Статьи журнала - Сельскохозяйственная биология
Все статьи: 1632
Гепатозащитные свойства дипепиридинодиоксипропилметилурацила при интоксикации животных нитратами
Статья научная
Оценивали эффективность использования дипепиридинодиоксипропилметилурацила (ДППОМУ) при острой нитратной интоксикации белых крыс. Определяли функциональную активность и морфологические изменения клеток печени крыс под влиянием нитрата натрия и после введения ДППОМУ.
Бесплатно
Статья научная
Наночастицы цинка (Zn НЧ) и оксида цинка (ZnO НЧ) рассматриваются как материалы с низкой токсичностью, поскольку Zn - один из важнейших микроэлементов в организме человека, он обычно присутствует в пищевых продуктах и используется в качестве пищевой добавки. В настоящее время наносоединения на основе цинка относятся к наиболее применяемым, однако данных, позволяющих оценить степень опасности наноматериалов (НМ) для млекопитающих, включая человека (в том числе эмбриотоксические эффекты), пока что явно недостаточно. Целью настоящей работы было изучение потенциально негативных последствий воздействия положительно заряженных наночастиц цинка (Zn НЧ) и оксида цинка (ZnO НЧ) размерностью 90 и 95 нм на метаболические процессы в организме крыс линии Wistar в период беременности и на развитие плода. Оценивали морфологические и биохимические показатели крови, морфофункциональное состояние печени, содержание эссенциальных макро- и микроэлементов в тканях, течение и исход беременности. Содержание эритроцитов (х1012/л), лейкоцитов (х109/л), гемоглобина (г/л), гематокрит (%) определяли на 21-е сут эксперимента с использованием автоматического анализатора URIT-2900 Vet Plus («URIT Medical Electronic Group Co., Ltd», Китай), активность аланинаминотрансферазы (АлАТ), аспартатаминотрансферазы (АсАТ) и лактатдегидрогеназы (ЛДГ) - на автоматическом биохимическом анализаторе CS-T240 («DIRUI Industrial Co., Ltd», Китай) с применением коммерческих биохимических наборов для ветеринарии ДиаВетТест (Россия). Содержание макро- и микроэлементов оценивали методами атомно-эмиссионной и масс-спектрометрии с использованием масс-спектрометра Elan 9000 и атомно-эмиссионного спектрометра Optima 2000V («Perkin Elmer», США). В эксперименте не были выявлены эмбрио-фетальные патологии. Отмечалось достоверное повышение содержания эритроцитов и гемоглобина при введении Zn НЧ. Поступление ZnО НЧ приводило к развитию умеренного лейкоцитоза. Рост активности ферментов (АлАТ, АсАТ, ЛДГ) указывал на развивающиеся деструктивные процессы в ткани печени, интенсивность которых прямо зависела от дозы и вида наночастиц. Биохимические исследования крови подтвердили потенциальный гепатотоксический эффект Zn НЧ и ZnO НЧ, о котором также свидетельствовала микроструктурная реорганизация печени, отражающая, с одной стороны, процессы дистрофии и цитолиза, с другой - регенерацию и функциональную активизацию органа, что можно рассматривать как компенсаторные (адаптационные) реакции на токсическое действие указанных наночастиц. По степени выраженности этих явлений, учитывая сопоставимые дозы, ZnО НЧ следует отнести к наиболее токсичным по сравнению с Zn НЧ. Введение Zn НЧ и ZnO НЧ в оцениваемых дозировках не приводило к критическим изменениям общего пула макро- и микроэлементов, а также содержания Zn в печени крыс и тканях плода. Происходило накопление некоторых эссенциальных элементов, что, однако, не влияло на течение и исход беременности.
Бесплатно
Статья обзорная
Авторы считают, что объяснение накопленных данных об обменных процессах у высокопродуктивных жвачных животных, которое пока что остается в рамках существующей физиолого-биохимической парадигмы, требует углубленной интерпретации на принципиально новой экспериментальной и концептуальной основе, предполагающей анализ комплексных взаимосвязей совокупности объектов и их функций, которые ранее не рассматривались. Во-первых, под иным углом зрения надлежит подходить к биохимизму внутриклеточной компартментализации, учитывая строгую взаимную комплементарность функционирования митохондриального цикла Кребса и цитоплазматических процессов гликолиза и глюконеогенеза с пероксисомальным глиоксилатным циклом. Принципиальную возможность функционирования цикла двууглеродных кислот (глиоксилатного цикла) у высокопродуктивных жвачных авторы впервые постулировали, получив экспериментальные данные о проявлении каталитической активности его ключевых ферментов - изоцитратлиазы (КФ 4.1.3.1) и малатсинтазы (КФ 4.1.3.2) (В.П. Галочкина с соавт., 2012). Наличие этих ферментов позволяет синтезировать дефицитную глюкозу из уксусной кислоты, поступающей в больших количествах из содержимого рубца. Жвачные считаются физиологически гипогликемичными животными. Филогенетически сложилось, что их основной корм - грубая растительная пища, увеличивающая долю ацетата в содержимом рубца. Легкогидролизуемые углеводы в содержимом рубца снижают процент ацетата и повышают долю пропионата и бутирата, что результируется в понижении рН (M. Oba с соавт., 2015). При перманентном дефиците глюкозы повышается соотношение соматотропина и инсулина, что свидетельствует об активизации метаболически неэффективного процесса глюконеогенеза. Одновременно в крови возрастает концентрация неэтерифицированных жирных кислот, указывающая на рост липолиза в жировых депо. Отмечается низкое отношение количества инсулина и глюкагона при увеличении концентрации мочевины. Снижается жирность молока (F. Piccioli-Cappelli с соавт., 2014). Пероксисомы частично способны осуществлять β-окисление жирных кислот до 13-го углеродного атома, что снимает напряженность с цикла Кребса и потенцирует изменения его метаболической направленности. Авторы рассматривают глиоксилатный цикл в организме животного как возможность форсифицировать обмен веществ и продуктивность. Путь окисления двууглеродных кислот энергетически более экономичен и эффективен, чем окисление в цикле трикарбоновых кислот, поскольку глиоксилатный цикл представляет собой укороченный цикл трикарбоновых кислот, способный функционировать, исключая лимитирующие реакции с участием изоцитратдегидрогеназы и α-кетоглутаратдегидрогеназы (В.П. Галочкина с соавт., 2011). Во-вторых, обязательному рассмотрению подлежат новые гипотетические положения о ведущей роли в регуляции обмена веществ многофакторных взаимосвязей между моно- и мультимолекулярными констелляциями (как временно образующимися, так и постоянно действующими) моно- и полимерных биологически активных веществ, гормонов и ферментов. В эту обширную специфическую группу входят инсулин, пероксисомальный цистеамин, глиоксилевая кислота, кислород, гидропероксид и оксидазы D-аминокислот. Излагаемые в статье теоретические положения прошли первичную валидацию в модельных экспериментах на интенсивно откармливаемых бычках с применением агониста β-адренэргических рецепторов кленбутерола.
Бесплатно
Статья научная
Известно, что промышленное инкубирование яиц, сопровождающееся различными стрессовыми воздействиями, приводит к ранней эмбриональной гибели. В связи с этим актуально применение экологически безопасных способов профилактики негативных стрессовых воздействий уже в эмбриогенезе. Целью настоящей работы было изучение влияния естественных метаболитов на гистологическую структуру фабрициевой сумки и общую резистентность цыплят. Исследования проводили на инкубационных яйцах кур ( Gallus gallus ) яичного кросса Шейвер 2000 (Shaver 2000, «Hendrics Genetics Company», Голландия) в условиях ФГУП ППЗ «Птичное», (Московская обл.) в 2011 году. За 3-4 ч перед закладкой в инкубатор на поверхность скорлупы из пульверизатора наносили водный раствор коламина, янтарной кислоты и серина в концентрациях соответственно 0,1; 0,1 и 0,2 %, а на 19-е сут - 0,1 % водный раствор коламина. Препараты предварительно растворяли в дистиллированной воде при 18-22 °C. В качестве контроля использовали партию яиц, которую не подвергали обработкам...
Бесплатно
Гистоморфометрия яичек и характеристика сперматозоидов у баранов (Ovis aries L.) породы Lori
Статья научная
Порода овец Lori - один из важных генетических ресурсов в регионе Zagros (Иран). Детализированное понимание процессов репродукции у овец этой породы важно для оптимального использования их потенциала. Однако исследования репродуктивных параметров у иранских овец немногочисленны. Настоящая работа была направлена на изучение гистологии яичка и определение показателей качества сперматозоидов у баранов Lori. Для исследования отобрали 10 здоровых особей 2-3-летнего возраста. После забоя семенники удаляли и из эпидидимиса извлекали сперму. Известно, что определение объема семенников и характеристик семенных канальцев служит важным показателем в оценках зрелости и сперматогенеза. Средние значения массы, объема, длины и диаметра яичка у баранов составляли соответственно 237,00±6,56 г, 235,30±3,77 см3, 9,81±0,32 см и 7,63±0,42 см. Исследование гистологических срезов яичка, окрашенных гематоксилином и эозином, показало, что средний диаметр, просвет и высота эпителия в семенных канальцах равняются соответственно 220,04±8,73 мкм, 125,10±13,99 мкм и 65,68±13,54 мкм...
Бесплатно
Статья научная
В настоящее время наблюдается интенсификация производства мяса бройлеров, в связи с чем увеличивается число исследований, посвященных оптимизации и приведению к нормативам микроклимата в помещениях для выращивания птицы. При этом уделяется недостаточно внимания воздействию параметров микроклиимата на дыхательный аппарат птиц. В представленной работе впервые показано, что циркуляция воздуха в закрытых помещениях способствует поддержанию продуктивности, улучшению гистологической структуры и гистохимического статуса трахеальной стенки у цыплят-бройлеров. Цель эксперимента - определение гистологической и гистохимической структуры трахеальной стенки у цыплят-бройлеров ( Gallusgallus domesticus ) кросса Ross 308, которые содержались в вентилируемых помещениях или при отсутствии циркуляции воздуха. Исследование было выполнено в 2020-2021 годах на птицефабрике ООО «Челны-Бройлер» (Республика Татарстан). Цыплят-бройлеров кросса Ross 308 выращивали до 39-суточного возраста в пяти закрытых производственных корпусах, которые различались по равномерности распределения воздушных потоков и циркуляции воздуха (пять групп по 35 гол. в каждой). При морфометрических исследованиях использовали 175 образцов трахей бройлеров всех групп (средняя живая масса 2500 г). Обзорные препараты (по три среза для каждого образца, всего 525 препаратов) получали окрашиванием гематоксилином и эозином. Для гистохимических исследований кислых и нейтральных муцинов срезы окрашивали комбинированным методом выявления полисахаридов с применением реакции Шифф-йодной кислоты (ШИК-реакции) и альцианового синего по методикам, рекомендованным «ООО Лабико» (Россия). В помещениях, где содержались II, III и IV контрольные группы, отсутствовала циркуляция воздуха, в залах выращивания птиц из I и V опытных групп были установлены циркуляционные осевые вентиляторы SF-550-02 («AgroKurs», Россия; производительность 8,5 тыс. м3/ч). Циркуляционные вентиляторы запускали с 10-суточного возраста бройлеров. Недостаточность циркуляции воздушных потоков в залах выращивания птиц вызывала деструктивные изменения слизистой оболочки трахеи, которые выражались в разрастании собственной пластинки слизистой, отеке, уменьшении высоты эпителия, разрушении ресничек. Это приводило к метаплазии эпителия и нарушению мукоцилиарного транспорта. Так, у птицы в I опытной группе толщина слизистой оболочки и входящей в ее состав собственной пластинки оказалась минимальной - соответственно 147,2±3,3 и 129,1±3,1 мкм, в III контрольной группе эти показатели были максимальными - 404,7±9,4 мкм и 395,7±9,4 мкм (p ≤ 0,01). Толщина эпителиального слоя трахеи была достоверно выше в I и V опытных группах (в среднем на 14 %) в сравнении со II, III и IV контрольными группами (p ≤ 0,01). Отсутствие циркуляции воздуха в помещениях привело к достоверному снижению высоты ресничек во II, III и IV группах соответственно на 39,5; 58,1 и 67,5 % по отношению к I и V группам (p ≤ 0,01). Прирост живой массы птицы в 5-недельном возрасте в I опытной группе был выше в сравнении со II, III и IV контрольными группами соответственно на 6,5; 3,2 и 7,1 % (p ≤ 0,05). Полученные гистологические препараты позволяют предположить наличие у птиц в пласте эпителия трахеи простых многоклеточных эндоэпителиальных желез. Таким образом, при обеспечении достаточной циркуляции воздушных потоков в закрытом помещении толщина слизистой оболочки и собственной пластинки уменьшается, а толщина эпителиального слоя и высота ресничек трахеи увеличиваются. Эти показатели состояния птицы могут служить индикаторами благоприятных условий содержания.
Бесплатно
Глубокая переработка вторичных продуктов птицеводства для разных направлений использования
Статья научная
Конкурентоспособность технологий мясоперерабатывающего производства связана с организацией глубокой переработки белоксодержащего сырья. В тушах животных и птицы на соединительные ткани приходится 16 %, что составляет значительный сырьевой ресурс. У птицы в качестве вторичного коллагенсодержащего сырья исследовали кожу (J. Stachowiac с соавт., 2004), шеи и мясокостные остатки после механической обвалки тушек (М.И. Кременевская с соавт., 2016; P.F. De Almeida с соавт., 2013), трахеи кур, уток и страусов (T. Jaroenviriyapap с соавт., 2009). Для переработки и выделения коллагена из такого сырья используют кратковременный высокотемпературный гидролиз, гидролиз кислотами (K.A. Munasinghe с соавт., 2014), ферментами - папаином и пепсином (P. Hashim с соавт., 2014), алкалазой и трипсином (Z. Khiari с соавт., 2014), микробными культурами (А.Ю. Полетаев с соавт., 2011; О.В. Зинина с соавт., 2013). Глубокая переработка вторичного коллагенсодержащего сырья в мясной промышленности позволит снизить существующий дефицит пищевого и кормового белка, расширить ассортимент и увеличить объемы выпуска высококачественных мясных продуктов и легкоусвояемых кормов с низкой себестоимостью, улучшить экологическую ситуацию. Для фармакологии представляют интерес короткие пептиды, регуляторная функция которых известна давно и используется в медицине (А.Д. Неклюдов с соавт., 2007). Их тоже можно выделять при глубокой переработке туш животных и птицы. Значение коллагена в пищевом рационе также связывают с обеспечением иминокислотами, имеющими в молекуле группу -NH (пролин, оксипролин) и необходимыми для формирования тканей (S. Busche, 2011). Различные методы переработки коллагенсодержащего сырья позволяют получать белковые продукты с заданными свойствами для использования в пищевой, кормовой и других отраслях промышленности.
Бесплатно
Статья обзорная
В последние десятилетия в кормлении животных и кормопроизводстве во всем мире все более острой становится проблема дефицита кормового протеина. Она особенно актуальна для регионов, где не возделывается соя (которая считается идеальным источником протеина для всех видов кормов), в том числе для России с ее невысоким объемом внутреннего производства сои. Для решения этой проблемы, снижения себестоимости кормов и импортозависимости по кормовому протеину все шире используются местные ресурсы, в частности масличные культуры семейства Brassicaceae рапс ( Brassica napus L.) и рыжик ( Camelina sativa L.), которые неприхотливы к условиям возделывания. Их жмыхи и шроты богаты протеином, но при этом содержат антипитательные факторы, в том числе гликозиды - глюкозинолаты (ГЛ). Это защитные вещества растений - вторичные метаболиты, представляющие собой обширный класс О-сульфатов алкил-альдоксимов, у которых к гидроксиминовому углеродному атому в цис-положении к сульфатной группе присоединен остаток β-D-тиоглюкопиранозида. Сейчас их идентифицировано уже более 120 (B.A. Halkier и J. Gershenzon, 2006). Однако если токсические и антипитательные эффекты ГЛ рапса и методы их нейтрализации изучены довольно хорошо, то по рыжику такие исследования только начинаются, поскольку эту культуру стали массово возделывать относительно недавно. При работе с рыжиком зачастую приходится ориентироваться на данные исследований на рапсе. Настоящий обзор посвящен анализу свойств ГЛ, их неблагоприятного воздействия на сельскохозяйственную птицу и методам его нейтрализации. Сами по себе ГЛ не токсичны, и их участие в защитном ответе растений на повреждения связан с эндогенными ферментами β-тиоглюкозидазами (мирозиназами), которые в норме локализуются в разных органах и тканях, но при повреждении вступают во взаимодействие. Это приводит к гидролизу ГЛ с отщеплением глюкозы и последующей трансформацией аглюконового остатка в различные потенциально токсичные продукты: изотиоцианаты, тиоцианаты, оксазолидинтионы, нитрилы и эпитионитрилы (D.J. Kliebenstein с соавт., 2005). Аналогичные процессы могут осуществляться микрофлорой пищеварительного тракта птицы. Главным токсическим эффектом этих продуктов считается гойтрогенность - нарушение синтеза и выброса в кровоток щитовидной железой тиреоидных гормонов, которое при более тяжелых формах интоксикации приводит к гипертрофии железы и образованию зоба. В субтоксических дозах такие метаболиты могут ухудшать рост молодняка, а у несушек - снижать яйценоскость и вызывать «рыбный» запах яиц. По рапсу с 1960-х годов в результате селекция на снижение содержания ГЛ создано значительное число низкогликозидных сортов. По рыжику такие работы начаты недавно, и о получении его низкогликозидных сортов пока не сообщалось. Для уменьшения содержания ГЛ в продуктах переработки рапса и рыжика (шротах и жмыхах) можно использовать разные методы, в частности термообработку (при ~ 100 °С), замачивание в воде, воздействие водными растворами щелочей или сульфата меди, твердофазную микробную ферментацию, микронизацию, экструзию (M.K. Tripathi и A.S. Mishra, 2007). Максимальным допустимым количеством глюкозинолатов в рационах птицы принято считать 5-6 ммоль/кг, что соответствует 5-10 % продуктов из рыжика, 10 % продуктов из немодифицированного рапса и 15-20 % продуктов из рапса с генетически сниженным содержанием глюкозинолатов. Изучение механизмов токсичности ГЛ и антипитательных свойств рапса и в особенности рыжика необходимо для решения практически задач кормления птицы и селекционного улучшения сортов этих кормовых культур.
Бесплатно
Статья научная
У пород крупного рогатого скота, овец и домашней лошади, а также сортов риса сравнили спектры продуктов амплификации, получаемые в полимеразной цепной реакции с использованием фланга ретротранспозона PawS5 семейства R173 в качестве праймера. Обнаружено, что спектр ампликонов имеет выраженные породо- и сортоспецифичные характеристики. Обсуждаются возможные причины присутствия в геномах животных и растений гомологичных нуклеотидных последовательностей, ассоциированных с ретротранспозонами, их полиморфизм и эффективность использования в качестве якоря (anchor) для полилокусного геномного генотипирования сельскохозяйственных видов животных и культурных растений.
Бесплатно
Статья научная
Изучали влияние механотеплоэлектростатической стимуляции вымени в период подготовки к отелу на концентрацию кортизола, прогестерона, тиреотропного гормона и пролактина в крови нетелей и первотелок айрширской породы, а также помесей F1 (красная степная × голштинская).
Бесплатно
Статья обзорная
Гуар Cyamopsis tetragonoloba (L.) Taub. - однолетнее бобовое растение многоцелевого назначения. В Индии гуар издавна известен как кормовое растение c высокой питательной ценностью, его зеленая масса используется на корм и как сидерат (К.М. Мурадов, 1973). Молодые бобы гуара употребляют в пищу, существуют сорта овощного направления (N.K. Dwivedi, 2009). Оболочки семян и зародыш применяются в качестве высокобелкового ингредиента при кормлении крупного рогатого скота, птицы, рыбы. Эффект антипитательных веществ гуарового корма нивелируется за счет термической обработки и добавления ферментов (M. Hussain с соавт., 2012). Корм в виде муки Churi 40 содержит 40 % белка, гранулированные корма Korma 50 и Korma 60 - соответственно 50 и 60 %. Из эндосперма семян гуара извлекают гуаровую камедь, которая широко используется во всем мире в качестве загустителя в пищевой, косметической, текстильной, бумажной, а в последние десятилетия - в нефтяной промышленности (D. Mugdil с соавт., 2014). Потребность в гуаровой камеди растет как на внешнем, так и на внутреннем рынке, в связи с чем возникла необходимость заново оценить перспективы культивирования гуара в России. Генетическое разнообразие гуара сосредоточено в Индии. В США выведены улучшенные сорта (W. Liu, 2003). В Институте генетических ресурсов растений (ВИР) в России коллекция гуара, основанная Н.И. Вавиловым, насчитывает более 100 образцов. Коллекцию изучали и поддерживали в южных филиалах ВИР (А. Павлова, 1964), однако тогда гуар был признан малораспространенной культурой. В 2014-2017 годах коллекция ВИР пополнилась новыми образцами. Коллекционные образцы гуара после 40 лет хранения имеют высокую всхожесть. Данные отечественных ученых подтверждают возможность выращивания гуара и получения кондиционных семян в южных регионах России. Основные требования к культуре гуара в России - скороспелость, урожайность и качество камеди.
Бесплатно
Гуморальные и клеточно-опосредованные механизмы иммунитета при африканской чуме свиней (обзор)
Статья научная
О формировании защитного иммунитета при африканской чуме свиней (АЧС) свидетельствует бессимптомное течение инфекции в аборигенных популяциях Phacochoerus africanus, Potamochoerus porcus, Hylochoerus spp. в Африке и лабораторное получение авирулентных штаммов вируса АЧС (African swine fever virus - ASFV), инокуляция которых свиньям защищает их от гибели в случае последующего заражения гомологичным вирулентным изолятом. Перенос сыворотки или молозива от конвалесцентов интактным свиньям в случае их последующего заражения вирулентным изолятом может задержать проявление клинических симптомов болезни, уменьшить виремию и увеличить процент выживших особей (R.C. Knudsen с соавт., 1987; D.H. Schlafer с соавт., 1984; D.V. Onisk с соавт., 1994). Вероятнее всего, гуморальное звено иммунитета реализуется не за счет нейтрализации вируса АЧС, а с участием механизмов комплементзависимого цитолиза (КЗЦ) и антителозависимой клеточной цитотоксичности (АЗКЦ) (В.В. Макаров, 2013). Включение клеточно-опосре-дованных механизмов защиты, лизис зараженных клеток нормальными киллерами (N-киллерами) и цитотоксическими Т-лимфоцитами (ЦТЛ) обеспечивает хроническое или бессимптомное течение инфекции (S.G. Norley с соавт., 1983, 1984). Установлено, что истощение моноклональными антителами in vivo CD8+ T-лимфоцитов свиней, предварительно иммунизированных аттенуированным штаммом вируса АЧС, аннулирует защитный иммунитет к их последующему заражению вирулентным гомологичным штаммом (C.A.L. Oura с соавт., 2005). Индукция и эффекторная активность АЗКЦ и ЦТЛ зависят от дозы и биологических свойств штаммов вируса АЧС (А.Д. Середа, 2010). Высокая АЗКЦ, начиная с 3-х сут, и активность клеточно-опосредованных механизмов иммунитета на 6-е сут после инокуляции вируса АЧС обеспечивают быстрое снижение титров вируса в крови и, соответственно, отсутствие клинических симптомов болезни (А.Д. Середа с соавт., 1992). Гуморальные и клеточно-опосредованные механизмы защиты действуют синергично, что принципиально важно учитывать при создании кандидатных рекомбинантных вакцин против АЧС. Определены белки вируса АЧС, которые считаются вероятными кандидатами на роль антигенов, индуцирующих формирование протективных механизмов при АЧС. Иммунизация свиней комбинацией вирусных белков р54 и р30-32 приводила к отсрочке начала проявления клинических симптомов болезни после инфицирования вирулентным изолятом (P. Gómez-Puertas с соавт., 1998). CD2v (или ГП 110-140) - мембранный белок вируса АЧС, определяющий феномен гемадсорбции и охарактеризованный как серотипоспецифический (J.M. Rodriguez с соавт., 1993; А.Д. Середа с соавт., 1992; A. Malogolovkin с соавт., 2014). Поэтому его следует рассматривать как критически важный компонент при создании экспериментальных защитных препаратов (H.H. Takamatsu с соавт., 2013). Таким образом, проведенные к настоящему времени исследования свидетельствуют об участии как гуморального, так и клеточного эффекторного механизма иммунитета в формировании защиты при АЧС.
Бесплатно
ДНК маркеры и "микросателлитный код" (обзор)
Статья обзорная
Одной из центральных проблем в современном животноводстве остается поиск генетических маркеров, которые упростили бы отбор и подбор животных для скрещиваний и повысили вероятность получения потомства с желательными хозяйственно ценными признаками. В обзоре рассмотрены примеры наиболее успешного применения различных типов ДНК маркеров для решения конкретных селекционных задач: микросателлитов - для исключения ошибок происхождения, мононуклеотидных полиморфизмов (SNP) - для создания карт геномных районов, полиморфизм в которых ассоциирован с модификацией фенотипических характеристик (D.J. Rigden, X.M. Fer-nández, 2023) и локализацией ключевых генов адаптации к давлению естественного отбора на краях ареалов и в зонах рискованного животноводства (E.K. Cheruiyot с соавт., 2022; L. Buggiotti с соавт., 2021, 2022), областей с повышенным варьированием копийности геномных участков (CNV) - для анализа механизмов ответа полигенных систем (сенсорных, иммунных, транспортерных) на воздействие факторов естественного и искусственного отбора (Y. Huang с соавт., 2021; P. Davoudi с соавт., 2022). Обсуждается преимущественное вовлечение диспергированных и тандемных повторов (в частности, микросателлитных) как элементов регуляторных сетей в эпигенетическую и фенотипическую изменчивость (R.P. Kumar с соавт., 2010). Рассматривается сложная структурно-функциональная организация микросателлитов, индивидуальная изменчивость некоторых локусов, их участие в процессах эволюции, рекомбинации, транскрипции, в формировании вторичной структуры ДНК, модификации архитектоники интерфазного ядра, в регуляции профилей генной экспрессии (R.P. Kumar с соавт., 2010; X. Tang с соавт., 2022). Исследования регуляторных сетей приобретают особое значение в связи с накоплением информации о существенных различиях по размерам генома у животных разных таксонов, распространенности и составу мобильных генетических элементов (источников компонентов регуляторных сетей) при сходстве числа генов, кодирующих белки (В.И. Глазко с соавт., 2022). Эти данные свидетельствуют о перспективности полилокусного генотипирования на основе микросателлитных и диспергированных повторов для выявления особенностей популяционно-генетической структуры, консолидированности и различий между группами животных.
Бесплатно
Статья научная
Расширить производство говядины, которая имеет высокую питательную ценность и уникальный аминокислотный состав (В.С. Колодязная с соавт., 2011; D. Pighin с соавт., 2016), можно за счет использования специализированных мясных пород крупного рогатого скота, в частности абердин-ангусской. Эта порода положительно зарекомендовала себя при разведении как за рубежом, так и в России благодаря хорошей акклиматизационной способности и высокой продуктивности (R. Toušová с соавт., 2015; V.M. Gabidulin с соавт., 2018; А.И. Отаров с соавт., 2021). Современные стратегии повышения эффективности мясного скотоводства включают анализ ДНК животных, который позволяет устанавливать генетические детерминанты высокой продуктивности для целенаправленного отбора носителей экономически значимых аллелей (В.Ф. Федоренко с соавт., 2018; S.A. Terry с соавт., 2020). В настоящей работе впервые созданы тест-системы на основе метода ПЦР-ПДРФ для выявления аллельных вариантов полиморфизмов Arg4Cys LEP и CAPN1 _316, при помощи которых провели генотипирование популяции крупного рогатого скота абердин-ангусской породы. Были подсчитаны частоты встречаемости различных генотипов изучаемых полиморфизмов, а также определено влияние полиморфизмов генов лептина и кальпаина 1 на откормочные качества животных. Цель исследований заключалась в разработке тест-систем для выявления полиморфизма генов лептина ( LEP ) в позиции c.466 C→T и кальпаина 1 ( CAPN1 ) в позиции rs17872000, исследовании популяции крупного рогатого скота абердин-ангусской породы по этим генам и гену миостатина ( MSTN ), а также в определении связи различных аллельных вариантов с откормочными качествами животных. Объектом исследования была популяция молодняка крупного рогатого скота ( Bos taurus ) абердин-ангусской породы ООО «КФХ «Хэппи Фарм» (Калужская обл., Медынский р-н) ( n = 145), представленная группами бычков ( n = 64) и телок ( n = 81), рожденных в период с марта 2020 года по май 2021 года. Отъем телят от матерей проводили в возрасте 6-9 мес в зависимости от развития теленка. Живую массу определяли в возрасте 6, 8, 12 и 15 мес. Для генотипирования из образцов крови выделяли ДНК с использованием набора ДНК-Экстран 1 (ЗАО «Синтол», Россия). При разработке тест-систем применяли метод полимеразной цепной реакции с последующим анализом полиморфизма длин рестрикционных фрагментов (ПЦР-ПДРФ). ПЦР-амплификацию осуществляли на термоциклере Bio-Rad T100 («Bio-Rad Laboratories», Сингапур). При успешной амплификации дальнейший ПДРФ-анализ, позволяющий дифференцировать различные аллели изучаемых SNPs, проводили при помощи эндонуклеаз рестрикции, для которых в ДНК-последовательностях мутантных аллелей обнаружены сайты узнавания. Эндонуклеазы подбирали в программе NEBcutter v2.0. (https://nc2.neb.com/NEBcutter2/). Анализ продуктов ПЦР-ПДРФ проводили методом гель-электрофореза в 2 % агарозном геле. Тест-система для анализа полиморфизма F94L MSTN была разработана ранее (E.N. Konovalova с соавт., 2021). Для верификации корректности ПЦР по полиморфизму гена кальпаина 1 CAPN1 _316 амплификаты трех возможных генотипов были секвенированы по Сэнгеру. При разработке тест-системы для диагностики полиморфизмов Arg4Cys LEP и CAPN1 _316 использовали последовательности NM_174259 и AJ512638.1 из Национального центра биотехнологической информации (National Center for Biotechnology Information, NCBI, https://www.ncbi.nlm.nih.gov/). Установлено, что по полиморфизму F94L MSTN генотип CC встречался у 98,77 % исследованных животных. По полиморфизму Arg4Cys LEP наиболее часто встречался генотип СТ , частота которого в группе бычков составила 42,19 %, телок - 45,68 %. По полиморфизму CAPN1 _316 таковым оказался генотип GG , который выявляли у 51,56 % бычков и 69,14 % телочек. Частоты желательных с точки зрения продуктивности аллелей в группах бычков и телок составили: А F94L MSTN - 0,00 и 0,01, С Arg4Cys LEP - 0,49 и 0,51, C CAPN1 _316 - 0,20 и 0,28. Бычки с генотипом ТТ Arg4Cys LEP демонстрировали наибольшую эффективность набора живой массы в период от рождения до 8 мес, среднесуточный прирост их массы составил 778 г и был достоверно выше ( t = 2,18) по сравнению с СС (748 г). В отношении полиморфизма CAPN1 _316 в группе телок от рождения до 8 мес была отмечена тенденция к более высоким приростам массы у животных с генотипом СС : они набирали 770 г/сут, тогда как особи c генотипами GC и GG - соответственно 720 и 730 г/сут. Однако в послеотъемный период наблюдаемые тенденции поменялись: у бычков в возрасте 12 мес с генотипом СС Arg4Cys LEP наблюдалась значительно большая живая масса по сравнению с СТ , а телки с GG CAPN1 _316 в период от 8 до 15 мес имели достоверно более высокий прирост живой массы по сравнению с СС (790 г против 740 г). Разработанные нами тест-системы для ДНК-диаг-ностики полиморфизмов Arg4Cys LEP и CAPN1 _316 могут быть использованы при генотипировании мясного скота и отборе животных - носителей желательных генотипов.
Бесплатно
ДНК-генотипирование сортообразцов вишни и черешни
Статья научная
Проводили анализ полиморфизма рассеянных повторов ДНК различных видов Prunus. Оценивали межвидовой и внутривидовой полиморфизм и пригодность метода для различения близкородственных сортов и гибридов вишни и черешни.
Бесплатно
ДНК-фингерпринтинг и анализ генетического разнообразия у растений
Статья научная
На основе анализа последних достижений в области молекулярной биологии рассматриваются методические подходы для выявления полиморфизма и изучения генетического разнообразия у высших растений. Основное внимание уделено методам ДНК-фингерпринтинга и секвенирования ДНК. Представлена сравнительная оценка полиморфизма, выявляемого на уровне ДНК, изоферментов и запасных белков семян растений. Перечислены основные свойства, которыми должны обладать молекулярные маркеры, применяемые для анализа генетического разнообразия у растений. Обсуждаются перспективы использования молекулярных маркеров в генетике и селекции растений.
Бесплатно
Дальневосточные виды Chrysanthemum: о сохранении генофонда в культуре ex situ
Статья научная
В южных районах российского Дальнего Востока произрастают восемь представителей рода Chrysanthemum, относящиеся к третичными реликтам и находящиеся под угрозой исчезновения. Мы оценили биологические особенности (феноритмы роста и развития, устойчивость к патогенной микобиоте, зимостойкость, репродуктивные особенности и размножение) у диких сородичей хризантемы садовой ( Chrysanthemum hortorum Bailey), определяющие успешность введения в культуру для выращивания в ботанических садах с целью сохранения их оригинальной генетической информации и признаков, ценных для селекции. Результаты введения в культуру редких дальневосточных видов Chrysanthemum показали, что виды Chrysanthemum chanetii, C. coreanum, C. mongolicum, C. naktongense, C. zawadskii характеризуются высокой жизненностью и устойчивостью при культивировании. Экологическая специфичность C. maximowiczii проявилась в достаточно узком в сравнении с другими природными представителями Chrysanthemum диапазоне выносливости по отношению к режиму водообеспечения и показателю кислотности почвы. Успешность интродукции этого вида зависит от создания специфичного агрофона. Выявленный адаптивный потенциал дикорастущих хризантем диктует необходимость сохранения уникального генофонда ex situ и использования ценных признаков в селекционных работах, которые получают развитие.
Бесплатно
Статья научная
Галловые нематоды рода Meloidogyne - седентарные паразиты, поражающие корневую систему растений. Заражение ими вызывает биогенный стресс, который связан с изменениями дыхательных процессов, снижением фотосинтеза, появлением в тканях высоко реактивных радикалов кислорода с образованием токсичных промежуточных продуктов, вызывающих окислительный стресс. Высокая биологическая активность амарантина, выделенного из A. tricolor , в сочетании с антиоксидантными и антифидантными свойствами делают его перспективным фактором стрессоустойчивости растений при инвазии паразитическими нематодами. В настоящей работе мы впервые показали адаптогенные свойства амарантина в отношении растений томатов зараженных галловой нематодой. Целью работы была оценка влияния амарантина на морфофизиологические и фотосинтетические характеристики растений томата при заражении их галловой нематодой Meloidogyne incognita (Kofoid & White, 1919) Chitwood 1949, а также изучение морфофизиологических показателей нематод из растений, обработанных амарантином...
Бесплатно
Статья научная
Исследовали влияние фитоспорина, стимулятора роста и развития растений гуми и микроудобрения борогум на динамику численности патогенных и сапротрофных микромицетов, колонизирующих клубни картофеля в период вегетации. Выявлены основные изоляты и установлена родовая принадлежность микроскопических грибов. Показано, что биопрепараты фитоспорин и борогум эффективно подавляют аборигенную патогенную и сапротрофную микрофлору клубней и стимулируют иммунную систему растений картофеля, а следовательно, могут служить эффективными агентами биологического контроля фитопатогенных и сапротрофных микромицетов при выращивании сельскохозяйственной продукции.
Бесплатно
Статья научная
У сельскохозяйственных животных климатические стрессы вызывают поведенческие, физиологические, функциональные, продуктивные и другие изменения. Помесные свиньи характеризуются нервной неустойчивостью, ограниченной терморегуляцией и подверженностью стрессам. Для компенсации изменений при стрессах все шире применяются биоактивные вещества природного происхождения. В представленной работе мы показали, что скармливание природного биофалвонида дигидрокверцетина как дополнительного профилактирующего кормового фактора в системе свиноводства может благоприятно влиять на сохранность и продуктивность интенсивно растущих свиней при их лучшей адаптации к условиям кормления и содержания. Цель исследований состояла в оценке влияния умеренного теплового стресса на продуктивность, расход корма и переваримость питательных веществ у интенсивно растущего молодняка свиней при скармливании им дигидрокверцетина (ДКВ) в разные периоды выращивания и откорма. Исследования проведены на четырех группах свиней F2 [(КБ × Л) × Д] (помеси пород крупная белая, ландрас и дюрок; n = 36; физиологический двор ФГБНУ ФИЦ ВИЖ им Л.К. Эрнста, 2020 год). На фоне умеренно выраженного теплового стресса (превышение температурного оптимума в среднем на 4-6 °С) животным скармливали адаптоген - ДКВ (препарат Экостимул-2, АО «Аметис», Россия; дозировка 45 мг/кг корма, по действующему веществу - 32 мг ДКВ/кг корма): во 2-й опытной группе ( n = 9) - только в период доращивания, в 3-й ( n = 9) - при доращивании и откорме, в 4-й ( n = 9) - во время технологических стрессов (периодами по 7 сут после транспортировки, при переводе на другие корма, перед убоем); 1-я группа (контроль, n = 9) дополнительных кормовых добавок не получала. Моделирование умеренного теплового стресса привело в период откорма к значительному повышению концентрации газов (12-15-я нед опыта) в помещении: аммиака - до 16,7 мг/м3, сероводорода - до 1,67 мг/м3, углекислого газа - до 0,14 мг/м3. Это приводило к изменению физиологических процессов в организме интенсивно растущих животных. В конце периода доращивания концентрация кортизола в сыворотке крови животных из контрольной группы составляла 291,60 нмоль/л, превышая верхний предел референсных значений (41-237 нмоль/л) на 23,0 %. Превышение физиологической нормы (до значений в 1-й контрольной группе) по кортизолу наблюдалось у животных, получавших ДКВ в период технологических и кормовых стрессов (4-я группа, 299,89 нмоль/л). У свиней из 2-й и 3-й опытных групп кортизол оставался в норме (210 нмоль/л; p > 0,05). Перед убоем анализируемый показатель оказался максимальным у контрольных животных (284,77 нмоль/л), тогда как скармливание ДКВ в течение всего периода откорма и в период стрессов (3-я и 4-я группы) способствовало снижению концентрации кортизола до 234-253 нмоль/л. Воздействие неблагоприятных внешних раздражителей привело к снижению сохранности поголовья в контрольной группе до 89 %, в остальных группах она составила 100 %. Животных еженедельно взвешивали, оценивали среднесуточный прирост живой массы за каждый из периодов по сравнению с контролем с учетом факторов среды (параметры микроклимата) и элементов технологии (смена кормов, вакцинация и др.). В период доращивания приросты живой массы во всех группах, получавших ДКВ, были на 1,5-1,7 % больше (1-я нед, 3-я группа, p 0,05). У животных, получавших 32 мг/кг ДКВ в течение всего срока заключительного откорма (3-я группа), проявилась тенденция к увеличению валового прироста в этот период на 6,2 % (0,05 0,05; 2,87 г, p = 0,06) и увеличению его отложения в организме (соответственно на 3,52 г, p 0,05; 2,85 г, p = 0,06). При этом доля использованного кальция от поступившего в организм была достоверно выше (на 9,82 %, p function show_abstract() { $('#abstract1').hide(); $('#abstract2').show(); $('#abstract_expand').hide(); }
Бесплатно
