Статьи журнала - Сельскохозяйственная биология
Все статьи: 1632
Идентификация сортов, линий и мутантов гороха посевного с помощью RAPD-маркеров
Статья научная
Проводили анализ ДНК-полиморфизма 19 форм гороха посевного (Pisum sativum L.) по 134 RAPD-маркерам. Определяли генетическое сходство, отражающее степень различий RAPD-спектров исследованных образцов. Рассчитывали генетические расстояния между линиями, сортами и мутантами гороха посевного. Оценивали эффективность RAPD-метода для паспортизации и идентификации линий и сортов растений.
Бесплатно
Изменение бактериального сообщества в желудочно-кишечном тракте кур в онтогенезе
Статья научная
Известно, что микроорганизмы, населяющие желудочно-кишечный тракт (ЖКТ), участвуют в обеспечении сельскохозяйственной птицы питательными веществами, антибиотиками, гормонами, витаминами. В связи с этим актуально изучение изменений микробиоценоза ЖТК в процессе онтогенеза. Важность исследований обусловлена воздействием экологического соотношения между облигатными видами микроорганизмов пищеварительного тракта в течение жизни на метаболические процессы, состояние здоровья и продуктивность. Интересным и дискуссионным в настоящее время остается также вопрос о составе микроорганизмов в кишечнике куриных эмбрионов, поскольку публикуемые исследования весьма немногочисленны. Несмотря на то, что традиционно кишечник эмбрионов птиц считается стерильным, в ряде работ показана способность микроорганизмов колонизировать ЖКТ птиц на стадии эмбрионального развития. С использованием молекулярно-генетического метода T-RFLP (terminal restriction fragment length polymorphism) мы провели сравнение бактериального сообщества содержимого ЖКТ от 6- и 17-суточных куриных эмбрионов и 26-, 150- и 300-суточных кур-несушек кросса Хайсекс Уайт (виварий ФГУП Загорское ЭПХ ВНИТИП, Московская обл.). В отличие от классических представлений, было показано наличие в ЖКТ куриных эмбрионов богатого таксономического разнообразия бактерий, доминирующими среди которых оказались типичные для птиц представители кишечной микрофлоры семейства Enterobacteriaceae (преимущественно Escherichia coli ). Также мы обнаружили представителей класса Clostridia (семейств Lachnospiraceae, Eubacteriaceae и др.), филума Bacteroidetes, порядков Negativicutes, Actinomycetales, Bifidobacteriales, которых выявляли ранее у вылупившихся цыплят и взрослых птиц. Интересно отметить присутствие возбудителей опасных заболеваний животных - бактерий родов Burkholderia, Pseudomonas, Salmonella, Klebsiella, порядка Rickettsiales. При этом структура микробиоценоза содержимого ЖКТ эмбрионов кур на 6-е сут инкубации характеризовалась более высоким таксономическим разнообразием, чем на 16-е сут (число филотипов соответственно 75±2,75 и 30±1,20). В онтогенеза в ЖКТ птицы наблюдалось развитие бактериального сообщества, в составе микробиома появлялись новые микроорганизмы. Разнообразие выявляемых у 26-суточных цыплят, а также 150- и 300-суточной птицы бактерий было шире по сравнению с таковым у эмбрионаов - свыше 175±8,12 филотипа. При этом по сравнению с 26- и 150-суточной птицей у 300-суточных кур-несушек общее разнообразие бактерий и содержание неидентифицированных филотипов оказались наименьшими. У взрослой птицы по сравнению с эмбрионами наблюдали изменение доминирующих групп микроорганизмов: большее содержание представителей класса Clostridia, класса Negativicutes и меньшее - классов Bacillales, Bifidobacteriales. Выявленное расширение таксономического разнообразия микроорганизмов у птицы по сравнению с эмбрионами свидетельствует о заселении ЖКТ кур микроорганизмами, включая представителей порядка Lactobacilales, а также патогенов - родов Listeria, Pantoea, Enterobacter, Mycoplasma, Acinetobacter, семейств Pasteurellaceae, Campylobacteraceae, филума Fusobacteria. Основываясь на полученных результатах, можно говорить о становлении микробиоэкологической системы птиц (содержимое ЖКТ в совокупности с населяющей его микрофлорой) уже на стадии эмбрионального развития. При этом микроорганизмы, присутствующие в ЖКТ эмбриона, служат основой, которая определяет формирование стартового кишечного биоценоза у вылупившихся цыплят и взрослых особей
Бесплатно
Статья научная
Сохранение благоприятного микробиологического и физического состояния почв с помощью новых рациональных мероприятий относится к числу приоритетных направлений устойчивого землепользования. Применение биоугля (БУ) в качестве органического мелиоранта - один из перспективных способов повышения качества и устойчивости почв благодаря секвестрации углерода и улучшению свойств почв. Биоуголь производят из различных типов биомассы с помощью медленного и быстрого пиролиза. Технологические условия пиролиза и тип биомассы оказывают решающее влияние на свойства БУ и его взаимодействие с почвами. Результаты многих исследований подтвердили позитивное влияние БУ на свойства почв и урожай культур. Тем не менее, существуют неопределенности в понимании влияния БУ на микробиологические процессы трансформации азота и углерода в почвах. В работе исследовали два типа БУ - БУ1 и БУ2, произведенные в результате медленного и быстрого пиролиза древесных отходов. Цели исследований заключались, во-первых, в выявлении различий в действии БУ1 и БУ2 на гидрофизические свойства супесчаной и тяжелосуглинистой почвы, во-вторых, в оценке влияния разного гранулометрического состава почв на степень воздействия БУ1 и БУ2 на нитрификацию и денитрификацию. В исследованиях использовали образцы глееватой аллювиальной супесчаной и тяжелосуглинистой почвы (Словакия). Количество БУ1 и БУ2, внесенного в почвы в пересчете на гектар, составляло 15 и 30 т. Водоудерживающую способность образцов измеряли с помощью мембранного пресса при потенциалах влаги от -0,1 до -300 кПа. Интенсивность нитрификации и денитрификации определяли по продуцированию закиси азота образцами почв в течение 48-часового инкубирования при температуре 25 °С и влажности, соответствующей 48-55 % полной влагоемкости. Результаты проведенных исследований показали, что внесение БУ1 и БУ2 в большей степени способствовало повышению водоудерживающей способности супесчаной, чем тяжелосуглинистой почвы во всем диапазоне потенциалов влаги. При этом увеличение водоудерживающей способности обеих почв было более высоким при использовании БУ2. Добавление БУ1 вызвало достоверное (p
Бесплатно
Изменение биологических параметров семени сельскохозяйственной птицы при криоконсервации
Статья научная
Формирование криобанков - важнейшее условие применения вспомогательных репродуктивных технологий, которые позволяют эффективнее использовать генетический материал, обеспечивать максимальную численность потомства, восстанавливать и сохранять редкие и исчезающие виды. Наиболее распространенным биоматериалом в программах по сохранению и восстановлению генетических ресурсов сельскохозяйственной птицы служат сперматозоиды. При замораживании и оттаивании они подвергаются сильному технологическому воздействию. Некоторые этапы этой процедуры приводят к гибели значительной части клеток, повреждению их органелл или сегментов. В настоящей работе впервые получены данные, подтверждающие, что в процессе эквилибрации содержание мертвых сперматозоидов в генеративной плазме значительно увеличивается, независимо от вида птиц. Целью нашей работы было изучение влияния цикла замораживания и оттаивания на биологические характеристики сперматозоидов у разных видов сельскохозяйственной птицы...
Бесплатно
Статья научная
Изучение изменений в генофондах популяций домашних животных, вызываемых отбором и отражающих микроэволюционные процессы, представляет как практический, так и теоретический интерес. Как правило, в таких работах используются качественные признаки, контролируемые по принципу «один генотип - один фенотип», что существенно упрощает анализ. Мы исследовали динамические процессы в популяции домашних свиней ( Sus scrofa domesticus ) породы ландрас, оценив вариацию массы поросенка при рождении (один из непрерывных количественных признаков, для которых подобная связь неоднозначна). В частности, проведен статистический анализ данных зоотехнического учета более 26 тыс. поросят, родившихся на протяжении 23 лет в условиях Экспериментального хозяйства Сибирского отделения Академии наук (Новосибирская обл.) - регионального племенного репродуктора ландрасов. Предков животных для формируемой популяции завезли из Прибалтики в начале 1960-х годов. Это был племенной элитный молодняк, оцененный по стандартному комплексу селекционных признаков. Весь период существования популяции отбор ремонтного молодняка осуществляли по комплексу признаков в соответствии с действовавшей Инструкцией по бонитировке свиней. Так как Инструкция не содержала стандартов по крупноплодности (массе новорожденного поросенка), отбор по указанному признаку не проводился. Изменения статистических параметров массы новорожденной особи оценивали за каждый год периода наблюдений, поскольку анализируемое поголовье представляет собой не модельную популяцию вивария, а типичное племенное стадо, в котором непрерывная изменчивость признака сопряжена с постоянной «скользящей» сменой поколений и возрастного состава. При длительном анализе динамики признака, который не был селекционным, выявлен движущий отбор по генотипам для локусов, контролирующих скорость роста свиней в онтогенезе (в пре- и постнатальный периоды). В популяциях, где действует такой отбор, масса поросят при рождении может быть использована для ее прогнозирования и в постнатальный период. Применение регрессии родитель-потомок по признаку «масса при рождении» позволило оценить продолжительность адаптации генофонда популяции к новым условиям среды. Оказалось, что процесс адаптации продлился почти два десятилетия, что составляет пять полных смен генераций. В этой же популяции в то же время действовал стабилизирующий отбор, оптимизирующий массу особи при рождении, отсекая как минимальные, так и максимальные значения. Описанный механизм, когда на фоне стабилизирующего отбора происходят цикличные изменения в направлениях векторов движущего отбора, способствует поддержанию в популяции полиморфизма по локусам, которые контролируют интенсивность пренатального роста и крупноплодность. Следует также отметить наблюдаемую неравномерность волнообразной смены этих циклов.
Бесплатно
Статья научная
В настоящее время увеличивается число исследований, посвященных поиску противомикробных веществ с профилактическим и ростостимулирующим действием, не вызывающих бактериальной резистентности и побочных эффектов у животных. К таким веществам относятся фитогенные соединения, которые были широко признаны в качестве потенциальной альтернативы антибиотикам в кормах. Одна из проблем использования фитогенных соединений - нестабильный химический состав экстрактов растений, зависящий от условий произрастания, ареала и других факторов. В представленной работе впервые показано, что включение композиции биологически активных веществ из экстракта Quercus cortex в рацион цыплят-бройлеров кросса Смена 8 способствует поддержанию продуктивности и усилению иммуномодулирующего состояния организма. Целью исследований было изучение влияния разных доз биологически активных веществ из экстракта Quercus cortex на продуктивные показатели и иммунитет цыплят-бройлеров кросса Смена 8, оценка перспектив применения и возможного механизма действия этих соединений. Использовали композицию веществ (КВ), выделенных из экстракта Quercus cortex и синтезированных искусственно («Acros Organics B.V.B.A.», Бельгия): 2-н-пропилрезорцинол (98 %, AVH27024); 4-гидрокси-3-метоксибензальдегид (99 %, AC14082-1000); 7-гидроксикумарин (99 %, AC12111-0250); 3,4,5-триметоксифенол (98,5 %, AC18914-0050); скополетин (95 %, AC30290-0010); конифериловый спирт (98 %, AL22373-5). Анти-QS (quorum sensing)-эффект КВ подтверждали с использованием штамма Chromobacterium violaceum CV026. Экспериментальные исследования проводили на 7-суточных цыплятах-бройлерах (120 гол.), которых методом аналогов разделили на 4 группы (по n = 30). Контрольная группа получала основной рацион (ОР); I опытная - ОР + КВ 1 (1 мл/кг живой массы); II опытная - ОР + КВ 2 (2 мл/кг живой массы); III опытная - ОР + КВ 3 (3 мл/кг живой массы). У птицы в I, II и III опытных группах число лейкоцитов возросло относительно контроля на 19,2-28,5 % (Р ≤ 0,05), лимфоцитов - соответственно на 24,4; 36,2 (Р ≤ 0,05) и 44,0 % (Р ≤ 0,05), моноцитов - на 23,5; 23,5 и 29,4 % (Р ≤ 0,05), гранулоцитов - на 12,3 (Р ≤ 0,05); 5,7 и 9,5 %; содержание аланинаминотрансферазы в сыворотке крови во II и III опытных группах превышало аналогичное значение в контроле на 13,2 % (Р £ 0,05), g-глутамилтранспептидазы - уменьшалось во II и III опытных группах на фоне достоверного снижения количества лактатдегидрогеназы на 17,6-22,5 % (Р ≤ 0,05). Поступление с кормом КВ сопровождалось увеличением количества супероксиддисмутазы в крови у птицы из опытных групп, причем наибольшее отмечали у цыплят в I опытной группе (95,3 %). Содержание каталазы у цыплят в опытных группах тоже оказалось выше, чем в контроле, на 45,3-71,9 % (Р ≤ 0,05). Включение КВ в корм способствовало увеличению концентрации β-лизинов в сыворотке крови у бройлеров из I группы на 16,4 % (Р ≤ 0,05). Прирост живой масса у птицы из I опытной группы в сравнении со II и III группами составил до 15,0 % (Р ≤ 0,05) через 1 нед, до 14,3 % через 2 нед и до 12,6-13,9 % через 3 и 4 нед. Усиление роста птицы в I опытной группе происходило при 100 % сохранности поголовья (в отличие от остальных групп, где этот показатель составил 71-85 %) и способствовало увеличению живой массы птицы по завершении эксперимента (42-е сут) на 1,9 % (Р ≥ 0,05) в сравнении с контролем. Таким образом, скармливание цыплятам-бройлерам композиции веществ в первоначальной концентрации способствует поддержанию продуктивности и усилению иммуномодулирующего состояния организма.
Бесплатно
Статья научная
Одними из распространенных объектов при исследовании ассоциативных взаимодействий растений с бактериями служат представители рода Azospirillum. В ризосфере злакових азоспириллы формируют высокоэффективные ассоциации, оказывающие стимулирующий эффект на рост и развитие растений, включая пшеницу. Однако детали этого взаимодействия пока остаются неизвестными. Например, отсутствуют какие-либо данные о том, инфицированны или неинфицированны клетки азоспирилл бактериофагами и какова роль бактериофагов почвенных микроорганизмов в ассоциативном взаимоотношении микроорганизм-растение. В то же время бактериофаги играют важную роль в качестве фактора, регулирующего численность микробных клеток, и в переносе генетической информации посредством трансдукции. В большинстве случаев бактериофаги выделяют из различных объектов среды, в том числе из почвы, и лишь незначительная часть работ посвящена описанию бактериофагов из ассоциативных почвенных бактерий. Мы изучали изменения морфологии корневой системы яровой пшеницы (сорт Саратовская 29) при инокуляции клетками бактерий Azospirillum brasilense Sp7 и бактериофагом ФAb-Sp7, выделенным из этих клеток. Инокуляция 3-суточных проростков пшеницы клетками A. brasilense Sp7 с плотностью суспензии 10 8, 10 6, 10 4 кл/мл (объем - 20 мл) приводила к уменьшению длины корня, при этом число боковых корней существенно увеличивалось при плотности суспензии 10 2 кл/мл. При обработке проростков пшеницы препаратом бактериофага ФAb-Sp7 среднее число корней практически не изменялось. Показано, что при инокуляции проростков пшеницы только суспензией азоспирилл происходило уменьшение зоны растяжения корня в 3,0 раза и уменьшение зоны всасывания в 1,5 раза. Обработка проростков пшеницы суспензией, содержащей как клетки азоспирилл, так и бактериофаги, вызывала уменьшение зоны растяжения (в 3,3 раза), но не приводила к уменьшению зоны всасывания (корневых волосков). С помощью конфокальной микроскопии показано, что при инкубации проростков пшеницы с клетками азоспирилл (10 2 кл/мл) значительно увеличивалась длина и число корневых волосков (в среднем на 40 %) по сравнению с контролем. Установлено также увеличение длины и числа корневых волосков в среднем на 60 % по сравнению с контролем при одновременной инокуляции проростков клетками азоспирилл штамма Sp7 и бактериофагом ФAb-Sp7. Высказано предположение, что бактериофаги азоспирилл участвуют в сложном процессе взаимодействия бактерий с корневой системой пшеницы и могут влиять на эффективность ассоциативных взаимоотношений растение-микроорганизм и, в конечном счете, определять эту эффективность.
Бесплатно
Статья научная
Современные репродуктивные технологии позволяют бессрочно сохранять и рационально использовать генофонд исчезающих видов животных, создавать конкурентоспособные селекционные формы. В оленеводстве метод криоконсервации спермы практически не разработан. Суровые условия Арктики усложняют процесс получения спермы северных оленей ( Rangifer tarandus ) - животных с яркой сезонностью размножения. Гон у них проходит осенью, в течение месяца. Только в этот период можно получить сперму. После гона сперматогенез останавливается. Целью нашей работы была оценка изменения физиологических и морфологических показателей качества спермы северных оленей в процессе криоконсервации. Сперму от северных оленей получали с помощью электроэякулятора или посредством вымывания из придатков семенников. После оценки качества эякулированного и эпидидимального семени (объем, общая и прогрессивная подвижность и концентрация сперматозоидов) сперму разбавляли в среде Steridyl («Minitüb GmbH», Германия) до конечной концентрации 100 млн/мл, фасовали в соломинки по 0,25 мл и охлаждали до 5 °С в течение 120 мин. После охлаждения и эквилибрации соломинки выдерживали в парах жидкого азота на поплавке при температуре -110 °С в течение 12 мин и затем опускали в жидкий азот. Сперму размораживали при 37 °С. Первичная оценка эякулированной спермы показала, что средний объем эякулята составлял 0,5±0,08 мл, концентрация - 0,520±0,069 млрд/мл, общая подвижность - 64,3±4,07 %, прогрессивная подвижность 47,9±4,24 %. Концентрация эпидидимальных спермиев была в среднем 0,260±0,078 млрд/мл, общая и прогрессивная подвижность - соответственно 43,6±8,49 и 20,8±5,25 %. После криоконсервации общая подвижность снизилась в среднем на 41,9±5,38 %, прогрессивная - на 36,8±5,29 %. Сперматозоиды в 42 % эякулятов теряли более 50 % общей подвижности. В некоторых образцах наблюдалась полная потеря подвижности после замораживания, в некоторых изменения были незначительными. Большая изменчивость по снижению подвижности клеток наблюдалась как в эякулированной, так и в эпидидимальной сперме. Клетки эпидидимальной спермы имели более высокую подвижность после замораживания по сравнению с эякулированной, однако в эпидидимальной сперме наблюдалось больше нарушений в характере движения сперматозоидов. Анализ морфологии сперматозоидов показал, что в сперме северных оленей в сравнении с другими видами животных повышена доля сперматозоидов со сморщенной или отсутствующей акросомой - в среднем 6,9±0,76 %. Значительного увеличения повреждений в области хвоста, шейки сперматозоидов и акросом после замораживания не наблюдалось. Количество клеток с повреждениями хвоста и шейки увеличилось в среднем на 4,2±1,05 %, акросом - на 2,5±0,35 %. Высокая изменчивость наблюдалась по увеличению повреждений плазматических мембран сперматозоидов (в среднем на 10,9±5,02 %). Такая вариабельность обусловлена разной криоустойчивостью спермы оленей и индивидуальной изменчивостью эякулятов. Достоверной разницы по изменениям физиологических и морфологических показателей качества спермы северных оленей после криоконсервации между эякулированной и эпидидимальной спермой выявлено не было. Таким образом, наибольшим изменениям при криоконсервации спермы северного оленя подвергается двигательная активность клеток, а также целостность мембран, что необходимо учитывать при оптимизации состава разбавителей и протокола криоконсервации.
Бесплатно
Статья научная
Исследовали O2- и СО2-газообмен, содержание пигментов и воды в листьях 2-недельных проростков пшеницы (Triticum aestivum L.) сорта Московская 35, отделенных от корней и выдержанных в 0,1; 1,0 и 5,0 мМ водных растворах Cd(NO3)2 в течение 96 ч. Оце-нивали возможность снижения отрицательного действия кадмия при внесении NaCl в низкой концентрации. Показано, что под влиянием кадмия снижались скорость выделения кислорода и поглощения СО2, а также относительное содержание воды в листьях (RWC) и хлорофилла. Внесение NaCl в раствор в концентрации 50 мM частично нивелировало отрицательный эффект Cd(NO3)2 при его низких концентрациях. Высокая (5,0 мM) концентрация Cd(NO3)2 резко подавляла фотосинтетическую активность.
Бесплатно
Статья научная
Гипотермия сопровождается изменениями в метаболизме клеток, что может приводить даже к их гибели, в связи с чем большое внимание уделяется созданию сортов сельскохозяйственных культур с повышенной устойчивостью к низким температурам. Для подобных целей успешно используются современные методы биотехнологии, в том числе введение генов десатураз, катализирующих превращение одинарной связи между атомами углерода в ацильных цепях жирных кислот в двойные, что может повышать текучесть клеточных мембран и изменять состояние антиоксидантной системы клеток. К числу факторов защиты относятся полифенолы - вторичные метаболиты растений, выполняющие функцию низкомолекулярных антиоксидантов. В настоящей работе изучен эффект кратковременного действия низкой температуры (-9 оС в течение 10 и 40 мин) на интенсивность перекисного окисления липидов (ПОЛ) и содержание флавоноидов в листьях растений картофеля раннеспелого сорта Скороплодный, культивируемых в условиях in vitro, а также полученных из них трансгенных линий со средним (ТЛС) и высоким (ТЛВ) уровнем экспрессии гена Δ12-ацил-липидной десатуразы. Для получения трансгенных линий использовали конструкции, несущие ген desA из Synechocystis sp. PCC 6803 (трансляционно слит с последовательностью репортерного гена licBM3, кодирующего термостабильную лихеназу) под контролем сильного конститутивного промотора 35S РНК CaMV. Показано, что после 10-ми-нутного действия низкой температуры интенсивность ПОЛ у контрольных растений снижалась, а у трансформантов не менялась. В варианте, когда растения подвергали гипотермии в течение 40 мин, этот показатель был низким во всех вариантах, причем наименьшим - у ТЛВ. Под влиянием низкой температуры во всех случаях накопление флавоноидов в листьях повышалось, что наиболее ярко проявлялось у контрольного варианта.
Бесплатно
Статья научная
В настоящее время в научной литературе активно обсуждается целесообразность применения в земледелии биоугля - одного из новых видов органогенных мелиорантов, получаемого из древесины или отходов растительного происхождения. Биоуголь рекомендуют использовать для увеличения биологической активности почв, повышения продуктивности культур, в ряде стран его активно внедряют в агротехнологии. Однако многие аспекты влияния биоугля на свойства и состояние агроценозов исследованы крайне слабо. Основное беспокойство вызывают данные о влиянии биоугля на минерализацию гумуса, так как дегумификация может привести к потере почвенного плодородия и снижению экологической устойчивости почв, особенно дерново-подзолистых, для которых характерно невысокое содержанием гумуса и слабая гумифицированность. Такие почвы исходно имеют низкую экологическую устойчивость и достаточно уязвимы для воздействия человека. При их использовании необходимо уделять значительное внимание микробиологическим и биохимическим процессам трансформации почвенного органического вещества...
Бесплатно
Изменчивость и генетический контроль массы 1000 зерен у растений пивоваренного ячменя
Статья научная
В диаллельных скрещиваниях оценивали изменчивость и генетический контроль массы 1000 зерен у сортов и межсортовых гибридов F1 пивоваренного ячменя, а также комбинационную способность сортообразцов. Рассматривается возможность отбора в расщепляющихся гибридных популяциях генотипов, характеризующихся высокой массой 1000 зерен.
Бесплатно
Изменчивость и генетический контроль озерненности колоса у растений пивоваренного ячменя
Статья научная
В диаллельных скрещиваниях оценивали изменчивость и генетический контроль числа зерен в колосе у сортов и межсортовых гибридов F1 пивоваренного ячменя, а также комбинационную способность сортов. Рассматривается возможность отбора в расщепляющихся гибридных популяциях генотипов с высокой озерненностью колоса.
Бесплатно
Изменчивость микросателлитов в породах овец, разводимых в России
Статья научная
На современном этапе развития предварительное исследование по ДНК-маркерам - обязательный этап разработки программ по сохранению и описанию генетических ресурсов. Российское овцеводство представлено многообразием пород, включающим все известные направления продуктивности и типы шерстного покрова. Однако до настоящего времени лишь некоторые породы, объединенные регионом разведения или типом хозяйственного использования, были исследованы по ДНК-маркерам, в том числе микросателлитам. В представленной работе мы изучили 25 пород овец ( n = 751), разводимых на территории России: тонкорунных - дагестанскую горную (DAG), грозненскую (GRZ), кулундинскую (KUL), манычского мериноса (MNM), сальскую (SAL), ставропольскую (STA), советского мериноса (SVM), волгоградскую (VOL), забайкальскую (ZBL); полутонкорунных - горноалтайскую полутонкорунную (ALT), куйбышевскую (KUI), северокавказскую мясошерстную (NC), русскую длинношерстную (RLH), цигайскую (TSIG); грубошерстных - андийскую (AND), буубэй (BUB), эдильбаевскую (EDL), карачаевскую (KAR), кучугуровскую (KCH), калмыцкую (KLM), каракульскую (KRK), лезгинскую (LEZ), романовскую (ROM), тушинскую (TSH), тувинскую короткожирнохвостую (TUV). Исследование проводилось по 11 локусам микросателлитов (OarCP49, INRA063, HSC, OarAE129, MAF214, OarFCB11, INRA005, SPS113, INRA23, MAF65, McM527). Для обработки данных использовали программное обеспечение GenAIEx 6.5 и PAST. В целом изучаемые породы характеризовались умеренно высоким аллельным разнообразием. Среднее число аллелей на локус (Na) варьировало от 7,20±0,98 у KUL до 10,30±0,99 у TSIG. Значения Na 10,0 были выявлены в породах TSIG, TUV, BUB и KRK, Na≤8,0 - у KUL, RLH и SVM. Эффективное число аллелей (Ne) оказалось максимальным в породах KRK и TUV (Ne≥5,7), минимальным - у KCH, ALT, RLH и NC (Ne≤4,3). Наблюдаемая гетерозиготность (Ho) в 21 из 25 исследованных пород варьировала от 0,489±0,095 у TUV до 0,651±0,050 у ROM и 0,651±0,060 у SVM, в четырех остальных породах (BUB, TSIG, ZBL и TUV) - от 0,798±0,023 у BUB до 0,977±0,017 у TUV. В 21 из 25 пород был выявлен существенный дефицит гетерозигот (значение Fis варьировало от 0,13 у ROM до 0,36 у KAR и SAL), в четырех остальных (BUB, TSIG, ZBL и TUV) отмечали избыток гетерозигот (значение Fis варьировало от -0,04 до -0,22). Проведенный анализ молекулярной вариансы (AMOVA) показал, что в генетической изменчивости пород 5,02 % приходилось на различия между породами, 94,98 % - на внутрипородную составляющую. При построении филогенетического дерева на основе матрицы попарных генетических дистанций M. Nei (1972) методом UMPGA было установлено, что характер выявленных связей главным образом обусловлен типом шерстного покрова, направлением продуктивности и регионом разведения пород. Таким образом, выявленный полиморфизм в 11 микросателлитных локусах достаточно информативен для дифференциации овец различных пород. Для более глубокого изучения популяционной структуры и получения новой информации о генетическом разнообразии на геномном уровне необходимо использовать ДНК-микроматрицы на основе множественных SNP-маркеров
Бесплатно
Статья научная
С использованием PCR-анализа оценили состав двух географических популяций яблонной плодожорки по ДНК-маркерам. Описана молекулярно-генетическая структура исследуемых популяций вредителя и изучена ее изменчивость под влиянием инсектицидов, условий года и географического положения. По двум микросателлитным локусам исследовано внутрипопуляционное генетическое разнообразие вредителя в садах с разной интенсивностью инсектицидных обработок. Показано, что генетическое разнообразие популяций у яблонной плодожорки определяется главным образом ее генетическими особенностями, а не инсектицидным фактором или погодными условиями.
Бесплатно
Статья научная
Производство свежей овощной продукции высокого качества для населения России остается важной задачей. Получать урожай в течение всего года позволяет технология интенсивной светокультуры (сити-фермы, вертикальные фермы, фабрики растений). Очевидно, что для такого выращивания требуются сорта и линии, максимально реализующие продукционный потенциал в этих специфических условиях. В последние годы проводятся исследования, направленные на поиск и подбор образцов различных культур для светокультуры, цель которых - повышение эффективности и рентабельности производства, а также расширение ассортимента растительной продукции. Кресс-салат Lepidium sativum L. как скороспелая культура с большим разнообразием форм, различающихся по хозяйственно ценным признакам, прежде всего по урожайности и биохимическому составу, представляет значительный интерес для адаптации к подобным технологиям. Однако, влияние условий выращивания, характерных для светокультуры, на проявление признаков продуктивности и качества у образцов кресс-салата, различающихся по эколого-географическому происхождению и ботанической принадлежности, практически не изучено. В настоящей работе мы впервые провели комплексную оценку изменчивости хозяйственно ценных признаков кресс-салата в условиях интенсивной светокультуры. Целью нашей работы было фенологическое, морфологическое, биохимическое изучение 72 образцов L. sativum трех разновидностей - кресс-салата цельнолистного (var. latifolium ), посевого (var. sativum ) и кудрявого (var. crispum ) из мировой коллекции ВИР в условиях интенсивной светокультуры и выявление источников ценных признаков. Морфометрическое описание (высота и диаметр розетки, форма и размеры листа), определение весовых (масса) показателей роста растений, товарной продуктивности, содержания сухого вещества, аскорбиновой кислоты, пигментного комплекса (хлорофиллов, каротиноидов и антоцианов) (биохимический анализ) проводили в фазу технической спелости в 3-кратной повторности. В изученной выборке наибольшую изменчивость выявили по содержанию антоцианов ( Cv = 42,5 %), средней массе растения ( Cv = 40,3 %), урожайности товарной части продукции ( Cv = 38,3 %). Остальные признаки характеризовались средней степенью изменчивости. Отмечены особенности позднеспелых образцов: позднее стеблевание, бóльшая масса растения (в среднем 3,6 г) и высокое содержание сухого вещества (в среднем 9,0 %), тогда как скороспелые и ультраскороспелые формы накапливают большее количество аскорбиновой кислоты (в среднем 32,8±5,7 мг/100 г) и позволяют получать большее число урожаев за год. В среднем наиболее урожайными оказались позднеспелые образцы var. latifolium из Ирана (к-91) и Азербайджана (к-112, к-125, к-131), образец var. sativum из Ирана (к-92) и образец var. crispum из Дании (к-185). Выявлены статистически значимые различия между ботаническими разновидностями по содержанию пигментов. Образцы var. latifolium в целом характеризовались бóльшим содержанием суммы хлорофиллов (124,2±14,0 мг/100 г), каротиноидов (37,3±4,4 мг/100 г), каротинов (6,1±0,6 мг/100 г) и β-каротина (5,0±0,6 мг/100 г). Изменчивость по содержанию каротинов была наибольшая в группе образцов var. sativum ( Cv = 24,7 %), по содержанию антоцианов - в группе var. crispum ( Cv = 44,7 %). В результате исследований нами выявлены образцы кресс-салата, которые выделяются по скорости развития, устойчивости к стеблеванию и по формируемой урожайности при выращивании в условиях интенсивной светокультуры, а также потенциальные источники хозяйственно ценных признаков для дальнейшей селекции форм кресс-салата, наиболее адаптированным к этой технологии.
Бесплатно
Статья научная
Большинство растений, произрастающих во влажных субтропиках России, принадлежат к интродуцентам. Растения одного из интродуцентов - гидрангея крупнолистная Hydrangea macrophylla Ser. встречаются как в городских ценозах (парки, скверы и т.п.), так и в качестве компонента адвентивной флоры в пригородных лесах Большого Сочи, то есть условия ее произрастания существенно варьируют. Оценка генетических ресурсов, селекция (как и оптимизация технологий возделывания) основываются на результатах изучения адаптивного потенциала и внутривидовой изменчивости признаков у растений. Мы определили степень фенотипической изменчивости морфологических признаков у натурализовавшихся и культивируемых растений Hydrangea macrophylla и влияние условий местообитания на размах вариаций. Исследования проводили в 2006-2008 годах на побережье Черного моря в саду-музее «Дерево дружбы» и Субтропическом ботаническом саду Кубани, а также в горных районах в поселках Красная Поляна и Солох-Аул (г. Сочи). Влияние генотипа H. macrophylla на все изучаемые признаки оказалось статистически достоверным. Вклад генотипа как фактора, определяющего высоту растений (63,5 %), длину листьев (82,0 %), диаметр соцветий (19,3 %) и длину брактей (84,1 %). Условия года также влияли на ширину листьев у изучаемых культиваров (22,5 %). С увеличением высоты над уровнем моря (400-600 м) значения большинства морфометрических показателей у растений возрастали. Наибольшие изменения были отмечены для диаметра соцветий и длины брактей (у cv. Madame Faustin Travouillon - на 30,1-55,4 %, у cv. Madame Maurice Hamard - 26,5-71,5 %), что свидетельствует об оптимизации условий по комплексу абиотических и эдафических факторов на этом высотном уровне. Наименьшей как у культивируемых форм, так и в популяциях натурализовавшихся растений была степень варьирования длины побегов (5,5-12,3 %). Также установлено, что в природных условиях натурализовавшиеся растения гидрангеи крупнолистной существенно отличаются по абсолютным показателям от культивируемых. Наиболее вариабельными оказались длина брактей (37,5-80,1 %) и диаметр соцветий (17,9-31,2 %), собранных с растений в условиях городских ценозов и с натурализовавшихся растений в окрестностях поселков Красная Поляна и Солох-Аул. Длина листьев у растений, произрастающих в условиях городских ценозов, характеризовалась средней изменчивостью (15,8-20,7 %), тогда как в популяциях растений из поселка Солох-Аул ее амплитуда составила 34,9 %. В целом амплитуда изменчивости большинства изучаемых признаков у первых была больше, чем у вторых.
Бесплатно
Статья научная
Биоуголь относится к новым видам органогенных мелиорантов. Он производится посредством высокотемпературного бескислородного пиролиза из возобновляемой биомассы для секвестрации углерода в почвах и снижения эмиссии парниковых газов. Перспектива использования биоугля на землях сельскохозяйственного назначения обусловливает пристальное внимание к различным аспектам его воздействия на свойства и функционирование компонентов агроценозов. В представленной работе мы впервые установили, что двухлетнее нахождение биоугля в дерново-подзолистой супесчаной почве способствовало изменчивости функциональных групп на его поверхности, что выразилось в росте количества гидроксильных (-ОН), карбонильных (С=О) и карбоксилатных (СОО-) групп по сравнению с исходным биоуглем и в тенденции к увеличению минерализации органического вещества, исходя из активности полифенолоксидазы и пероксидазы. Цель работы - оценка изменчивости полифенолоксидазной и пероксидазной активности в агродерново-подзолистой почве с разной степенью окультуренности при внесении в нее биоугля, а также определение окисленности поверхности биоугля после инкубации в почве. Полевые исследования проводили в течение вегетационных периодов 2019 и 2020 годов на территории экспериментальной опытной станции Агрофизического научно-исследовательского института (пос. Меньково, Гатчинский р-н, Ленинградская обл.). Опытные делянки размером 4 м2 размещали на почве со средней (СОК) и высокой (ВОК) степенью окультуренности. Схема опыта включала по два варианта в 3-кратной повторности: контроль (без биоугля) и опыт (почва с биоуглем в дозе 20 т/га, который вносили в верхний слой 0-10 см). Использовали древесный уголь из березы ( Betula pendula Roth) сорта Премиум, произведенный быстрым пиролизом при температуре 600 °C. Химическая характеристика биоугля: Сорг. - 88,9 %, Nобщ. - 0,43 %, H - 3,2 %, O - 5,1 %, pHН2О 8,3, Wгв - 3,1 %, зольность - 1,8 %. В 2019 году на делянках возделывали викоовсяную смесь (вика посевная яровая Vicia sativa L. сорта Льговский и овес яровой Avеna satíva L. сорта Боррус в соотношении 30 % к 70 %) из расчета 200 кг/га (или по 85 г на 4 м2). В 2020 году возделывался люпин белый ( Lupinus albus L.) сорта Дега как сидерат под озимую пшеницу из расчета 200 кг/га. Отбор почвенных образцов и биоугля при помощи почвенного бура Эндельмана («Royal Eijkelkamp B.V.», Нидерланды) из слоя гумусового горизонта 0-10 см проводили с интервалом 14 сут с мая по август включительно. Активность пероксидазы и полифенолоксидазы изучали фотоколориметрическим методом по А.Ш. Галстяну соответственно при λ = 440 нм и λ = 590 нм. Расчет коэффициента гумификации (Кгум.) проводился по отношению активности полифенолоксидазы (ПФО) к активности пероксидазы (ПО). Для оценки временных изменений окисленности поверхности биоугля определяли содержание кислородсодержащих групп методом ИК-спектрометрии (спектрометр ФСМ 2202 типа Майкельсона, «Инфраспек», Россия). Была выявлена общая тенденция повышения активности изучаемых ферментов при внесении биоугля в почву: в среднем на 13 % (средняя степень окультуренности) и 12 % (высокая степень окультуренности). Активность ПО была в среднем в 1,5 раза выше, чем активность ПФО, и статистически значимо (p гум. в почве с СОК был примерно на 20 % ниже, чем в почве с ВОК, где сформировались оптимальные условия (температура, влажность, количество органического вещества) для процессов синтеза гумуса. Оказалось, что во всех вариантах опыта Кгум. 1, что свидетельствует о преобладании процессов минерализации гумусовых веществ в почве над их иммобилизацией. При этом биоуголь усиливал минерализацию органического вещества в среднем на 11,5 % по сравнению с почвами без биоугля. После инкубации биоугля в почве в течение 17 мес отмечена тенденция роста количества гидроксильных (-ОН), карбонильных (С=О) и карбоксилатных (СОО-) групп по сравнению с исходным биоуглем, что согласуется с данными по увеличению активности ПФО и ПО в исследуемых почвах. Основываясь на результатах изменения значений ПФО, ПО, ИК-спектров, можно утверждать, что внесенный биоуголь оставался в стабильной форме и не оказывал существенного влияния на ферментативную активность почв.
Бесплатно
Статья научная
У реципрокных гибридов F2 и F3 яровой мягкой пшеницы изучали формообразовательный процесс при взаимодействии гетерозиготного ядра с родственной и чужеродной цитоплазмой. Установлено, что продуктивность растений контролируется генотипом исходных форм, ядерно-цитоплазматическими отношениями, условиями вегетации и зависит от поколения гибридов. Выявленная сильная положительная связь между массой зерна с растения и гомеостатичностью указывает, что в одном генотипе можно сочетать показатели высокой продуктивности и адаптивности. Выход трансгрессивных генотипов, представляющих селекционную ценность, возрастает в более продуктивных популяциях, прежде всего при сочетании цитоплазмы от вида Aegilops comosa Sibth et Sm. и ядра от сорта местной селекции Лютесценс 6747.
Бесплатно
Статья научная
Для выявления закономерностей изменчивости по признакам строения подземных органов, характеризующих выраженность реализации автономного и симбиотического способов адаптации эктомикоризных растений в подземной сфере, изучили всходы сосны обыкновенной ( Pinus sylvestris L.) из 45 естественных и искусственных местообитаний. На территории Уральского региона растения (всего 1496 образцов) отбирали в ненарушенных лесах, нарушенных (горелых) лесах, естественных и искусственных (питомники) нелесных местообитаниях с глинистыми, суглинистыми и торфянистыми почвами, а также выращивали в вегетационном опыте (в нестерильных условиях в теплице в вегетационных сосудах с торфяно-песчаной смесью и лесной дерново-подзолистой почвой в качестве инокулюма). Оценивали длину недетерминированных корней (индикатор автономной адаптации) и степень микоризации корневой системы (индикатор симбиотической адаптации). Индивидуальная вариабельность (изменчивость между особями в однородных условиях) по интенсивности микоризации оказалась выше, чем по длине недетерминированных корней. В наибольшей мере оба признака определяются экологическими условиями, складывающимися в зависимости от типа местообитания. На компоненту дисперсии, связанную с различием между группами по местообитанию, у признаков «длина корней» и «интенсивность микоризации» приходится соответственно 52 и 75 % общей дисперсии. Локальными модификациями экологических условий между местообитаниями в пределах групп местообитаний объясняется 14 % (длина корней) и 7 % (интенсивность микоризации) общей дисперсии. Соответственно только 34 и 18 % общей дисперсии указанных признаков объясняется индивидуальной изменчивостью. Представленные данные характеризуют эктомикоризный симбиоз как ценотический инструмент для увеличения разнообразия состояний подземных органов у эктомикоризных растений, действие которого выражается в качественных изменениях этих органов и определяется обилием, активностью, межвидовыми и внутривидовыми различиями микобионтов.
Бесплатно
