PSZCZELNCZE ZESZYTY NAUKOWE Rok XXXV 1991 WPŁYW NARKOZY CO. i N.O NA WYNK SZTUCZNEGO UNASENlANA MATEK PSZCZELCH Zofia Konopacka Oddział Pszczelnictwa SK w Puławach Streszczenie Dwukrotna 10 minutowa narkoza CO 2 skracała życie sztucznie unasienionych matek pszczelich w porównaniu z narkozą l lub 2 minutową, Długość okresu 1atencji u matek zależała głównie od czasu trwania narkozy. Przy narkozie 2X'3 minutowej większość matek rozpoczynała czerwienie do 115 dnia po zabiegach. N 2 0 użyte do usypiania matek dawało podobny wynik jak CO 2, jeśli brano.pod uwagę liczbę matek czerwiących, okres 1atencji oraz liczbę plemników w zbiorniczkach nasiennych. Wypełnienie zbiorniczka nasiennego w małym stopniu wpływało na długość okresu latencji. WPROW ADZENE Po opanowaniu techniki sztucznego unasieniania matek pszczelich jednym z poważniejszych problemów było początkowo znaczne opóźnienie rozpoczynania przez nie czerwienia w porównaniu z matkami unasienionymi naturalnie. U tych ostatnich bodziec do rozpoczęcia procesów prowadzących do rozwoju jaj i czerwienia wyzwalany jest w czasie kopulacji z trutniami (K o e n i g e r 1976 i 1981). Według H e r r m a n n a (1969) procesy te mają charakter endokrynologiczny. Po ukończeniu lotów godowych przez matki w ich hemolimfie zwiększa się znacznie zawartość witellogeniny, prekursora białek żółtka (K a a t z 1984, F l u r i i wsp. 1981). M a c k e n s e n (1947) wykrył, że dwukrotne uśpienie CO 2 stymuluje składanie jaj przez matki zarówno unasienione sztucznie jak i nie unasienione. Późniejsze badania wykazały, że po dwukrotnym uśpieniu matek zachodzą w ich organiźmie zmiany podobne jak po lotach godowych (H e r r m a n n 1969, E n g e l s i wsp. 1976). Narkoza CO 2 wpływa ujemnie na matki pszczele. W badaniach S k o w r o n k a (1982) matki usypiane CO 2 wykonywały później mniej lotów godowych i miały mniej plemników w zbiorniczkach nasiennych, a także czerwiły słabiej począwszy od drugiego roku życia, niż matki nie usypiane. 3
Usypianie N 2 i N 2 0 oraz dymem powstającym po spalaniu NH 4 N0 3 wywierało podobny jak CO 2 wpływ na robotnice (Ri b b a n d s 1954, S i m- p s O n 1954) i matki (5 k o w r o n e k 1982). R u t t n e r i H e s s e (1981) użyli terminu "okres latencji dla określenia czasu upływającego od zadziałania bodźca, jakim było przerwanie dopływu substancji matecznej, do rozpoczęcia czerwienia pszczół trutówek. Termin ten w niniejszej pracy będzie odpowiednio stosowany do matek pszczelich, przy czym za bodziec do rozpoczęcia procesów prowawadzących do składania jaj przyjmuje się ostatnią dawkę narkozy. M a c k e n s e n (1947) ustalił, że dla skórcenia okresu latencji u matek sztucznie unasienionych niezbędna jest 2-krotna narkoza CO 2 przez 10 minut za każdym razem. E b a d i i G a r y (1980) przy 2-krotnej 10 minutowej narkozie uzyskali okres latencji 5,8 dni, podczas gdy u matek usypianych tylko 1 raz okres ten wynosił 28,3 dni. Większość autorów zajmujących się tym problemem poleca narkozę CO 2 przez 10 minut za każdym razem. Do podobnego wniosku doszli E b a d i i G a r y (1980). Doniesienia o szkodliwym działaniu CO 2 na robotnice i matki wywołały próby skrócenia narkozy. M o r i t z i K li h n e r t (1984) oraz J a- n o u s e k (1987) stosowali 10 minutową narkozę przy pierwszym usypianiu matek, przy drugim zaś skracali ją do 5, 3 i 1 minuty i uzyskali podobny okres latencji jak przy narkozie 2 X 10 minut. E b a d i i G a- r y (1980) zastosowali mieszaninę CO 2 z powietrzem i uzyskali skrócenie okresu latencji u matek w porównaniu z matkami usypianymi 100 0 /0 CO 2 W Polsce na ogół stosuje się narkozę krótszą niż 10 minut (Woyke, Jasiński-informacja ustna), ale badania w tym kierunku nie były prowadzone. Na długość okresu latencji może mieć również wpływ wypełnienie zbiorniczka nasiennego matek (E b a d i i G a r y 1980). W przedstawionych tu badaniach starano się wyjaśnić wpływ usypiania matek CO 2 i N 2 0 na wyniki sztucznego unasieniania, a szczególnie na długość okresu latencji i długość życia matek. Publikacja ta stanowi podstawową część pracy habilitacyjnej autorki. MATERAŁ METODY Doświadczenie 1. W pierwszej połowie czerwca 1974 i 1975 r. unasieniono sztucznie 1 raz 260 matek 7-9 dniowych rasy kaukaskiej i krainskiej po 8 mm" nasienia, stosując zróżnicowane sposoby ich usypiania: Grupa - matki usypiano 2-krotnie małą dawką CO 2, przez około 1 minutę za każdym razem. Matki po wyjęciu z uchwytu aparatu inseminacyjnego wykonywały odwłokiem słabe ruchy oddechowe. Grupa - matki usypiano 2-krotnie dużą dawką CO 2 przez 10 minut za każdym razem. Po ustaniu narkozy matki zaczynały wykonywać ruchy oddechowe po 3-5 minutach. 4
Grupa - matki usypiano 1 raz podtlenkiem azotu (N 2 0) przez 0,5-1 minuty. Większość tych matek jeszcze w uchwycie aparatu inseminacyjnego wykonywała ruchy oddechowe. Grupa V (kontrolna) - matki unasienione bez narkozy. CO 2 czerpano z butli, a NzO uzyskiwano przez spalanie w podkurzaezu tabletek produkcji NRD (Lachgastabletten). Wszystkie matki przed unasienieniem przebywały w klateczkach Zandera w rodzinach wychowujących, a po zabiegu w termostacie w temp. 32 C, w klateczkach typu Liebefeld, z około 200 robotnicami. Po 48 godzinach każdego roku z każdej grupy preparowano 6-10 matek, oceniając stan ich jajowodów i liczbę plemników w zbiorniczkach nasiennych metodą opisaną przez W o y k e g o (1960). Pozostałe matki poddawano do rodzinek weselnych, wpuszczając je przez wylotek. Po 2 dobach rodzinki z matkami wystawiano z piwnicy na skraj pasieczyska, zabezpieczając wyloty kratą odgrodową. Rodzinki kontrolowano co 3-4 dni dla określenia terminu czerwienia matki i oceny jakości czerwiu. Matki, które znaleziono w ulikach martwe, preparowano dla sprawdzenia stanu ich jajowodów. Doświadczenie. W 1979 r. udoskonalono technikę narkozy NzO, który czerpano z naboi (import z Czechosłowacji). W okresie od 12 do 20 lipca unasieniono 80 matek kaukaskich, usypiając 30 z nich Np a 50-C0 2 W każdej grupie część matek unasieniono i poddano narkozie 1 raz, część zaś 2 razy. Dawka nasienia przy l-razowym unasienianiu wynosiła 8 mm", a przy 2-krotnym w sumie 12 mm". Matki już przed inseminacją znajdowały się w rodzinach weselnych, a po zabiegu dawano je tam na powrót, wprost między pszczoły. Rodzinki obserwowano do chwili zasklepienia w nich czerwiu, po czym je zabijano i oznaczano liczbę i koncentrację plemników w zbiorniczkach nasiennych. Doświadczenie. W latach 1983 i 1984 od 20 do 30 czerwca unasieniono 98 matek kraińskich, wcześniej osadzonych w rodzinkach weselnych. W każdym roku część matek usypiano CO 2, część N 2 0, stosując metodę udoskonaloną. W każdej grupie część matek otrzymało narkozę 3 minutową, część 0,5-1 minutową (narkoza silna i słaba). W 1983 unasieniono matki 1 raz 8 mm" nasienia, a w 1984 r. 2 razy, w sumie 12 mm" nasienia. Po inseminacji postępowano z matkami podobnie jak w doświadczeniu. Obserwacja matek unasienionych dla innych celów w latach 1970-- -1988 pozwoliła na ocenę wyników inseminacji pod narkozą COz trwającą 5-6 minut (narkoza silna) oraz pod narkozą około 2 minutową (narkoza umiarkowana). Obserwacjami objęto 680 matek w 5 grupach A - narkoza silna 2 razy, inseminacja 2 razy B -" " "inseminacja 1 raz A - narkoza umiarkowana 2 razy, inseminacja 2 razy B -" " "inseminacja 1 raz " " 1 raz, inseminacja 1 raz 5
Z matkami postępowano jak w doświadczeniu. Porównanie długości życia matek unasienionych przy zastosowaniu narkozy CO 2 i NzO oraz bez narkozy, przeprowadzono na matkach z doświadczenia unasienionych w 1974 r. Dodatkowo wykorzystano matki unasienione w tym samym roku dwukrotnie 8 mm" nasienia (łącznie 16 mm") przy umiarkowanej około 2-minutowej narkozie COz. Po rozpoczęciu czerwienia w ulikach weselnych 84 matki poddano do rodzin produkcyjnych, z czego 42 w pasiece Oddziału Pszczelnictwa, a 42 w pasiece pszczelarzy województwa bydgoskiego. Obserwacja matek polegała na notowaniu ich obecności lub braku w czasie rutynowego przeglądu pasieki. Analizę wpływu wypełnienia zbiorniczka nasiennego matek na okres latencji przeprowadzono na matkach unasienionych dla innych celów w latach 1971-1972 oraz na matkach z doświadczenia i. W sumie analizę korelacji oparto na danych uzyskanych z obserwacji 114 matek, a poszczególne serie liczyły 9-17 osobników. Ogółem badania przeprowadzono na 1125 matkach unasienionych sztucznie, z czego 172 matki preparowano dla sprawdzenia stanu ich jajników i wypełnienia zbiorniczków nasiennych. Uzykane wyniki opracowano statystycznie: - metoda analizy wariancji z transformacją y = x lub bez transformacji, a istotność różnic oceniano testem Duncana, - kryterium Chi-kwadrat Pearsona z transformacją Freemana-Tukuja. Zależność między długością okresu latencji a liczbą plemników w zbiorniczkach nasiennych matek oceniono za pomocą współczynnika korelacji. Wartości średnie różniące się istotnie, zaznaczono w tabelach różnymi literami alfabetu = dużymi przy a = 0,01 i małymi przy a = 0,05. WYNK 1. Wpływ narkozy CO 2 i N 2 0 na udział matek czerwiących w ogólnej liczbie unasienionych matek. Doświadczenie. Zastosowany tu sposób podawania narkozy N!O nie pozwalał na dokładną regulację ilości tego gazu dochodzącego do rurki z matką. Dlatego wiele matek w grupie usypiało bardzo szybko, kurcząc gwałtownie odwłok, ale znaczna ich część budziła się jeszcze przed ukończeniem zabiegu inseminacyjnego. Z tego powodu uszkodzono wiele matek. Dużo matek uszkodzono też w grupie V unasienianej bez narkozy. Matki, u których zauważono wypływającą hemolimfę wyłączono z obu grup. W czasie przetrzymywania w termostacie zaznaczyły się dalsze straty matek, wyłącznie w grupach i V. Z matek pozostałych przy życiu zabito i preparowano 71 osobników. Pewna ich część miała jajowody zajęte przez zamarłe nasienie, uznano więc, że matki te padłyby po pewnym czasie. Matek z nieopróżnionymi 6
jajowodami było więcej w grupach i V niż w grupach i. Również wśród 167 matek osadzonych w ulikach weselnych część matek padła lub nie rozpoczęła czerwienia. W sumie straty wynosiły w grupach: - 10,3010, ~ 22,8010,lU - 34,5%, V - 32,2010,były więc szczególnie duże w grupach i V, w których matki nie były dostatecznie unieruchomione w czasie zabiegu i mogły ulec różnym uszkodzeniom, nie zawsze widocznym gołym okiem. Musiało to znaleźć odbicie w liczbie przypadków pozytywnych (matki z opróżnionymi jajowodami' i czerwiące), których w grupach i V było znacznie mniej niż w grupach i. Doświadczenie. Po udoskonaleniu techniki narkozy N 2 0 wyniki unasieniania były bardziej wiarygodne. Nie stwierdzono istotnych różnic między matkami unasienionymi pod narkozą CO 2 i N 2 0 zarówno w grupie matek unasienionych 1 raz jak i 2-krotnie (tab. 1). Zwraca uwagę fakt, ze wśród unasienionych 1 raz czerwiło proporcjonalnie mniej matek, niż wśród unasienionych 2-krotnie. Były one osadzone w rodzinkach złożonych ż pszczół bardziej agresywnych. W 8 przypadkach zauważono tu okłębiariie matek po inseminacji, a po 2 dniach 6 matek zaleziono martwych. Doświadczenie. Zróżnicowanie dawki narkozy CO 2 i N 2 0 na dużą i małą w niewielkim tylko stopniu wpłynęło na liczbę matek czerwiących (tab. 2). W każdym z lat badań oraz w obu latach łącznie różnice między wynikiem inseminacji pod narkozą COz i NzO były nie znaczne i nieistotne. 2. Wypełnienie zbiorniczków nasiennych matek inseminowanych pod narkozą COz i N 2 0. W doświadczeniu liczba plemników w zbiorniczkach nasiennych była najniższa w V grupie matek, unasienionych bez narkozy, i różniła się istotnie od pozostałych 3 grup matek (tab. 3). Różnice między średnimi Tabela Liczba matek czerwiących w stosunku do iczby matek unasienionych pod narkozą N 2 0 i CO z (1<97'9 r.) Proportton of laying queens to the inseminated ones under N 2 0 and COr anaesthet ics (119'719) l Sposób narkozy Narcosis Liczba matek unasienionych Number D'f nsermnated queens Liczba matek czerwiących na 110matek unasienionych Number of e,gg ay.ing queens: per '10 queens mserninated 2 Xi X Razem Tatal N 2 0 COz N 2 0 COz NzO COz 1.1 8,lQ ' 7 7,2J! 19 5,79 1.3 6,15 30 6.,.99 510 6,712 t
Tabela 2 Liczba matek czerwiących w stosunku do. liczby matek unasienionych pod narkozą N 2 0 i CO 2 (1983 ~1984) Proportlon of lay'uj.g queens to. theinseminated ones under N20 and COt anaesthetics (1003 i 1984) Rok Year U~83 1964 Razem Total dużo Ltczba matek Sposób unasienionych narkozy Number of Narcosis mseminated queens mało dużo mało. N20 i12 5,0 CO 2 16 7,5 N20 12 5,0 CO 2 14 6.0 N20 Hl 8,0 CO2 10 9,0 N20 1;2 t8,3 CO2 10 7,0 Liczba matek czerwiących na 110matek unasienionych Razem Number of egg TGtal laying queens per 10 queens inseminated 1 6,518 7,.L2 6.,25 5,0 8,.50 7ij5 dla łat i ras były niewielkie, a analiza matematyczna nie wykazała ich istotności. Podobne tendencje stwierdzono w koncentracji plemników, oznaczanej tylko w 1974 r., z tym jednak, że była ona istotnie większa u matek kraińskich niż u kaukaskich. Przyczyną tego były mniejsze rozmiary zbiorniczków nasiennych matek kraińskich (średnio 0,74 mm') niż kaukaskich (średnio 0,92 mm"). W doświadczeniu i również nie stwierdzono istotnych różnic w liczbie i koncentracji plemników u matek unasienionych pod narkozą CO 2 i N 2 0 (tab. 4 i 5). Podane obok średnich wartości skrajne wskazują na bardzo dużą zmienność tych cech. Z tego powodu prawdopodobnie wyniki uzyskane przy 1 i 2-krotnym unasienianiu nie różniły się istotnie (tab. 4). Zróżnicowane dawki narkozy nie miały istotnego wpływu na liczbę i koncentrację plemników (tab. 5). Zwraca uwagę jedynie to, że w 1984 r. średnie wartości koncentracji były mniejsze niż średnie wartości liczby plemników, a przy tym różnice między rokiem 1984 a 1983 były istotne. Było to spowodowane większą średnią objętością zbiorniczków nasiennych matek w 1984 r. (1,124 mm") w porównaniu z 1983 r. (1,016 mm"). 3. Wpływ narkozy CO 2 i N 2 0 na długość okresu latencji u inseminowanych matek Wyniki uzyskane w doświadczeniu wykazują, że matki traktowane
Tabela 3 Wypełnienie zbiorniczków nasiennych matek w zależności od sposobu ich usypiania Filing of queens' spermathecas depending on the way of anaesthesia Grupy matek Groups of queens l 11 Hl V Średnie Rasa dla lat Rok matek bez nar- CO2 COz N20 Averages Year Race of 2Xl 2X 10 kozy 1XO,5-1 for years queens min. min. min. without narcosis ni x ni x ni x ni x ni x Liczba plemników \V zbior niczkach nasiennych matek - miliony Number of sper matozoa i:-.. c ueens' spermat hecae - rnil lions 1974 1975 Kaukaska 4 5,037 6 4,567 4 4,175 7 2,877 Caucasian 39 4,439 Krainska 6 4,408 4 4,700 4 5,450 4 4,300 l>eo <'-eo Carniolan ~, :~ ~ Cl Kaukaska 5 3,540 4 3,750 3 4,100 3 3,750 gj~ Caucasian 29 4,030.li!,~ ::l Kraińska 5 4,250 3 4,933 4 4,313 3 3,600 '@ ca '-<.l!.l! Car niolan CS ca Suma i Ul Ul CS ol ~~ średnie 19 4,309 a 17 4,488 a 15 4,509 a 17 3,632 b Total Koncentracja plemników w zbiorniczkach nasiennych matek - miliony Cencentratron of spermatozoa - millions (per mmś of queens spermathecae) 1974 Kaukaska 4 5,898 6 5,995 4 5,671 7 3,732 21 5,161 a Caucasiao Krainska 5 7,629 4 6,957 4 7,202 4 5,669 17 6,916 b Carniol an Suma i średnie 9 6,859 a 10 6,379 a 8 6,436 a 11 4,448 b Total dużą dawką CO 2 (grupa ) naj prędzej rozpoczynały składanie Jaj (tab. 6), a przy tym zmienność w tej grupie była bardzo mała (5-9 dni). Znacznie większa była zmienność w grupie matek, potraktowanych małą dawką CO 2 (6-47 dni) przy wyraźnie dłuższym średnim okresie latencji. Najdłuźej z podjęciem czerwienia zwlekały matki grup i V, przy bardzo dużej zmienności tej cechy, Widać więc, że przy zastosowanym sposobie narkozy N 2 0 nie uzyskano skrócenia okresu latencji (gru-- pa 11-53 dni, grupa V 13-61 dni). Podobnie istotne okazały się różnice między obu latami badań, przy czym w 1975 r. średni okres latencji w każdej z grup był krótszy niż w 1974r. 9
Tabela 4 Liczba i koncentracja plemników w zoiorniczkach nasiennych matek unasie nionych sztucznie pod narkozą N20 i CO2 rok 1979.Number and conccatration of spermatozoa in sperrnathecae of queens inse.minated under N20 and CO2 anaestheties 1979 Koncentracja plemni- Liczba plemników miliony ków - miliony Concentration of sperma- Liczba Number of sper matozoa - Sposób tozoa - millions matek millions narkozy (per 1 rnm" of sperma- Number 01 Narcosis thecae) queens średnio zakres średnio zakres means range means range 2X N20 9 3,806 2,950-5,200 4,507 3,515-5,882 CO2 9 3,967 1,950-5,450 4,106 2,050-5,655 l X N20 9 3,056 1,300-5,300 3,559 1,203-6,134 CO2 8 3,194 1,450-4,250 3,232 1,532-4,195 Razem N 2 0 18 3,431 1,300-5,300 4,033 1,203-6,134 Tota! CO2 17 3,600 1,450-5,450 3,694 1,532-5,655 W późniejszych badaniach porównawczych, prowadzonych po udoskonaleniu techniki narkozy N 2 0 (doświadczenie i ) stosowano l lub 2 dawki narkozy, a także zróżnicowano czas trwania uśpienia matek (tab. 7). Wyniki badań. wskazują na to, że N 2 0 miało podobny wpływ na długość okresu latencllfac-c0 2 :-ST6tny-natomiast okazał si~ływ dawki narkozy. Przy dwukrotnej narl<o-iieju-mmutówetsredn- okres latencji wynosił 10,76 dni (N 2 0) i 14,56 dni (C0 2 ), przy czym 85% matek rozpoczynało czerwiene do 15 dnia po inseminacji. W tabeli zwracają uwagę nieliczne matki oznaczone X., które rozpo- -czynały czerwienie znacznie później niż większość matek w grupie. Matki te w grupach i miały w zbiorniczkach nasiennych zaledwie 1,5-2,2 milionów plemników, co mogło mieć wpływ na opóźnienie składania jaj. W grupie natomiast, z narkozą słabą, matki takie miały 3,15-4,96 milionów plemników, stopień wypełnienia zbiorniczka nasiennego nie mógł więc być tu przyczyną opóźnionego podjęcia czerwienia. Analiza wpływu narkozy o różnym nasileniu (tab. 8) wykazała, że średni okres latencji u matek wydłużał się w miarę skracania czasu trwania narkozy. Matki grupy A i B rozpoczynały czerwienie stosunkowo szybko niezależnie od tego, czy otrzymały 1 czy 2 dawki na-.sienia. Narkoza umiarkowana (2X 2 min.) dawała podobne wyniki, gdy matki otrzymały 2 dawki nasienia, ale przy 1 dawce średni okres latencji był już dłuższy. Całkowicie niezadowalające wyniki uzyskano przy l-razowej narkozie (1X 2 min.). W grupie A i A 4 matki, odbiegające okresem latencji od pozo" stałych, miały poniżej 2 milionów plemników w zbiorniczkach nasien- 10
Tabela 5 Liczba i koncentracja plemników w zbiorniczkach nasiennych matek unasieriionych sztucznie pod narkozą N20 CO2 lata 1983 i,1984 Number and eoncentratron ot spermatozoa in s!;.>ermathecae of queens inseminatcd under N 2 0 and CO 2 anaesthetics (1983 and 1984) Rok Year 1983 1984 Sposób narkozy Narcosis Liczba matek Number of queens Liczba plcermików - miliony Number of sperrnatozoa - millions ŚTd!1io ' means zakres range Koncentr acja plemników - miliony Concentration of sperrnatozoa - millions (per 1 rnrn! of spermathecae) średnio means zakres range 5 4,090 2,450-5,050 4,162 2,300-6,396 ~Crng COz g i 3,906 1,350-5,900 3,952 0,983-6,829 4,929 4,200-6,800 mało N20 4 3,800 1,150-5,900 3,769 1,280-5,879 short C02 10 4.526 2,250-5,350 4,696 1,856-5,771 dużo N 2 0 7 4,226 3,442-5,156 long CO 2 9 4,406 2,750-6,200 3,700 2,331-4,729 mało N20 10 3,705 2,300-4,650 3,229 2,541--4,346 shor t COz 7 4,514 2,350-5,800 3,904 2,545-5,200 Hazem N20 26 4,131 1,150-6,800 3,847 1,280-6,396 Total CO2 35 4,338 1,350-6,200 4,063 0,983-6,829 dużo 30 4,333 1,350-6,800 4,010 0,983-6,829 Hazem long :'otal malo 31 4,136 1,150-5,900 3,900 1,280-5,879 short nych. W grupie B jedna z 2 takich matek miała 2,5 milionów, druga "1,1milionów plemników. W grupie 4 matki miały 3,2-4,2 milionów plemników, a więc opóźnienie czerwienia' nie mogło tu być wywołane słabym wypełnieniem zbiorniczka nasiennego. 4. Wpływ narkozy e0 2 i N 2 0 na długość życia matek sztucznie unasienionych. Obserwację długości życia matek przeprowadzono na osobnikach unasiennionych w roku 1974, w doświadczeniu (tab. 9). Już w roku produkcji matek ( sezon) padło po 1 matce w grupach i, w których zabieg miał przebieg drastyczny (niedostateczne unieruchomienie matek). W następnych latach we wszystkich grupach stopniowo ubywało matek, a po 3-ciej zimie, tj. na czwarty sezon pozostało zaledwie 7. Padły one do końca czerwca. Przedstawione wyniki wyraźnie wskazują, że najszybciej wyginęły matki grupy, traktowane e0 2 dwukrotnie po 10 minut. Najdłużej żyły (najpóźniej wyginęły) matki w grupie V, unasienione dwukrotnie pod umiarkowaną narkozą eo 2, a także matki grupy, 11
Tabela 6 Okres latencji w zależności od sposobu usypiania matek (dni) Queens' atency per-iod depending on the way of anaesthetization (days) Grupy matek Groups of queens V Rasa Rok matek bez nar- Year Race of C20 COt N 2 0 kozy queens 2Xl 2X0 lxo,5-1 without min. min. min. 1974 Średnia dla lat Means for years narcosis ni i ni x ni x ni x ni x Kaukaska 16 20,00 11 8,36 7 22,43 15 37,07 Caucasian 95 25,14 b Krainska 10 24,30 12 7,83 14 42,36 10 33,90 Carlołan M"<ł' 00. to_... M <'lo-> Suma i średnie 26 22,15 B 23 8,10A 21 32,40 C 25 35,49 C cd cd Total ~~ cd en ~,~ ~... cd ~ ~~ Kaukaska 4 13,75 4 7,50 3 33,00 4 32,50 Caucasian 29 20,24 a cd cd 1975 en UJ Kraińska 4 11,00 3 7,00 3 30,00 4 29,50 <U cd p:: p:: Carruolan Suma i średnie 8 12,38 B 7 7,25 A 6 31,50 C 8 31,00 C Total unasienione 1 raz pod słabą narkozą CO 2 Matki usypiane N 2 0 różniły się istotnie od matek grupy V jedynie w 4-tym sezonie. 5. Wpływ wypełnienia zbiorniczka nasiennego na długość okresu latencji u matek. Z 8 analizowanych serii matek (tab. 10) tylko w jednej stwierdzono istotną korelację (ujemną) między długością okresu latencji a liczbą plemników w zbiorniczkach nasiennych. W pozostałych seriach matek współczynniki korelacji były małe, ale zawsze ze znakiem ujemnym. W tabeli 10, serie zestawiono według czasu trwania narkozy. W seriach, w których nie stwierdzono korelacji między wypełnieniem zbiorniczków a długością okresu latencji w 5 przypadkach narkoza była dośc długa (2X 3 lub 2 X 5-6 minut), a średni okres latencji nie przekraczał 15 dni. Tylko w 2 seriach bez istotnej korelacji narkoza była krótsza, a okres latencji dłuższy (21,9 i 33,9 dni). Wpływ narkozy był więc w tych dwóch seriach znacznie słabszy, a mimo to nie znaleziono tu korelacji między obu badanymi czynnikami. Świadczy to o tym, że wpływ wypełnienia zbiorniczka nasiennego matek na okres latencji jest bardzo mały i ujawnia się tylko w nielicznych przypadkach. 12
Tabela 7 Porównanie okresów latencji matek w czasie nseminacji usypianych CO 2 i NtO w zależności od cz-asu trwanla i lości dawek narkozy (1979, 1983 i 1984) Comparison of late.ncy periods of queensanae:sthetized wrth CO~ and N 2 0 dependent on the duration and doses number of anaesthetics Grupa i dawki narkozy Groups and doses of narcosis Licz- Liczba matek. rozpoczynaiących czerwienie ba po insemi!l:acji matek Number of queens startdng egg laying after Gaz obser- insemirration Średni używo- dni days okres ty de wa- latennarnych cji - kozy Num- dni Gas ber Averagę wed of latency for inse- periodnarmi- days cosis nated o!'l o!'l o!'l o!'l o!'l... o l' i i!'l qu-!'l r N N M M!'l <O eens... <O... <O... <O......... <O <O <O o...... N N M M 'd' 'd'!'l!'l <O Narkoza silna N20 17-8 8 1 - - - - - - - -.- 10,76a dwukrotna COz 18-7 7 2 - - - 1* - - - - 1-14,56a (2X3 min.) Nar-koza silna NzO 17 2 5 3 l 4 - l - 1 - - - - 16,28ab jednerazowa COz 20 2 4 4 2 2 1 2 1-2 - - - 20,35b (1X3 min.) Narkoza słaba jedne lub N 2 0 16-1 - - 4 4 4 l 1 - - - 1* 29,29c 2-kretna COz 17 2-1 2 1 2-4 1 2 - - 2* 30,52c (1 lub 2XO,5-1 min.) *) - Matki, które rozpoczęły czerwienie znacznie później niż większość matek w grupie Queens which started laying much later than most of queens in the group WNOSK Użycie N 2 0 do usypiania matek w czasie sztucznego unasieniania daje podobne wyniki jak użycie CO 2 pod względem liczby matek czerwiących, okresu latencji i liczby plemników w zbiorniczkach nasiennych matek. ---------.-. Długość okresu latencji u matek sztucznie unasienionych zależy głównie od czasu trwania narkozy, która powinna być 2-krotna. Wystarczająca okazała się narkoza 2X,3 minuty, po której większość matek rozpoczynała czerwienie do 15 dnia po zabiegach. 13
Tabela 8 Porównanie okresów latencji matek w czasie inseminacji usypianych COz, przy różnej sile narkozy (od 1970 do 1988 r.) Comparrson of latency periods of queens inseminated under different lorig COz narcosis Licz- Liczba matek rozpoczynających czerwienie ba po inseminacji lość matek Number ot queens starting egg laying after da- obser- insernination Srednt Grupa wek wo- dni days okres i dawki riasie- wa- latennarkozy nia nych cji - Groups 8 mrn! Num- dni and doscs NU!m- 1 ber Aver age of narcosis ber of atency oi inse- period - semen mi- days doses nated o U") o U") o U") o U") o U") o U")...... M ~~ '<t' '<t' U") U") OD qu- "" ""... i OD... OD... OD... OD... OD... OD o eens...... M M '<t' '<t' U") U") OD "" "" la Narkoza silna 2 123 11 89 21 - - 1* 1* 8,79 - - - - - a - dwukrotna (3-31) * 2X5-6 mim. B Narkoza silna 8,42 a l 118 20 85 10 2 l - - - - - - - - dwukrotna (2-25) 2X5-6 min. A Narkoza umiarkowana 2 173 46 78 33 5 5 2 2 - - 1* 1* - - dwukrotna 2X ok. 2 min. 9,33 a (l-54) B Narkoza umiarkowana 1 171 33 77 20 16 6 8 6 3 - - 2* - - dwukrotna 2X ok. 2 min. 12,04 b (1-55) Narkoza umiarkowana 1 95 4 14 21 10 13 14 3 3 1 8-3* 1* jednorazowa X ok. 2 min. 22,33 c (2-68) 0) _ Matki, które rozpoczęły czerwienie znacznie później niż większość matek w grupie Queens which started laying much lat er tnan most of queens in the group.0) _ W nawiasach podano minimalny i maksymalny okres latencji n brackets: extremal values of latency periods 14
Tabela 9 Liczba matek, które przeżyły kolejrie sezony i żostały zazimowane w rodzinach. w przeliczeniu na 10 matek obserwowanych (matki unasienione w 1974 r.) Number of queen:s which survived succesive seasons until winterperiod - per 10queens observed (queens inserninated iln year 1974) Sposób usypiania i liczba dawek oraz objętość Grupa wsbrzykruętego nasienia Group Way of anaesthetization and number of semen doses Liczba Liczba matek (sm/lo matek), matek które przeżyły sezon ooser- Number of queens (per 10 queens wowa- observed) whieh survived season nych Number of oo- l-szy 2-gi 3-ci 4-ty served -st 2-nd 3-rd 4-th gueens CO! dwukrotnie po l minucie inseminacja lx8 rnrn! l nasienia 17 10,0 8,2 4,1 a 1,2AB CO 2 2Xl min. inseminated 1X8 mm" semen COz dwukrotnie po 10 minut inseminacja lx8 ltll13 nasienia 15 10,0 4,0 0,7 b OC CO 2 2X,10 min. inseminated lx8 mrn" of semen N20 - l raz 0,5-1 minuty inseminacja 1X8 ltll13 nasienia 12 9,2 5,8 2,5 ab 0,8BC NzO - lxo,5 min. inseminated 1X8 :ltll13 of semen Bez narkozy inseminacja l X8 mm" nasienia V Without narcosis 25 9,6 5,6 2,0 ab 0,4BC inseminated l X8 mm! of semen CO 2 dwukrotniepo 2 minuty inseminacja 2X8 mmt V nasienia 9 10,0 6,7 4,4 a 3,3A COz 2X2 min. inseminated 2 X8 mm' of semen 15
T a b e l a 10 Zależność między liczbą plemników w zbicrniczkach nasiennych matek a długością okresu latencji Dependence of the latency period s from the number of spermatozoa in the queens spermathecae Miliony plemników Okres laten- w zbiorniczkach Wspól- Licz- cji - dni nasiennych rnatek czynnik ba Latency Millioris of sper- Rok korelacji matek periods - Millions of sperma- Seria Narkoza Correlabadań Num- days tozoa in the Serie Narcosis Year tion ber of sperrnathecae qucoefficient eens śred- średzakres zakres r nio nio means range range means l! C02 2X5-6 min. C02 2X5-6 min. 1971 9 10,00 7-15 5,194 3,950-6,050-0,269 1972 10 11,40 6-23 4,752 3,350-6,820-0,438 C02 lub N20 2X3 min. 1979 17 13,59 6-36 4,109 1,950--5,450-0,322 V C02 lub N20 2X3 min. 1984 17 9,88 7-12 4,634 2,750-6,800-0,128 V C02 i N20 1X3 min. 1979 17 21,29 2-50 3,113 1,900-5,300-0,392 V CO2 i N20 1X3 rnim, 1983 14 14,86 4-35 3,961 1,350-5,900-0,225 V C02 i N20 1X0,5-1 min. 1983 14 33,93 10-50 4,298 1,150-6,550-0,265 V CO2 i N20 l X 0,5-1 min. 1984 16 28,38 5-65 4,025 2,300-5,850-0,620 Wypełnienie zbiorniczka nasiennego w małym stopniu wpływa na długość okresu latencji u matek sztucznie unasienionych, a wpływ ten ujawnia się tylko przy nie wystarczającej narkozie. Dwukrotna lo-minutowa narkoza CO 2 skraca życie matek w porównaniu z dwukrotną 1 lub 2-minutową narkozą. LTERATURA E b a d i R, G a r y N. E. (1980) Faotors ad'fecting survival, migratton of spermateza and onset of ovipositdon illinstrumenta.lly inseminated queen honeybees. J. apic. Res. 19(2):096-104 E n g e l s P. W", G o n c a l v e s L. S., E n g e l s E. (Hr76) Effects of carbon dioxide on vdtellogeiri metabolism in urnnated queen honeybees. J. apic. Res.20(4): 221-22'5 F l u r i l. i wsp. (1981) Blood juvenile hormone amd vitellogenin bkes in aying and non-laying queen.honeybees. J. apic. Res. 20(4):221-225 16
H e r r m a n n H. (1969) Die neurohormonale Kontrolle der Paarungsfltige und der Eilegetatigkett bei der Bienenkonigin. Z. Bienenforsch. 9:509-544 J a n o u liek J. (l 987) Ućinnost oxidu uhlćiteho na rozkladeni inseminowanych matek. Vedecke prace VOVC 9:57~4 K a a t z H. H. (1984) Die Synthese von Dotterproteinen bei pupajen und irnaginalen Biene nkdnigirmen. ApidoLigie 15(3):2.81-282 K o e n i g erg. (197,6) Einfiluss der Kopulation auf den Beginn der Eiablage dei der Bienenkonigin (Apis mellijica L.). Apidologie 7(4):34,3<--,355 K o e n i g erg. (19E11) n wolehem Abschnitt des Paarungsverhaltens der Bienenkonigin findet die ndukt ion der Eiablage statt? Apidologie 112(4):329--343 M a c k e n s e n O. (1947) Effect of carbon dioxide on.imit.ial oviposition of artificially inseminated and v,j,r,g.inqueen bees. M o r it z R. F. A., K u li h n e rtm. (11984)Seasonal effects on art if'icial insemination of honeybee queens Apis mellifera L.). Apidologie 15(2:223-----fl311 R i b b a n s C. R. (1954) Nitrous oxide anaesthesia does not encourage re-or ientation of honeybees. Bee Wid 35(5):91-1()5 R u t t n e r F., H e s s e B. \19.81) Rassemspezifische Unterschiede in Ovarenentw.cklung und Eiablage von weisellosen Arbeiterinen der Honigbiene Apis me!li- [era L. Apidologie 121(,2):159<-1/00 S i m p s on J. (1954) Effect of sorne anaesthetics on honeybees: nitrous oxide, carbon dioxrde, ammoniurn nitrate śmoker fumes. Bee Wd 315('8):1~155 S k o w r o n e k W. (1982) Wpływ dwutlenku węgla na pszczoły. Pr. nst. Sad. Kwiac. Skierniew. Seria D nr 13 W o y k e J. (1960) Naturalne i sztuczne unasieniarne matek pszczelich. Pszczelno Zesz. nauk.. &(3.-04):183--.275 EFFECT OF CO 2 AND NzO ANAESTHETCS ON THE RESULTS OF NSTRUMENTAL NSEMNATON OF HONEY BEE QUEENS Zofia Konopacka Summary n the years 1.9710-1988.investtgations we.re carr-ied out on the effect of single or double CO 2 and N 2 0 anaesthetics of artificial.ly,ifnseminated queens, The duration of narcosis was differentiated and the queens we.re nseminated wath 1 or 2 doses of semen. The num ber of laying queens to the number of inseminated ones was sirnitar when the CO 2 OT N 2 0 anaesthetics were used (table il and 2). No differences were found in the number and concentration ot spermateza in the queens' spermathecae (table 3, 4 and 5). No significant differences were found in the duration of latency periods of queens xdays from the last narcosis to thestart of egg lay.ing) when the doses of both gases were the same (ta ble 7). The duration of narcosis had signifrcant influence on the latency periods which elongated wit h the shortening of queens anaesthetization, Queens anaesthetized w.it h CO 2 twice (110 min. each time) started laying on au averagę after 7~ days. The queens anasthetized only 1 min. each trme started ay.ing eggs much later. Single narcosis with NiO lasting 0.5-1 min. did not shorten the latency periods since the queens anaesthetrzed this way have delayed the egg laying so long as the queens inseminated without narcasis (table 6). Similarly there was no effect of such shortnarcosis with CO 2 (table 7). Aso insufficie.nt was the single narcosis asting 2 or 3 mirrutes. The double riarcosis asting 3 min. each tirne was found 2 - Pszczelnicze Zeszyty Naukowe XXXV 17
sufficient because at that tirne averagę latency periods of 8{)~/o of quens were less than 15 days. T'he queens anaesthetized wieh CO 2 twice 10 min. each time lived shorter than the queens anaesthetized twicel or a min. each time (table 91). No elear dependence was found between the filling of queens spermathecae and the durat ion of their latency periods (table :LO).