ! самцы изолированы от самок б — разS витпе предимагинальных фаз при 30

С, па фазе имаго самцы изолированы от самок; в — развитие предимагинальных фаз при 28+1 С, на фазе имаго самцы размещены рядом с самками); на фиг. 2 — график изменения во времени количества секрета в придаточной железе самцов рода Anopheles (а †. Anopheles atroparvus; б — Anopheles васЬагоъх).

В основе способа лежит установленное явление циклического изменения количества секрета в придаточной же40 лезе при содержании самца изолированно or самок. Каждый цикл состоит из стадий: накопления секрета, максимального наполнения железы, самопроизвольного извержения, максимально45 го истощения железы. Установлено также, что продо!нсительность наполнения придаточной железы секретом варьирует в зависимости от условий ведения культуры или других факторов, но максимальное наполнение железы характеризуется величиной видоспецифичной и статически стабильной, ие .зависящей от возраста, размеров самца, скорости полового развития. 55

Для самцов трех видов комаров установлены количества секрета в придаточной железе, при достижении ко93 2 торых происходит самопроизвольное извержение семенной жидкости, у Aedes

aegypti при содержании 0,4-0,5 мкг белка секрета в железе, у Anopheles а го.рагчпв 0,7 — 1,3 мкг белка, у

Anopheles sa< harovi 1,0-1,8 мкг белка.

Самопроизвольное извержение секрета из придаточной железы и сопряженный с этим процессом выброс сперматозоидов из семенников указывает на достижение максимальной готовности самца к спариванию, а именно, не только на возможность, но и на высшую потребность выделения из организма эякулята в любом случае, независимо от наличия самки и возможности нормально копулировать.

П р и ме р 1. Определение максимального количества секрета в железе и начала извержения у самца Aedes

aegypti.

Развитие предимагинальных фаз проходило при 30+1 С.

Берут садок размером 15х15х15 см с девственными сацами в возрасте

0,5 сут (не старше 1б ч) в количестве 150-200 экд., помещают в термоо стат при 28+1 С. Ежедневно в течение

5-9 дн в определенное время суток (10 — 11 ч) отбирают 15-20 самцов на вскрытие, извлекают придаточные железы в физиологическом растворе "Aedes", состоящем из, г/л: NaC1 9,0;КС1 0,2, CaCI 0,2,NaHCO 0,1.Из железа экстрагируют половой секрет i 28 М раствором

ИаС1,определяют количество белка в секрете.Для этого выделенные железы переносят в пробирку в 1,28 М раствором

РаС1 и помещают на 24 ч в холодные условия. Надосадок отделяют от осадка центрифугированием при 800 об/мин в течение 10 мин и определяют в нем ко» личество белка по методу 1owry в модификации Hartree.

У девственных самцов Ае. aegypti (фиг. 1а) изменение количества белка секрета в придаточной железе носит циклический характер. Выражается это в том, что сначала секрет накапливается в железе. Максимальное его содержание отмечено на 3 день, затем он спонтанно извергается и железы истощаются. На этом завершается первый цикл и начинается второй. За 9 дней наблюдения придаточные железы самцов совершили 2 полных физиологических цикла, продолжительность пер25

3 1245? вого составила 6 дней, второго — 4 дня.

В первом цикле спонтанное извержение произошло у самцов в возрасте

3 дня при содержании секрета в количестве 0,48+0,02 мкг белка в железе.

Процесс эякуляции продолжался в течение 3 дней, на 6 сут секрет практически выведен из желез и они оказались в состоянии истощения. Во 1О втором цикле извержение началось при содержании 0,45- 0,02 мкг белка секрета в железе. В процессе второй эякуляции секрет выведен практически полностью, как и в первом цикле. 15

В первом и во втором циклах максимум составил практически одну и ту же величину (0,48+0,02 мкг и 0,45+

О, 02 мкг), различия статистически недас товерны. После достижения максимума наступила стадия извержения секрета из придаточных желез. Следовательно, в данных условиях развития и содержания самцы достигли максимальной готовности к спариванию на 3 сут после выхода из куколки.

Пример 2. Самцы Ae. aegypti прошли предимагинальное развитие при 30+1 С. Остальное как в примере 1.

При повышении температуры содержания комаров на предимагинальных фазах на 2 С, т.е. с 2811 С до 301

+i С, не произошло изменений по максимуму секрета в придаточной железе, с но выявились различия в сроках его наступления (фиг. 1б).

Максимального наполнения железы достигли позже на одни сутки (на 4 вместо 3 сут). Но после достижения максимума наступила стадия спонтанного извержения секрета, что указывает на полноценность полового развития самца при данных условиях культивирования.

П р и M e р 3. Самцы Ае. aegypti 45 после вылета размещены рядом с самками. Остальное как в примере 1.

Половое развитие самцов и наполнение придаточных желез секретом можно ускорить, если разместить самок на о близком расстоянии от самцов (фиг.1в).

В данном примере максимального наполнения железы достигли на 2-ой день, вместо 3-ro дня как в .примере 1, при прочих равных условиях. Максимум по абсолютному значению сохраняется на том же уровне, что и в примерах 1 и 2. При достижении максимума также

93 4 настала стадия спонтанного извержения секрета.

На примерах Ае. aegypti видно, что максимальное количество секрета в железе — величина статистически стабильная (0,48-0,02 мкг белка), но продолжительность наполнения железы существенно варьируют. В норме процесс наполнения может завершиться за 2, 3, 4 дня в зависимости от раз личных внешних факторов (например, температуры, присутствия самок и т.п.).

Установление максимума секрета в железе и сроков его наступления дает возможностью оценивать качество культуры, что имеет важное практическое значение и может быть использовано с различной целью.

Например, если у самцов количество секрета в железе достигает нормальной критической величины (0 4-0,5 мкг белка в железе) и наступает стадия спонтанного извержения, то условия культивирования следует признать оптимальными по данном признаку.

Зная максимальное количество секрета в железе и сроки его наступления, можно существенно повысить эффективность искусственного осеменения, если брать самцов именно на максимальной стадии развития половых желез, а не раньше и не позже, когда самцы или еще не достигли максимальной готовности к спариванию, или уже, сбросив секрет, оказались в состоянии пониженной половой активности либо даже импотенции.

Другая область применения — стерилизация самцов и сохранение у самок моногамии, т.е. единобрачия, которое определяется количеством полового секрета, извергаемым самцом в процессе копуляции.

Стерилизацию следует считать оптимальной только в том случае, если у стерилизованных самцов нарушена функция семенников, но сохранена в норме функция половых придаточных желез. Таких самцов можно рекомендовать к выпуску в природную популяцию, так как они могут нормально копулировать, нормально осеменять самок, вызывать у них нормальную способность к моногамии, быть конкурентоспособными с самцами природной популяции, но вызвать у самок бесплодие и многамию, т.е. неспособность копулировать втоS 12452 рично, например с нормальным самцом природной популяции и дать от него потомство, что сделало бы бесполезным выпуск стерилизованных самцов.

Пример 4. Определение количества секрета в железе и начала извержения у самца Anopheles atroparvUs, Развитие предимагинальных фаз проходило при 28+ 1 С. Ход выделения 10 придаточных желез и определения количества белка в них как в примере 1.

Отличие в том, что в опыт взято меньше самцов — 10-15 экз. 15

У девственных самцов. А. atroparvus (фиг. 2а), как и у Ае. aegypti, с возрастом количество секрета в придаточной железе увеличивается, но небеспредельно. За 6 дней наблюдений придаточные железы прошли один полный физиологический цикл и вступили во второй. Придаточные железы в течение 2 дней были в состоянии полного истощения (возраст 0,5 и 4 дня), 25 в течение 2 дней — в состоянии максимального наполнения (возраст 3 и

5 дней). Эякуляция наблюдалась при наличии белка секрета в количестве

0,97+0,04 мкг в первом цикле и 1,14+

Максимальное количество белка в одной железе, мкг

Число опыВид тов

Абс. (МАги) М, X Ошибка, Пределы ш, 7. колебаний данных

Ае. aegypti

А. atroparvus

0,46 0,01 100,0

1 00 + 0,04 217,4

1,33 + 0,09 289,1

0,4 — 0,5

195

0,7 — 1,3

4,0

А. sacharovi

3,0

1,0 — 1,8

Максимальное количество секрета в железе (М) колеблется в небольших пределах, . ошибка измерения средней арифметической не превышает 47. Пределы колебаний экспериментальных данньгх по максимуму белка в железе, как и данйые статистической обработки, свидетельствуют о высокой чувствительности, хорошей воспроизводимос55 ти и достоверности способа.

Из таблицы видно, что максимальное количество секрета в придаточной железе самца видоспецифично. У комаров Ае. aegypti его меньше в

2,2 раза, чем у A. atroparvus и в

2,9 раза, чем у А. sacharovi; у самцов А. atroparvus секрета меньше в

1,3 раза, чем у А. sacharovi Различия между видами статистически достоверны, 93 Ь

+0,10 мкг во втором цикле. Различия между циклами статистически недосто верны.

Пример 5. Определение количества секрета в железе и начапа извержения у самца Anopheles sacharovi.

Развитие предимагинальных фаз о проходило при 28+1 С ° Остальные условия опыта как в примере 1. Отличибв опыт взято 5-10 самцов.

Придаточные железы самцов A. saсЬагоу (фиг. 2б) за 12 дней наблюдений совершили 3 полных цикла секреции, из которых продолжительность первого и второго циклов составила по 5 дней,, третьего — 4 дня. Максимальное количество секрета отмечено у самцов в возрасте 2-4 дня (1,33+

+0,09 мкг белка), 7 дней (1,47 +

+G,07 мкг), 10-11 дней (1, 38+0, 04 мкг белка)„ Различия между циклами статистически недостоверны.

Данные по максимальному количеству секрета в придаточной железе, при достижении которого наступает стонтанное извержение секрета у самцов исследованных видов комаров, cymmрованы в таблице.

1245293

Редактор С. Патрушева т

Заказ 3935/2 Тираж 679.

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Подписное

Производственно-полиграфическое предприятие,. r Ужгород, ул. Проектная, 4

1,5

1,9

1,3

1,2

1,1, 1,0

0.9 ъ 0,8

0.7

= 06

ОЦ

О.З

0,2

0,5 1 2 3 9 5 б 7 8 9 10 71 12

Возраст (супни)

Фиг. Z

Составитель И. Марченко

Техред И.Попович Корректор M. Бутяга