Статьи журнала - Сельскохозяйственная биология
Все статьи: 1807
Вирусы злаковых культур и их переносчики на юге российского Дальнего Востока (обзор)
Статья обзорная
В обзоре представлены данные по современному таксономическому статусу и экологии 10 вирусов, поражающих злаковые ( Poaceae ) на территории южной части российского Дальнего Востока. Barley stripe mosaic virus (BSMV, вирус штриховатой мозаики ячменя) ( Virgaviridae , Hordeivirus ) наиболее распространен и поражает около трети посевов (за исключением овса, который заражен BSMV незначительно). Хлоротичная полосатость кукурузы, которая встречается в Приморье, тоже этиологически связана с BSMV. В отличие от европейской части России, на юге российского Дальнего Востока Brome mosaic virus (BMV, вирус мозаики костреца безостого) ( Bromoviridae , Bromovirus ) представлен среди культурных злаков незначительно, поскольку здесь отсутствуют его массовые переносчики из многолетних растений-резерваторов. На юге российского Дальнего Востока Poa semilatent virus (PSLV, полулатентный вирус мятлика) ( Virgaviridae , Hordeivirus ) был изолирован из пшеницы ( Triticum spp.), болотного ( Poa palustris ) и лугового ( P. pratensis ) мятлика. Переносчики для этого вируса до сих пор не установлены. Эпицентр штаммового разнообразия Northern cereal mosaic virus (NCMV, вирус северной мозаики злаков) ( Mononegavirales : Rhabdoviridae , Cytorhabdovirus ) на юге российского Дальнего Востока находится в Амурской области, в Приморском и Хабаровском краях этот вирус встречается гораздо реже. Латентно инфицированные многолетние дикие злаки служат природным резервуаром NCMV, который эффективно распространяется темной цикадкой ( Laodelphax striatella ). В организме цикадок NCMV способен реплицироваться, он также сохраняется в личинках при перезимовке. Russian oat mosaic virus (ROMV, вирус русской мозаики овса) ( Bunyavirales : Phenuiviridae , Tenuivirus ) поражает широкий круг злаковых растений и известен под несколькими синонимичными названиями. Нельзя исключать, что по крайней мере некоторые варианты этого вируса представляют собой смесь с фитоплазмами. В Приморском крае этот вирус в большинстве случаев встречается совместно с NCMV и тоже переносится темной цикадкой. Основные переносчики Rice stripe virus (RSV, вирус штриховатости риса) ( Phenuiviridae , Tenuivirus ) на юге российского Дальнего Востока - темная и бурая рисовая ( Nilaparvata lugens ) цикадки, а также рисовая пьявица ( Oulema oryzae ). Рисовая пьявица является механическим переносчиком Rice spotted mosaic virus (RSMV, вирус крапчатой мозаики риса). Дальневосточные виды тлей ( Hemiptera : Aphidoidea ) переносят Maize dwarf mosaic virus (MDMV, вирус карликовой мозаики кукурузы) ( Potyviridae , Potyvirus ) и Barley yellow dwarf virus (BYDV, вирус желтой карликовости ячменя) ( Luteoviridae , Luteovirus ). На рисовых полях Приморья выявлено 44 вида тлей, среди которых доминируют сорговая ( Rho-palosiphum maidis ), черемуховая ( Rh. padi ), большая злаковая ( Sitobion avenae ) и обыкновенная злаковая ( Schizaphis graminum ) тли. В дальневосточных агроценозах обнаружены крупные очаги заболеваний, вызываемых Wheat streak mosaic virus (WSMV, вирус полосатой мозаики пшеницы) ( Potyviridae , Tritimovirus ), который может передаваться галловыми четырехногими клещами ( Trom-bidiformes : Eriophyoidea ). Паутинные клещи ( Trombidiformes : Tetranychidae ) предположительно выступают переносчиками BYDV, NCMV, MDMV и WSMV. Основу представленного обзора составляют данные многолетнего (с 1962 года) регулярного мониторинга вирусов злаковых культур, осуществляемого лабораторией вирусологии ФНЦ биоразнообразия наземной биоты Восточной Азии ДВО РАН (г. Владивосток). Вирусные штаммы, изолированные в результате этого мониторинга, хранятся в Российской коллекции вирусов Восточной Азии (ФНЦ биоразнообразия наземной биоты Восточной Азии ДВО РАН).
Бесплатно
Вирусы картофеля в России (обзор)
Статья обзорная
Картофель (Solanum tuberosum L.) - одна из важнейших возделываемых культур в России. Из-за вегетативного способа размножения для картофеля особенно опасны вирусные заболеваниям, которые приводят к резкому снижению урожайности и качеству клубней. Согласно межгосударственным стандартам при производстве семенного картофеля в регионах России необходимо проводить тестирование на наличие 6 наиболее значимых вирусов, которые выявляют методами ПЦР, ИФА и ИХА. Эти методы признаются равнозначными (ГОСТ 59551-2021), однако с их помощью можно выявить только относительно небольшое число штаммов ограниченного количества вирусов, тогда как известно более 50 разных вирусов, встречающихся на картофеле (J.F. Kreuze с соавт., 2020). Кроме того, согласно данным Росстата, в России большая часть посадок картофеля возделывается в частных хозяйствах, которые никак не контролируются. В связи с этим актуальный состав виромов и генетическое разнообразие вирусов картофеля в России остается малоисследованным. Только в последние годы стали появляться единичные работы по изучению вирусов картофеля с помощью высокопроизводительных методов секвенирования, позволяющих выявить весь комплекс вирусов и охарактеризовать их полные геномы. Цель настоящего обзора - познакомить читателей с актуальным состоянием исследования виромов картофеля, осветить достоинства и недостатки применяемых подходов, и привлечь внимание к недостатку работ по указанной тематике в России. Приведена общая характеристика наиболее распространенных вирусов картофеля, рассматриваются работы, посвященные их геномному разнообразию и филогеографии. Обсуждаются достоинства и недостатки наиболее часто используемых лабораторных методов диагностики вирусов, основанных на детекции вирусных белков или нуклеиновых кислот (R. Kumar с соавт., 2019). Приводятся данные по изучению взаимодействия разных вирусов между собой при ко-инфекциях, так как смешанные инфекции зачастую приводят к кумулятивному эффекту (A.V. Moreno с соавт., 2020). Рассмотрены работы отечественных исследователей по диагностике вирусов картофеля с помощью лабораторных методов и показана неравномерность данных для разных регионов. Одной из проблем, которые усложняют характеристику репрезентативной выборки каждого вируса, становится большая площадь территорий в разных регионах Российской Федерации, на которых выращивается картофель. Решить эту проблему можно с внедрением методов высокопроизводительного секвенирования, развитие которых делает их более доступными для исследователей и которые активно применяются в ряде стран для рутинной диагностики вирусных инфекций картофеля.
Бесплатно
Вискозиметрическое определение эндоглюканазной активности ферментных кормовых добавок
Статья научная
Многие зарубежные и российские компании производят большое число ферментных препаратов для кормопроизводства, в том числе имеющих эндо-β-глюканазную активность. Единых методов анализа активности этих препаратов нет, что создает трудности в оценке их качества. Целью предпринятого нами исследования была разработка унифицированной методики измерения. В результате впервые оптимизирована методика вискозиметрического определения действия фермента, основанная на оценке измерения относительной текучести субстрата с использованием капиллярного вискозиметра Оствальда. Приняты следующие условия проведения анализа: диаметр капилляра 0,73 мм; температура гидролиза 30 °С; растворитель - ацетатный буфер (рН 4,7), время анализа - 5, 10, 15 мин в соответствии с кинетикой ферментативной реакции; субстрат - β-глюкан в концентрации 0,4 %. Показано, что применение в качестве субстрата карбоксиметилцеллюлозы дает не сопоставимые с данными по β-глюкану результаты, которые характеризуют не β-глюканазную, а целлюлазную активность фермента, что не соответствует целям кормопроизводства. Единица измерения при использовании метода - количество фермента, которое в стандартных условиях гидролиза приводит к увеличению относительной текучести субстрата, равному 1 мин-1. Оценку показателей точности методики проводили по ГОСТ Р ИСО 5725-2002, для чего из коммерческого образца β-глюканазы («Sigma-Aldrich», США) с известной глюканазной активностью (стандарт) готовили 5 аттестованных образцов с разной активностью. За активность стандарта принимали величину, заявленную фирмой-производителем, с эквивалентом по глюкозе (соответствующую количеству фермента, которое действует на b-глюкан с высвобождением 1 мкмоль восстанавливающих сахаров в пересчете на глюкозу), приведенную к 1 г препарата (ед. ГлА). Анализ аттестованных образцов проводили в условиях внутрилабораторной прецизионности с тремя изменяющимися факторами: оператор, матрица, набор реактивов. В качестве матриц использовали минеральные наполнители - карбонат кальция и цеолит. Для оценки показателей точности методики результаты измерения вязкости аттестованных образцов пересчитывали по калибровочным кривым в единицах ГлА. Расширенная неопределенность результатов методики вискозиметрического определения эндо-β-глюканазной активности находится в пределах от 10 до 22 % при коэффициенте охвата k = 2.
Бесплатно
Включение экстракта Quercus cortex в рацион бройлеров изменяет их убойные показатели и биохимический
Статья научная
Одна из мировых тенденций в практике кормления сельскохозяйственных животных и птицы - возрастающий интерес к перспективам использования растительных экстрактов, содержащих полифенольные вещества. Недавние исследования свидетельствуют о способности этих соединений стимулировать рост у разных видов, снижать риски заболеваний и изменять потребительские свойства получаемых продуктов. В нашем эксперименте показано, что экстракт Quercus cortex на фоне энзимосодержащего рациона улучшает убойные характеристики птицы, изменяет структуру микробиома кишечника и такие показатели качества мясного сырья, как профили жирных кислот, макро- и микроэлементов. Для эксперимента отобрали 7-суточных цыплят-брой-леров (кросс Смена 8), которых методом аналогов разделили на 4 группы (по n = 30). Контрольная группа получала основной рацион, птица из I и II опытных групп - дополнительно экстракт Quercus cortex (2,5 мл/кг живой массы), из II и III - ферментный препарат, содержащий глюкоамилазу и сопутствующие целлюлозолитические ферменты (5 г/10 кг корма)...
Бесплатно
Статья научная
Использование вторичных метаболитов растений (фитобиотиков) в качестве альтернативы антибиотикам в кормлении крупного рогатого скота позволяет избежать появления негативных факторов в конечном мясном продукте. Скармливание быкам таких веществ оказывает влияние на бактериальные сообщества рубцового содержимого, процессы переваривания и усвоения компонентов рациона. В настоящей работе впервые комплексно оценены элементные профили рубцового содержимого, сыворотки крови, кала и мочи быков при добавлении в рацион комбинации кверцетина и ванилина, а также определены коэффициенты элементной нагрузки этих биоматериалов. Целью работы был анализ динамики элементного профиля эссенциальных, условно-эссенциальных, токсичных и потенциально токсичных элементов в рубцовой жидкости, кале, моче и сыворотке крови крупного рогатого скота при включении в рацион комбинации фитохимических веществ ванилина и кверцетина. Работу проводили на базе Центра коллективного пользования ФГБНУ ФНЦ БСТ РАН в 2024 году. Бычки ( Bos taurus L.) казахской белоголовой породы (возраст 13 мес, масса 320-340 кг) методом пар-аналогов были разделены на две группы ( n = 3). Бычки контрольной группы получали основной рацион (30 % концентратов и 70 % грубых кормов). Бычки опытной группы вместе с основным рационом получали комбинацию фитохимических веществ ванилин + кверцетин («Acros Organics», Бельгия), их смешивали с концентрированной частью рациона и раздавали индивидуально каждому животному утром. Ванилин применяли в дозировке 1,5 мг/кг концентрированной части рациона, кверцетин - в дозировке 5,9 мг/кг концентрированной части рациона. Балансовый опыт проводили в два периода: подготовительный (10 сут) и учетный (8 сут). В подготовительный период уточняли поедаемость кормов животными, приучали их к оснастке, предназначенной для сбора мочи. В учетный период проводили непрерывный сбор кала и мочи, суточное количество которых взвешивали, тщательно перемешивали и отбирали средние пробы образцов: кала - 3 %, мочи - 5-10 % от общего количества. Кал консервировали хлороформом, мочу - тимолом. Животным были установлены хронические фистулы рубца. Отбор проб рубцового содержимого проводили в стерильных перчатках в термос с поддержанием постоянной температуры для сохранения микробиома. Пробы крови отбирали из подхвостовой вены стерильными иглами в вакуумные пробирки с EDTA и активатором свертывания. Собранный кал в течение 6 ч сушили при 60 °C, далее при 105 °C до постоянной массы, анализировали в нативном виде. Сено и концентраты просушивали до воздушно-сухого состояния и измельчали. Мочу, сыворотку крови и рубцовую жидкость хранили в замороженном виде (при температуре -20 °C), анализировали в нативном виде. Валовое содержание Na, Mg, P, K, Ca, Mn, Cu, Se, Mo, I, Cr, Fe, Zn, Co, Li, V, Ni, As, B, Br, Al, Ba, Bi, Hg, Pb, Tl, Be, Sr, Sn, Sb, Cd, Ag определяли методом масс-спектрометрии с индуктивно-связанной плазмой на одноквадрупольном масс-спектрометре в режиме kinetic energy discrimination Agilent 7900 ICP-MS («Agilent Technologies, Inc.», США), предварительно осуществив деструкцию органической матрицы методом мокрого озоления в микроволновой системе пробоподготовки. Была проведена оценка суммарного индекса токсической нагрузки относительно контрольных образцов. При значении коэффициента, равном 1, элементная нагрузка опытной и контрольной групп одинакова, при значении > 1 и function show_abstract() { $('#abstract1').hide(); $('#abstract2').show(); $('#abstract_expand').hide(); }
Бесплатно
Статья научная
Вирусные инфекции оказывают выраженное негативное влияние на рост, развитие и продуктивность сельскохозяйственных культур, вызывая значительные потери урожая во всем мире. Одним из ключевых механизмов повреждающего действия вирусов служит индукция окислительного стресса, сопровождающегося избыточным накоплением активных форм кислорода (АФК) в растительных клетках. Для поддержания клеточного гомеостаза растения используют сложную антиоксидантную систему, включающую как ферментативные компоненты (каталаза, аскорбатпероксидаза и др.), так и неферментативные низкомолекулярные метаболиты — аскорбат, глутатион и токоферолы, формирующие взаимосвязанную аскорбат—глутатион—токофе-рольную систему защиты. Вирус скручивания листьев винограда GLRaV-3 относится к роду Ampelovirus (семейство Closteroviridae), это один из наиболее распространенных и экономически значимых патогенов виноградной лозы. Инфекция сопровождается характерными симптомами, включая покраснение или пожелтение листьев, их скручивание и снижение накопления сахара в ягодах, что в конечном итоге отражается на качестве и объеме урожая. В настоящей работе впервые установлено, что инфицирование вирусом GLRaV-3 приводит к скоординированной перестройке аскорбат—глутатион—токоферольной системы растений винограда, сопровождающейся достоверными изменениями содержания аскорбата, глутатиона и токоферолов и усилением активности ключевых антиоксидантных ферментов (каталазы и аскорбатпероксидазы). Показано, что повышение содержания компонентов триады аскорбат—глутатион—токоферол тесно коррелирует с интенсивностью вирусной нагрузки и степенью липидной пероксидации (содержание малонового диальдегида, МДА), что свидетельствует об их участии в регуляции клеточного редокс-гомеостаза при вирусном стрессе. Скоординированное функционирование этой триады сопровождается усилением антиоксидантной защиты и, по-видимому, может быть связано с метаболической перестройкой клеток, включая процессы, ассоциированные с биосинтезом вторичных метаболитов. Целью исследования было комплексное изучение антиоксидантного потенциала триады аскорбат—глутатион—токоферол для оценки ее роли в формировании устойчивости растений винограда к вирусу скручивания листьев серотипа 3 (GLRaV-3). В 2022-2023 годах были проведены обследования для выявления симптомов болезни скручивания листьев винограда (grapevine leafroll disease, GLD) в основных регионах Азербайджана (Шамахы, Исмаиллы и Сальян), где выращивается виноград. Образцы собирали с растений белого винограда сорта Баянширэ и красных сортов Мэдрэса и Кара Шаны. Контролем служили здоровые и полностью свободные от вирусов листья растений. Образцы были проанализированы на наличие вируса скручивания листьев винограда серотипа 3 (GLRaV-3) с использованием трех диагностических методов: быстрого одноэтапного иммунохроматографического анализа AgriStrip, иммуноферментного анализа DAS-ELISA (двойной сэндвич-метод) и метода обратной транскрипции с последующей полимеразной цепной реакцией (ОТ-ПЦР). Содержание токоферолов в образцах определяли спектрофотометрически с помощью реакции Эммери‑Энгеля, содержание восстановленного глутатиона — в реакции с 5,5´-дитиoбис-2-нитробензойной кислотой. Интенсивность процессов перекисного окисления липидов в растениях оценивали с пересчетом на содержание МДА в здоровых и инфицированных образцах листьев. Количество МДА определяли спектрофотометрическим методом, основанным на реакции с тиобарбитуровой кислотой. Также оценивали концентрацию аскорбиновой кислоты (АК). Активность фермента аскорбатпероксидазы АПО определяли посредством регистрации снижения оптической плотности за счет окисления аскорбиновой кислоты при l = 290 нм. Активность фермента каталазы (КАТ) определяли при l = 240 нм, измерения проводили на основе скорости разложения H2O2 за 1 мин. По результатам исследований вирусоподобные симптомы были выявлены на красных и белых сортах, а ОТ-ПЦР подтвердила наличие инфекции в 21 из 52 образцов (40,3 %). Наибольшая распространенность заболевания отмечена в регионе Сальян (32 %), меньшая — в Исмаиллы (28 %) и Шамахы (16 %), что свидетельствует о региональных особенностях циркуляции вируса. Биохимический анализ показал прямую зависимость между вирусной нагрузкой и выраженностью окислительного стресса у сорта Кара Шаны. Содержание МДА достоверно (p < 0,05) увеличивалось во всех инфицированных вариантах (6,5-7,9 мкмоль•г-1 сырой массы) по сравнению с контролем (2,27 мкмоль•г-1 сырой массы), что указывает на повреждение мембран. Одновременно наблюдалась активация антиоксидантной системы: активность аскорбатпероксидазы и каталазы возрастала соответственно в 1,5-2,2 и 1,6-2,0 раза (p < 0,05). Содержание восстановленного глутатиона увеличивалось в 1,6-2,4 раза, аскорбиновой кислоты и токоферолов — также возрастало, достигая максимальных значений при средней и высокой вирусной нагрузке.
Бесплатно
Статья научная
Внеклеточные везикулы (extracellular vesicles, EVs), выделенные из фолликулярной жидкости (ФЖ) яичников, вовлечены in vivo в регуляцию мейоза в женских половых клетках, в связи с чем в последние годы EVs активно изучаются как потенциальные регуляторы качества ооцитов с целью повышения эффективности технологии получения эмбрионов in vitro (in vitro embryo production, IVP). В представленной работе мы впервые исследовали компетенцию к эмбриональному развитию у ооцитов коров ( Bos taurus ) при культивировании в присутствии EVs в процессе созревания и старении in vitro перед экстракорпоральным оплодотворением. Цель представленной работы заключалась в изучении влияния тестируемых условий на возрастные трансформации в зрелых ооцитах в процессе созревания in vitro (in vitro maturation, IVM) с точки зрения их способности после оплодотворения развиваться до стадии бластоцисты, а также качества получаемых IVP эмбрионов. EVs из ФЖ выделяли методом дифференциального ступенчатого центрифугирования и ультрацентрифугирования при 100 000 g. В полученной везикулярной фракции содержание общего белка составляло 37,5 мкг/мл ФЖ. Образцы проанализировали с использованием трансмиссионной электронной микроскопии, которая подтвердила наличие EVs, соответствующих по размерам экзосомам, в выделенных препаратах. Для функциональных экспериментов ооцит-кумулюсные комплексы (ОКК) культивировали с целью созревания в среде ТС-199, содержащей бычий сывороточный альбумин (3 мг/мл), пируват натрия (0,5 мМ) и эпидермальный фактор роста (EGF, 100 нг/мл) в отсутствие (контроль) или в присутствии EVs. Везикулярный белок добавляли в среду IVM в физиологической концентрации (на 1 мл среды количество EVs, выделенное из 1 мл ФЖ). Через 24 ч созревания ОКК переносили в среду старения и культивировали еще в течение 12 ч, после чего 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, и их качество. Последнее оценивали на основании общего числа ядер в эмбрионах, которое подсчитывали с помощью цитологического анализа. Всего было проведено четыре независимых эксперимента. Число ОКК в каждой экспериментальной группе варьировало от 116 до 121. Доля раздробившихся после оплодотворения ооцитов в контроле была ниже, чем в опыте (53,5±2,9 против 63,8±2,9 %, p function show_abstract() { $('#abstract1').hide(); $('#abstract2').show(); $('#abstract_expand').hide(); }
Бесплатно
Статья научная
Внеклеточные везикулы, выделенные из фолликулярной жидкости (follicular fluid-derived extracellular vesicles, ffEVs) яичников, вовлечены in vivo в регуляцию оогенеза, что делает их перспективным объектом для оптимизации протоколов созревания ооцитов in vitro (in vitro maturation, IVM) и, как следствие, повышения эффективности получения эмбрионов in vitro (IVP). В настоящей работе мы впервые установили, что внеклеточные везикулы (extracellular vesicles, EVs) из фолликулярной жидкости (ФЖ) овариальных фолликулов малого (3-6 мм) и большого (более 6 мм) размеров равным образом положительно влияют на способность ооцитов развиваться до стадии бластоцисты после экстракорпорального оплодотворения. Цель представленной работы заключалась в изучении влияния внеклеточных везикул из фолликулярной жидкости различного фолликулярного происхождения в среде созревания коровьих ооцитов на их способность к эмбриональному развитию в условиях in vitro. Опыты проводили в ФГБНУ ФИЦ ВИЖ им. Л.К. Эрнста в 2024 году. ФЖ собирали аспирацией из коровьих фолликулов диаметром 3-6 мм (Small Follicles, SF) и более 6 мм (Large Follicles, LF) и последовательно центрифугировали при 300, 2000 и 12000 g в течение 15 мин, чтобы освободить ее соответственно от клеточного дебриса, апоптотических телец и крупных микровезикул. EVs из очищенной ФЖ выделяли посредством ультрацентрифугирования при 100 000 g. В результате из жидкости SF и LF были получены фракции, обогащенные EVs и содержащие соответственно 46,8 и 39,2 мкг тотального белка/мл ФЖ. Образцы проанализировали с использованием трансмиссионной электронной микроскопии, которая подтвердила, что в выделенных препаратах присутствуют EVs, соответствующие по размерам экзосомам. Ооциты коров созревали in vitro в контрольной среде (ТС-199, содержащей бычий сывороточный альбумин — 3 мг/мл, пируват натрия — 0,5 мМ и эпидермальный фактор роста — 100 нг/мл) или в среде IVM, дополненной ffEVs из ФЖ малых (ffEVs-SF) и больших (ffEVs-LF) фолликулов. Везикулярный белок добавляли в среду IVM в физиологической концентрации (на 1 мл среды количество EVs, выделенное из 1 мл ФЖ). Через 24 ч созревания ооциты подвергали экстракорпоральному оплодотворению (ЭКО) 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). В полученных Бл определяли общее число ядер и долю ядер с признаками апоптоза (цитологический анализ). Доля созревших ооцитов была сходной в экспериментальных группах и варьировала от 81 до 84 %. Присутствие ffEVs в среде IVM не изменяло долю раздробившихся ооцитов после оплодотворения in vitro, которая составила 77,0±2,3, 81,3±2,0 и 83,3±2,5 % соответственно для контроля, ffEVs-SF и ffEVs-LF. Тем не менее было выявлено положительное влияние ffEVs как из малых, так и больших фолликулов на развитие созревших ооцитов до стадии Бл. При культивировании ооцитов в контрольной среде выход Бл составлял 24,0±3,0 %. Введение ffEVs-SF и ffEVs-LF в среду IVM повышало этот показатель соответственно до 37,4±0,7 (p < 0,01) и 41,7±1,0 % (p < 0,001). Было обнаружено положительное влияние везикул обоих видов на качество полученных Бл. В сравнении с контролем в группах ffEVs-SF (p < 0,01) и ffEVs-LF (p < 0,001) наблюдалось увеличение общего числа ядер в Бл, а также снижение доли ядер в Бл с признаками апоптоза (p < 0,001). Таким образом, использование ffEVs из ФЖ как малых, так и больших овариальных фолликулов в процедуре IVM повышает компетенцию коровьих ооцитов к развитию до стадии Бл после ЭКО, а также улучшает качество полученных бластоцист. Следовательно, ffEVs могут быть использованы для повышения эффективности получения эмбрионов крупного рогатого скота in vitro.
Бесплатно
Влияние внешнего g-излучения на общее содержание белка в лимфоцитах и тромбоцитах овец
Статья научная
Дулиновой и др., что приводит к изменениям различных биохимических процессов в клетке, выявленным у лабораторных и сельскохозяйственных животных. Известно, что при облучении ядросодержащих клеток происходит деградация хроматина и ДНК и угнетение белкового синтеза. В то же время имеются сведения об увеличении количества белка в лейкоцитах и тимоцитах крыс при действии рентгеновского и g-нейтронного излучений. Данные о содержании белка в клетках периферической крови сельскохозяйственных животных практически отсутствуют. Исследовали общее содержание белка в лимфоцитах и тромбоцитах, выделенных из периферической крови овец породы прекос и величину фотометрического показателя клеток. Животных подвергали воздействию тотального внешнего g-излучения в дозах 2 и 4 Гр. Облучение овец вызывало повышение общего содержания белка в 1,7-4,7 раза на 1-30-е сут и фотометрического показателя в 1,4-3,6 раза на 1-10-е сут у лимфоцитов, тогда как у тромбоцитов исследуемые параметры практически не имели достоверных отличий от контрольных значений на протяжении всего срока исследования (30 сут).
Бесплатно
Влияние вторичных метаболитов грибов рода Trichoderma на посевные качества семян гороха
Статья научная
Исследовали действие вторичных метаболитов орловской популяции грибов рода Trichoderma на посевные качества семян, рост и развитие проростков гороха ( Pisum sativum L.). Показано, что исследуемый экстракт в концентрации 10 -8-10 -9% стимулирует энергию прорастания, лабораторную всхожесть семян, рост и развитие проростков, а также отложение запасных питательных веществ в растениях гороха посевного.
Бесплатно
Статья научная
Разработка программ маркерной селекции должна основываться на полиморфизмах, генетическое влияние которых на показатели продуктивности и племенной ценности животных достоверно и значимо. Перспективы использования геномной селекции у свиней связывают с разработкой ДНК-матриц низкой плотности (LD, low density) с включением в них SNP (single nucleotide polymorphisms), отобранных по результатам GWAS-анализа (genome-wide association studies) с использованием HD-панелей (high destiny). Потенциальными ДНК маркерами для включения в LD-панели служат гены инсулиноподобного фактора роста 1 ( IGF2 ), рецептора холицистокинина А ( CCKAR ), рецептора меланокортина 4 ( MC4R ). Многочисленные исследования свидетельствуют о достоверном влиянии этих генов на вариацию таких фенотипических показателей, как конверсия корма, скорость роста, наращивание мышечной массы, отложение жира у свиней. Целью настоящей работы было изучение комплексного влияния генотипов по IGF2, CCKAR и MC4R на показатели мясной и откормочной продуктивности у свиней ( Sus scrofa ) пород крупная белая и ландрас российской селекции...
Бесплатно
Статья научная
Скорость генетического прогресса по низконаследуемым признакам воспроизводства у свиней может быть увеличена за счет интеграции в селекционные программы ДНК-маркеров, ассоциированных с локусами количественных признаков (QTL) репродуктивных качеств (маркерная селекция, marker-assisted selection, MAS). В представленной работе впервые получены результаты, указывающие на отсутствие значимого влияния гена IGF2 на фертильность свиноматок. Сопряженность генов ECR F18 / FUT1 , ESR и MUC4 с оценками племенной ценности по собственной продуктивности свиноматок оказалась значимой и подтверждала взаимосвязь генетических и физиологических механизмов формирования репродуктивных особенностей свиней. Целью настоящих исследований была оценка влияния ДНК-маркеров IGF2 (инсулиноподобный фактор роста 2), ECR F18 / FUT1 (рецептор Escherichia coli F18), ESR (эстрогеновый рецептор) и MUC4 (муцин 4) на признаки фертильности свиноматок пород крупная белая и ландрас. Материалом служили данные первичного учета показателей воспроизводительных качеств по результатам первых трех опоросов свиноматок ( Sus scrofa ) пород крупная белая ( n = 894) и ландрас ( n = 513) в ООО «Селекционно-гибридный центр» (Воронежская обл.)...
Бесплатно
Влияние засоления на некоторые показатели водного обмена у растений ячменя (Hordeum vulgare L.)
Статья научная
Одна из основных причин снижения урожая хлебных злаков на засоленных почвах - нарушение водного и ионного баланса клеток, поэтому обязательным условием успешного роста и развития растений при засолении служит их способность поддерживать необходимый уровень водного обмена, что особенно важно на начальных этапах онтогенеза, когда растения наиболее чувствительны к воздействию стресс-факторов. Вследствие этого изучение показателей водного режима у злаков весьма актуально, однако необходимо отметить относительно низкую изученность вопросов, связанных с изменением водного обмена растений при засолении. В настоящей работе мы впервые показали, что уже у 10-суточных проростков ячменя при засолении активизируются адаптивные реакции, направленные на сохранение водного режима растений. Целью исследования было изучение влияния умеренного и сильного засоления на некоторые показатели водного обмена растений ячменя. Опыты проводили в 2023-2024 годах в Институте биологии Карельского научного центра РАН (ИБ КарНЦ РАН). Использовали ячмень (Hordeum vulgare L.) ярового сорта Нур, рекомендованный для выращивания в Нечерноземной зоне и характеризующийся пластичностью к изменению почвенных условий. В лабораторных условиях семена проращивали в темноте при 25 °С в чашках Петри (ГОСТ 12038-84. М., 2011). Наклюнувшиеся семена по 10 шт. помещали в сосуды объемом 0,5 л с крышками, в которых были проделаны отверстия. В контрольном варианте в сосуды наливали 1/2 питательный раствор Хогланда-Арнона, в опытных вариантах к питательному раствору добавляли NaCl (х.ч.) в концентрациях 100 и 150 мМ. Растения контрольного и опытных вариантов выращивали в контролируемых условиях среды под светоустановкой в течение 7 сут при температуре 20-22 °С, влажности 60-70 %, ФАР 100 мкмоль/(м2·с) и 14-часовом фотопериоде. По завершении опыта определяли содержание ионов Na+ и Cl- в побегах, сырую биомассу побегов, оводненность тканей побегов (ОВ), относительное содержание воды (RWC) в листе, общую потерю воды листом (LWL), состояние устьичного аппарата (число устьиц и диаметр устьичной щели), устьичную проводимость и интенсивность транспирации. Содержание Na+ определяли атомно-абсорбционным методом с использованием спектрофотометра АА-7000 («Shimadzu», Япония); Cl- - потенциометрическим методом с помощью потенциометра Анион 4100 («Инфраспак-Аналит НПП», Россия). Подсчет числа устьиц на абаксиальной стороне листа, измерение площади и диаметра устьичной щели осуществляли методом отпечатков с использованием светового микроскопа Микмед 2 («Ломо», Россия) и окуляр-микрометра. Устьичную проводимость и интенсивность транспирации измеряли с помощью установки для исследования CO2-газообмена и водяных паров HCM-1000 («Heinz Walz GmbH», Германия). Выявлено, что при умеренном и сильном засолении содержание ионов Na+ в побегах ячменя увеличивалось соответственно более чем в 150 и 170 раз по сравнению с контролем, а ионов Cl- - в 8 и 9 раз. При этом в опытных вариантах растения имели более низкое по сравнению с контролем RWC в листьях, но выраженного их завядания и потери тургора не наблюдалось. Оводненность тканей также сохранялась на необходимом уровне, что во многом обеспечивалось увеличением в условиях засоления водоудерживающей способности листьев, частичным закрытием устьиц и замедлением скорости транспирации. В частности, показатель LWL, характеризующий потерю воды листом, оказался при умеренном и высоком засолении меньше соответственно на 37 и 42 %, чем в контроле, что свидетельствует об увеличении водоудерживающей способности. Устьичная проводимость была снижена более чем на 40 % по сравнению с контролем, а скорость транспирации на 40 и 60 % в зависимости от концентрации соли, что свидетельствовало о частичном закрытии устьичной щели в стрессовых условиях. Обнаруженное у опытных растений снижение накопления сырой биомассы побега, очевидно, было следствием торможения роста как адаптивной реакции на стрессовое воздействие. Таким образом, уже на ранних стадиях развития ячменя сорта Нур умеренное и сильное засоление приводит к целому ряду физиолого-биохимических изменений, которые способствуют сохранению водного режима растений, что, по крайней мере отчасти, объясняет высокую солеустойчивость культуры.
Бесплатно
Влияние картофельного сока на некоторые показатели иммунного профиля и микробиоту кишечника крыс
Статья научная
Исследования микробиоты кишечника и связанной с ней иммунной защиты относятся к важным направлениям в физиологии питания, поскольку все три фактора (пища-кишечная микробиота-иммунные клетки) непрерывно взаимодействуют между собой и участвуют в формировании резистентности макроорганизма к вирусным и бактериальным инфекциям. Введение в рацион растительных компонентов может заметно улучшить состав микробиоты кишечника и эффективность иммунной защиты. Картофель (Solanum tuberosum L.) - традиционный продукт питания, являющийся уникальным источником макро- (белки, жиры и углеводы) и микронутриентов (аскорбиновая кислота, ниацин, рибофлавин, тиамин, железо, фосфор, кальций, калий, антоцианы, каротиноиды). Одним из способов сохранить высокое содержание и биодоступность функциональных пищевых компонентов картофеля может стать его употребление в виде сока из неочищенных клубней, не подвергавшихся термической обработке. Состав клубней и получаемого из них сока значительно варьируются в зависимости от сортовых особенностей картофеля, окраски его мякоти и кожуры, содержания вторичных метаболитов. Ожидаемо, что различия в химическом составе сока определяют специфичность его действия на организм. Однако ранее эксперименты, подтверждающие эту гипотезу, не проводились. Цель исследования - сравнительная оценка влияния сока, полученного из неочищенных клубней картофеля сортов с разной пигментацией клубней, на иммунный профиль и микробиоту кишечника крыс. В эксперименте на шнековой соковыжималке получали сок из трех сортов картофеля: Багира (фиолетовый картофель), Лила (розовый картофель) и Аляска (белый картофель). Все сорта картофеля исследовали на содержание сухого вещества, крахмала, протеина, моно- и дисахаров, витамина С. Полученный сок выпаивали крысам в первой половине дня. В эксперименте использовали четыре группы нелинейных крыс-самцов по 9 особей в каждой (возраст 9-10 нед), три группы получали сок из фиолетового, розового и белого картофеля, одна (контроль) получала питьевую воду. В начале эксперимента (фон, 0-е сут) проводили взвешивание животных, отбирали образцы цельной крови для гематологических и иммунологических исследований, а также фекалий для бактериологического анализа. Далее в течение 4 нед экспериментальной диеты крыс всех групп еженедельно взвешивали. На 28-е сут отбирали образцы цельной крови и фекалий для проведения повторных лабораторных исследований. Гематологические показатели определяли на полуавтоматическом ветеринарном анализаторе Abacus Junior Vet («Diatron», Австрия). Лейкоцитарную формулу подсчитывали в мазках крови, окрашенных по Романовскому-Гимзе, по общепринятой методике. Подсчитывали Т- и В-лимфоциты, вычисляли Т/В-индекс, показатель фагоцитарной активности, фагоцитарный индекс, рассчитывали индекс системного воспаления, индекс системного воспалительного ответа, совокупный индекс системного воспаления, соотношение числа нейтрофилов и лимфоцитов, тромбоцитов и лимфоцитов, моноцитов и лимфоцитов. Бактериологические исследования проводили в соответствии с рекомендациями по выявлению условно-патогенных микроорганизмов в клинической микробиологии. Применяли методы описательной статистики, выполняли попарную оценку различий (U-критерий Манна-Уитни) и построение диаграмм (программы Jamovi, «The Jamovi Project», Австралия; https://www.jamovi.org/, Microsoft Office Excel 2023). Результаты считали статистически значимыми при p function show_abstract() { $('#abstract1').hide(); $('#abstract2').show(); $('#abstract_expand').hide(); }
Бесплатно
Статья научная
Технологии получения гаплоидов и удвоенных гаплоидов позволяют создавать гомозиготные линии и сокращать сроки селекционного процесса. В селекции тритикале (× Triticosecale Wittmack) для получения гаплоидных растений применяется метод андрогенеза (культура пыльников и культура изолированных микроспор), основная проблема которого заключается в низкой эффективности получения зеленых растений. В настоящей работе в культуре изолированных пыльников тритикале впервые установлено, что положительный эффект зеатина обусловлен эффективностью индукционной стадии андрогенеза - увеличением числа эмбриогенных структур. Цель исследования - оценить андрогенетический потенциал различных генотипов тритикале на индукционной питательной среде, различающейся источником цитокининов (кинетин и зеатин). В работе использовали селекционные образцы озимой тритикале селекции ФГБНУ ФАНЦ Юго-Востока: № 1 (Зимогор/озимая мягкая пшеница, Л.39), № 2 (ДН-21/Каприз), № 3 (Вокализ//МАГ/Водолей), № 4 (МАГ/Водолей//ТИ-17) и № 5 (Зубр/ТИ-17). Донорные растения выращивали на богаре в полевых условиях научного стационара в 2023 году (ФГБНУ ФАНЦ Юго-Востока, г. Саратов). Срезанные побеги помещали в холодильник и выдерживали при 4 °С в течение 14 сут. Колосья обрабатывали коммерческим препаратом Белизна (ООО «ВХА», Россия) в течение 8 мин, затем трижды промывали стерильной дистиллированной водой. Для культивирования пыльников в качестве базовой использовали агаризованную питательную среду С-17, содержащую 2,4-дихлорфеноксиуксусную кислоту (2,4-Д, 2 мг/л) («SERVA», Германия), кинетин (0,4 мг/л) («SERVA», Германия) или зеатин (0,4 мг/л) («SERVA», Германия), 9 % сахарозу («SERVA», Германия). Пыльники культивировали в темноте в течение 5-6 нед в климатостате КС-200 (ОАО «Смоленское СКТБ СПУ», Россия) при 25-28 °С. Андрогенетические структуры размером более 2 мм переносили на питательную среду Мурасиге-Скуга MS для регенерации растений с содержанием ИУК 0,5 мг/л, кинетина 0,2 мг/л и сахарозы 3 %. Регенерация растений проходила при 16-часовом фотопериоде, освещении 10 тыс. лк и температуре 25-28 °С. Растения-регенеранты яровизировали в условиях in vitro при 4 °С в течение 2 мес. Яровизированные растения высаживали в питательный грунт ТЕРРАВИТА (ООО «НОРД ПАЛП», Россия) в отдельные стаканчики и культивировали в растильном боксе до стадии кущения. Эффективность андрогенеза оценивали по следующим показателям: число эмбриогенных пыльников и число андрогенетических структур (АС/100 КП) на 100 культивируемых пыльников, число андрогенетических структур на 100 эмбриогенных пыльников (АС/100 ЭП), общее число регенерантов на 100 культивируемых пыльников и на 100 андрогенетических структур (Р/100 КП и Р/100 АС), число зеленых и альбиносных растений на 100 культивируемых пыльников и на 100 андрогенетических структур (ЗР/100 КП и АР/100 КП, ЗР/100 АС и АР/100 АС). Выход АС в среднем составил 9,8 (варьирование 3,0-23,2) на среде с кинетином и 15,2 (варьирование 4,8-31,0) на среде с зеатином. В общей сложности из 21216 КП сформировалось 2972 АС, из которых 1118 на среде с кинетином, 1854 - с зеатином. Этап индукции андрогенеза в среднем по пяти генотипам проходил в 1,7 раза эффективнее при добавлении зеатина в сравнении с кинетином. Средние значения эффективности регенерации на 100 КП составили 2,2 для кинетина (варьирование 0,5-6,7) и 3,2 для зеатина (варьирование 0,5-8,3). Однако преимущества зеатина по выходу регенерантов по отношению к андрогенетическим структурам, дифференциация которых определяет успех регенерации, проявилась только у двух селекционных образцов. У трех селекционных образцов было отмечено статистически значимое (p ≤ 0,05) снижение выхода регенерантов из АС, сформированных на среде с зеатином. Число зеленых растений на 100 АС в среднем по генотипам составило 7,0 для кинетина и 4,7 для зеатина. Таким образом, улучшение эффективности культивирования пыльников тритикале по параметрам индукции андрогенеза при добавлении в индукционную питательную среду зеатина не сопровождалось увеличением параметров, характеризующих регенерацию растений. Положительный эффект зеатина в сравнении с кинетином при получении гаплоидных растений тритикале в культуре пыльников обусловлен эффективностью индукционной стадии, то есть более высокой частотой формирования андрогенетических структур, а не их улучшенной дифференцировкой.
Бесплатно
Статья научная
В последнее время все большее внимание уделяется использованию в кормлении сельскохозяйственной птицы различных препаратов фитазы. Современный рынок предлагает широкий ассортимент фитазных препаратов, в основном на основе фитаз микробного происхождения класса А (PhyА) и класса С (PhyС). Однако при прохождении таких препаратов через желудочно-кишечный тракт птицы происходят существенные потери фермента вследствие кислотной денатурации и протеолиза. Технология инкапсуляции фитазы в клетках дрожжей-продуцентов в качестве микроконтейнеров позволяет существенно сократить потери фермента, а также увеличить его термостабильность. Экстремофильные дрожжи Yarrowia lipolytica - перспективный объект современной биотехнологии, в частности для получения инкапсулированной фитазы. В настоящей работе впервые представлены доказательства высокой усвояемости японскими перепелами породы маньчжурские золотистые фитат-содержащих продуктов в присутствии инкапсулированной ОРФ относительно контроля и коммерческого препарата фитазы Ладозим прокси. Целью работы была оценка влияния кормовых добавок с содержанием фитаз грибного и бактериального происхождения на биохимические показатели японских перепелов. Исследования проводили в 2022 году на базе СГЦ «Загорское ЭПХ» - филиала ФНЦ ВНИТИП РАН (г. Сергиев Посад, Московская обл.) на перепелах (Coturnix japonica) породы маньчжурские золотистые. В рационе перепелов использовали наработанные пилотные партии кормовой добавки, содержащей микроинкапуслированную фитазу Obesumbacterium proteus , и коммерческую фитазу Ладозим прокси из Aspergillus ficuum (ООО «Биопрепарат», Россия), с активностью соответственно 500 и 4500 ед. фитазы/г. Для получения кормовой добавки на основе микроинкапуслированной фитазы O. proteus была проведена модификация методики получения биомассы клеток дрожжей Yarrowia lipolytica Po1f pUV3-Oр, трансформированных геном фитазы из O. proteus на основании вектора pUVLT2 с промотором митохондриального порина VDAC (Voltage Dependent Anion Channel). Было сформировано шесть групп перепелов 1-суточного возраста по 25 гол. в каждой, которые получали следующие типы корма: I группа (контроль+) - корм с содержанием общего фосфора 0,8 % (0,45 % доступного фосфора) без добавок; II группа (контроль-) - корм с содержанием общего фосфора 0,6 % (0,35 % доступного фосфора) без добавок; III группа - корм с добавкой микроинкапсулированной фитазы O. proteus в дозе 500 ед. фитазы/кг корма и содержанием общего фосфора 0,6 % (0,35 % доступного фосфора); IV группа - корм с добавкой микроинкапсулированной фитазы O. proteus в дозе 500 ед. фитазы/кг корма и содержанием общего фосфора 0,8 % (0,45 % доступного фосфора); V группа - корм с добавкой, содержащей искусственно внесенную коммерческую фитазу Ладозим прокси из A. ficuum в дозе 4500 ед. фитазы/кг корма, и содержанием общего фосфора 0,8 % (0,45 % доступного фосфора); VI группа - корм с добавкой, содержащей искусственно внесенную коммерческую фитазу Ладозим прокси из A. ficuum в дозе 4500 ед. фитазы/кг корма, и содержанием общего фосфора 0,6 % (0,35 % доступного фосфора). При выведении перепелов из эксперимента на 42-е и 60-е сут были отобраны образцы крови и тканей у 4 особей из каждой группы и определены гематологические показатели на автоматическом анализаторе URIT-3020 No 3020E01663 (КНР). Образцы тканей (грудные и бедренные мышцы) использовали для получения гистологических препаратов. Криосрезы анализировали с помощью микроскопа Axio Imager D2 («Zeiss», Германия) при увеличении ½400. На первом этапе развития (42-е сут) введение в рацион перепелов фитаз уменьшало показатели печеночных аминотрансфераз, щелочной фосфатазы и глюкозы, а также увеличивало содержание белка сыворотки крови. При введении в рацион птицы коммерческого препарата при дефиците фосфора в возрасте 60 сут наблюдалось возрастание содержания аспартатаминотрансферазы, щелочной фосфатазы, холестерина и триглицеридов, в то время как при применении инкапсулированной фитазы из O. proteus отмечалось увеличение количества общего белка и снижение печеночных ферментов. В 60-суточном возрасте в условиях полноценного приема фосфора кормовая добавка увеличивала содержание фосфора в сыворотке крови на 60 и 40 % для групп бактериальной и грибной фитазы, соответственно. Микроструктурный анализ гистологических срезов грудных мышц показал, что в мышцах перепелов, принимающих фитазу в качестве кормовой добавки, наблюдалась более упорядоченная архитектура миофибрилл с четко выраженными саркомерами, окрашенными ядрами миоцитов и поперечной исчерченностью волокон, что свидетельствовало о высоких качественных и технологических свойствах мяса.
Бесплатно
Влияние криоконсервации на биологические параметры семени у гибридов романовской породы и архара
Статья научная
Криоконсервация генетического материала и искусственное осеменение - важнейшие элементы вспомогательных репродуктивных технологий. Создание криобанков биоматериала, полученного от высокоценных производителей, обеспечивает получение максимально возможного количества потомков. Эта технология позволяет более эффективно использовать генетический материал, сохранять и восстанавливать численность редких и исчезающих видов, а также проводить скрещивание и гибридизацию между изолированными популяциями. Сперматозоиды служат наиболее распространенным биоматериалом, используемым в программах по сохранению и восстановлению генетических ресурсов дикой фауны и домашних животных, что связано с доступностью и легкостью получения спермы. В овцеводстве использование репродуктивной технологии носит локальный характер. Одна из причин этого - низкая эффективность заморожено-оттаян-ного семени, получаемого от баранов-производителей. Замораживание и оттаивание приводят к гибели значительной часть клеток, повреждению их отдельных органелл или сегментов. Свойства спермы гибридных баранов, полученных посредством скрещивания домашних и диких видов Ovis, остаются неизученными. Целью представленного исследования была оценка влияния цикла замораживания и оттаивания на биологические параметры семени баранов-производителей романовской породы и гибридов с архаром ( Ovis ammon ). Материалом для исследований служила сперма гибридных баранов с разной долей кровности по романовской породе и архару: гибрид F1 ( n = 1, 50 % крови архара, получен посредством хирургического осеменения романовской овцы заморожено-оттаянным семенем архара), возвратный кросс BC1 ( n = 5, 25 % крови архара, получен при скрещивании романовских овец с бараном F1), возвратный кросс BC2 ( n = 5, 12,5 % крови архара, получен посредством скрещивания романовских овец с баранами BC1). Сперму романовского барана (ROM) использовали в качестве контроля. Все бараны находились в одинаковых условиях кормления и содержания. Были изучены качественные и количественные показатели свежеполученного и замороженного семени, в частности процентное соотношение подвижных и неподвижных сперматозоидов, их криорезистентность, состояние акросомы и степень конденсации хроматина. При криоконсервации семени, полученного как от гибридных, так и от чистопородных животных, происходило снижение биологической полноценности сперматозоидов. У гибридных животных после криоконсервации подвижность сперматозоидов уменьшалась на 47,0 %, у чистопородных - на 50,0 %. Выявлено повышение криорезистентности у F1 по сравнению с чистопородными животными на 9,0 %, осмотической резистентности - на 20,0 %, дегидрогеназной активности - на 44,5 %. Со снижением доли кровности дикого вида отмечалось нивелирование различий по этим показателям: между группами BC2 и ROM они составляли по криорезистентности 2,2 %, по осмотической резистентности - 4,7 %, по дегидрогеназной активности - 10,0 %, по содержанию интактных акросом - 3,2 %, по аномалии головки сперматозоидов - 1,0 %, по степени фрагментации ДНК - 34,0 %.
Бесплатно
Статья научная
Симбиотический клубенек - уникальный орган, который формируется на корнях бобовых растений. Для клубеньков недетерминированного типа (с продолжительной активностью меристемы) (F. Guinel, 2009) характерна дифференцировка как клеток клубенька, так и инфицировавших его бактерий, которые преобразуются в специализированную для азотфиксации форму - бактероиды. Бактероиды, окруженные мембраной растительного происхождения, формируют органеллоподобные симбиосомы (A. Tsyganova с соавт., 2018; T. Coba de la Peña с соавт., 2018). Дифференцировка клеток в центральной части клубенька приводит к формированию неинфицированных (свободных от бактерий) и инфицированных клеток, заполненных многими тысячами симбиосом (A. Tsyganova с соавт., 2018). В результате продолжительной активности меристемы в недетерминированном клубеньке формируется гистологическая зональность. Различают меристему, зону инфекции, зону азотфиксации, а в основании зрелого клубенька формируется зона старения (F. Guinel, 2009). Очевидно, что тубулиновый цитоскелет играет важную роль в развитии клубенька, но до недавнего времени основное внимание уделялось ранним стадиям развития клубенька (A. Timmers, 2008), и лишь недавно было выявлено, что тубулиновый цитоскелет играет ключевую роль в дифференцировке клеток клубенька (A. Kitaeva с соавт., 2016). Так, было показано, что в клубеньках гороха посевного ( Pisum sativum L.) и люцерны слабоусеченной ( Medicago truncatula Gaertn.) выход бактерий в цитоплазму растительной клетки препятствует формированию свойственного неинфицированным клеткам упорядоченного паттерна кортикальных микротрубочек, ориентированных параллельно друг другу и перпендикулярно продольной оси клетки; это ведет к появлению неупорядоченного паттерна, способствующего переходу инфицированных клеток к изодиаметрическому росту (A. Kitaeva с соавт., 2016). Эндоплазматические микротрубочки создают матрицу для роста инфекционных нитей, поддерживают расположение инфекционных капель и симбиосом в инфицированных клетках (A. Kitaeva с соавт., 2016). Тем не менее не были изучены изменения в организации тубулинового цитоскелета при старении клеток клубенька. В настоящем исследовании с использованием иммуноцитохимического анализа и конфокальной лазерной сканирующей микроскопии мы изучили организацию тубулинового цитоскелета в клубеньках мутантной линии гороха SGEFix--3 ( sym26 ). Для этого мутанта характерно формирование неэффективных клубеньков с преждевременно деградирующими симбиотическими структурами (T. Serova с соавт., 2018). Показано, что в 2-недельных клубеньках мутантной линии паттерны кортикальных и эндоплазматических микротрубочек не отличались от таковых у исходной линии SGE. Так, кортикальные микротрубочки формировали неупорядоченный паттерн в меристематических и инфицированных клетках и упорядоченный - в неинфицированных и колонизированных клетках. Эндоплазматические микротрубочки окружали ядро в интерфазных клетках, формировали веретена деления и препрофазные пояски при митозе, а также окружали инфекционные нити. В то же время в зоне старения в деградирующих клетках наблюдалась полная деполимеризация тубулинового цитоскелета как в инфицированных, так и в неинфицированных клетках. У исходной линии старение индуцировалось лишь в 4-недельных клубеньках, и в стареющих клетках также наблюдалась деполимеризация микротрубочек. Таким образом, полная деполимеризация микротрубочек в различных типах клеток клубенька может быть цитологическим маркером его старения.
Бесплатно
Влияние освещения на время яйцекладки и качество куриных яиц (обзор)
Статья обзорная
Яйцекладка - сложный процесс, в котором время яйцекладки (ВЯ), цикл яйцекладки (ЦЯ) и интервал яйцекладки (ИЯ) взаимообусловлены (B.G. Roy с соавт. 2014). Настоящий обзор посвящен оценке влияния освещения на время яйцекладки и его связи с показателями качества яиц и продуктивностью кур ( Gallus gallus domsticus L.). ВЯ напрямую сопряжено со временем овуляции, которое, в свою очередь, зависит от времени пикового выброса лютеинизирующего гормона в кровь передним отделом гипофиза (S.C. Wilson с соавт., 1984). В стандартных 24-часовых свето-темновых циклах при однократном чередовании света и темноты яйцекладка происходит в основном за световой период (F. Noddegaard, 1998; Г.А. Кирдяшкина с соавт. 2009), а при режимах прерывистого освещения ассиметричного типа - в течение «субъективного дня» (P.D. Lewis с соавт., 1990; А.Ш. Кавтарашвили с соавт. 2002; А.Ш. Кавтарашвили, 2007). Снесение большей части яиц от суточного сбора происходит примерно через 5-6 ч после включения света (A.H. Zakaria, 2005), что соответствует среднему ВЯ через 13-15 ч после наступления темноты (K. Lillpers, 1991; P.H. Patterson, 1997; R.J. Etches, 1990; А.Ш. Кавтарашвили с соавт., 2019). Среднее ВЯ определяется в результате сложного взаимодействия сигналов времени «рассвета» и «заката» при превалирующем влиянии последнего (S.S. Liou с соавт., 1987; B.M. Bhati, с соавт., 1988). Увеличение продолжительности свето-темнового цикла на 1 ч (в циклах 24-30 ч) при одинаковой продолжительности фотопериода приводит к сокращению среднего ВЯ на 1,89-1,90 ч. Удлинение же продолжительности темнового периода на 1 ч внутри каждого цикла сдвигает ВЯ на 0,26-0,27 ч в сторону «заката». ВЯ влияет на качество яиц. Так, масса яиц, снесенных утром, выше, чем снесенных в более поздний период (E. Tůmová с соавт., 2010; M. Akif Boz с соавт., 2014; S. Samiullah с соавт., 2016; A.J. Kryeziu с соавт., 2011). В одних исследованиях (R.H. Harms, 1991; E. Tůmová с соавт., 2009) масса, толщина и прочность скорлупы были лучше у утренних яиц, в других (E. Tůmová с соавт., 2005, 2007; A.J. Kryeziu с соавт., 2011; C. Hrnčár с соавт., 2013) - в середине дня. У утренних яиц выше интенсивность коричневой окраски (S. Samiullah с соавт., 2016; A.J. Kryeziu с соавт. 2011) и содержание кальция в скорлупе (E. Tůmová с соавт. 2014), но ниже содержание холестерина (на 22,8 %) (E. Tůmová с соавт., 2008; M.A. Abdalla с соавт. 2018), фосфора и магния (E. Tůmová с соавт. 2014), чем у полуденных яиц. Куры, характеризующиеся ранней по времени яйцекладкой, имеют более длинный ЦЯ и более продуктивны по сравнению с теми, которые несутся в более позднее время дня. Величина коэффициента наследуемости (h2) ВЯ находится в диапазоне от 0,38 до 0,78 (K. Lillpers, 1991). Существует положительная коррелятивная связь ( r = 0,54) между продолжительностью ЦЯ и яйценоскостью (M. Bednarczyk с соавт., 2000; P. Miandmients с соавт., 1993). В связи с вышеизложенным целесообразно и перспективно включать показатель среднего ВЯ и длины ЦЯ в программу селекции по улучшению яичных и мясных кроссов. Кроме того, оптимизация ВЯ позволит рационализировать сбор яиц и улучшить их качества на птицефабриках. Влияние освещения на ВЯ и качество яиц изучалось в основном при постоянном освещении. Необходимы углубленные исследования в условиях прерывистого светового дня как при индивидуальном (с учетом порядкового номера яиц в ЦЯ), так и при групповом содержании кур.
Бесплатно
Влияние погодных условий на продукционный процесс у сортов сои северного экотипа
Статья научная
Решить проблему дефицита кормового белка в настоящее время невозможно без использования зернобобовых культур, в частности сои. Традиционные сорта сои происходят из Юго-Восточной Азии. Для продвижения сои в северные регионы созданы принципиально новые формы. В настоящее время селекция бобовых культур основывается на использовании признаков надземных частей растений, положительно коррелирующих с продуктивностью и другими хозяйственно полезными качествами, показатели корневой системы остаются вне поля зрения селекционеров. Однако при создании модели сорта, наряду с признаками фотосинтезирующих органов, необходимо учитывать физиологическую активность корней, а также характеристики донорно-акцепторных отношений в системе лист—корень. Мы изучали развитие корней и надземных органов у растений сои (ультраскороспелый короткостебельный сорт Магева, скороспелые сорта Свапа, Красивая Меча, Ланцетная, Белор, БММ 1/90) северного экотипа в разных погодных условиях (Орловская обл., 2005-2011 годы). Установлена адаптивная реакция растений при недостатке влаги, заключающаяся в увеличении массы корней и их поглощающей поверхности. Проанализированы распределение сухого вещества по органам растений сои и его реутилизация, а также реутилизация азота в зависимости от условий возделывания. Показано наличие взаимосвязи между развитием вегетативных органов и урожайностью.
Бесплатно
