Статьи журнала - Сельскохозяйственная биология
Все статьи: 1659
Статья обзорная
Овцеводство вносит существенный вклад в мировое производство продуктов питания. Одно из актуальных направлений усовершенствования пород овец - улучшение биохимических показателей мяса, что обусловлено изменившимися требованиями к качеству продуктов питания, в частности к их диетическим свойствам. Жирнокислотный состав мяса - важный показатель его качества. Известно, что высокое содержание насыщенных жирных кислот в рационе человека повышает концентрацию холестерина в плазме крови и увеличивает риск развития сердечно-сосудистых заболеваний, диабета и ожирения (A.P. Simopoulos, 2001; F.B. Hu с соавт., 2001). Кроме того, жирнокислотный состав мяса влияет на его потребительские свойства, такие как вкус, аромат, сочность, нежность мяса и усвояемость жира. В связи с этим актуально выявление и использование в селекции генетических маркеров, связанных с жирнокислотным составом мяса овец. В настоящем обзоре проанализированы и обобщены результаты исследований фенотипической вариабельности и наследуемости показателей жирнокислотного состава мышечной ткани овец, в также данные о генах-кандидатах, выявленных с использованием полногеномного поиска ассоциаций (genome-wide association studies, GWAS), основанного на технологии ДНК-чипов (R. Bumgarner, 2013), и метода высокопроизводительного секвенирования РНК (RNA sequencing, RNA-seq), с помощью которого изучают генетические механизмы формирования фенотипов на основе сравнительного анализа профилей экспрессии генов (A. Oshlack c соавт., 2010; K.O. Mutz c соавт., 2013; R. Stark c соавт., 2019). Установлено, что количественные показатели жирнокислотного состава мяса овец разных пород и степень наследуемости этого признака широко варьируют, что указывает на возможность изменения профилей жирнокислотного состава баранины посредством использования генетических методов при селекции (E. Karamichou с соавт., 2006; H.D. Daetwyler c соавт., 2012; S.I. Mortimer c соавт., 2014; S. Bolormaa c соавт., 2016; G.A. Rovadoscki с соавт., 2017). Суммируя результаты GWAS и RNA-seq, можно выделить наиболее значимые гены-кандидаты, вовлеченные в метаболизм жиров и жирных кислот и ассоциированные с внутримышечным содержанием жирных кислот у овец: acot11 , baat , pnpla3 , lclat1 , isyna1 , elovl6 , agpat9 , me1 , acaca , dgat2, plcxd3 , fads2 , scd , cpt1a , pisd , lipg , b4galt6 , acsm1 , acsl1 , aacs и fasn , кодирующие ферменты метаболизма жиров и жирных кислот; гены белков-транспортеров жирных кислот и жиров FABP3, FABP4, FABP5, SLC27A6 , APOL6 и COPB2, а также гены mlxipl , ppard , wnt11 , foxo3 , tnfaip8 , npas2 , fndc5 , adipoq , adipor2 , trhde , cidec , ccdc88c , tysnd1 и sgk2 , которые кодируют транскрипционные факторы и эффекторные белки, регулирующие энергетический и жировой обмен (X. Miao с соавт., 2015; S. Bolormaa с соавт., 2016; L. Sun с соавт., 2016; G.A. Rovadoscki с соавт., 2017; R. Arora с соавт., 2019). Эти данные позволяют глубже понять генетические механизмы, лежащие в основе изменчивости количественных показателей жирнокислотного состава мышечной ткани овец, что послужит необходимой научной базой для разработки успешных селекционных программ в овцеводстве.
Бесплатно
Статья обзорная
Жирнохвостые овцы, на долю которых приходится 25 % мировой популяции овец, широко распространены в странах Африки, Азии (A. Davidson, 1999), на Ближнем Востоке (S.P. Alves c соавт., 2013), а также в России (И.М. Дунин с соавт., 2013). Курдючный овечий жир был важным ингредиентом национальной кухни у многих этнических групп (С. Perry, 1995; A. Hajihosseinlo с соавт., 2015). В настоящее время растет спрос на постную пищу и снижение потребления жира, в связи с чем преимущества повышенного жироотложения в области хвостов у овец теряют значимость для производства продуктов питания (A. Nejati-Javaremi c соавт., 2007; M. Moradi c соавт., 2012). Развитие технологий геномного редактирования (N.A. Zinovieva с соавт., 2018) делает актуальным поиск генов, обусловливающих фенотип жирного хвоста, для их последующего нокаута при сохранении других ценных свойств жирнохвостых пород. В настоящем обзоре обобщены результаты исследований по идентификации генов-кандидатов, ассоциированных с признаком жирного хвоста. Для идентификации генов-кандидатов используются различные методы: поиск локусов под давлением селекции (signatures of selection) на основе расчета различий в частотах аллелей (значения Fst) или гаплотипов между популяциями (метод hapFLK) (M.H. Moradi c соавт., 2012; M.I. Fariello c соавт., 2013; C.M. Rochus c соавт., 2018); полногеномные ассоциативные исследования (genome-wide association study, GWAS), для проведения которых необходимо создать базу фенотипической вариабельности изучаемого признака (S.S. Xu c соавт., 2017); анализ вариации числа копий (copy number variation, CNV), способных изменять экспрессию генов из-за делеции или дублирования генов в регионах вариации (C. Zhu c соавт., 2016; Q. Ma c соавт., 2017; V. Bhanuprakash c соавт., 2018); изучение экспрессии генов с помощью технологии RNA-seq (RNA sequencing), основанной на транскриптомном анализе с использованием технологии секвенирования нового поколения (next generation sequencing, NGS) (W.A. Hoeijmakers, 2013). Суммируя результаты исследований, можно выделить наиболее значимые гены-кандидаты, ассоциированные с депонированием жира в хвостовой области у овец: BMP2 и VRTN (Z. Yuan c соавт., 2017; S. Mastrangelo c соавт., 2018; Z. Pan c соавт., 2019); PDGFD (C. Wei c соавт., 2015; S. Mastrangelo c соавт., 2018); гены семейства Homeobox (D. Kang c соавт., 2017; A.A. Yurchenko c соавт., 2019; A. Ahbara c соавт., 2019); SP9 (Z. Yuan c соавт., 2017; D. Kang c соавт., 2017); WDR92 и ETAA1 (Z. Yuan c соавт., 2017; L. Ma c соавт., 2018); CREB1 (S.S. Xu c соавт., 2017; L. Ma c соавт., 2018); FABP4 (M.R. Bakhtiarizadeh c соавт. 2013; B. Li c соавт., 2018); PPARA, RXRA, KLF11, ADD1, FASN, PPP1CA и PDGFA (C. Zhu c соавт., 2016; Q. Ma c соавт., 2017). Для поиска генов-кандидатов, вовлеченных в формирование жирного хвоста у российских пород, и последующего проведения полногеномных ассоциативных исследований заложена ресурсная популяция овец, полученная от скрещивания длинножирнохвостой карачаевской и короткотощехвостой романовской пород (ФНЦ животноводства - ВИЖ им. академика Л.К. Эрнста).
Бесплатно
Жиры и эмульгаторы в кормлении цыплят-бройлеров (обзор)
Статья обзорная
Рост цен на корма определяет необходимость в оптимизации нормирования высокоэнергетических ингредиентов рациона, а также в повышении эффективности их использования в процессе пищеварения. В промышленном птицеводстве жиры, обладая высокой энергетической ценностью, служат незаменимыми компонентами рациона (В.И. Фисинин с соавт., 2000; В.И. Фисинин с соавт., 2011). Они обеспечивают высокую продуктивность и экономическую эффективность (N.C. Baião с соавт., 2005; M. Nayebpor с соавт., 2007; H. Fébel с соавт., 2008), играют важную роль в регуляции обмена веществ, депонируют энергию, выполняя защитную функцию, служат растворителями и переносчиками витаминов, гормонов, а также обязательной составной частью нервной ткани (А.В. Архипов, 2010; M. Poorghasemi с соавт., 2013; R. Rodriguez-Sanchez с соавт., 2019). Для использования в рационах доступно широкое разнообразие жиров и масел и побочные продукты переработки, например животные жиры и растительные масла (соевое, кукурузное, подсолнечное, пальмовое, конопли, сурепицы и т.д.), подсолнечный фуз (побочный продукт переработки семян подсолнечника в растительное масло), подкисленные соапстоки (побочные продукты рафинирования растительного масла, в основном содержащие свободные жирных кислот), гидрогенизированные жиры (жиры или масла, которые превращаются в насыщенные посредством добавления атома водорода до удвоения связи ненасыщенных жирных кислот) (А.В. Архипов, 2007; В.А. Манукян с соавт., 2018; Л.Н. Скворцова с соавт., 2013). Выбор жира для использования в кормлении сельскохозяйственных животных и птицы во многом определяется как его стоимостью, так и качественными характеристиками. Главный фактор, который влияет на высвобождение энергии из жира, поступающего в организм с кормом, - его усвояемость (V. Ravindran с соавт., 2016; R. Rodriguez-Sanchez с соавт., 2019; B. Jimenez-Moya с соавт., 2021). Переваривание жиров - сложный процесс, требующий достаточного количества солей желчных кислот и ферментов (S. Leeson с соавт., 2009). К тому же коррекция рациона липидами эффективна, но экономически нецелесообразна. Повышение цен на животные и растительные жиры в настоящее время стимулирует интерес к поиску и использованию альтернативных источников энергии в кормлении сельскохозяйственных животных либо веществ, усиливающих процессы переваривания и усвоения липидов, с целью снижения себестоимости продукции (С.А. Мирошников с соавт., 2005; О. Лютых, 2020). Одним из способов повышения количества доступных жиров может стать применение синтетических и натуральных эмульгаторов. Популярные эмульгаторы обычно состоят из гидрофильных и гидрофобных компонентов, которые могут снижать поверхностное натяжение жира и воды, уменьшать хиломикроны жира, улучшать эмульгирование и увеличивать всасывание жиров, восполнять дефицит желчной кислоты и липазы в пищеварительном тракте птицы (M. Rovers с соавт., 2014; M. Jansen с соавт., 2015). К натуральным эмульгаторам относят желчные кислоты и соли, включая холевую и хенодезоксихолевую, таурохолат, лецитин, казеин, фосфатидные концентраты, некоторые из которых могут вырабатываться в организме животного (M. Soares с соавт., 2002). Соли желчных кислот уменьшают натяжение границы раздела масло-вода, активируют липазу поджелудочной железы, а также предотвращают денатурацию этого фермента, когда он отделяется от поверхности капель эмульгированного жира (M. Boesjes с соавт., 2014; Y. Xu, 2016; X.K. Ge с соавт., 2019). Синтетические эмульгаторы (лизолецитин, лизофосфатидилхолин, моно- и диолеаты полиоксиэтиленгликоля) улучшают функцию печени и желчных протоков, ускоряют набор массы и улучшают конверсию корма, повышают показатели роста и усвояемость питательных веществ (B. Zhang с соавт., 2011; M.M. Gheisar с соавт., 2015; S.D. Upadhaya с соавт., 2018). Следовательно, стратегия применения эмульгаторов и ферментов может быть эффективным инструментом улучшения переваривания жиров как у молодой птицы с функционально незрелой пищеварительной системой, так и у взрослых особей для сокращения потерь корма за счет интенсификации процесса пищеварения. Использование такого подхода обеспечит повышенную переваримость и всасываемость питательных веществ при снижении доли растительных и животных жиров в рационе цыплят-бройлеров.
Бесплатно
Статья научная
Оленеводство - жизненно важная отрасль сельского хозяйства в районах Крайнего Севера Российской Федерации. Мясо, печень и почки северных оленей активно употребляются в пищу местным населением, а также идут на экспорт, поэтому проблема химического загрязнения продуктов оленеводства, в особенности стойкими органическими загрязнителями и тяжелыми металлами, представляет научный и практический интерес. В настоящем исследовании мы впервые определили содержание токсичных загрязнителей в мясе и субпродуктах северного оленя с привязкой к географическим регионам и оценили риск при употреблении в пищу оленьих почек, печени и мяса. Нашей целью была оценка содержания диоксинов (полихлорированных дибензо-пара-диоксинов и полихлорированных дибензофуранов), диоксиноподобных полихлорированных бифенилов, кадмия и ртути в субпродуктах и мышечной ткани северных оленей ( Rangifer tarandus tarandus L. и Rangifer tarandus sibiricus Murray) из восьми регионов Крайнего Севера России (Мурманская область, Ненецкий автономный округ, Республика Коми, Ямало-Ненецкий АО, полуостров Таймыр, Республика Саха, Камчатский край, Чукотский АО), изучение временн_й динамики загрязнения посредством сравнения с данными литературы 15-летней давности и расчет дозы поступления ксенобиотиков в организм представителей коренных северных народов. Пробы тканей северных оленей (704 индивидуальных образца мышечной ткани, печени и почек) и корма (ягель, грибы, комбикорм, зерно) отбирали в 2014-2016 годах. Содержание стойких органических загрязнителей (диоксинов и дПХБ) определяли методом хромато-масс-спектрометрии высокого разрешения с последующим пересчетом концентраций в токсические эквиваленты ВОЗ. Измерение количества токсичных элементов (кадмия и ртути) выполняли методом масс-спектро-метрии с индуктивно связанной плазмой (ИСП-МС). Установлено, что диоксиновое загрязнение продукции оленеводства в районах Крайнего Севера имеет четкое географическое распределение: достигает максимума на Кольском полуострове и снижается по мере продвижения на восток, тогда как для тяжелых металлов подобной зависимости обнаружено не было. В частности, содержание диоксинов в печени у северных оленей варьировало от 42,2±10,6 пг ТЭК ВОЗ/г жира в Мурманской области до 1,2±0,6 пг ТЭК ВОЗ/г жира в Чукотском АО. Содержание кадмия в ягеле и грибах существенно не превышало количества этого металла в кормовой продукции для крупного рогатого скота и свиней. Концентрация ртути в ягеле была выше, чем в фуражном зерне, но значительно не превосходила содержание этого металла в комбикорме. Сравнение полученных результатов с данными литературы показало, что за последние 15 лет количество диоксинов в печени оленей существенно снизилось, а кадмия и ртути в печени и почках - многократно возросло. Мы также провели расчет дозы стойких загрязнителей, поступающей в организм человека при употреблении мяса, печени и почек северных оленей. Установлено, что наибольший риск для здоровья представляет кадмий. Так, употребление оленьих субпродуктов в 6 из 8 исследованных регионов может приводить к поступлению в организм кадмия в дозах, превышающих максимально допустимую более чем в 3 раза. В то же время расчеты показали, что употребление оленьего мяса не несет риска для здоровья. Учитывая растущий в последнее время интерес к переработке оленьей печени для производства продуктов питания, целесообразно учитывать сведения о накоплении в ней стойких органических загрязнителей и токсичных элементов.
Бесплатно
Статья научная
В Российской Федерации основное производство винограда сосредоточено в южных регионах, в нестабильных погодных условиях умеренно-континентального климата. При отклонении погодных условий от оптимальных значений растения винограда испытывают стресс. Эмбриональные соцветия наиболее чувствительны к аномальным температурам воздуха зимой, в период вынужденного покоя. После зимовки растение теряет часть соцветий, а ожидаемый урожай винограда снижается. Степень реализации потенциала хозяйственной продуктивности составляет в среднем 60 %. В этих условиях в отрасли российского виноградарства актуальна проблема сохранения эмбриональных соцветий в период зимовки растений, повышения хозяйственной продуктивности у сортов Vitis vinifera. Цель исследований - установить зависимость закладки, сохранности эмбриональных соцветий и степени реализации потенциала хозяйственной продуктивности у сортов винограда V. vinifera от минимальных температур воздуха в период вынужденного покоя растений в нестабильных условиях умеренно-континентального климата юга России...
Бесплатно
Закон гомологических рядов в наследственной изменчивости и молекулярная гомология генов
Другой
Рассматривается важнейшее обобщение Н.И. Вавилова в области генетики - закон гомологических рядов в наследственной изменчивости в приложении к современным исследованиям молекулярной эволюции генов и геномов. Высокая гомология генов родственных видов, а также их регуляторных элементов подтверждена сравнительным анализом аминокислотных и нуклеотидных последовательностей. Закон гомологических рядов Н.И. Вавилова и современные методические технологии позволяют на основе соединения молекулярной и классической генетики более полно раскрыть потенциал изменчивости генетических ресурсов растений, который заключен в гермплазме сохраняемых в генных банках семян.
Бесплатно
Статья научная
С использованием родительских форм овощного перца Capsicum annuum L. (сорта Добрыня Никитич, Колобок, Прометей, а также линии Л 48 и Л 49) регрессионно-клас-терным анализом выявляли коррелированность степени идентичности ключевых аллелей ценных селекционных признаков и эффекта гетерозиса. Показано, что для прогноза гетерозиса в условиях пленочной необогреваемой теплицы по модулю товарного урожая ключевое значение имеет степень идентичности аллелей в трех кластерах: длина плода-индекс плода, гниль плодов и продолжительность I фенофазы-число камер в плоде, в условиях открытого грунта - идентичность в кластерах длина плода-индекс плода, средняя масса плода-товарная масса плода. При прогнозировании гетерозиса по указанному модулю для обоих вариантов условий выращивания важна коррелированность с характером и степенью идентичности аллелей в кластерах длина плода-индекс плода и продолжительность II фенофазы-продолжительность III фенофазы.
Бесплатно
Статья научная
Согласно современным мировым тенденциям, в кормлении сельскохозяйственных животных, в том числе птицы, предпочтение отдается использованию пробиотиков и фитобиотиков (эфирные масла) вместо антибиотиков. Эфирные масла обладают антиоксидантными свойствами, антимикробной активностью в отношении патогенов, повышают усвоение питательных веществ корма. Целью настоящей работы была оценка влияния комплексного препарата, состоящего из сорбента, эфирных масел и пробиотических штаммов бактерий, на живую массу, развитие репродуктивных органов, переваримость и использование питательных веществ корма, а также состав микробиома в кишечнике мясных кур. Исследования проводили на двух исходных линиях мясных кур (Gallus gallus L.): Б5 (порода корниш) и Б9 (порода плимутрок) (линии получены в Селекционно-генетическом центре «Смена», Московская обл.). Зоотехнический и физиологический опыты проводили в условиях СГЦ «Загорское ЭПХ» (г. Сергиев Посад, Московская обл.) в 2017 году. С 1-суточного до 21-недельного возраста птицу содержали в специальных клетках по 50 гол...
Бесплатно
Статья научная
Реализовать генетический потенциал продуктивности можно только у здоровой птицы. В связи с запретом использования кормовых антибиотиков в странах ЕС ведется поиск альтернативы этим препаратам. Такие добавки, как пробиотики, пребиотики, синбиотики, симбиотики, подкислители и фитобиотики, не уступают антибиотикам по эффективности, но исключают негативные последствия. В настоящей работе впервые представлены результаты выращивания молодняка мясных кур ( Gallus gallus domesticus ) исходных линий Б5 и Б9 селекции СГЦ «Смена» с использованием фитобиотика Интебио на основе эфирных масел чеснока, лимона, чабреца и эвкалипта. Целью работы было изучение влияния фитобиотика на основе эфирных масел на рост и половое развитие молодняка кур, активность пищеварительных ферментов и состояние микробиоценоза кишечника в сравнении с кормовым антибиотиком. Для эксперимента отбирали 1-су-точных цыплят (две группы по 50 гол. в каждой), которых выращивали до 21-недельного возраста (СГЦ «Загорское ЭПХ», Московская обл.)...
Бесплатно
Статья научная
Овес посевной ( Avena sativa L.) широко возделывается в зонах умеренного климата, в том числе на севере Европы. Обычно он рассматривался как кормовая культура, однако в последние годы значительно возросла востребованность овса в качестве исходного сырья при производстве пищевой продукции. Высокие пищевые и кормовые качества, а также разнообразные возможности использования обусловили значительный интерес к этой зерновой культуре. Обилие и видовой состав микобиоты - важные факторы, определяющие качество зерна. Грибы рода Fusarium образуют токсичные вторичные метаболиты, способные негативно воздействовать на здоровье потребителей зерновой продукции. Грибы рода Alternaria имеют несколько меньшее значение как фитопатогены и источники контаминации зерна злаков. Целью нашего исследования стало определение зараженности грибами Fusarium и Alternaria зерна овса, выращенного в 2014 году на северо-западе России. Мы провели оценку зараженности грибами 56 образцов зерна овса из пяти областей региона: по 7 образцов из Архангельской и Псковской областей, 20 - из Вологодской, 12 - из Ленинградской и 10 - из Новгородской области. Образцы (кроме несортовых или безымянных) относились к 14 сортам: Адамо, Аргамак, Борец, Borrus, Кречет, Лев, ЛОС-3, Скакун, Скорпион, Теремок, Фухс, Черниговский, Черниговский 83 и Яков. После поверхностной стерилизации семена раскладывали на картофельно-сахарозную агаризованную среду. Учитывали число колоний грибов, выросших из зерновок. Идентификацию грибов по морфолого-культуральным признакам проводили с использованием отечественных и зарубежных определителей. Рассчитывали зараженность образца зерна грибами и долю конкретного вида (%) в комплексе патогенов рода Fusarium или Alternaria в каждом образце. Микологический анализ выявил присутствие в микобиоте различных видов грибов, относящихся к родам Alternaria, Aspergillus, Bipolaris, Cladosporium, Epicoccum, Fusarium, Penicillium и др. Наиболее распространенными оказались грибы Fusarium и Alternaria. Зараженность грибами рода Fusarium обнаружена у 88,9 % образцов овса (средняя зараженность зерна варьировала от 6,1 до 18,7 %, максимальное значение составило 64,0 %), грибами Alternaria - у 91,0 % образцов (от 1,5 до 48,0 %, максимальное значение - 85,0 %). С наибольшей частотой среди фузариевых грибов встречались виды F. poae, F. sporotrichioides и F. langsethiae - продуценты трихотеценовых микотоксинов. С низкой частотой встречаемости на территории Северо-Западного региона были выявлены F. anguioides, F. avenaceum, F. graminearum, F. incarnatum, F. subglutinans, F. tricinctum. Гриб F. langsethiae впервые обнаружен на территории Архангельской области - самой северной точки ареала этого вида на территории России. Показана высокая положительная связь между выявлением F. langsethiae и T-2/HT-2 токсинов в зерне. Грибы рода Alternaria в основном были представлены видами A. tenuissima и A. arborescens (66-86 % от общего числа изолятов Alternaria ). По зараженности зерна грибами Fusarium к группе высоко восприимчивых сортов овса были отнесены Лев, Адамо, Яков, Кречет (средняя зараженность более 20 %). Отмечена также достоверно более высокая зараженность грибами Alternaria у сорта Лев по сравнению с другими сортами овса. Полученные данные дополняют недавно опубликованные результаты токсикологического анализа, который выявил микотоксины в зерне из всех областей Северо-Западного региона России: Т-2/НТ-2 токсины были обнаружены в 60,7 % образцов, дезоксиниваленол - в 62,5 %, альтернариол содержали 29,0 % проанализированных образцов овса (А.А. Буркин с соавт., 2015).
Бесплатно
Статья научная
Наиболее экономически значимый вредитель конских бобов ( Vicia faba L.) - бобовая (или свекловичная) тля Aphis fabae Scopoli ( Hemiptera , Homoptera : Aphididae ). Использование сортов, устойчивых к различным видам тли, может увеличить объемы производства этой культуры, снизить загрязнение окружающей среды и затраты на контроль состояния посевов. Известно о взаимосвязи между степенью повреждения тлями и морфологическими признаками растения, однако сведения о химических изменениях при повреждении тлями и роли химических факторов в чувствительности к A. fabae неоднозначны. В настоящей работе 12 сортов V. faba из коллекции Института кормовых культур (г. Плевен) впервые охарактеризованы по набору признаков и показано, что в ответ на поражение тлей A. fabae высота растений, содержание сырого протеина, фосфора и хлорофиллов а + b снижались, а количество цианогенных гликозидов значительно увеличилось. Целью настоящего исследования была оценка чувствительности сортов конских бобов к A. fabae и выявление морфологических и химических признаков, ответственных за низкую восприимчивость к тле. Полевые исследования по схеме рандомизированных блоков проводились в Институте кормовых культур (г. Плевен, 2016-2018 годы). Число тлей учитывали на растениях ( n = 20, N = 3) на стадии бутонизации, цветения и образования бобов, реакцию растений оценивали по балльной шкале (от 0 до 12 баллов). Химический состав (содержание сырого протеина, фосфора, хлорофилла a, хлорофилла b, цианогенных гликозидов) определяли стандартными методами (Weende system analysis). Установлено, что максимальной численности тли достигают в период формирования стручков. Сорта Fb 3270 и BGE 029055 были определены как очень слабо восприимчивые, BGE 002106, BGE 032012 и BGE041470 - как средневосприимчивые. Заражение тлей существенно повлияло на морфо-химические признаки сортов и привело к снижению высоты растений, содержания сырого протеина, фосфора и хлорофилла а + b, а содержание цианогенных гликозидов в ответ на поражение тлей значительно увеличилось. Снижение показателей зависело от обилия тлей, причем степень уменьшения была значительно больше у очень высоко восприимчивых и высоковосприимчивых сортов. По цианогенным гликозидам, наоборот, отмечалось увеличение количества этих соединений с ростом популяции тли. Белок, фосфор и цианогенные гликозиды могут быть использованы как ключевые индикаторные признаки V. faba , определяющие предпочтения свекловично-бобовой тли при выборе кормового растения. Низкорослые сорта Fb 3270 и BGE 029055 с высоким содержанием фосфора и цианогенных гликозидов и низким - сырого протеина значительно слабее поражались тлей. Выявленные сорта со значительно меньшей восприимчивостью к свекловично-бобовой тле могут быть включены в будущие программы селекции на устойчивость к A. fabae .
Бесплатно
Защитное действие правастатина против возбудителя гельминтоспориоза на яровом ячмене
Статья научная
Использование веществ биологического происхождения для борьбы с фитопатогенными микроорганизмами более безопасно для природной среды, потребителей сельхозпродукции и персонала, чем применение химических пестицидов. С помощью лабораторных тестов ранее было показано, что правастатин - ингибитор биосинтеза стеринов, относящийся к классу статинов, способен препятствовать развитию возбудителя гельминтоспориоза злаковых (Bipolaris sorokiniana ) на проростках ярового ячменя (Hordeum vulgare L.). В настоящей работе исследована способность правастатина защищать растения ячменя от этого фитопатогенного гриба в полевых условиях. Перед посадкой в почву семена ярового ячменя (сорт Зазерский 85), естественно инфицированные B. sorokiniana (развитие гельминтоспориозной корневой гнили на проростках ячменя при предпосевной фитоэкспертизе составляло 8,9 %, ее распространенность - 36,8 %), замачивали в растворах правастатина (0,05; 0,075 и 0,1 %) или в дистиллированной воде (контроль) в течение 1 сут. Установлено, что такая обработка семян 0,075 и 0,1 % растворами правастатина приводила к сокращению числа растений, пораженных возбудителем гельминтоспориоза, и снижала степень развития болезни. Максимальный защитный эффект достигался при применении правастатина в концентрации 0,1 %. Препарат во всех испытанных концентрациях не оказывал отрицательного действия на полевую всхожесть семян или плотность посева. Незначительный ретардантный эффект в фазу кущения отмечен на делянках, где выращивали растения, семена которых были обработаны 0,1 % раствором правастатина, однако впоследствии опытные растения достигали высоты контрольных. Кроме того, обработка семян 0,1 % раствором увеличивала число продуктивных стеблей в фазу молочно-восковой спелости.
Бесплатно
Защитные реакции в бобово-ризобиальном симбиозе: индукция и супрессия (обзор)
Статья обзорная
Развитие патогенной инфекции и бобово-ризобиального симбиоза, при котором бактерии заражают клетки бобовых растений, имеет много общих черт. Сигнальные молекулы, которыми обмениваются симбиотические партнеры, имеют сходство с фитоалексинами и элиситорами, продуцирующимися при патогенной инфекции. Оба процесса сопровождаются индукцией защитных реакций со стороны растения-хозяина, однако в случае бобово-ризобильного симбиоза такая индукция строго регулируется, что позволяет сформировать симбиотический клубенек. При этом контролируется и количество клубеньков, поскольку их формирование - энергозатратный процесс, и в большинстве случаев инфекция прерывается на ранних стадиях. Исследования молекулярно-генетических механизмов развития бобово-ризобиального симбиоза и патогенной инфекции выявили, что в ходе эволюции бобовые растения адаптировали для установления симбиоза с ризобиями рецепторы, приспособленные изначально для восприятия микоризной инфекции, причем схожие рецепторы участвуют в распознавании патогенов и индукции защитного ответа. Было выявлено, что ризобии используют системы секреции III и IV типа (T3SS и T4SS), которые у патогенных бактерий служат для доставки вирулентных факторов в клетки хозяев. При этом было показано, что T3SS способна к независимой от Nod-фактора активации сигнальной трансдукции, приводящей к развитию клубенька. Различные поверхностные полисахариды (экзополисахариды, липополисахариды и циклические b-глюканы) используются как ризобиями, так и патогенными бактериями для супрессии защитных реакций растений. Под действием антимикробных NCR пептидов (цистеин-богатые пептиды) бактерии необратимо дифференцируются в бактероиды в клубеньках некоторых бобовых растений.
Бесплатно
Статья научная
Интенсивность отложения жира, в том числе абдоминального, - один из важных показателей, характеризующих как мясную продуктивность и качество продукции, так и общее здоровье сельскохозяйственной птицы. Этот признак положительно коррелирует с быстрым ростом птицы и в значительной степени зависит не только от условий кормления и содержания, но и от генетических факторов. В основном данные о генетических механизмах, обусловливающих жировой обмен и интенсивность отложения жира, получены на курах, идентифицированы SNPs и гены-кандидаты, детерминирующие отложение как внутримышечного, так и брюшного (абдоминального) жира. Число подобных исследований на перепелах относительно невелико. К настоящему времени в специальной литературе недостаточно информации о локусах количественных признаков (QTL), достоверно связанных с показателями жирового обмена у перепелов. В представленной работе впервые сообщается о выявленных SNPs, с высокой достоверностью (p 2 модельной ресурсной популяции. В области выявленных SNPs установлены гены-кандидаты, достоверно связанные с этим признаком. Целью работы были поиск SNPs и идентификация генов-кандидатов, связанных с отложением абдоминального жира у перепелов. Исследования проводили на самцах F2 модельной ресурсной популяции ( n = 146), полученной при скрещивании двух контрастных по скорости роста и мясным качествам пород - японских (медленный рост) и техасских (быстрый рост) перепелов. Особей F2 генотипировали методом GBS (genotyping-by-sequencing, генотипирование посредством секвенирования). Для выявления ассоциаций между данными полногеномного генотипирования и количеством абдоминального жира использовали программное обеспечение PLINK 1.9 с принятыми ограничениями (geno 0,1; mind 0,1; maf 0,05). В качестве порогового критерия достоверности установили p 2 ресурсная популяция перепелов характеризовалась высокой вариабельностью по содержанию абдоминального жира в туше. В возрасте 56 сут этот показатель варьировал от 0,01 до 10,46 г и составил в среднем 2,41±0,16 г. На основании проведенного GWAS-анализа (genome-wide association study) идентифицировали 29 SNPs и 11 генов-кандидатов, находящихся в областях расположения этих SNPs, которые ассоциированы с отложением абдоминального жира у перепелов. Обнаруженные SNPs локализуются на хромосомах 1, 2, 7, 8, 17, 19, 21, 24 и 28. Установленные гены-кандидаты ( CNTN5, GNAL, PDE1A, RBMS1, PTPRF, SH3GLB2, SLC27A4, TRIM62, IGSF9B, USHBP1, NR2F6 ) идентифицированы на хромосомах CJA1 (1), CJA2 (1), CJA7 (2), CJA8 (1), CJA17 (2), CJA21 (1), CJA24 (1) и CJA28 (2). Детектированные SNP и гены-кандидаты могут послужить генетическими маркерами в программах селекции на улучшение мясных качеств перепелов и снижение содержания жира в тушках.
Бесплатно
Идентификация антигенов и систем групп крови у различных видов животных
Статья научная
Разрабатывали метод идентификации антигенов и систем групп крови у различных видов жвачных. Оценивали моноспецифичность использованных антисывороток и степень различий между животными разных видов по антигенам групп крови. Рассматривается характер наследования антигенов.
Бесплатно
Идентификация атипичного пестивируса крупного рогатого скота в биологических образцах
Статья научная
Атипичный HoBi-подобный пестивирус крупного рогатого скота (BVDV3) - неклассифицированный кандидат в члены рода Pestivirus семейства Flaviviridae. Агент выделен впервые в 2004 году из эмбриональной сыворотки крупного рогатого скота, полученной в Бразилии, и проявляет высокую степень сходства с возбудителем вирусной диареи - болезни слизистых оболочек крупного рогатого скота (ВД-БС КРС). Его присутствие в популяции крупного рогатого скота и диких жвачных животных потенциально может снижать эффективность контрольных программ ВД-БС КРС. Целью наших исследований стала разработка способа выявления атипичного пестивируса при помощи полимеразной цепной реакции в биологических продуктах и изучение его циркуляции среди домашних и диких жвачных. Были подобраны синтетические олигонуклеотидные праймеры, комплементарные позициям 9202-9218 и 9501-9521 генома референтного штамма D32/00_'HoBi' (AB871953.1), отработан режим постановки реакции и подобраны ее основные компоненты. Диагностическая чувствительность ПЦР составила 7,4½10-1 копий/мкл. Тест обладает высокой специфичностью и не выявляет РНК вируса вирусной диареи 1-го и 2-го типов, а также близкородственного вируса классической чумы свиней. При помощи разработанной ПЦР исследовали 18 образцов эмбриональных сывороток крупного рогатого скота из различных источников, 11 видов перевиваемых линий клеточных культур, используемых для культивирования вирусов в нескольких научно-исследовательских институтах России, 10 живых вакцин, 1803 пробы биологического материала, из которых 189 - внутренних органов, 1383 - сыворотки крови крупного рогатого скота, 168 - сыворотки крови северных оленей, 63 - крови маралов. Присутствие вируса установлено только в семи образцах (лотах) эмбриональной сыворотки, полученной от двух производителей и изготовленной в Южной Америке. Результаты филогенетического анализа ампликонов показали, что все семь положительных лотов группируются с BVDV-3, штамм D32/00_'HoBi' (бразильская группа). Вирус не обнаружен в перевиваемых линиях культур клеток, отечественных и импортных вакцинах. Нами не найдено доказательств циркуляции вируса среди крупного рогатого скота различных пород, в том числе иностранных, на территории Краснодарского края, Сибири и Республики Казахстан, а также у северных оленей Таймыра и Ямала, маралов Алтайского края. Однако присутствие вируса в эмбриональной сыворотке, использовавшейся при производстве вакцин, не исключает его распространения на территории России. Полученные данные подтверждают необходимость совершенствования методов диагностики пестивирусов крупного рогатого скота, а также ужесточения правил международной торговли эмбриональной сывороткой.
Бесплатно
Статья научная
Антракноз - заболевание люпина узколистного ( Lupinus angustifolius L.), вызываемое грибом Colletotrichum lupini. Устойчивость к нему носит не абсолютный, а относительный характер: высокоустойчивые образцы могут поражаться инфекцией, но в меньшей степени, чем неустойчивые растения. Относительно общего числа генов, связанных с толерантностью к антракнозу, до сих пор нет единого мнения. В настоящее время селекционеры из разных стран заняты созданием более устойчивых к антракнозу сортов посредством объединения в одном генотипе неаллельных генов устойчивости к болезни. Для быстрого и эффективного отбора устойчивых растений разрабатываются ДНК-маркеры, сцепленные с генами устойчивости к заболеванию. Прежде чем использовать ДНК-маркеры в селекции, необходим предварительный анализ их эффективности для тех или иных селекционных образцов из-за возможных «ложноположительных» результатов. Наиболее близкими к Lanr1 представляются ДНК-маркеры AnSeq3 и AnSeq4 (однонуклеотидные полиморфизмы - single nucleotide polymorphisms, SNPs), которые фланкируют ген на расстоянии 0,9 сМ (H. Yang et al., 2012). В настоящей работе мы исследовали возможность использования ДНК-маркеров AnSeq3 и AnSeq4 в селекции российских и белорусских сортов люпина узколистного на устойчивость к антракнозу. Полимеразную цепную реакцию (ПЦР) применяли для выявления аллелей ДНК-маркеров, сцепленных с геном Lanr1 устойчивости к антракнозу люпина узколистного. Объектами для изучения служили 50 сортов и образцов люпина российской, белорусской, польской и австралийской селекции. ДНК выделяли индивидуально из семян в 3-кратной повторности. Представлен список селекционных образцов, а также состав реакционной смеси для ПЦР и условия амплификации ДНК. Для ПЦР использовали ферменты и реактивы фирмы «СибЭнзим» (Россия), праймеры к маркерам AnSeq3 и AnSeq4 сайтспецифичны и синтезированы фирмой «Синтол» (Россия). Электрофорез в полиакриламидном геле применяли для разделения маркерных аллелей. Устойчивый и восприимчивый к антракнозу австралийский селекционный материал использовался в качестве контролей для аллелей AnSeq3 и AnSeq4. ДНК-фрагменты длиной 92 и 87 п.н., соответствующие маркерам AnSeq3 и AnSeq4, были получены для всех 50 селекционных образцов, включенных в исследование. Для 13 сортов российской и 10 сортов польской селекции были обнаружены маркерные аллели, соответствующие восприимчивости к антракнозу. Для белорусского селекционного образца БГБ-6 аллели устойчивости были выявлены по маркерам AnSeq3 и AnSeq4, для сорта Миртан - только по маркеру AnSeq3. Остальным 21 образцам белорусской селекции соответствовали аллели восприимчивости к антракнозу. Ранее с помощью других ДНК-маркеров - AntjM1 и AntjM2 мы показали, что современные сорта Всероссийского НИИ люпина не содержат устойчивых маркерных аллелей, сцепленных с геном Lanr1. Проведенные исследования показали, что ДНК-маркеры AnSeq3 и AnSeq4, сцепленные с геном Lanr1, могут быть полезны в селекции российских и белорусских сортов на устойчивость к антракнозу.
Бесплатно
Краткое сообщение
Проводили идентификацию вируса желтой мозаики фасоли (ВЖМФ), впервые обнаруженного на юге Дальнего Востока России на растениях тыквы с симптомами хлоротичной мозаики листьев. Изучали биологические, физико-химические и антигенные свойства изолята ВЖМФ.
Бесплатно
Идентификация и выделение вируса контагиозной эктимы от овец в Республике Тыва в 2015 году
Статья научная
Контагиозная эктима - инфекционная болезнь овец и коз, характеризующаяся поражением слизистых оболочек ротовой полости, кожи губ, головы, молочных желез и конечностей. Вирус контагиозной эктимы (Orf virus, ВКЭ) - представитель рода Parapoxvirus в подсемействе Chordopoxvirinae семейства Poxviridae. Геном представлен линейной двухцепочечной молекулой ДНК размером 138 т.п.н., содержащей 132 открытые рамки считывания. Антигенная структура вируса недостаточно изучена, не все штаммы серологически идентичны, в связи с чем актуально выделение и изучение его новых изолятов. Анализ отечественной литературы показал отсутствие подобных работ на фоне малого числа зарегистрированных вспышек контагиозной эктимы в России. Мы впервые выделили ВКЭ от овец в Республике Тыва после экспериментального заражения полученным от них биоматериалом, идентифицировали его и изучили биологические свойства изолята. В августе 2015 года в Республике Тыва было зарегистрировано заболевание овец, характеризующееся развитием эритемы, везикул, пустул и струпьев на коже ушей и конечностей. Струпья от этих животных были взяты для выделения и идентификации возбудителя. С этой целью экспериментально заразили трех ягнят суспензией струпьев с кожи инфицированных животных (губы на границе кожной и слизистой поверхностей скарифицировали, а затем наносили инокулюм ватными тампонами). На 4-5-е сут после заражения на губах ягнят появились везикулы, перешедшие в стадию пустул и струпьев. Заживление поражений наблюдали через 2 нед. Суспензию струпьев от инфицированных животных использовали для инокуляции первичной культуры клеток почки овцы. На 7-е сут после инокуляции клеточный монослой собрали и провели 2-й пассаж. В монослоях 1-го и 2-го пассажей специфического цитопатического действия вируса не наблюдали. Смывы с кожи губ от экспериментально инфицированных ягнят исследовали методом ПЦР в реальном времени согласно описанному протоколу (G. Venkatesan с соавт., 2014). При этом ДНК вируса контагиозной эктимы была выявлена в смывах, полученных на 7-28-е сут после заражения. ДНК вируса контагиозной эктимы также обнаружили в струпьях от инфицированных ягнят и в лизатах клеточного монослоя после 2-го пассажа. При исследовании референтных образцов ДНК ВКЭ (штамм IA82), нодулярного дерматита (штамм Вакцинный), оспы овец (штаммы Монгольский и Б5/96), оспы коз (штамм ОК/А-04) положительные результаты получили только с ДНК ВКЭ, чем подтверждается специфичность системы. Аналитическая чувствительность ПЦР-РВ для выявления генома вируса контагиозной эктимы составила 1,3±0,03 lg ТЦД50/см3. Таким образом, возбудитель, вызвавший в 2015 году болезнь у овец в Республике Тыва, выделен в культуре клеток почки овцы от экспериментально инфицированных ягнят и идентифицирован как вирус контагиозной эктимы.
Бесплатно
Статья научная
У яровой мягкой пшеницы ( Triticum aestivum L.) с использованием картирующей популяции ITMI, которая была получена от скрещивания яровой пшеницы сорта Opata 85 с синтетическим гексаплоидом W7984, выделенным при гибридизации Triticum tauschii (Coss.) Schmahlh. [syn. Aegilops tauschii Coss., Aegilops squarrosa auct. non L.] (образец CIGM86.940, DD) и тетраплоидной пшеницы Altar 84 (AABB), на разных агрофонах по N (без добавления азотного удобрения, с половинной и полной дозой азотного удобрения) идентифицировали и локализовали на хромосомах 122 QTL (quantitative trait loci). Установлена доля фенотипической изменчивости, определяемая каждым из выявленных QTL. Обнаружена достоверность взаимосвязи между установленными локусами и полиморфизмом по тому или иному признаку, которую охарактеризовали на основании порогового значения для отношения правдоподобия логирифма шансов (LOD-оценка — LOD-score, logarithm of odds). Комплексную оценку сравниваемых средних величин по градациям доз азота проводили посредством дисперсионного анализа с расчетом показателей варьирования признака. Коэффициенты корреляции позволили определить характер сопряженности связи между признаками и градиентом доз азотного питания. Как следует из полученных данных, комбинирование тех выявленных при низком содержании минерального азота в почве специфических QTL, которые проявляются в разных экологических условиях, можно использовать для получения форм со стабильной урожайностью.
Бесплатно
