Ana arılı ve yalancı ana arılı kolonilerde yetiştirilen erkek arılar hakkında

ANKARA ÜNİVERSİTESİ BİLİMSEL ARAŞTIRMA PROJESİ

KESİN RAPORU

Normal ve Yalancı Ana Arılı Koloni Erkek Arılarının

(Apis mellifera L.) Sperm Özellikleri

Prof. Dr. H. Vasfi GENÇER

Araş. Gör. Yasin KAHYA

Proje Numarası

09B4347003

Başlama Tarihi

01.02.2009

Bitiş Tarihi

01.08.2011

Rapor Tarihi

18.10.2011

Ankara Üniversitesi Bilimsel Araştırma Projeleri Ankara - 2011

Ana arılı ve yalancı ana arılı kolonilerde yetiştirilen erkek arılarda canlı ağırlık (mg), ejakülat hacmi (µl), sperm sayısı (X 10⁶), sperm konsantrasyonu (X 10⁶ / µl) ve birim vücut ağırlığı başına sperm sayısı (X 10³ / mg).

Özellik	Ana arılı koloni erkek arıları (n=30) (ortalama ± st. hata)	Yalancı ana arılı koloni erkek arıları (n=30) (ortalama ± st. hata)	Olasılık  (P)
Canlı ağırlık (mg)	221.6 ± 2.80 a	147.3 ± 2.05 b	0.000
Ejakülat hacmi (µl)	1.01 ± 0.016 a	.66 ± 0.021 b	0.0001
Sperm sayısı (X 106)	7.2            ± 0.1111 a	4.425 ± 0.1779 b	0.0001
Sperm          konsantrasyonu  (X 106 / µl)	7.256 ± 0.0937 a	6.661 ± 0.1285 b	0.0001
Birim     vücut                 ağırlığı başına sperm sayısı (X 103 / mg)	33          155 ± 0.6025 a	29.966 ± 1.1018 b	0.01

Aynı satırda farklı harfler ile gösterilen ortalamalar farklıdır.

Çizelge 4.2. Ana arılı ve yalancı ana arılı kolonilerde yetiştirilen erkek arılarda sperm canlılığı (%) ve sperm uzunluğu (µm)

Özellik	Ana arılı koloni erkek arıları (n=30) (ortalama ± st. hata)	Yalancı ana arılı koloni erkek arıları (n=30) (ortalama ± st. hata)	Olasılık (P)
Sperm canlılığı (%)	98.08 ± 0.243	98.10 ± 0.248	0.887
Sperm uzunluğu (µm)	242.0 ± 0.65	241.4 ± 0.34	0.383

V. Sonuç ve Öneriler 

Erkek arı ve işçi arı petek gözlerinde yetiştirilen büyük ve küçük boyutlu erkek arılar arasındaki vücut büyüklüğü ve canlı ağırlık bakımından farklılıklar açıktır. Berg (1991) erkek arı toplanma alanlarından yakaladığı büyük (260.8 mg) ve küçük (151.8 mg) boyutlu erkek arıların vücut ağırlıkları arasındaki farklılığın önemli olduğunu bildirmiştir. Gençer ve Fıratlı (2005) erkek arı petek gözlerinde yetiştirilen büyük boyutlu erkek arıların ve işçi arı petek gözlerinde yetiştirilen küçük boyutlu erkek arıların 18 günlük yaştaki canlı ağırlıklarını sırasıyla 222.3 mg ve 150.5 mg olarak bildirmişlerdir. Rinderer vd. (1985) Afrikalılaşmış ve Avrupa kolonilerinde yetiştirilmiş erkek arıların ortalama ağırlıklarını sırasıyla 194.6 mg ve 220.2 mg olarak saptamışlardır. Bu çalışmada ana arılı Kafkas ırkı (A. m. caucasica) kolonilerde erkek arı petek gözlerinde yetiştirilen erkek arıların canlı ağırlıkları (221.6 mg), Rinderer vd. (1985) tarafından Avrupa balarısı kolonilerinde yetiştirilen erkek arılar için bildilen ağırlık (220.2 mg) ile uyumludur. Ana arılı kolonilerde erkek arı petek gözlerinde ve yalancı ana arılı kolonilerde işçi arı petek gözlerinde yetiştirilmiş erkek arıların 18 günlük yaştaki ağırlıkları (221.6 mg ve 147.3 mg) Gençer ve Fıratlı (2005)’nın ana arılı ve yalancı ana arılı kolonilerde yetiştirilen ve aynı yaşta tartılan erkek arıların (222.3 mg ve 150.5 mg) canlı ağırlık değerlerini doğrulamaktadır.

Vücut büyüklüğü erkek arıların sperm üretimlerini belirleyen önemli bir faktördür. Schlüns vd. (2003) erkek arı petek gözlerinde yetiştirilen büyük boyutlu erkek arılar ile işçi arı petek gözlerinde yetiştirilen küçük boyutlu erkek arıların sperm sayılarını sırasıyla ortalama 11.95 milyon ve 7.45 milyon olarak bildirmiştir. Gençer ve Fıratlı (2005) erkek arı petek gözlerinde yetiştirilen büyük boyutlu erkek arılar ile işçi arı petek gözlerinde yetiştirilen küçük boyutlu erkek arıların seminal keselerindeki sperm sayılarını sırasıyla 12.01 milyon ve 8.62 milyon saptamışlardır. Zaitoun vd. (2009) erkek arı ve işçi arı petek gözlerinde yetiştirilen İtalyan ırkı erkek arıların seminal keselerinde sırasıyla 10.2 milyon ve 6.8 milyon, Suriye ırkı erkek arıların seminal keselerinde ise; 8.8 milyon ve 6.1 milyon sperm saptamışlardır. Ana arılı kolonilerde erkek arı petek gözlerinde ve yalancı ana arılı kolonilerde işçi arı petek gözlerinde yetiştirilen erkek arıların sperm sayısı ortalamaları (sırasıyla 7.320 X 10⁶ ve 4.425 X 10⁶), Gençer ve Fıratlı (2005)’nın aynı ırk ve aynı yaştaki erkek arılardan elde ettikleri değerlerden daha düşük bulunmuştur. Bu farklılık olasılıkla iki araştırmada farklı metod uygulanmasından kaynaklanmaktadır. Bu çalışmada erkek arıların ejakülatlarındaki sperm sayısı spektrofotometre ile belirlenmişken, Gençer ve Fıratlı (2005) erkek arıların seminal keselerinde Thoma lamı ile sperm sayımı yapmışlardır. Ejakülatta belirlenen sperm sayısının seminal keselerdeki sayıya göre düşük olması doğaldır. Seminal keselerdeki sperm sayısı bir erkek arının sperm üretimini tahmin etmenin en doğru yolu olmakla birlikte bir erkek arının ürettiği semenin hacmi ve sperm konsantrasyonunu seminal keselerden belirlemek olanaklı değildir. Literatürde erkek arıların sperm sayıları ve ejakülat hacimlerinin her ikisini birden belirleyen sadece birkaç çalışma vardır (Woyke 1962, Collins ve Pettis 2001, Rhodes vd. 2011).

Schlüns vd. (2003)’e göre küçük boyutlu erkek arılar (54 X 10³), büyük boyutlu erkek arılardan (45 X 10³) %20 (9 X 10³) birim vücut ağırlığı başına daha fazla sperm üretmektedirler. Bu araştırmada elde edilen bulgular Schlüns vd. (2003)’nin “küçük boyutlu erkek arıların birim vücut ağırlığı başına %20 daha fazla sperm ürettiği” bulgusunu doğrulamamaktadır. Schlüns vd. (2003)’nin bulgusunun aksine yalancı ana arılı kolonilerde yetiştirilen küçük boyutlu erkek arılar ana arılı kolonilerde yetiştirilen büyük boyutlu erkek arılardan birim vücut ağırlığı başına %9.6 daha az sperm üretmişlerdir.

Woyke (1962) cinsel olgunlaşmasını tamamlamış erkek arıların 7.5 milyon/µl konsantrasyonda 1.50-1.75 µl semen ürettiklerini bildirmiştir. Collins ve Pettis (2001) erkek arıların 9.15 milyon/µl konsantrasyonda ortalama 0.946 µl semen ürettiklerini, Rhodes vd. (2011) ise 3.33 milyon/µl konsantrasyonda ortalama 1.09 µl semen ürettiklerini saptamışlardır. Taylor vd. (2009)’nin belirledikleri sperm konsantrasyonu ise 8.8 milyondur. Collins ve Pettis (2001) ve Rhodes vd. (2011) tarafından bildirilen semen hacimleri ile bu araştırmada ana arılı kolonilerde erkek arı petek gözlerinde yetiştirilen erkek arıların ürettikleri semen hacimleri (1.01 µl) oldukça benzerdir. Buna karşın normal kolonilerde yetiştirilen erkek arıların sperm konsantrasyonları (7.914 milyon/µl) Woyke (1962)’nin konsantrasyon bulgusuna benzerdir. Daha önceki çalışmalarda yalancı ana arılı kolonilerde işçi arı petek gözlerinde yetiştirilen erkek arılara ilişkin veri bulunmadığı için bu araştırmanın yalancı ana arılı koloni erkeklerine ait ejakülat hacmi ve sperm konsantrasyonu verileri karşılaştırılamamamıştır.

Ana arılı kolonilerde yetiştirilen büyük boyutlu erkek arılar ile karşılaştırıldığında, yalancı ana arılı kolonilerde yetiştirilen küçük boyutlu erkek arıların düşük konsantrasyona sahip daha az semen ürettikleri ortaya çıkmıştır. Bu; büyük ve küçük boyutlu erkek arıların ejakülat kompozisyonlarının birbirinden farklı, ana arılı kolonilerde yetiştirilen erkek arıların semeninde sperm hücrelerinin seminal sıvıya oranının yalancı ana arılı koloni erkeklerininkine göre daha büyük olduğu, anlamına gelmektedir. Bu durum küçük boyutlu erkek arıların birim vücut ağırlığı başına testislerinde ürettikleri sperm sayısının azlığının doğrudan etkisinin yanı sıra semene seminal kesenin sıvı katkısının daha fazla olabileceğini akla getirmektedir.

DeGrandi-Hoffmann vd. (2003) Afrikalılaşmış ve Avrupa bal arısı ana arılarını her 2 ırkın erkeklerinden eşit hacimde toplanmış semen karışımı ile yapay tohumlamışlar ve döllerin büyük kısmına Afrikalılaşmış koloni erkek arılarının babalık ettiğini saptamışlardır. Bununla birlikte Rinderer vd. (1985) Afrikalılaşmış ve Avrupa erkek arıları arasında seminal kese ve mukus bezleri ağırlıkları bakımından önemli bir farklılık olmasa da; Afrikalılaşmış erkek arıların Avrupa erkek arılarından daha hafif olduklarını ve daha az sperm ürettiklerini bildirmişlerdir. DeGrandi-Hoffmann vd. (2003)’nin de belirttikleri gibi sperm sayısı tek başına koloninin döl kompozisyonunu belirleseydi işçi arı dağılımının Avrupa erkek arıları lehine olması beklenirdi. Bu çalışmanın sonuçları dikkate alındığında, DeGrandi-Hoffmann vd. (2003)’nin çalışmasında Afrikalılaşmış ve Avrupa erkek arılarının kolonilerde eşit düzeyde dölleri ile temsil edilmedikleri bulgusundan yola çıkarak bu ırkların erkeklerinin sperm konsantrasyonlarının birbirlerinden farklı olabileceği yargısına ulaşılabilir.

Bazı araştırmacılar, erkek arıların sperm konsantrasyonlarında mevsim ve erkek arı yaşına bağlı değişim bulunduğunu bildirmişlerdir. Novak vd. (1960) semenin katı kısmının seminal sıvıya oranının yılın dönemlerine bağlı olarak 1:1 ile 2:1 arasında değiştiğini bildirmişlerdir. Rhodes vd. (2011) sperm konsantrasyonunda mevsime bağlı değişim olduğunu doğrulamış, sperm sayısının ilkbahardan sonbahara doğru arttığını (1.88 milyondan 4.24 milyona), semen hacminin azaldığını (1.03 µl’den 0.82 µl’ye), buna bağlı olarak ta sperm konsantrasyonun arttığını belirlemişlerdir. Woyke ve Jasinski (1978) semen viskozitesinin erkek arı yaşına bağlı olarak değiştiğini, 4 haftadan daha yaşlı erkek arıların semeninin genç erkek arılarınkinden daha kıvamlı ve koyu renkli olduğunu bildirmişlerdir. Woyke ve Jasinski (1978) yaşlı erkek arılardan toplanmış semen ile yapay tohumlanmış ana arıların sperm torbalarına daha az sperm ulaştığını ve erkek arı yaşının artmasına bağlı olarak ana arıların yumurta kanallarında sperm kalıntısının arttığını göstermişlerdir. 

Erkek arının yaşı semen içerisindeki spermin canlılığını da etkilemektedir. Locke ve Peng (1993) 4 ve 6 haftalık yaşlardaki erkek arıların semenlerinin 2 haftalık yaştaki erkek arılara göre daha düşük sperm canlılığına sahip olduklarını bildirmişlerdir. Den Boer vd. (2009) seminal sıvının spermin canlılığının korunmasını sağlayan proteinleri içerdiğini, bunların da ana arının yan yumurta kanallarında ejakülatın geçici olarak depolanması sürecinde önemli rollerinin olduğunu ileri sürmüşlerdir. Viskoz semenin daha az seminal sıvı içermesi nedeniyle sperm canlılığının daha düşük düzeyde olması beklenebilir. Bununla birlikte bu araştırmada büyük ve küçük boyutlu erkek arıların sperm konsantrasyonları birbirinden farklı olmasına karşın sperm canlılıklarında bir farklılık saptanmamıştır. Bu bulgular ışığında; ejakülatın sperm konsantrasyonunun erkek arı üreme başarısını etkileyip etkilemediği sorusu ortaya çıkmaktadır. 

Sperm rekabeti, spermin hem kalite hem de miktarı ile ilişkidir. Erkek arının semeni içerisinde canlı spermlerin oranı olarak ölçülen sperm canlılığı, semen kalitesinin belirlenmesinde yaygın olarak kullanılmaktadır. Hem ana arılı kolonilerde yetiştirilen büyük boyutlu erkek arıların hem de yalancı ana arılı kolonilerde yetiştirilen küçük boyutlu erkek arıların semenlerinde yüksek düzeyde sperm canlılığı saptanmıştır. Ana arılı kolonilerde yetiştirilen büyük boyutlu erkek arılar ve yalancı ana arılı kolonilerde yetiştirilen küçük boyutlu erkek arılar benzer sperm canlılığı ve sperm uzunluğuna sahiptir. Bu araştırmanın sonuçları sperm canlılığının ve sperm uzunluğunun erkek arı canlı ağırlığına bağlı olarak değişmediğini göstermektedir. Sperm uzunluğu değerleri Woyke (1983)’nin bildirdiği değerleri doğrulamaktadır. Yalancı ana arılı kolonilerde işçi arı petek gözlerinde yetiştirilen küçük boyutlu erkek arılar normal kolonilerde yetiştirilen büyük boyutlu erkek arılara göre daha az, ancak benzer kalitede sperm üretmemektedir.  

ARAŞTIRMANIN TAMAMI İÇİN TIKLAYIN

arılarda sperm sayımı erkek arı erkek arı yetistiriciligi erkek arılar hakkında 15:24