Journal articles - Сельскохозяйственная биология
All articles: 1820
Приоритеты академика А.А. Жученко
Scientific article
Впервые в мировой практике А.А. Жученко провел системный анализ адаптивного потенциала культурных растений, выявил важнейшие особенности и качественно новые механизмы адаптивных реакций в онтогенезе и филогенезе, обосновал и сформулировал основные положения частной генетики растений, экологической генетики культурных растений, эколого-генетические основы адаптивной системы селекции растений и адаптивного растениеводства, стратегии адаптивной интенсификации сельского хозяйства.
Free
Природные антиоксиданты в эмбриогенезе кур и защита от стрессов в постнатальном развитии (обзор)
Review article
Исследования последних лет убедительно продемонстрировали, что рацион родительского стада птицы оказывает значительный эффект на качество инкубационных яиц, а также на здоровье выведенного молодняка, рост и развитие цыплят в постнатальном онтогенезе. Аккумуляция витамина Е и каротиноидов в эмбриональных тканях рассматривается в качестве адаптивного механизма, обеспечивающего защиту цыплят от окислительного стресса при вылуплении. В постнатальном развитии особи стратегия антиоксидантной защиты изменяется от простого накопления антиоксидантов к синтезу антиоксидантных компонентов, включая антиоксидантные ферменты, и этот процесс регулируется на уровне генома. У вылупившихся цыплят иммунная и пищеварительная системы физиологически недостаточно зрелые. Они активно развиваются в первые 2 нед жизни, и в этот период молодняк нуждается в эффективной антиоксидантной защите. Повышенные дозы витамина Е, каротиноидов или селена в корме кур родительского стада способствуют переносу этих нутриентов в яйцо и усилению антиоксидантной защиты развивающегося эмбриона. Тем не менее, даже такие дозы вышеупомянутых антиоксидантов в материнском рационе не способны справиться с окислительным стрессом у молодняка. Нами разработан антистрессовый препарат нового поколения, выпаиваемый с питьевой водой и способный существенно снизить окислительный стресс постнатального развития у цыплят, который успешно испытан в условиях промышленных птицеводческих комплексов в России и Украине.
Free
Scientific article
Рассматриваются вопросы улучшения и использования природных кормовых угодий России. Представлен типологический и флористический состав природных кормовых угодий различных регионов и зон Российской Федерации. Приведены данные по урожайности пастбищ и сенокосов различных типов и запасу кормовых ресурсов. Охарактеризована флора средней полосы европейской части России. Проанализированы кормовые достоинства растений различных родов и видов, произрастающих на территории Российской Федерации. Обсуждается необходимость мобилизации растительных ресурсов, введения в культуру новых видов кормовых растений, а также разработки новых подходов для улучшения кормовых угодий на основе принципов и критериев адаптивного растениеводства.
Free
Scientific article
Технология получения эмбрионов in vitro (in vitro embryo production, IVEP) с использованием ооцитов, выделенных посредством трансвагинальной пункции фолликулов (ovum-pickup, OPU) позволяет получать большее число потомков от лучших матерей и все чаще используется в скотоводстве в программах по тиражированию и сохранению ценных генотипов. Для повышения эффективности OPU/IVEP-технологии в представленной работе мы впервые культивировали OPU-ооциты коров в присутствии внеклеточных везикул (extracellular vesicles, EVs) из фолликулярной жидкости (ФЖ) яичников коров и определили способность таких ооцитов к эмбриональному развитию in vitro после экстракорпорального оплодотворения. Цель работы заключалась в изучении влияния EVs на OPU-ооциты коров с точки зрения их созревания и последующей способности развиваться до стадии бластоцисты, а также устойчивости полученных бластоцист к замораживанию. EVs из ФЖ выделяли методом дифференциального центрифугирования и ультрацентрифугирования при 100000 g. Образцы проанализировали с использованием трансмиссионной электронной микроскопии, которая подтвердила, что в выделенных препаратах присутствуют EVs, соответствующие по размерам экзосомам. Донорами ооцитов были половозрелые телки ярославской породы ( n = 6) с естественным половым циклом. OPU проводили 2 раза в неделю. Для созревания выделенные ооциты культивировали в среде ТС-199, дополненной фетальной бычьей сывороткой (10 %), фолликулостимулирующим и лютеинизирующим (10 мкг/мл) гормонами, эпидермальным фактором роста (10 нг/мл) в отсутствие (контроль) или в присутствии EVs (опыт). Везикулярный белок добавляли в среду in vitro созревания (in vitro maturation, IVM) в физиологической концентрации (на 1 мл среды - количество EVs, выделенное из 1 мл ФЖ). Через 24 ч созревания ооциты подвергали экстракорпоральному оплодотворению и культивированию для эмбрионального развития. На 3-и сут после оплодотворения изучали морфологию раздробившихся оплодотворенных ооцитов, на 7-е сут культивирования определяли число эмбрионов, развившихся до стадии бластоцисты (Бл). Полученные Бл замораживали, некоторое время хранили при -196 °С, после чего размораживали и культивировали до стадии вылупления, определяя жизнеспособность эмбрионов. Всего провели 10 независимых экспериментов. Число ооцитов в контроле и опыте было одинаковым и составило соответственно 57 и 56 клеток. Мы не выявили влияния условий культивирования на завершение ядерного созревания. Доля созревших ооцитов была сходной в обеих группах и составила в контроле и опыте соответственно 90,4±5,6 и 94,3±3,1 %. Также присутствие EVs в среде IVM не изменяло долю раздробившихся ооцитов после оплодотворения in vitro, которая составила 78,6±7,3 и 86,7±4,9 % соответственно для контроля и опыта. Тем не менее обнаружено положительное влияние EVs на развитие созревших ооцитов до стадии Бл. При культивировании OPU-ооцитов в контрольной среде выход Бл составлял 26,6±5,81 %. Введение EVs в среду IVM повышало этот показатель до 41,2±3,2 % (p function show_abstract() { $('#abstract1').hide(); $('#abstract2').show(); $('#abstract_expand').hide(); }
Free
Scientific article
В последние годы в нашей стране отчетливо прослеживается тенденция к устойчивому росту масштабов производства подсолнечного масла. Для побочной продукции маслобойных и маслоэкстракционных отраслей - жмыхов и шротов, которые традиционно востребованы как ценное сырье для комбикормов, в процессе многолетнего мониторинга установлены высокие риски контаминации микотоксинами (Г.П. Кононенко с соавт., 2018). В числе возможных причин чаще всего называют нарушения технологии производства и хранения конечной продукции, однако проблема санитарного качества масличных семян, поступающих от сельхозпроизводителей, остается без внимания. Целью работы стало сравнение контаминации микотоксинами основных семян и сорной примеси в производственных партиях, предназначенных для выработки подсолнечного масла. Средние образцы масличных семян из хозяйств Белгородской, Воронежской, Курской и Липецкой областей урожая 2016 года фракционировали на семена и сорную примесь (по ГОСТ 22391-2015) для раздельного изучения характера их контаминации...
Free
Проблема безопасного использования подсолнечника (Helianthus annuus L.) для пищевых и кормовых целей
Review article
Риски, связанные с контаминацией агропродукции микотоксинами, были и остаются в центре пристального внимания мировой науки. В последние десятилетия особая обеспокоенность была связана с состоянием урожая зерна, предназначенного для продовольственных и кормовых целей. В настоящее время в большинстве зернопроизводящих стран достигнут значительный прогресс в идентификации основных токсинообразующих микромицетов и оценке опасности, обусловленной распространением микотоксинов (T.Yu. Gagkaeva с соавт.,2004; Г.П. Кононенко с соавт., 2008, 2009; P.M. Scottс соавт., 2012). Для второй по значимости группы сельскохозяйственных растений - масличных культур (подсолнечник, соя, арахис, рапс, хлопчатник) в подобных исследованиях наблюдается значительное отставание.Подсолнечник возделывается практически во всех регионах мира, пригодных для земледелия.Ареал его промышленного выращивания также чрезвычайно широк. В группу мировых лидеров по производству семян подсолнечника входят Российская Федерация, Украина, Аргентина, Индия, Китай...
Free
Проблема генетической безопасности популяций сельскохозяйственных животных
Scientific article
Обсуждаются биологические последствия широкомасштабной селекции крупного рогатого скота и причины снижения генетического разнообразия и «жизнеспособности» генофонда популяций, в том числе обладающих уникальной устойчивостью к болезням и неблагоприятным факторам среды, долголетием и сохранностью потомства. Предложена система поддержания оптимального уровня генетического разнообразия в пределах породы, основанная на проведении направленного отбора по продуктивности и стабилизирующего отбора по признакам жизнеспособности генотипов.
Free
Проблемы генетической трансформации растений. Методические подходы (обзор)
Review article
Освещены вопросы естественной трансформации растений посредством Ti- и Ri-плазмид Agrobacterium и построения на основе этих плазмид генетических векторов - носителей желаемых признаков. Описаны методические подходы и различные способы генетической трансформации растений с помощью сконструированных in vitro векторов: перенос генов в протопласты, прямой перенос ДНК Ti-плазмид, кокультивация с Agrobacterium и сферопластами, микроинъекции, электропорация и упаковка ДНК в липосомы. Представлены методы микробомбардировки растительных тканей частицами золота или вольфрама с нанесенными на них молекулами ДНК, а также нетрадиционные методы трансформации растений. Особое внимание уделено переносу генов посредством прорастающей пыльцы. Рассматриваются характер наследования и структура перенесенных чужеродных генов в трансгенных растениях.
Free
Проблемы и перспективы козоводства (обзор)
Review article
Представлены история и современное состояние развития козоводства в Российской Федерации и мире. Рассматриваются вопросы зоологической и производственной классификации видов и пород рода Capra L. Обсуждаются возможности использования продуктов козоводства.
Free
Проблемы селекции скороспелых сортов хлопчатника Gossypium hirsutum L
Scientific article
Рассматриваются основные направления селекции хлопчатника: выделение источников хозяйственно ценных признаков; совмещение ценных признаков в одном генотипе; гибридизация скороспелых форм; эколого-генетический скрининг генофонда; увеличение генетического разнообразия популяций. Для повышения качества волокна предлагается использовать метод индуцированного мутагенеза, для повышения устойчивости к биотическим и абиотическим стрессам - методы биотехнологии. При производстве элитных семян важная роль отводится выбору условий и места посевов при обязательном контроле качества волокна.
Free
Проблемы семеноводства яровой пшеницы в Приангарье и пути их решения
Scientific article
Оценивали адаптивность и продуктивность яровой пшеницы сорта Тулунская 12 в семеноводстве Приангарья. Определяли эффективность использования методов предпосевной обработки семян на основе местных регуляторов симбиотрофизма.
Free
Scientific article
При контакте с пестицидами у животных и человека возникает риск иммунотоксических эффектов, что провоцирует развитие вторичных иммунодефицитов. Пестицидная нагрузка на организм затрудняет серологическую диагностику инфекционных болезней, становясь причиной ложноположительных или отрицательных результатов. Лечение при интоксикациях базируется на методах эфферентной, симптоматической и патогенетической терапии. На модельных объектах (лабораторные беспородные крысы-самцы с массой 180-200 г) мы исследовали модифицированный углеродный энтеросорбент, который получали после его пропитки 15 % раствором аргинина. Энтеросорбция была назначена со 2-х сут после интоксикации, когда всасывание пестицида из желудочно-кишечного тракта в кровь уже произошло, что позволило оценить иммунокорригирующие эффекты модифицированного сорбента, которые обусловлены не непосредственной сорбцией токсиканта в желудочно-кишечном тракте, а его влиянием на интенсивность энтерогепатической и энтерогематической циркуляции пестицида. Нами установлено, что интоксикация крыс дельтаметрином в дозе 17,4 мг/кг ( 1/ 5 LD 50) вызывает повышение в крови уровней IL-1b, IL-8, TNF-a и лактоферрина. Общее свойство этой группы иммунорегуляторных молекул — их участие в формировании каскада воспалительных реакций, но при чрезмерном увеличении концентрации провоспалительных цитокинов начинают преобладать системные нежелательные процессы, сопровождающиеся гиперкатаболическим и гипердинамическим эффектами. Увеличение концентрации сывороточного лактоферрина при воздействии дельтаметрина можно расценивать как результат развития воспалительного процесса. Энтеросорбция с использованием модифицированного аргинином углеродного сорбента нивелировала отмеченные изменения.
Free
Review article
Рассматриваются корреляционные связи между активностью ферментов сыворотки крови и признаками продуктивности у крупного рогатого скота. Обсуждается возможность и эффективность использования показателей активности ферментов крови на ранних этапах онтогенеза в качестве маркерных признаков при селекции животных и прогнозировании молочной продуктивности.
Free
Scientific article
На основании многолетних наблюдений за образцами пшеницы, овса, сои на четырех контрастных по климатическим условиям опытных станциях Всероссийского НИИ растениеводства (ВИР) выявлены тенденции изменения агроклиматических факторов, продолжительности вегетационного периода у районированных сортов, а также лимитирующие факторы для каждого исследованного пункта. Определены температурные потребности сортов и их зависимость от других климатических факторов. Рассматриваются возможности двух методов — регрессионного анализа, в том числе в разностях, и метода эффективных температур. У районированных ранее сортов прогнозируется сокращение вегетационного периода с ростом температур. Метод последовательных разностей увеличивает точность регрессионного анализа и определения пороговых температур для сортов. Метод эффективных температур позволяет прогнозировать продолжительность межфазных периодов в различных географических условиях.
Free
Scientific article
Одно из основных ограничений широкого применения биотехнологий репродукции для ускоренного воспроизводства крупного рогатого скота - недостаточно разработанные методы отбора коров-доноров при трансплантации эмбрионов. Объективная причина заключается в вариабельности ответа яичников на введенные гонадотропины. Достоверная информация о возможности прогнозировать эмбриопродуктивность коров-доноров на этапе до введения гонадотропных препаратов до сих пор отсутствует, что существенно снижает экономическую эффективность этого биотехнологического приема. Мы применили постпрессинговую обработку эхограмм яичников для прогнозирования эмбриопродуктивности коров-доноров, сравнив ее количественные и качественные показатели при индукции суперовуляции в зависимости от эхографической характеристики яичников. Морфофункциональное состояние яичников коров-доноров (n = 30) оценивали на 10-е сут полового цикла, перед осеменением (эструс) и на 7-е сут индуцированного полового цикла, непосредственно перед извлечением эмбрионов с учетом данных постпрессинговой морфометрии яичников...
Free
Scientific article
В современном растениеводстве сложилась традиционная парадигма раздельного управления состоянием посевов и сорных растений в составе одного агроценоза. Однако внесение минеральных удобрений одновременно стимулирует рост и развитие культур и сорной растительности, а обработки гербицидами подавляют рост как культурных, так и сорных растений. В результате это приводит к существенным потерям урожая и перерасходу удобрений и гербицидов. Цель настоящего исследования - разработка теоретической базы для решения задачи управления состоянием агроценозов, в составе которых присутствуют посевы основной культуры и сорные растения. Решение такой задачи направлено на устранения ограниченности существующей парадигмы раздельного управления состоянием посевов культур и сорной растительности. Ранее нами была разработана теория управления агротехнологиями, в которых объектом управления служит сельскохозяйственная культура без учета влияния сорной растительности в составе агроценоза. В соответствии с этой теорией управление состоянием посевов культур осуществляется на трех уровнях - стратегическом, программном и в реальном времени. В представленной работе впервые ставится и решается задача управления агроценозом на программном уровне, реализуемом на одном периоде вегетации. Суть этого вида управления заключается в формировании программ, представляющих собой последовательности технологических операций по внесению минеральных удобрений, поливов и обработок гербицидами, обеспечивающих получение заданной урожайности культуры при минимальных расходах затрачиваемых ресурсов. Для решения этой задачи в ранее разработанной теории видоизменены математические модели состояния посевов возделываемой культуры, в которых отражено влияние гербицидов. Кроме того, в состав задачи управления была введена модель параметров состояния доминирующих видов сорных растений, в которых, кроме доз обработок гербицидами, отражено влияние доз обработок минеральными удобрениями. Существенной доработке подверглась и математическая модель состояния почвенной среды, в которой учитывается влияние параметров состояния возделываемой культуры и сорных растений. Задача решается на примере посева яровой пшеницы в составе агроценоза. Наличие у яровой пшеницы нескольких фенологических фаз развития приводит к необходимости трансформирования структуры и параметров используемых математических моделей по всем фенофазам. Это привело к необходимости решать задачу формирования оптимальных программ управления агроценозом отдельно по каждому межфазовому периоду и объединять полученные частные программы в единую программу. В качестве метода решения задачи используется принцип максимума Понтрягина в сочетании со схемой динамического программирования (от конца вегетационного периода к его началу). При этом структурная сложность объекта управления, которым является сельскохозяйственное поле с агроценозом, приводит к необходимости решать задачу программного управления в три этапа. На первом этапе формируется программа изменения параметров почвенной среды, обеспечивающая достижение требуемой урожайности культуры. На этом этапе влияние обработок гербицидами на состояние посева культуры не учитывается. На втором этапе находится последовательность технологических операций, обеспечивающая наилучшее приближение параметров почвы к оптимальной программе, полученной на первом этапе. Наконец, на третьем этапе находят оптимальную последовательность обработок гербицидами, выполняемых одновременно с другими технологическим операциями. Для учета влияния этих обработок программы, полученные на первых двух этапах, уточняются до получения сходимости решения всей задачи.
Free
Продуктивное долголетие животных, способы его прогнозирования и продления
Review article
Удлинение сроков продуктивного использования животных - важнейшая проблема в разведении молочного и молочно-мясного скота, свиноводстве и других отраслях животноводства. Целью настоящей работы стал обзор влияния различных генотипических и паратипических факторов на продолжительность жизни, продуктивное долголетие поголовья, а также анализ способов их прогнозирования и продления. Показано, что с увеличением удоя за лактацию с 2500-3000 до 10000 кг продолжительность продуктивного использования коров снижается с 7-9 до 2-3 лактаций, что повышает себестоимость производства молока (И.И. Клименок с соавт., 2001; J.R. Wright с соавт., 2016 и др.). Увеличение молочной продуктивности сопровождается снижением воспроизводительной функции: удлиняется сервис-период, снижается оплодотворяемость, что вызвано стрессом в результате активации лактационной доминанты (А.И. Абилов с соавт., 2013; Y.С. Schuermann соавт., 2016). Для улучшения воспроизводительной функции и продолжительности использования рекомендуется применять специальные минерально-витаминные добавки (Л.В...
Free
Продуктивность бобово-ризобиального комплекса под влиянием ростстимулирующих штаммов микроорганизмов
Scientific article
Причина отсутствия повсеместного перехода к экологически ориентированному земледелию заключается в первую очередь в нестабильном эффекте при использовании биологических препаратов. Малоизученным остается вопрос о влиянии интродуцируемых микроорганизмов на аборигенную почвенную микробиоту, в частности о том, как использование биологических препаратов сказывается на естественных (природных) микробно-растительных связях. В настоящем исследовании нами впервые дана комплексная сравнительная оценка воздействия, которое оказывает интродукция штаммов ризобактерий, различающихся сочетанием ростстимулирующих свойств, на однолетние и многолетние бобовые культуры. Целью работы было изучение влияния ростстимулирующих штаммов бактерий Paenibacillus ehimensis IB 739, Pseudomonas koreensis ИБ-4 и Ps. chlor-oraphis ИБ-51 на экосистему бобовое растение-аборигенное микробное сообщество. Объектами исследования в условиях вегетационного опыта служили растения гороха посевного ( Pisum sati-vum L.) сорта Чишминский 95, люпина белого ( Lupinus albus L.) сорта Дега, нута ( Cicer arietinum L.) сорта Заволжский, люцерны изменчивой ( Medicago ½ varia Martyn) сорта Галия, донника белого ( Melilotus albus Мedik.) сорта Чермасан...
Free
Scientific article
Оценивали влияние реакции почвенной среды чернозема выщелоченного, известкования почвы и внесения разных удобрений на урожайность, содержание и фракционный состав белка, количество клейковины, а также технологические показатели качества зерна разных сортов яровой пшеницы.
Free
Продуктивность и качество мяса бройлеров при использовании ферментного препарата «Экозим»
Scientific article
Оценивали продуктивность и качество мяса цыплят-бройлеров кросса Смена-4 при использовании в качестве добавки к основному рациону, содержащему до 40 % ячменя, ферментного препарата «Экозим». Определяли оптимальную дозу препарата.
Free
