Глава 3. Управление половыми циклами у сазана различными методами

Длительное содержание производителей сазана в прудах при нерестовой температуре приводит к их перезреванию(Табл.1). Поэтому нерестовую кампанию следует проводить в возможно сжатые сроки 25-30 дней. Производителей содержат в зимовальных прудах до начала нерестовой кампании. Перед началом работы по искусственному разведению производят разгрузку зимовальных прудов. Отлов производителей из зимовалов проводят по воде хамсаросовым неводом. Из невода рыбу отбирают с помощью матерчатых рукавов длиной 1-1,3 м, посаженных с одной стороны на металлический обруч, диаметр которого 30-35 см. Отловленных производителей переносят в носилки с водой, снабженные брезентовыми крышками. Длина носилок 1,2-1,5 м, ширина – 40-45 см. При загрузке зимовалов производителей сортируют по видам, полу и степени готовности к нересту. Готовность к нересту определяется по внешнему виду рыб. Самок обычно делят на три группы: первая группа – лучшие, наиболее зрелые самки. Брюшко самки мягкое на ощупь, отвислое. Иногда заметна припухлость в области генитального отверстия. Эту группу самок используют для работы в первую очередь. Вторая группа – самки с аналогичными внешними признаками, но менее ярко выраженными. Такие самки могут быть использованы позднее, после окончания работы с самками первой группы. Третья группа – самки по внешнему виду почти не отличимые от самцов. Таких самок для получения икры не используют, а сразу же высаживают на летний нагул.

Самцов по внешним признакам делят на две группы: первая группа – самцы легко отдающие молоки. Внутренняя поверхность грудных плавников шероховатая. При движении пальца от конца плавника к телу у п. т. они менее острые, в виде бугорков. Вторая группа – самцы выделяют очень мало молок или вовсе не текут. Таких самцов используют в конце сезона или не берут для работы вообще.

После сортировки производителей отсаживают в пруды для преднерестового содержания, где они находятся до использования для получения потомства. Для преднерестового содержания производителей наиболее пригодны не большие, легко облавливаемые водоемы (площадь 0,05-0,2 га), глубина 1,5-2 м. В мелких, хорошо прогреваемых прудах производителей содержать нельзя, т. к. они быстро перезревают. Пруды для преднерестового содержания должны быть хорошо спланированы, быстро осушаться и заполняться водой (не более 2-3 ч). Желательно обеспечить в этих прудах постоянный водообмен, чтобы предотвратить чрезмерный прогрев вод. Посадка производителей в пруды для преднерестового содержания допускается до 1000 шт./га (но не более 150 ц/га).

В прудовых хозяйствах единственным способом, обеспечивающим в настоящее время получение половых продуктов сазана является метод гипофизарных инъекций, т. е. физиологический метод. После введения вещества гипофиза рыбы переходят в нерестовое состояние независимо от наличия нерестовой обстановки. Для созревания необходимы хорошие кислородные условия и температура воды не ниже 19-20 ⁰С. В рыбоводстве пользуются ацетонированными гипофизами. Для получения половых продуктов от карповых рыб используют гипофизы половозрелого сазана, заготовленные в преднерестовый период. Гипофизарная инъекция способна стимулировать созревание самок, имеющих яичники в завершенной IV стадии зрелости. Делать гипофизарную инъекцию рыбам, находящимся на более ранних этапах созревания, бесполезно. Установлено, что преднерестовые изменения в овоцитах, превращающих их в зрелые икринки. Вторым – овуляция, т. е. освобождение икринок из фолликулярной оболочки, удерживающей ее в яичнике. I этап созревания осуществляется под влиянием очень малых доз гонадотропного гормона. II этап – под воздействием значительно большего количества гормонов. Первый раз вводится очень малая доза гормона, составляющая 1/8-1/10 часть общей намеченной дозы гормона. Через сутки после такой предварительной инъекции проводится вторая - разрешающая инъекция. Количество гипофиза колеблется в пределах 3-6 мг на 1 кг массы самки. Оно может изменяться в зависимости от степени зрелости гонад. Практически дозу определяют, перемножая массу самки на выбранное в интервале от 3 до 6 мг количество гипофиза и корректируют то количество в последующих партиях в зависимости от того, на сколько полно самки отдают икру. Для работы обычно используют текучих самцов. Однако для получения достаточного количества молок самцам также делают гипофизарную инъекцию. Инъекцию самцам делают за час до проведения разрешающей инъекции самкам. Самцам массой 5-7 кг вполне достаточно ввести 4-6 мг гипофиза на рыбу. При необходимости получения большего количества молок и большим крупным самцам, имеющим часто массу до 10 и более кг следует вводить по 12-15 мг вещества гипофиза на рыбу. При вылове из преднерестовых прудов самок взвешивают и измеряют, после чего близких по массе и величине гонад самок группируют по партиям, что упрощает проведение инъекций. Инъекцию проводят в носилках с водой.

Рекомендуется следующий порядок проведения работ. В первый день в 18-19 часов производится отлов самок в преднерестовых прудах для предварительных инъекций. Количество отобранных для инъекций самок определяется их рабочей плодовитостью и мощностью инкубационного цеха. На следующий день в те же часы производится разрешающая инъекция самкам за 1 час до инъецирования. На 2-3 самки берут одного самца. После инъекции производителей помещают в нерестовые садки.

Температура воды играет важную роль при получении половых продуктов методом гипофизарных инъекций. При оптимальных температурах и правильном определении дозы гипофизарных инъекции от одной пары производителей можно получить икру и молоки значительно больше и лучшего качества, чем при крайних температурах и несоответствии дозы гипофизарных инъекций. У производителей сазана гормональная стимуляция проводится при наступлении нерестовых температур, раннем получении икры в условиях регулируемого температурного режима, при температуре воды ниже нерестового порога в условиях нерегулируемого температурного режима. В зависимости от степени зрелости половых продуктов и температуры воды используют разные схемы гипофизарных инъекций. Известно, что оптимальной температурой для получения половых продуктов от сазана является 17-22 ⁰C. Инъецируют производителей в рыбоводной люльке с мягким покрытием или непосредственно в бассейне, приспуская воду настолько, чтобы верхняя часть спины рыбы находилась над водой. Время начала инъецирования рассчитывают таким образом, чтобы получение половых продуктов приходилось на дневное время. Для инъецирования применяют шприцы вместимостью 10-20мл. При инъекции игла вводится в спинную мышцу, позади головы, несколько выше боковой линии. Место введения раствора после извлечения иглы нужно прижать пальцем и одновременно слегка промассажировать. Для предупреждения травмирования производителей при проведении инъекций и контроля за созреванием и сцеживанием половых продуктов применяются различные анестезирующие средства - ихтиокальм, хинальдин и другие. Рыб содержат в анестезирующем растворе в период проведения той или иной операции, а затем помещают в чистую воду.

Стадии зрелости половых желез у рыб.

Развитие женских половых клеток (оогенез) и мужских половых клеток (сперматогенез) - длительный и сложный процесс. На основе универсальных шкал О. Ф. Сакума и Н. А. Буцкой для определения хода созревания половых продуктов у самок и самцов, разработана универсальная шкала зрелости половых желез для всех промысловых групп рыб.

I стадия - не половозрелые молодые особи. Половые железы имеют вид тонких прозрачных (иногда сероватого, желтоватого или розового цвета) тяжей, прилегающих к стенкам полости тела. Половые клетки у самок представлены или только оогониями, или оогониями и молодыми ооцитами периода протоплазматического роста. Половые клетки самцов представлены сперматогониями.

II стадия - созревающие особи или особи с развивающимися половыми продуктами после нереста. Яичники прозрачны и почти бесцветны. Вдоль них проходит крупный кровеносный сосуд, дающий боковые ответвления. В яичниках некоторых рыб (например, у осетровых) имеется большое количество жировой ткани. При рассматривании яичников через лупу хорошо различимы ооциты периода протоплазматического роста, которые составляют основную массу половых клеток. Много ооцитов проходят конечные фазы этого периода. Они имеют крупные размеры за счет увеличившегося ядра и объема протоплазмы. Отдельные ооциты закончили протоплазматический рост, их можно уже различить невооруженным глазом. Вокруг ооцитов закладывается слой фолликулярных клеток, образующихся из зародышевого эпителия яичников. Это начало формирования фолликулярной оболочки. Наряду с ооцитами, прошедшими период протоплазматическогороста, в яичниках присутствуют также оогонии и ооциты начальных фаз периода протоплазматического роста. Эти половые клетки представляют резервный фонд, который может быть использован организмом самки полициклических рыб (нерестящихся несколько раз в течение жизни) после будущего нереста в следующем цикле созревания половых продуктов. Семенники имеют вид округлых тяжей или тонких лент сероватого или бело-розового цвета. У некоторых видов, например у проходных сельдей и лососей, вследствие хорошего развития кровеносных сосудов семенники приобретают оттенки от розового до багрово-красного. Половые клетки у самцов представлены сперматогониями в состоянии размножения. Сперматогонии несколько раз делятся, увеличиваясь при этом в числе и уменьшаясь в размерах. Вследствие этого из каждой исходной сперматогонии образуется группа более мелких сперматогонии, окруженных общей оболочкой. Такие группы половых клеток носят название цист. В результате размножения сперматогонии семенники увеличиваются в размерах, теряют прозрачность и становятся мутными.

III стадия - половые железы хорошо развиты. Яичники занимают от трети до половины объема брюшной полости и содержат ооциты, видимые невооруженным глазом. Ооциты растут не только за счет увеличения объема протоплазмы, но и в результате накопления вплазме питательных или трофических веществ, представленных зернами (гранулами) желтка и каплями жира. Этот период в развитии ооцитов назван периодом трофоплазматического, или большого, роста. К концу периода роста ооциты достигают размеров, во много десятков раз превышающих исходные размеры оогоний. Ооциты при этом становятся непрозрачными, мутными и приобретают за счет жировых капель и гранул желтка окраску от светло-желтой с различными оттенками до ярко-оранжевой. Соответственно изменяется и цвет яичников. У осетровых благодаря накоплению в поверхностном слое цитоплазмы мелких гранул буровато-черного пигмента ооциты приобретают характерную для них темную окраску. Кроме жировых капель и гранул желтка, в ооцитах костистых рыб появляются вакуоли, содержащие вещество углеводной природы. У осетровых эти вещества откладываются в ооцитах в виде мелких гранул, а вакуолей в них не образуется. На этой стадии формируются оболочки ооцита. Данный процесс начинается с образования микроворсинок на поверхности ооцита. У основания микроворсинок появляется тонкий слой гомогенного бесструктурного материала. Этот слой образуется в непосредственном контакте с поверхностью ооцита и на некотором расстоянии от фолликулярных клеток. При накоплении желточных включений в ооците формируется еще один слой, состоящий из пучков трубчатых структурных элементов. Он располагается между тонким гомогенным слоем и поверхностью цитоплазмы. Затем внутренний структурированный слой переходит в гомогенный наружный и оба слоя образуют единую оболочку. У осетровых, кеты, салаки, окуня, атлантической сельди, тихоокеанской сельди и у некоторых других рыб эта оболочка состоит из двух слоев: наружного и внутреннего. Однако у многих других рыб она, как правило, имеет только один слой. Эта оболочка пронизана канальцами, в которых располагаются микроворсинки ооцита. При рассмотрении оболочки ооцита под микроскопом видна характерная радиальная исчерченность, создаваемая тончайшими порами канальцев, что и обусловило ее названиерадиально-исчерченная оболочка (zona radiata). Эта оболочка состоит из межклеточного вещества, пронизанного радиальными канальцами, в которых проходят микроворсинки ооцита и в периферической их части отростки фолликулярных клеток. Питательные вещества из отростков фолликулярных клеток поступают в межклеточное пространство, где они захватываются микроворсинками ооцита посредством пиноцитоза. Следовательно, ооцит со сформировавшейся zona radiata окружен фолликулярными клетками, которые образуют фолликулярную оболочку, или фолликул. Внешняя поверхность фолликула покрыта соединительной оболочкой. Над zona radiata у ооцитов многих видов рыб формируется еще наружная оболочка, которая бывает представлена единым слоем гомогенного или ворсинчатого строения. Так, у плотвы наружная оболочка ворсинчатая. У осетровых рыб на поверхности zona radiata образуется вторая оболочка, которая состоит из радиально расположенных столбиков (сотовый слой). Такая оболочка называется студенистой, ячеистой, или сотовой, оболочкой. У ряда рыб на радиально-исчерченной оболочке образуются выросты в виде гребней и нитей. У одних рыб эти выросты распределены по всей zona radiata, а у других они располагаются на ограниченном ее участке. Различия в строении оболочек ооцитов разных видов рыб обусловлены адаптацией икринки к условиям развития, осуществляющейся в процессе филогенеза. Так, у рыб, икра которых после вымета развивается в толще воды, где возможность травмирования и гибели яиц от механического воздействия со стороны окружающей среды незначительная и требуется максимальное облегчение яиц для обеспечения хорошей их плавучести, ооциты имеют весьма простое строение оболочек, представленное одной лишь zona radiata или дополнительно покрытой сверху очень тонким гомогенным слоем. У рыб, которые мечут икру на грунт и растения в придонных слоях воды, где вероятность повреждения яиц от механического воздействия окружающей среды большая, ооциты имеют zona radiata и наружную оболочку или же вместо последней выросты на zona radiata. Когда яйцо попадает в воду, наружная оболочка, или выросты, набухает, приобретает клейкость и является приспособлением для прикрепления яйца к субстрату. Таким образом, III стадия зрелости яичников характеризуется наличием ооцитов периода трофоплазматического роста. Вместе с тем в яичниках полициклических рыб присутствуют и половые клетки резервного фонда, состоящего из оогоний и ооцитов периода протоплазматического роста. Семенники на III стадии зрелости значительно увеличиваются в объеме, они плотные иупругие. Цвет семенников в начале этой стадии - розовато-серый, а в конце - желтовато-белый. Семенные канальцы заполнены цистами с половыми клетками. Сперматогонии, пройдя на II стадии зрелости семенников период размножения, вступают в период роста и превращаются в сперматоциты 1-го порядка . Эти клетки несколько увеличиваются в размерах и подвергаются сложным ядерным преобразованиям, играющим важную роль в наследственности. Затем мужские половые клетки вступают в период созревания и дважды последовательно делятся. В результате деления из каждого сперматоцита 1-го порядка возникают сначала два сперматоцита 2-го порядка, а потом четыре сперматиды, отличающиеся от исходных клеток меньшими размерами, относительно большим ядром, которое окружено очень тонким слоем цитоплазмы. В процессе двух делений число хромосом в сперматидах уменьшается вдвое. Это явление связано с наследственностью. Образовавшиеся сперматиды вступают в период формирования и постепенно превращаются в зрелые сперматозоиды. Головка у сперматозоидов разных видов рыб неодинакова по своей форме. У одних видов рыб форма головки шаровидная, яйцевидная или желудеобразная (большинство костистых рыб), у других палочковидная (осетровые и некоторые костистые рыбы). Основную массу головки сперматозоида составляет ядро. На передней части головки сперматозоида осетровых рыб находится небольшое тельце - акросома, имеющее форму шапочки, которая отсутствует у большинства исследованных сперматозоидов костистыхрыб. К задней части головки примыкает средняя часть сперматозоида, в образовании которой принимают участие клеточный центр и митохондрии сперматиды. Средняя часть переходит в хвост, который образован осевой нитью, окруженной слоем цитоплазмы и покрыт снаружи поверхностной плазматической мембраной. Хвост осуществляет двигательные функции сперматозоида. После образования в цистах сперматозоидов оболочка цисты разрывается, и они свободно лежат в семенном канальце. Сперматозоиды неподвижны в спермиальной жидкости и приобретают подвижность только в воде. Это самые мелкие клетки из всех исходных половых клеток, содержащихся в семенниках. Так, у сазана диаметр исходных сперматогоний равен 14 мкм, а диаметр только головки зрелого сперматозоида-1,5 мкм. Таким образом, в семенниках III стадии зрелости вначале присутствуют сперматогонии, сперматоциты 1-го и 2-го порядков и сперматиды, а в конце этой стадии появляются группы зрелых сперматозоидов. Если разрезать семенник лезвием бритвы, то края разреза не оплывают, а остаются заостренными. В начале III стадии зрелости семенников лезвие бритвы остается чистым, а в конце ее, в связи с появлением первых групп сперматозоидов, на нем содержатся беловатые следы спермы.

IV стадия-яичники крупные, достигли или почти достигли полного развития и занимают большую часть полости тела. Цвет яичников у разных рыб неодинаков. Обычно он желтый с различными оттенками или оранжевый, а у осетровых рыб- серый или почти черный в зависимости от степени пигментации ооцитов. В яичниках присутствуют ооциты,закончившие трофоплазматический рост и предназначенные для вымета во время предстоящего нереста. Яичники полициклических рыб содержат наряду с этими половыми клетками оогонии и ооциты протоплазматического роста, составляющие резервный фонд. Те ооциты, которые закончили трофоплазматический рост и достигли характерных размеров для икринок данного вида рыбы, вступают в период созревания - завершающий период развития половых клеток. В этот период ядро ооцита смещается к микропиле. Костистые рыбы имеют одно микропиле. Микропиле - это канал, пронизывающий радиально-исчерченную оболочку, а также и студенистую оболочку, если последняя имеется у ооцита. Этот канал представляет собой воронкообразное углубление поверхности оболочки (оболочек), которое переходит в короткий концевой каналец, открывающийся в цитоплазму на внутренней стороне радиально-исчерченной оболочки. В процессе смещения ядра в ооците ядро и желток располагаются полярно. На одном полюсе (анимальном) находятся ядро и основная масса цитоплазмы, на другом (вегетативном) - желток. Затем происходит частичное или полное слияние желтка с жиром и ооциты становятся прозрачными. Семенники на IV стадии зрелости достигают наибольшей величины. Они имеют молочно-белый цвет. При разрезании семенника его края оплывают, закругляются и на срезе выступает капля густой спермы. На этой стадии зрелости завершается сперматогенез. В семенных канальцах семенников содержатся зрелые сперматозоиды, вышедшие из цист. Семенники содержат также и запасной фонд половых клеток, представленныхсперматогониями. При надавливании на брюшко рыбы, как и при разрезании ее семенника, из генитального (полового) отверстия появляется капля спермы, имеющей консистенцию густой сметаны.

V стадия - текучие половые продукты. При поднятии рыб за голову или при легком надавливании на их брюшко икра и сперма свободно вытекают из полового отверстия. В течение этой стадии завершается подготовка ооцитов к оплодотворению. У ооцитов осетровых рыб ядрышки ядра растворяются, а его оболочка приобретает складчатость на вегетативной стороне, через которую кариоплазма частично выходит в цитоплазму. В этой части ооцита образуется большая лакуна, которая заполнена материалом, не содержащим желточных гранул. Ядро быстро уменьшается в размерах. Кариоплазма большей частью перемешивается с цитоплазмой, а незначительная ее часть сохраняет островки, образующие разветвленную сеть. Затем процесс мейоза вступает в завершающую фазу - оболочка ядра растворяется и начинаются мейотические деления. После этого зрелые ооциты рыб освобождаются от фолликулярной и соединительно-тканной оболочек. Фолликулы разрываются, и ооциты у большинства рыб выпадают в полость яичников, а у лососевых и осетровых рыб, имеющих незамкнутые яичники, - в полость тела. Разрыв фолликул и выход икринок в полость яичников или полость тела (процесс овуляции) у одних рыб протекают синхронно, у других носят растянутый характер (несколько часов или даже суток). Лопнувшие фолликулы остаются в яичниках, где они в дальнейшем рассасываются. Яичники полициклических рыб содержат, кроме лопнувших фолликул, также резервный фонд половых клеток. На V стадии зрелости семенников образуется семенная жидкость, которая сильно разрежает концентрацию сперматозоидов и вызывает их вытекание. Сперма имеет консистенцию молока или жидкой сметаны. Семенники мягкие на ощупь. По мере вытекания спермы размер семенников постепенно уменьшается.

VI стадия - посленерестовое состояние половых желез. Половые продукты выметаны. Яичники небольшого размера, дряблые и воспаленные. Они часто имеют багрово-красный цвет от кровоизлияний, возникших при разрыве фолликул. Присутствующие в яичниках опустевшие фолликулы и оставшиеся не выметанными единичные зрелые икринки рассасываются. Этот процесс называется резорбцией. После этого в яичниках полициклических рыб остается лишь резерв незрелых половых клеток, отсутствующий у моноциклических рыб, которые нерестятся только один раз в жизни (например, тихоокеанские лососи). Состав половых клеток резервного фонда у полициклических рыб соответствует II стадии зрелости яичников, поэтому новый половой цикл начинается у них со II стадии зрелости яичников. Семенники уменьшились в размерах, сжались и имеют вид тонких вялых тяжей. Сперма отсутствует в семенных канальцах. Кровеносные сосуды семенников расширены. Цвет семенников - розоватый или буроватый. При разрезании семенника появляется небольшое количество желтоватой жидкости. После этой стадии семенники полициклических рыб переходят во II стадию зрелости, ибо содержащиеся в них сперматогонии вступают в период размножения, и начинается новый половой цикл. Рассмотренная шкала стадий зрелости половых желез может быть использована при анализе рыб с единовременным нерестом, при котором самки мечут икру только по одному разу в год. Однако имеются рыбы с порционным икрометанием (многие карповые, некоторые сельди и окуневые). Самки таких рыб мечут икру несколько раз в течение года. У этих рыб ооциты, предназначенные для вымета в данном году, созревают не одновременно. Асинхронность развития ооцитов проявляется в период трофоплазматического роста (на III стадии зрелости яичников). При переходе яичников в IV стадию зрелости не все ооциты одновременно заканчивают трофоплазматический рост. Поэтому после вымета самкой первой порции икры яичник переходит не в VI, а в III стадию зрелости, которую принято обозначать ПI2 или VI-III2. На этой стадии в яичниках присутствуют лопнувшие фолликулы и ооциты трофоплазматического роста. После вымета самкой второй порции икры яичник переходит в 1Пз стадию зрелости. Такая смена стадий зрелости яичников продолжается до момента вымета самкой всех порций икры, когда яичники переходят в VI стадию зрелости. Что касается самцов, то они выметывают сперму, как правило, порционно. Сперматогенез продолжается во время нереста, поэтому стадии зрелости семенников меняются.

Таблица – 1 Скорость созревания самок сазана в зависимости от температуры воды

Температура воды,0С	Время созревания самок,ч
20-22	10-12
23-25	9-11
26-28	7-10

Для ускорения созревания половых продуктов у сазана и сокращения сроков его нереста, обычно используют методы стимулирования с помощью физиологических и экологических воздействий. Одним из основных факторов экологического воздействия на созревание половых продуктов является температура воды. Физиологический метод стимулирования полового созревания включает в себя, введение в производителя гормонов гипофиза. Механизм физиологического воздействия гипофиза на созревание половых продуктов был раскрыт Н. Л. Гербильским в 30- е годы ХХ в. Он установил, что гонадотропный гормон, который содержится в экстракте гипофиза, регулирует овогенез и сперматогенез, а также вызывает созревание половых клеток, овуляцию и образование спермы.

У производителей сазана гормональную стимуляцию проводят:

- для раннего получения икры в условиях регулируемого температурного режима;

- при наступлении нерестовых температур;

-при температуре воды ниже нерестового порога в условиях нерегулируемого температурного режима.

В рыбоводной практике используют различные схемы гипофизарных инъекций. Применение каждой из этих схем, зависит от степени зрелости половых продуктов и температуры воды.