Статьи журнала - Сельскохозяйственная биология
Все статьи: 1632
Статья научная
Симбиотическая эффективность (СЭ) клубеньковых бактерий (ризобий) характеризует их адаптивный потенциал и практическую значимость. Этот признак связан в первую очередь с фиксацией молекулярного азота (N2), которая осуществляется ризобиями в корневых клубеньках и контролируется генотипами обоих партнеров. Наибольшая интенсивность N2-фиксации характерна для быстрорастущих ризобий ( Rhizobium, Sinorhizobium ). Однако СЭ (влияние инокуляции ризобиями на биомассу растений) определяется многими генными системами ризобий, в том числе не участвующими в работе нитрогеназы, в связи с чем N2-фиксирующую активность и СЭ следует рассматривать как два разных симбиотических признака. Так, ризобии способны синтезировать биологически активные вещества (фитогормоны, витамины, люмихром), которые влияют на развитие растений-хозяев. Нашей целью было изучение влияния штаммов ризобий Sinorhizobium meliloti, активно фиксирующих N2, но контрастно различающихся по солеустойчивости, на показатели габитуса (соотношения различных морфометрических показателей) и продуктивности у многолетней тетраплоидной люцерны ( Medicago sativa L.) при действии солевого стресса, а также при мутациях микросимбионтов, снижающих СЭ. В работе использовали штаммы S. meliloti : 1021 (стандартный лабораторный штамм), СХМ1-188 (УФ-индуцированный мутант штамма СХМ1, обладающий повышенной СЭ) и СА67 (штамм, выделенный из почвы в Таджикистане). Кроме того, исследовали Tn5-индуцированные мутанты с пониженной СЭ - F (получен от штамма СА67 в настоящей работе) и GL1 (получен от штамма 1021 в университете г. Дальхаус, Канада). Семена люцерны посевной сорта Агния, устойчивого к эдафическим стрессам, были получены во Всероссийском НИИ кормов им. В.Р. Вильямса (г. Лобня, Московская обл.). Бобово-ризобиальный симбиоз изучали в микровегетационных опытах, анализируя различные морфометрические показатели (масса и длина побегов и корней) и их соотношения. Для анализа действия на СЭ солевого стресса люцерну выращивали на среде с добавлением 0,6 % NaCl. Показано, что в отсутствие стресса инокуляция всеми штаммами S. meliloti вызывала увеличение массы и длины побегов, однако длина корней люцерны снижалась. Это приводило к резкому изменению габитуса растений (соотношение длин побегов и корней возрастало в 2-3 раза), которое, по-видимому, обеспечивало высокую интенсивность их симбиотрофного развития. В условиях солевого стресса существенного изменения в соотношении длин побегов и корней при инокуляции ризобиями выявлено не было, однако соотношение массы побегов к их длине возрастало от 0,16-0,34 мг/мм до 0,52-0,68 мг/мм. У растений люцерны, инокулированных солечувствительным штаммом S. meliloti СА67 (не способен расти в присутствии 3 % NaCl), утрата СЭ сопровождалась удлинением побегов и корней соответственно на 36 и 79 %, хотя их масса не изменялась по сравнению с таковой у неинокулированных растений. У растений, инокулированных солеустойчивыми штаммами СХМ1-188 и 1021, при воздействии стресса СЭ сохранялась, однако стимулирующего действия ризобий на рост побегов и корней не обнаружили. Tn5-мутанты F и GL1, несмотря на сниженную СЭ, оказывали такое же влияние на габитус растений, как и родительские штаммы. В настоящей работе мы впервые показали, что проявление СЭ зависит от факторов двух типов - трофических (определяются интенсивностью симбиотической N2-фиксации) и регуляторных (предположительно связаны с модификациями гормонального статуса растений, влияющими на активность корневых и побеговых меристем). Генетические модификации регуляторной (ростстимулирующей) активности ризобий могут быть важным подходом для оптимизации симбиотрофного питания бобовых культур азотом, а также для их адаптации к эдафическим (осмотическим) стрессам.
Бесплатно
Статья научная
Традиционное получение инбредных линий и гибридов в селекции сахарной свеклы -трудоемкий процесс, требующий длительного времени из-за 2-летнего цикла развития растений, само- и перекрестной несовместимости, инбредной депрессии. Для индукции генотипического многообразия в исходной популяции перспективны биотехнологии, в том числе гаплоидный партеногенез. Мы показали, что при индуцировании гаплоидов in vitro у сахарной свеклы ( Beta vulgaris L.) эффективна экспресс-диагностика по фенотипическим, эмбриологическим признакам, отражающим периоды развития цветоносных побегов, органов, бутонов, стадии формирования зародышевого мешка семязачатка и пыльцевых зерен. Регенерационная активность наблюдается в семязачатках с 1 по 25 бутоны, расположенных по колосовидному цветоносу плейохазия вверх от раскрывшегося цветка. Ядра и клетки женского гаметофита изолированных семязачатков этих бутонов в условиях in vitro способны к новообразованиям на всех этапах развития, но 8-ядерные или 7-клеточные зародышевые мешки наиболее компетентны к морфогенезу и переключению программы развития с гаметофитного на спорофитный путь. Наступление критического периода развития зародышевых мешков предварительно определяли по сопутствующим эмбриологическим признакам - наличию одноядерных микроспор и двух-трехклеточных пыльцевых зерен пыльников, находящихся с семязачатками в одном бутоне. Полученные нами результаты свидетельствуют, что гормональный состав питательной среды по Гамборгу (В5) служит важным фактором, который эффективно регулирует направление морфогенетического развития у изолированных семязачатков - через прямую регенерацию (эмбриоидогенез) или через каллус (гемморизогенез), что свидетельствует о тотипотентности как половых, так и соматических клеток экспланта. Полученные данные о воспроизведении in vitro гаплоидных регенерантов углубляют имеющиеся научные представления о специфике морфогенетического потенциала у растений сахарной свеклы. Стабилизирующий отбор при создании линий удвоенных гаплоидов способствует выявлению ценных морфологических признаков регенерантов. Определение числа хромосом и хлоропластов в замыкающих клетках устьиц, а также электрофоретическая подвижность изоферментов (по локусам Adh-1, Mdh-1, Mdh-2, Me-1, Idh-1, Idh-2, Gdh-1 ) могут служить маркерами при индуцировании гаплоидии и создании гомозиготных реституционных линий сахарной свеклы. Показана эффективность метода RFLP-анализа с использованием рестриктазы Hind III, позволившего впервые идентифицировать гаплоидные микроклоны по типу цитоплазмы. Молекулярные маркеры свидетельствовали, что регенеранты с нормальной цитоплазмой (N) имели один ПЦР-продукт длиной 800 п.н., у форм (S) с цитоплазматической мужской стерильностью (ЦМС) обнаруживались два продукта рестрикции (320 п.н. и 480 п.н.). Выявление гаплоидных регенерантов со стерильной цитоплазмой из исходных популяций имеет важное теоретическое и прикладное значение для селекции, облегчая задачу создания гомозиготных линий с ЦМС и высокопродуктивных гибридов на стерильной основе.
Бесплатно
Гаплотипы фертильности голштинского скота
Статья обзорная
Голштинскую породу крупного рогатого скота разводят по крайней мере в 161 стране, на долю животных голштинской и голштинизированной черно-пестрой пород в общем поголовье молочного скота в России приходится более 65 %. Однако на фоне постоянного увеличения молочной продуктивности у коров голштинской породы наблюдается снижение репродуктивной способности (A. Barbat с соавт., 2010). В настоящее время такое снижение связывают с генетическими факторами. Поступательный рост гомозиготности в культурных породах крупного рогатого скота (КРС) обусловливает возрастание негативного влияния LoF-мутаций (loss-of-function) на фертильность коров. Диагностика LoF-мутаций, ассоциированных с летальными наследственными заболеваниями, становится одним из ключевых элементов в системе генетического мониторинга популяций сельскохозяйственных животных (Ю.А. Столповский, 2010; Н.С. Марзанов с соавт., 2012). Существенный прогресс в идентификации LoF-мутаций, ассоциированных с фертильностью, был достигнут с разработкой нового подхода, названного картированием гомозиготности (C. Charlier с соавт., 2008). Он основан на генотипировании десятков тысяч SNP (single nucleotide polymorphism) с помощью чипов средней и высокой плотности и последующей идентификации регионов с потерей гомозиготности, то есть характеризующихся отсутствием одного из гомозиготных генотипов. Этот подход позволяет выявлять области хромосом, которые служат регионами-кандидатами для локализации гаплотипов фертильности, ассоциированных с эмбриональной и ранней постэмбриональной смертностью. В течение последних нескольких лет гаплотипы фертильности были идентифицированы практически во всех основных породах молочного скота: голштинской (P.M. VanRaden с соавт., 2011; S. Fritz с соавт., 2013; T.A. Cooper с соавт., 2013), джерсейской (P.M. VanRaden с соавт., 2011; T.S. Sonstegard с соавт., 2013), бурой швицкой (P.M. VanRaden с соавт., 2011; T.A. Cooper с соавт., 2013; M. McClure с соавт., 2013), монбельярдской (S. Fritz с соавт., 2013), айрширской (T.A. Cooper с соавт., 2013), симментальской (H. Pausch с соавт., 2015), у красного нордического скота (N.K. Kadri с соавт., 2014). В представленном обзоре обобщены результаты идентификации LoF-мутаций, приводящих к нарушениям воспроизводства, в геноме голштинского скота. В настоящее время в голштинской породе регистрируется 10 гаплотипов фертильности (HCD, HH0, HH1, HH2, HH3, HH4, HH5, HHB, HHC, HHD), оказывающих влияние на степень стельности и(или) ассоциированных с эмбриональной и ранней постэмбриональной смертностью на различных стадиях (J.B. Cole с соавт., 2016). Рассматриваются возможные причины распространения гаплотипов фертильности в популяциях крупного рогатого скота: интенсивное использование в искусственном осеменении быков - скрытых носителей, значительный период времени от возникновения до идентификации мутаций (18-59 лет), возможная связь гаплотипов фертильности с показателями молочной продуктивности. Дана характеристика хромосомной локализации гаплотипов фертильности, показано их влияние на степень стельности, приводятся частоты встречаемости в североамериканской популяции голштинов, описаны стадии стельности и возраст телят, на которые приходится гибель плодов и телят - носителей гаплотипов фертильности. Представлена информация о быках-производи-телях, ставших родоначальниками гаплотипов фертильности. Дана характеристика генов и соответствующих LoF-мутаций, ассоциированных с гаплотипами фертильности. Показано, что отцы более 5 % быков-производителей, используемых в Российской Федерации, - скрытые носители гаплотипов фертильности. Это обусловливает актуальность скрининга российской популяции голштинского и голштинизированного скота с целью выявления скрытых носителей. Отмечается важная роль ДНК-диагностики в контроле и элиминации гаплотипов фертильности и ассоциированных с ними генетических дефектов в российской популяции племенного скота. Так, в первые 1-2 года генетического мониторинга среди быков-производителей диагностировалось боле
Бесплатно
Статья научная
В свете последних научных достижений та большая роль, которую играют геомагнитные процессы в разнообразных явлениях на Земле (в ее атмосфере, биосфере и социальной сфере) становится все более очевидной. В настоящее время известно, что изменение геомагнитного поля во времени во многом предопределяется внутрипланетарными процессами, вращением Земли, а также флуктуациями солнечной активности. В связи с этим данные о явлениях на Солнце и об изменениях в магнитном поле Земли стали широко использоваться в различных областях науки и техники и при решении многих прикладных задач. В огромном числе научных публикаций продемонстрировано воздействие искусственных магнитных полей на культуры. Однако влияние флуктуаций естественного магнитного поля Земли, обусловленных влиянием Солнца, на урожайность сельскохозяйственных растений до сих пор практически не изучено. Мы впервые оценили степень корреляции между гелиообусловленными флуктуациями магнитного поля Земли и урожайностью пшеницы для стран мира, где она возделывается. В качестве объекта анализа была выбрана статистическая урожайность этой культуры, поскольку ее ареал позволяет включить в анализ регионы с различными природными и агротехническими условиями. Фактическая информация об урожайности пшеницы была получена из статистической базы данных FAOSTAT (ФАО, Food and Agriculture Organization, FAO (http://faostat.fao.org/site/339/default.aspx)). Индекс Кр использовался как индикатор глобальной геомагнитной активности. Величины Кр индекса были осреднены по календарным дням, месяцам и годам. Среднюю величину индекса округляли до наиболее близкого к ней стандартного значения Кр. Среднемесячные величины Кр использовались для вычисления осредненных значений индекса для периода роста пшеницы. Нами установлено наличие статистически достоверной корреляции между межгодовыми изменениями в урожайности пшеницы и гелиообусловленными изменениями магнитного поля Земли. Величина коэффициента корреляции в некоторых странах достигает достаточно высоких значений. Наиболее высокие коэффициенты положительной корреляции установлены для Бельгии ( r = 0,7), Кении, Мали и Северной Кореи (для каждой из этих стран r = 0,6). Отрицательная взаимосвязь наиболее сильно проявляется для России ( r = -0,8), Украины, Молдовы, Узбекистана и Боливии ( r = -0,7). Специфика проявлений корреляции в разных странах мира позволяет предположить присутствие как прямого, так и опосредованного (через изменение метеорологических условий) влияния флуктуаций геомагнитного поля на урожайность культуры. При прямом воздействии наблюдаемая корреляция урожайности с индексом Кр, осредненным для сезона вегетации, должна быть выражена более четко, чем с Кр индексом, осредненным для года. Наш анализ выявил большее число стран со статистически значимой корреляцией в случае сезонного Кр индекса. При этом часто наблюдается следующая закономерность: в случае отрицательной корреляции с годовым значением Кр величина r возрастает при использовании сезонного индекса, а при положительной взаимосвязи между урожайностью и годовым индексом значение r в случае сезонного индекса уменьшается (иногда до статистически незначимых величин). Последнее может объясняться инертностью реакции атмосферных процессов на воздействие флуктуаций геомагнитной активности аналогично тому, что отмечают в отношении влияния Эль-Ниньо и Ла-Нинья на изменение температуры воздуха и количества атмосферных осадков (R. Stefanski, 1994). Более уверенное заключение о значимости прямого и опосредованного влияния может быть, по-видимому, получено при проведении подобного анализа для иных сельскохозяйственных культур, а также посредством уточнения сроков вегетации растений в каждом конкретном году и регионе произрастания.
Бесплатно
Гемадсорбция при африканской чуме свиней
Статья обзорная
Свойство вызывать гемадсорбцию при репродукции вируса африканской чумы свиней (АЧС) в культурах клеток костного мозга свиньи (КМС), лейкоцитов свиньи (ЛС) или перевиваемых клеток в присутствии эритроцитов свиньи характерно для большинства его изолятов (W.A. Malmquist, D. Hay, 1960). Это используется в диагностике болезни по аутогемадсорбции в крови свиней, при титровании вируса в культурах клеток, селекции аттенуированных вариантов в лабораторных условиях (А.Д. Середа с соавт., 2014). Реакция задержки гемадсорбции (РЗГАд) вместе с биопробой на иммунных свиньях применяется для классификации изолятов вируса АЧС по сероиммунотипам (Н.И. Митин с соавт., 1985). Оценка гетерогенности популяции вируса АЧС по количественной гемадсорбции («плотная», «промежуточная», «рыхлая») используется в качестве фенотипического признака изолятов, штаммов и вариантов вируса АЧС (V. Makarov с соавт., 2016). Еще один измеряемый количественно признак при гемадсорбции - доля окружности эритроцитов при их контактах с зараженными макрофагами. Установлены количественные различия сывороток крови свиней по активности в РЗГАд при постановке реакции с референтными вирулентными и полученными из них аттенуированными вариантами. Эти результаты ждут своего объяснения. Потеря способности индуцировать гемадсорбцию не критична для репродукции вируса АЧС, но часто сопровождается снижением вирулентности возбудителя. Поэтому аттенуированные варианты вируса АЧС получают, как правило, посредством селекции предельными разведениями из популяций вирулентных изолятов, выделенных из клонов с пониженной способностью к гемадсорбции (Д.В. Колбасов с соавт., 2014). При репродукции вируса развитие гемадсорбции предшествует его экзоцитозу. Вирионы не играют существенной роли в механизме гемадсорбции, однако их взаимодействие с мембраной эритроцитов помогает диссеминации вируса по организму свиней и более эффективному проникновению в клетки кишечника клещей (L.K. Dixon и соавт., 2004). Гемадсорбирующие свойства вируса АЧС определяются его трансмембранным высокогликозилированным белком CD2v (J.M. Rodríguez с соавт., 1993). Возникновение негемадсорбирующих авирулентных изолятов, вероятно, происходит в результате сдвига открытой рамки считывания (ORF) в генах EP402R и EP153R, кодирующих соответственно CD2v и лектиноподобный белок (D.A. Chapman с соавт., 2008). Высказано предположение, что гемадсорбция обусловлена взаимодействием углеводных остатков олигосахаридов гликопротеинов вируса АЧС с лектиноподобным рецептором эритроцитов свиньи.
Бесплатно
Статья научная
В последние годы в России, Евросоюзе, Индии, других странах у сельскохозяйственных животных, в том числе у овец, все чаще диагностируют скрытые формы гипомикроэлементозов (В.Т. Самохин, 2008). Синдром дефицита селена, йода и других жизненно важных элементов приводит к снижению показателей крови, изменению активности свободнорадикального окисления и процессов оксидантной защиты (Т.Н. Родионова с соавт., 2010; Д.В. Воробьев с соавт., 2011). В результате задерживается рост и развитие животных, ухудшаются интегративные функции, снижается продуктивность. Целью настоящей работы была комплексная оценка биогеохимической ситуации в Нижневолжском регионе в связи с физиологическим статусом растущих ягнят эдильбаевской породы и изучение возможности его улучшения при компенсации недостающих организму животных микроэлементов. Пробы почвы, воды, растения, органы и образцы тканей овец отбирали по В.В. Ковальскому (1974), биологические пробы сохраняли в эксикаторах. Содержание микроэлементов определяли атомно-абсорбционным методом (М.Э. Брицке, 1982), селена - флуориметрически по В.В. Ермакову (1975), йода - роданидно-нитритным методом (ГОСТ 28-548-90). Эксперименты на 4-месячных ягнятах эдильбаевской породы проводили в СПХ «Красноярец» (Красноярский р-н, Астраханская обл.) в 2014-2015 годах. Для опыта отобрали две отары ягнят-аналогов (контрольная - 252 гол., опытная - 268 гол.). Балансовый опыт выполняли на 5 контрольных и 5 опытных ярках. Ягнятам опытной группы внутримышечно вводили микроэлементный препарат для инъекций Седимин® (ООО «А-БИО», Россия), который относится к фармакологической группе средств, регулирующих метаболические процессы. Препарат представляет собой водный раствор комплексного соединения низкомолекулярного декстрана с Fe (III), стабилизированного Se и I. До опыта и по его окончании ягнят взвешивали. Кровь брали до кормления, гематологические показатели (количество форменных элементов, гемоглобина, лейкоформулу, содержание Ca, P и каротина) определяли по И.П. Кондрахину (2004). Диеновые конъюгаты (ДК) исследовали по УФ-спектрам поглощения при l = 233 нм (З. Плацер, 1970), содержание малонового диальдегида (МДА) оценивали по методике В.С. Бузламы (1997). Активность каталазы изучали по М.Л. Королюку (1980), активность глутатионпероксидазы (ГПО) - по R. Paglia с соавт. (1967). У ягнят, не получавших препарат, баланс йода и селена в организме был отрицательным, а гематологические показатели и активность антиоксидантной защиты оказались низкими. По совокупности проанализированных данных у животных был выявлен скрытый комбинированный гипомикроэлементоз по селену и йоду. Применение органического препарата Седимина профилактировало и корректировало синдром селено-йодного дефицита, достоверно (Р
Бесплатно
Статья научная
Европейский окунь ( Perca fluviatilis Linnaeus, 1758) обитает во многих водоемах Евразии и имеет промысловое значение, однако в естественной среде рыба часто подвержена инвазионным болезням, что трудно контролировать при промышленных масштабах переработки. Патогенная нематода Eustrongylides excisus широко распространена в дельте реки Волга и в больших количествах встречается у окуня. В настоящей работе впервые проведена сравнительная оценка гематологического статуса зараженных окуней естественных популяций и здоровых особей. Целью работы было изучение влияния поражения речного окуня различными инвазиями на некоторые биологические характеристики и физиологические показатели выращиваемых рыб. Исследования проводили на особях европейского окуня Perca fluviatilis (Linnaeus, 1758) обоих полов в возрасте от 0 (сеголетки) до 4 лет (четырехлетки), выловленных из естественных водоемов Нижней Волги (реки Большая Болда и Белый Ильмень, Астраханская область) в период с сентября 2016 года по июнь 2019 года. Работу выполняли на базе Инновационного центра «Биоаквапарк - научно-технический центр аквакультуры» (ФГБОУ ВО Астраханский государственный технический университет). Определяли абсолютную длину тела, длину тела до конца чешуйного покрова, массу тела и возраст рыб, рассчитывали коэффициент упитанности по Фультону. Паразитологическое исследование проводили по стандартной методике с определением паразитов в коже, плавниках, ротовой полости, жабрах, глазах, сердце, брюшной полости, мышцах, головном и спинном мозге. Кровь для анализа брали из хвостовой вены прижизненно. Более чем у 55 % выловленных особей речного окуня при вскрытии были обнаружены нематоды. У зараженных особей нематоды находились в печени (30 %), брюшной полости (45 %), кишечнике (10 %), мышцах (15 %), жабрах (5 %). Во внутренних органах и в их оболочках паразиты присутствовали как в свободном, так и в инкапсулированном состоянии, причем наиболее многочисленными были Eustrongylides excisus. При зараженности этими паразитами у рыб снижалась средняя масса тела и коэффициент упитанности по сравнению со здоровыми особями того же возраста. Однако выявленное замедление роста у больных особей было статистически недостоверным (р > 0,05), тогда как коэффициент упитанности оказался достоверно меньше, чем у незараженных рыб (трехлетки, р 4±4,17½104 у больных рыб против 137,22½104±5,26½104 кл/мм3 у здоровых), концентрации общего белка (40,81±1,19 против 48,97±2,07 г/л) и холестерина (5,17±0,28 против 6,81±0,30 ммоль/л) в сыворотке крови. Также отмечали повышение содержания гемоглобина на эритроцит (mean corpuscular hemoglobin, MCH), скорости оседания эритроцитов, общего числа лейкоцитов, тромбоцитов у зараженных особей по сравнению с незараженными. Доля патологически измененных эритроцитов в мазках крови увеличилась до 9,17±0,23 % у зараженных особей против 4,87±0,11 % у здоровых рыб. У зараженного окуня были обнаружены следующие виды патологически измененных клеток: изменения цитоплазмы клеток, изменение ядра клеток, дегенеративные изменения клетки, изменения, связанные с делением клетки.
Бесплатно
Статья научная
У яичных кур кросса Радонеж оценивали стрессовое состояние после дебикирова-ния в разном возрасте по физиологическим критериям и последующей продуктивности. Показано, что гематокритное число, концентрация глюкозы в крови, а также прирост живой массы молодняка, яйценоскость и масса яиц являются показателями, характеризующими стресс-реакцию на дебикирование и продолжительность адаптационного синдрома. Дебики-рование как хирургическая операция оказывает воздействие на состояние птицы, поэтому ее следует проводить в 1- или 28-суточном возрасте.
Бесплатно
Статья научная
Оценивали общее состояние, морфологические и биохимические показатели крови у бычков черно-пестрой породы при умеренно интенсивном и интенсивном выращивании в хозяйствах с разной степенью загрязнения почв и кормов l37Cs. У животных выявлены изменения морфологического состава крови, СОЭ, гиперхромная анемия, абсолютный, относительный и/или видовой лимфоцитоз, а также моноцитоз.
Бесплатно
Гематотоксическое действие пестицидов на теплокровных животных
Статья научная
Анализировали состав крови лабораторных животных при интоксикации пиретроидными пестицидами и коров, инфицированных вирусом лейкоза, с целью совершенствования диагностики и профилактики лейкоза крупного рогатого скота.
Бесплатно
Гемостатическая активность тромбоцитов у телят в фазу молочного питания
Статья научная
Формирование адаптивных возможностей организма во многом обеспечивается на начальном этапе индивидуального развития. Функциональные способности кровяных пластинок способствуют наилучшей текучести крови и притоку ее достаточного объема к тканям. Мы исследовали возрастную динамику гемостатической активности тромбоцитов у здоровых телят черно-пестрой породы в фазу молочного питания (на 11-е, 15-е, 20-е, 25-е и 30-е сут жизни). У телят отмечена стабильная интенсивность перекисного окисления липидов, устойчивое функционирование актино-миозинового механизма и антиоксидантной защиты тромбоцитов, стабильное содержание аденозинфосфатов и их выраженная секреции в процессе активации и агрегации. Невысокую функциональную активность тромбоцитов регистрировали in vitro и in vivo. Очевидно, это связано с постоянной активностью рецепторных и пострецепторных механизмов, определяющих функциональную готовность тромбоцитов в условиях растущего влияния окружающей среды на организм животного.
Бесплатно
Гемостатически значимая активность сосудов у поросят при потреблении растительных кормов
Статья научная
При обследования 34 здоровых поросят породы крупная белая в период с 41-х по 240-е сут жизни в сыворотке крови установлено снижение концентрации продуктов перекисного окисления липидов на фоне повышения активности антиоксидантного потенциала плазмы. Показано, что при низкой эндотелиоцитемии со всеми испытанными индукторами и их сочетаниями возрастали значения индексов антиагрегационной активности сосудистой стенки. Для эндотелиоцитов было характерно увеличение продукции антитромбина III, обеспечивающее необходимое содержание в крови антикоагулянтов сосудистого происхождения. При этом секреция тканевых активаторов плазминогена, выявляемая в условиях временной ишемии венозной стенки, усиливалась.
Бесплатно
Статья научная
На действующих конных заводах России проведено генеалогическое исследование современного состояния основных структурных единиц орловской рысистой породы — линий. На основании выполненных промеров и определения показателей работоспособности охарактеризовано развитие хозяйственно полезных признаков у жеребцов-производителей. Кроме того, дана общая количественная и возрастная оценка жеребцов-производителей, представляющих племенное ядро орловской рысистой породы на отечественных конезаводах.
Бесплатно
Генетико-селекционное улучшение сельскохозяйственных культур
Статья научная
Оценивали наследуемость, общую и специфическую комбинационную способность восьми линий кукурузы из коллекции ВНИИ кукурузы по урожайности и устойчивости к стеблевой гнили, фузариозу, гиббереллезу початков, а также хлопковой совке и I генерации кукурузного мотылька.
Бесплатно
Генетическая дифференциация индеек разных пород по микросателлитным маркерам
Статья научная
Ению важная роль отводится изучению генетических особенностей, в том числе с использованием микросателлитных локусов. При реализации международного проекта по изучению генетического биоразнообразия домашних животных (Global Project for the Measurement of Domestic Animal Genetic Diversity, MoDAD) по микросателлитным маркерам было исследовано 50 популяций разных видов птицы. Изучение биоразнообразия индеек на первоначальном этапе проводилось с использованием микросателлитных локусов курицы ( Gallus gallus ), затем были установлены информативные локусы для генома индеек ( Meleagris gallopavo ). Накоплены данные о генетических профилях, сходстве, различии и межпородной дифференциации пород индеек, разводимых в США, Италии, Венгрии и других странах. В настоящей работе впервые установлено генетическое взаимоотношение между породами индеек российской селекции и генофондной популяции университета Миннесоты на основе микросателлитных маркеров. Показано, что величина генетических дистанций между породами во многом определяется их происхождением, ареалом разведения, а также вкладом генофонда одних пород при создании и совершенствовании продуктивных качеств других. Цель работы - изучить генетическое разнообразие и межпородную дифференциацию индеек российской и зарубежной селекции с использованием микросателлитных локусов. Работа выполнялась на Северо-Кавказской зональной опытной станции по птицеводству в 2019 году. У 30 особей каждой из семи пород индеек ( Meleagris gallopavo ) отечественной селекции (белой широкогрудой, BSH; бронзовой северокавказской, BrSK; белой северокавказской, BeSK; серебристой северокавказской, SSK; московской белой, MB; черной тихорецкой, CHT; узбекской палевой, UP) были отобраны образцы крови. ДНК выделяли в соответствии с протоколом к коммерческому набору АмплиПрайм ДНК-сорб-В («ИнтерЛабСервис», Россия). Количество и качество выделенной ДНК контролировали с использованием спектрофотометра NanoDrop 2000 («Thermo Scientific», США) стандартным спектрофотометрическим методом. Генотипирование проводили по 12 микросателлитным локусам MNT9-MNT20. Для сравнения с генотипами индеек отечественных пород использовали описанные генотипы индеек (AM) генофондной фермы университета Миннесоты (Nicholas Turkey Breeding Farms). Вычисляли среднее число и число эффективных аллелей на локус (Na, Ne), степень наблюдаемой и ожидаемой гетерозиготности (Но, Не), индекс Шеннона (I). Генетическую структуру популяций оценивали на основании значений Fst и генетических дистанций по M. Nei. Для построения филогенетического дерева применяли метод ближайшего соседа (Neighbor Joining Method). Российские породы индеек и популяция АМ характеризовались низким генетическим разнообразием. Число выявленных аллелей в локусах микросаттеллитов в целом по породной выборке варьировало от 1 до 4, число аллелей на один локус колебалось от 1,0 до 1,83. Наименьшее генетическое различие установлено между породами MB и BSH. Породы BeSK, SSK и BrSK сформировали отдельный узел, при этом наибольшее генетическое удаление проявляла BrSK, образуя наибольшую по генетическому расстоянию ветвь. В отдельные ветви на относительно равном удалении выделились породы CHT, UP и популяция АМ. Таким образом, получено подтверждение, что генофонд исследованных пород и популяций домашних индеек характеризуется незначительным генетическим разнообразием по сравнению с генофондом других видов сельскохозяйственных животных.
Бесплатно
Статья научная
Пчелы среднерусской породы Apis mellifera mellifera L. зимостойки, устойчивы к ряду заболеваний, способны эффективно использовать короткий медосбор. Интрогрессия южных пород влияет на хозяйственные качества местных северных пород, отрицательно отражается на их приспособленности к природным условиям, а также снижает иммунитет, в результате чего повышается восприимчивость пчел к заражению эктопаразитами и распространяются различные заболевания, в том числе вирусные. Заражение пчел клещом Varroa destructor предрасполагает к инфицированию вирусами. Представлены данные о дифференциации популяций пчел среднерусской породы на территории Удмуртии, полученные на основании изучения морфометрических показателей (кубитальный индекс крыла — КИ) и оценки вариабельности межгенного локуса COI-COII мтДНК с использованием ПЦР. На основании анализа мтДНК степень гибридизации пчел по материнской линии в удмуртских выборках 1UD_S и 5UD_S составляла соответственно 15,38 и 60,00 %. Выборки 2UD_S-4UD_S отвечали стандарту среднерусской породы. Для всех изученных выборок (1UD_S-5UD_S) была получена средняя оценка КИ > 0,55, что подтверждает высокую вероятность их принадлежности к среднерусской породе. Однако по данным анализа вариабельности длины межгенного локуса COI-COII гибридизацию с южными породами не наблюдали только для выборок 2UD_S-4UD_S, тогда как у 1UD_S и 5UD_S ее отмечали, что свидетельствует о большей надежности молекулярных методов при оценке степени гибридизации в выборках пчел. Интересно, что в одном образце выборки 2UD_S была выявлена гетероплазмия PQ/p3½Q. У пчел в зоне их поражения клещом V. destructor обнаружили вирус деформации крыла (DWV) (23,3 % семей), вирусы хронического паралича (ABPV) и мешотчатого расплода (SBV) (13,3 %) с помощью ОТ-ПЦР (ПЦР с обратной транскрипцией).
Бесплатно
Статья научная
Современная селекция птицы направлена на максимальное использование продуктивного потенциала пород и линий разных направлений использования с целью получения наибольшей прибыли от реализации продукции птицеводства. Повсеместное распространение высокопродуктивных линий и кроссов коммерческих пород кур зарубежной селекции определено несколькими факторами, к важнейшим из которых относятся высокие показатели продуктивности птицы, а также отсутствие поддержки и эффективной реализации программ сохранения генофонда отечественных пород в целом. Акцент на работе с высокопродуктивными породами и линиями птицы имеет и негативные последствия, что выражается, в частности, в уменьшении генетического разнообразия вследствие узкой специализации селекционируемых пород, а также в сокращении национальных генетических ресурсов. Изучение генетически обусловленных особенностей различных пород птицы относится к одной из приоритетных задач сохранения генофонда. В представленной работе, используя два типа молекулярно-генетических маркеров - PCR-RFLP и Indel, мы изучали генетическую дифференциацию четырех популяций кур украинской селекции в сравнительном аспекте на основе данных по полиморфизму нескольких функциональных генов, варианты которых связаны с проявлением хозяйственно полезных признаков. Для исследований была выбрана птица украинской селекции - куры яичного (борковская барвистая, линия A), мясояичного (плимутрок белый, линия Г-2) и яично-мясного (полтавская глинистая, линия 14, род-айленд красный, линия 38) направлений продуктивности. Генетическую дифференциацию опытных популяций кур проводили на основе анализа частот аллелей полиморфных локусов пролактина ( PRL ), гормона роста ( GH ), инсулиноподобного ростового фактора I ( IGF-I ), членов семейства трансформирующих ростовых факторов b ( TGF-b1, TGF-b2 и TGF-b3 ), гипофизарного фактора транскрипции-1 ( PIT-1 ) и Mx гена ( Mx ). Обобщающая оценка генетической дифференциации опытных популяций кур разных направлений продуктивности была проведена нами посредством расчета генетических дистанций по изученным полиморфным локусам (анализировали как PCR-RFLP, так и Indel маркеры). Наиболее генетически удаленными породами оказались породы борковская барвистая и род-айленд красный (24,9 % различий). В целом можно отметить наибольшие различия между породами кур яичного и комбинированного направлений продуктивности. При этом максимально выражены отличия от яично-мясных пород (23-25 % различий в аллельных вариантах локусов). Различия между мясояичными и яично-мясными породами кур выражены слабо. Максимальные различия наблюдаются между породами полтавская глинистая и плимутрок белый (11,2 %), минимальные - между род-айлендом красным и плимутроком белым (4,2 %). В свою очередь, величина генетической дистанции между двумя породами яично-мясного направления занимает промежуточное положение относительно вышеприведенных (7,1 % различий). Структура филогенетического дерева в целом соответствует описанным ранее закономерностям и отражает дифференциацию опытных линий кур по направлениям продуктивности птицы. Как следует из анализа дендрограммы, популяции яично-мясных кур формируют отдельный кластер. В то же время мясояичные и яичные куры образуют разные ветви, при этом порода яичных кур демонстрирует наибольшие генетические различия по сравнению с другими линиями.
Бесплатно
Статья обзорная
За последние годы генная инженерия стала одним из методов генетического улучшения возделываемых растений, в том числе эффективным инструментом изменения состава запасных белков зерна у злаковых культур - основного источника продуктов питания для человека. В обзоре описаны разные подходы, используемые в этих исследованиях, а именно введение генетических конструкций, которые обеспечивают синтез белков, отсутствующих у сорта-реципиента; индуцируют РНК-сайленсинг генов, кодирующих белки с низкой питательной ценностью; регулируют пул аминокислот в эндосперме зерновки. Рассматриваются работы, в которых сообщается о введении дополнительных генов высокомолекулярных глютенинов ( 1Dx5, 1Ax1, 1Bx17, 1By18, 1Dy10 и др.) в геномы различных линий и сортов мягкой пшеницы. В этих работах были созданы трансгенные линии с улучшенными хлебопекарными свойствами зерна (повышенная сила муки и эластичность теста). Помимо прикладного значения, такие исследования позволяют понять роль отдельных генов высоко- и низкомолекулярных глютенинов в формировании признаков качества муки. Приводятся примеры получения безмаркерных трансгенных линий пшеницы, экспрессирующих гены 1Dy10 и 1Bx14, а также переноса генов высокомолекулярных глютенинов в геномы других злаковых культур - ржи, кукурузы, сорго. Обсуждаются возможности использования РНК-интерференции для получения информации о механизмах образования белковых телец, стекловидного эндосперма, а также роли различных классов проламинов и глютенинов в технологических свойствах муки и теста. Приводятся примеры создания трансгенной кукурузы с улучшенной питательной ценностью посредством РНК-сайленсинга генов зеинов, подавление синтеза которых ведет к накоплению других белков с более высоким содержанием лизина и триптофана, трансгенного сорго с улучшенной переваримостью белков за счет сайленсинга гена g-кафи-рина (белка, образующего поверхностный слой белковых телец, устойчивого к действию пепсина), трансгенной пшеницы с подавленным синтезом глиадинов, мука которой обладает низкой токсичностью для людей, подверженных целиакии и вынужденных соблюдать безглютениновую диету. Приводится пример природного РНК-сайленсинга: у мутанта риса со сниженным уровнем глютелина в локусе Lgc1 обнаружена делеция между двумя кодирующими последовательностями, одна из которых имеет инвертированную ориентацию. Описываются генно-инженерные подходы для повышения содержания лизина: введение нечувствительных к ретроингибированию генов дигидропиколин-синтазы (DHPS) и аспартаткиназы, усиливающих синтез лизина; подавление экспрессии гена zlkr / sdh, регулирующего его катаболизм; введение генов, контролирующих синтез белков с высоким содержанием лизина (гистонов и др.). Обсуждаются перспективы использования генно-инженер-ных методов создания сортов с улучшенной питательной ценностью зерна, которые связаны с применением безмаркерных технологий, повышением точности встраивания генетических конструкций, применением методов редактирования генома с помощью искусственно сконструированных нуклеаз.
Бесплатно
Генетическая компонента и устойчивое развитие агроэкосистем
Статья научная
Обсуждается концепция устойчивого развития, центральной проблемой которого являются взаимоотношения эко- и агросистем. Конфликт между ними приводит к уменьшению биоразнообразия, что несовместимо не только с развитием, но и с устойчивостью таких систем. Увеличение их продуктивности и качества продукции определяется особенностями генетической компоненты, основной вклад в которую вносят генофонды сельскохозяйственных видов животных и растений. Отмечается необходимость исследований этих генофондов с целью разработки генетически обоснованных программ использования, совершенствования и сохранения внутривидового биоразнообразия сельскохозяйственных видов.
Бесплатно
Генетическая модификация половых клеток петухов с использованием различных методических подходов
Статья научная
Половые клетки гонад самцов сельскохозяйственной птицы рассматриваются в качестве перспективных клеток-мишеней для введения рекомбинантной ДНК с целью направленного внесения модификаций их генома. Наибольший интерес представляет модификация предшественников половых клеток и ранних половых клеток - примордиальных зародышевый клеток (ПЗК) и сперматогониев. В случае их трансплантации и успешной колонизации в гонадах реципиентов возможно получение значительной популяции трансформированных зрелых половых клеток (спермиев), которые могут быть использованы для осеменения самок и получения потомства с внесенными генетическими модификациями. Новизна настоящего исследования заключалась в разработке и оптимизации отдельных этапов локальной трансформации сперматогенных клеток петухов посредством трансфекции ПЗК эмбрионов и сперматогогенных клеток семенников на ранних стадиях дифференцировки. Нашей целью была оценка эффективности генетической трансформации половых клеток петухов с использованием различных методических подходов. Исследования выполняли на курах ( Gallus gallus domesticus ) породы русская белая. Примордиальные зародышевые клетки выделяли из 6-суточных эмбрионов. Трансформацию полученной культуры ПЗК осуществляли посредством электропорации с применением системы Neon («Thermo Fisher Scientific», США). Для трансфекции использовали плазмиду ZsGreen1-N1 («Addgene», США) с геном ZsGreen под CMV промотором. Трансформированные клетки в количестве 400, 700 и 1000 вводили в дорсальную аорту 2,5-суточных эмбрионов. Эмбрионам контрольной группы в дорсальную аорту вводили ростовую среду DMEM. Трансформацию сперматогенных клеток петухов in vivo осуществляли посредством введения лентивирусного вектора непосредственно в семенники однократно в возрасте 3 или 4 мес и двукратно - в 3 и 4 мес. Вирусный препарат в концентрации 1´107 КОЕ/мл вводили из расчета 0,5 мл на семенник. Лентивирусный вектор содержал репортерный ген ZsGreen под CMV промотором. Для оценки эффективности колонизации и развития донорских примордиальных зародышевых клеток в гонадах реципиентов, а также результативности трансформации сперматогенных клеток in vivo были получены и проанализированы гистологические срезы семенников опытных самцов. В качестве контроля использовали нетрансгенных петухов, подобранных по принципу аналогов (возраст, порода). Для оценки возможности получения трансгенного потомства отбирали петухов с донорскими (введение в эмбрионы донорских ПЗК) и собственными (введение в семенники вирусного препарата) трансформированными половыми клетками, которых далее использовали для осеменения самок. Оценивали оплодотворяющую способность семени опытных петухов и долю эмбрионов с экспрессией гена ZsGreen . Эффективность трансформации клеток-мишеней определяли по экспрессии репортерного гена ZsGreen с использованием микроскопа Nikon Ni-U («Nikon», Япония). Культура эмбриональных клеток кур, полученная на первом этапе эксперимента, состояла из нескольких типов клеток. Доля ПЗК не превышала 3 %. Посредством разделения разных типов эмбриональных клеток по адгезии удалось повысить количество ПЗК в клеточной суспензии до 81 %. Эффективность трансформации клеточной культуры ПЗК составила 12 %. Наличие флуоресцирующих сперматогенных клеток в канальцах семенников было установлено при введении как трансформированных донорских ПЗК, так и лентивирусного вектора. При введении донорских ПЗК в концентрации 400, 700 и 1000 клеток на эмбрион доля цыплят с трансформированными половыми клетками составила соответственно 16, 23 и 26 %. Наибольшая результативность трансформации сперматогенных клеток семенников in vivo была установлена при двукратном введении вирусного препарата в возрасте 3 и 4 мес - 10 %. При однократном введении вирусного препарата этот показатель был 2 раза ниже. Результативность получения трансгенного потомства от особей с трансформированными половыми клетками составила 6
Бесплатно
