Статьи журнала - Сельскохозяйственная биология
Все статьи: 1731
Иммуный статус белых крыс при заражении Salmonella cholerae suis на фоне подострого Т-2 токсикоза
Статья научная
Современное животноводство ведется в условиях экологического неблагополучия, вызванного контаминацией кормов микотоксинами, наличием в среде обитания животных потенциально патогенных микроорганизмов (эшерихии, сальмонеллы, кокковая микрофлора и др.) и различных ксенобиотиков физической и химической природы. Особую тревогу вызывает суммарное воздействие иммунопатогенных факторов на животных, регистрируемое в промышленных хозяйствах. В настоящей работе изучено сочетанное воздействие Т-2 токсина и сальмонелл на иммунный статус беспородных белых крыс. Животных содержали в условиях вивария, группы формировали по принципу аналогов, используя в качестве критерия массу тела. Контролем служила I группа. Остальным крысам в течение 6 сут с кормом вводили Т-2 токсин в дозе 140 мкг/кг (II и III группы) и 560 мкг/кг (IV и V группы). Через 1 сут после подострой интоксикации животных заражали внутрибрюшинно суточной культурой сальмонелл Salmonella cholerae suis в дозах 1,90 млрд кл. (II и IV группы) и 1,95 млрд кл. (III и V группы). После инфицирования за крысами в течение 6 сут вели клиническое наблюдение, учитывали заболеваемость, симптомокомплекс и падеж. На 7-е сут у инфицированных и интактных животных определяли морфологические показатели крови и иммунный статус. Установлено, что заражение крыс сальмонеллами на фоне Т-2 токсикоза сопровождается существенными изменениями гемоморфологического и иммунного статуса. Появление у животных выраженной нейтрофилии сочеталось с увеличением в крови концентрации IL-1b. Незначительное повышение гуморального неспецифического иммунитета было обусловлено синергидным действием токсина и возбудителя инфекции. Комплементарная активность сыворотки крови, необходимая для повышения устойчивости организма к интоксикации, возросла пропорционально увеличению доз токсина и сальмонелл. Отмечено повышение титра естественных антител, значительное снижение фагоцитарной активности лейкоцитов, фагоцитарного числа, фагоцитарного индекса, а также содержания лизоцима, служащих первой линией защиты организма, и выраженным угнетением системы Т-лимфоцитов, особенно у животных, инфицированных более высокой дозой сальмонелл. Уменьшение количества Т-клеток сочеталось с более низкой концентрацией в крови IL-2. Введение крысам сальмонелл на фоне интоксикации способствовало усилению стимуляции гуморального иммунитета, что сочеталось с повышением дифференцировки (доли) В-лимфоцитов, концентрации общих иммуноглобулинов в крови и индукцией противосальмонеллезных антител, а также сопровождалось появлением С-реактивного белка в крови, указывающим на развитие воспалительного процесса. Полученные данные свидетельствуют о дисбалансе между функционированием защитных систем организма животных в условиях смоделированного токсикантом и потенциальным патогеном экологического неблагополучия.
Бесплатно
Статья научная
Чтобы удовлетворить потребность в качественных продуктах для населения (прежде всего детей и пожилых людей), в кормах для домашних животных, а также в сырье, пригодном для промышленной переработки (производство полуфабрикатов и готовой продукции), необходимо отобрать инбредные линии кукурузы с функционально эффективным и обогащенным пигментным комплексом, с высокими пищевыми достоинствами. В настоящей работы мы изучили физиологические, биохимические, биофизические свойства у элитных инбредных линий кукурузы и их гибридов, специально оценив эффективность фотосинтеза, продуктивность и пригодность образцов для широкого использования, питательную ценность зерна и содержание в нем эссенциальных биогенных веществ, в частности пигментов, проявляющих антиоксидантные свойства. В этой работе объектом изучения были высокоурожайные гибриды кукурузы ( Zea mays L.) ZP 633, ZP 735 и ZP 737 и исходные инбредные линии ZPPL 146 и ZPPL 159 (линии и гибриды являются собственностью Maize Research Institute, Zemun Polje - Института кукурузы «Земун Поле», г. Белград, Сербия). Изученные линии и гибриды имеют габитус, соответствующий модели эффективного фотосинтеза (вертикально стоящие листья с углом наклона 1-3-го надпочаточных листьев примерно 15-20°). С помощью рамановской спектроскопии интактных листьев выявлены изменения в состоянии каротиноидов. На основании определения интенсивности замедленной флуоресценции хлорофилла в зависимости от температуры, критических температур фазовых переходов и энергии активации хлорофилла (экспериментальные данные и линеаризация в соответствии с критерием Аррениуса) образцы оценены как устойчивые в условиях повышенных температур и засухи, что подтверждено испытанием в полевых опытах на участках, расположенных в разных зонах как в Сербии, так и в других странах Юго-Восточной Европы. Анализ химического состава зерна у элитных инбредных линий выявил обогащенный пигментный комплекс. Так, у линий содержание желтых пигменты - 18-19 μg βCE/g d.m, каротиноидов - 21-27 мг/кг, у гибридов - соответственно 31-33 μg βCE/g d.m и 27-32 мг/кг. Гибриды имеют продолжительный период вегетации, обладают stay-green фенотипом, проявляют высокую урожайность (60-80 т/га на силос и 7-12 т/га по зерну), устойчивость к полеганию, болезням и засухе. У них более чем на 10 % увеличена доля зародыша в зерне, что особенно важно для повышения его питательной ценности и качества продуктов переработки. Приведена полная характеристика основных селекционно ценных признаков у элитных инбредных линий ZPPL 146 и ZPPL 159 как родительских форм создаваемых гибридов с программируемыми свойствами.
Бесплатно
Статья научная
Оценка животных по родословным не позволяет отслеживать фактическое сходство пробанда с предками, в том числе при использовании инбридинга. Общее число определяемых у лошадей маркерных генов уже достигло нескольких сотен, что дает возможность надежно контролировать значительную часть генома животных и использовать генетическую информацию в практической селекции. Ранее мы показали, что у чистокровной верховой породы степень гомозиготности по микросателлитным локусам не имеет прямой зависимости от степени инбридинга в родословной, и самый большой размах вариабельности этого показателя наблюдается в группе инбредных лошадей. В настоящей работе нами было изучено влияние инбридинга на индивидуальном уровне у лошадей орловской рысистой породы. Проведен анализ взаимосвязи между степенью гомозиготности по 16 микросателлитным локусам (AHT4, AHT5, ASB2, ASB17, ASB23, CA425, HMS1, HMS2, HMS3, HMS6, HMS7, HTG4, HTG6, HTG7, HTG10, VHL20) и показателем инбридинга у 1194 особей из 14 хозяйств (ведущие конные заводы и племенные фермы) большинства регионов России (жеребцы-про-изводители - 190 гол., матки - 688 гол., молодняк - 316 гол.). Данные по локусу LEX 3, локализованному в Х-хромосоме, не учитывали, чтобы получить сопоставимые результаты по степени гомо-/гетерозиготности у лошадей разного пола. Было определено, что степень гомозиготности орловских рысаков варьирует в очень широком интервале (от 0 до 75,0 %) и имеет нормальное распределение при положительном коэффициенте асимметрии As = 0,186 и небольшом отрицательном эксцессе Ex = -0, 039. Наибольший разброс показателей степени гомозиготности зарегистрировали в группе лошадей с умеренным инбридингом (F x = 0,1-1,0 %). Степень гомозиготности аутбредных лошадей также варьировала в широком диапазоне - от 0 (100 % гетерозиготы) до 56,3 %, то есть достигала значений гораздо выше и ниже среднего показателя по популяции. В предыдущих исследованиях такая же закономерность была отмечена у лошадей чистокровной верховой породы. В среднем коэффициент инбридинга у протестированного поголовья составил 1,61 % по Райту и практически не изменился за четыре последних десятилетия. При этом средний коэффициент инбридинга у продуцирующих жеребцов и маток достиг соответственно 1,65 и 1,67 %, у рысистого молодняка - составил 1,45 %. По мере увеличения коэффициента инбридинга степень гомозиготности медленно возрастала во всех половозрастных группах лошадей. Заметное повышение гомозиготности было выявлено только при степени инбридинга 6,10 % и более, то есть на границе инбредной депрессии по хозяйственно полезным признакам. Коэффициент корреляции между степенью гомозиготности микросателлитных локусов и степенью инбридинга составил 0,079, коэффициент регрессии - 0,546. Во всех исследованных группах орловских рысаков отмечалось снижение степени гомозиготности при инбридинге 5,1-6,0 %, что обусловлено применением комплексного инбридинга (на двух предков и более).
Бесплатно
Статья научная
Оценивали возможность использования инбридинга для создания перспективного селекционного материала ярового рапса 000-типа. Определяли степень изменчивости по окраске оболочки семян в зависимости от поколения инбридинга.
Бесплатно
Статья научная
Профилактика технологических стрессов у кур в промышленных условиях остается важной научной и практической задачей, однако в настоящее время не разработаны методы оценки эффективности этих мероприятий при использовании фармакологических средств, которые потенциально могут оказывать влияние на маркерные признаки, используемые для оценки адаптационных реакций организма птиц. Для диагностики стрессового состояния родительского стада мясных кур в условиях птицеводческих предприятий разработан метод, позволяющий вести контроль за физиологическим состоянием кур посредством определения кортикостерона в пробах помета. Метод используется для оценки степени развития неспецифических адаптационных реакций кур при действии различных технологических факторов без непосредственного воздействия на птицу. В настоящей работе проведена оценка эффективности этого метода на фоне практического использования фармакологических способов профилактики стрессов в промышленном птицеводстве. В качестве антистрессового средства использовали СПАО (Стресс-Протектор АнтиОксидант), представляющий собой оригинальную фармакологическую композицию (ФГБОУ ВО Южно-Уральский ГАУ). СПАО содержит активный комплекс, включающий лимоннокислую соль лития, витамины, витаминоподобные и другие вещества, влияющие на метаболизм. Использование для профилактики стрессов фармакологических средств ставит вопрос об изучении точности разработанного неинвазивного метода диагностики и его применимости для определения эффективности проводимой антистрессовой терапии. В настоящем исследовании мы впервые показали, что неинвазивная диагностика напряженности адаптационных реакций у кур после стрессирующего технологического воздействия на основании учета количества кортикостерона в экстрактах помета может применяться для оценки эффективности фармакологической профилактики стрессов в промышленных условиях. Пробы крови и помета изучали у кросса Hubbard F15 в период перевода из цеха выращивания ремонтного молодняка в цех взрослого стада в 120-суточном возрасте. В опытную группу входили 12371 курочка и 1246 петушков, в контрольную - 12865 курочек и 1255 петушков. Использование СПАО в период выращивания ремонтного молодняка и содержания кур родительского стада позволило повысить их сохранность на 4,6 %, яйценоскость на 2,53 %, средний вывод цыплят на 2,28 % и снизить затраты корма на воспроизводство одного цыпленка-бройлера в среднем на 16,0 % (предположительно за счет прямого воздействия компонентов комплекса на гипоталамо-гипофизарно-надпочечниковую систему). Фармакологическая профилактика стрессов позволила продлить срок хозяйственного использования кур опытной группы на 2 нед, повысить валовый выход яиц на начальную несушку на 12,4 шт. при более раннем исчерпании продуктивного потенциала птицы в контрольной группе. У кур под действием СПАО количество кортикостерона в ответ на действие раздражителей снижалось в крови в 2,7 раз, в экстрактах помета на 22,3 %. Количество кортикостерона в крови и вытяжках из помета кур статистически значимо коррелировало: до стрессирующего воздействия r = 0,89 (р
Бесплатно
Индекс фрагментации ДНК хроматина в сперматозоидах при оценке качества семени у быков-производителей
Статья научная
К важнейшим условиям нормальной плодовитости самцов следует отнести биологическую полноценность сперматозоидов, в том числе сохранность в них наследственного материала. С использованием теста с акридиновым оранжевым (АО-тест) у быков-производителей разных пород проанализировали состояние ДНК в сперматозоидах, используя образцы замороженной и оттаянной спермы из коллекции лаборатории репродуктивной криобиологии Центра биотехнологии Всероссийского НИИ животноводства. Установлено, что степень фрагментации ДНК в сперматозоидах у быков-производителей, которая может зависеть от ряда факторов, колеблется от 0,96 до 80 %. По величине индекса фрагментации обследованные быки разделялись на четыре группы — с высокой (> 30,01 %), средней (от 10,01 до 30,0 %), умеренной (5,01-10,0 %) и минимальной (
Бесплатно
Статья научная
Воспалительные заболевания респираторного и желудочно-кишечного тракта остаются актуальной проблемой ветеринарии. Ведущую роль в первоначальной реакции организма на микробные агенты, контаминирующие стерильные слизистые оболочки новорожденных животных, играет врожденный, или естественный, иммунитет. Он реализуется посредством активации клеточных и гуморальных факторов неспецифической резистентности. В 2014 году в условиях крупного молочного комплекса (ООО «Воронежпищепродукт», Новоусманский р-н, Воронежская обл.) у 20 телят красно-пестрой породы исследовали содержание лейкоцитов, лейкограмму, количество катионных белков в нейтрофилах, лизоцимную активность сыворотки крови (ЛАСК) через 1 ч после рождения, на 2-е, 5-7-е и 14-15-е сут жизни, а также влияние этих показателей на сроки возникновения и течение воспалительных заболеваний респираторного и желудочно-кишечного тракта. Забор крови осуществляли в утренние часы до кормления из яремной вены. Определяли температуру тела, частоту сердечных сокращений и дыхательных движений, оценивали состояние видимых слизистых оболочек, время появления и выраженность сосательного рефлекса, наличие и характер кашля, одышки, носовых истечений, проводили пальпацию гортани, трахеи, межреберных промежутков, брюшной стенки, аускультацию и перкуссию грудной клетки. Маркеры кишечного воспаления - растворимый белок, эритроциты (гемоглобин), лейкоциты (лейкоцитарная эластаза), рН - в кале определяли методом «сухой химии». Также выборочно исследовали кал животных в возрасте 1-1,5 мес. По клиническим и гематологическим показателям животные ретроспективно были разделены на две группы: группа А - с содержанием лейкоцитов при рождении от 11,0½10 9/л до 18,3½10 9/л и сегментоядерных нейтрофилов (СН) более 4½10 9/л; группа Б - с содержанием лейкоцитов при рождении от 6,5½10 9/л до 11,3½10 9/л и СН менее 3,9½10 9/л. Динамика содержания гранулоцитов в крови у телят из этих групп в течение первых 15 сут жизни достоверно различалась. Кроме того, были обнаружены отличия от физиологической нормы. Это определялось разными фазами адаптационного синдрома (мобилизации, резистентности, истощения) и разными возможностями реакции гранулоцитарной системы телят на действие раздражающих факторов согласно закону исходных величин по J. Wilder (1957). Повышенное содержание СН и палочкоядерных нейтрофилов (ПН) в крови у животных из группы А при рождении свидетельствовало об уже имеющейся активации костного мозга и не могло значительно возрастать даже в ответ на достаточно сильный раздражитель. У телят из группы Б исходное количество СН и ПН было близко к физиологической норме, существенно возрастало на 2-е сут и снижалось к 5-7-м сут жизни. Концентрация катионных белков и ЛАСК у всех телят в период исследования была ниже величин, характерных для животных такого возраста. У всех телят на 2-е сут жизни развивалась диарея. Ее продолжительность в группах А и Б составила соответственно 8,6±1,1 и 4,2±0,6 сут. С исчезновением симптомов диареи маркеры кишечного воспаления выявлялись в кале телят в течение 1-1,5 мес. В течение 14 сут после рождения у всех животных регистрировались первые симптомы бронхита (индуцированный кашель), у большинства телят течение болезни было легким. Обсуждаются механизмы изменения реактивности гранулоцитарной системы, приводящие к ее декомпенсации и развитию воспаления дыхательных путей.
Бесплатно
Статья научная
В настоящее время в России возрастает удельный вес хозяйств по производству молока, насчитывающих до 1500 дойных коров со среднегодовой продуктивностью 9000-12000 л молока. В некоторые регионы высокопродуктивный племенной крупный рогатый скот ввозится из-за рубежа, и поголовье молочных комплексов комплектуется только импортными животными. Интенсивное и неконтролируемое поступление животных из многих источников создает риск заноса возбудителей инфекционных болезней, влияющих на экономические показатели стада. К их числу относится вирусная диарея (болезнь слизистых оболочек) крупного рогатого скота (ВД-БС КРС). Вирус относится к роду Pestivirus семейства Flaviviridae и представлен 1-м и 2-м типами и двумя биотипами - цитопатогенным и нецитопатогенным. Инфицирование не иммунных к вирусу телок и коров приводит к неудачным оплодотворениям, повторным приходам в охоту, а на ранних стадиях стельности - к бесплодию, эмбриональной смертности, абортам, рождению мертвых телят, возникающим из-за дисфункций яичников, воспаления матки и прямого воздействия на эмбрион. Патоген вызывает также иммунотолерантные эмбриональные инфекции, приводя к рождению персистентно инфицированных (ПИ) телят, становящихся постоянным эндогенным источником возбудителя в стаде. Целью нашей работы было определение основных половозрастных групп животных, подверженных наибольшему риску инфицирования вирусом и служащих своего рода индикаторами циркуляции вируса ВД-БС КРС первого типа на молочных комплексах. Исследования выполняли в 2006-2014 годах на коровах голштино-фризской породы в шести крупных молочных комплексах Сибири (Тюменская обл.), где специфическая профилактика болезни не проводилась. На наличие ПИ животных исследовали модельные группы по 100-400 гол. При эпизоотологических обследованиях, проведенных в период карантина завезенных животных и последующие 5 лет, фиксировали общее состояние, заболеваемость и летальность в модельных половозрастных группах, наличие гинекологической патологии (повторные приходы в охоту, яловость, аборты и рождение мертвых телят). Кроме того, использовали серологический метод исследования и ПЦР. Установлено, что при завозе животных из разных источников на партию нетелей в 100 гол. может приходиться 8,8 % ПИ вирусоносителей, имеющих риск отелиться телятами-вирусоносителями. В дальнейшем наиболее восприимчивую к инфицированию группу животных представляют телки первого поколения, реагирующие в 71,4 % случаев сероконверсией к вирусу через 1-3 мес после искусственного осеменения, а также нетели. Этот показатель может служить индикатором циркуляции вируса в молочном стаде и риска рождения персистентно инфицированных телят. Доля ПИ вирусоносителей среди телок достигала 10,6 %, нетелей - 8,8 %, рожденных от них телят - 5,5 %, что выше соответствующих показателей у коров второй и третьей лактации. Среди коров последней половозрастной категории доля ПИ животных составила 1,6 %, среди рожденных от них телят - 3,7 %. Геном вируса чаще выявляли в органах абортированных плодов от нетелей на 4-6-й (40,0 %) и 6-9-й мес (24,0 %) стельности, а также мертворожденных телят (29,2 %). Для коров эти показатели составили соответственно 17,5; 10,3 и 20,5 %. Присутствие вируса в вагинальных и маточных выделениях было обнаружено в 29,0 % случаев у нетелей и 13,5 % - у коров. Массовые проблемы репродукции возникали в течение первого периода после комплектования молочных комплексов импортными животными. Этот период мог затягиваться в зависимости от сроков комплектования, условий содержания животных, числа поступающих особей и источников, откуда их завезли, частоты ввода нетелей, совместного содержания стельных животных с молодняком, отсутствия вакцинации. По мере увеличения числа животных с иммунитетом к вирусу снижалась доля восприимчивых к заражению и инцидентность болезни. Для установления роли вируса в патологии воспроизводства необходимо проводить комплекс диагностических исследований на наиболее восприимчивых к заражению группах животных.
Бесплатно
Статья научная
Растения обладают сложной антивирусной иммунной системой, в функционировании которой ключевую роль играет РНК-сайленсинг - индуцибельный молекулярный механизм, контролирующий уровень репликации вируса и степень выраженности симптомов. В ряде случаев сайленсинг подавляется при действии вирусных белков-супрессоров, предотвращающих фрагментацию или блокирование трансляции вирусных РНК. Активность белков-супрессоров считают непременным условием успешной репродукции фитовирусов. В то же время РНК-сайленсинг нельзя рассматривать исключительно как беспощадный антивирусный механизм, действие которого необходимо полностью подавить, в действительности, по-видимому, происходит тонкая регуляция этого процесса. Известно, что многие фитовирусы кодируют супрессоры, обладающие очень слабой или преходящей активностью (transiently active suppressors). В частности Х вирус шалота (ХВШ), прототип рода Allexivirus, успешно репродуцируется и формирует персистентную инфекцию в отсутствие активного белка-супрессора и, следовательно, преодолевает иммунный барьер сайленсинга с помощью иного механизма...
Бесплатно
Статья научная
Соя Glycine max (L.) Merr. - важнейшая продовольственная, техническая и кормовая культура. В настоящее время широкое распространение в мире получает выращивание генно-модифицированных растений сои с повышенной устойчивостью к гербицидам и вредителям, а также пониженным содержанием линоленовой кислоты по сравнению с сортами и гибридами традиционной селекции. Более 85 % трансгенных растений сои было получено методом агробактериальной трансформации. К настоящему времени разработаны протоколы агробактериальной трансформации сои посредством соматического эмбриогенеза, а также прямого или непрямого органогенеза. При этом в качестве эксплантов используют семядоли, семядольные узлы, сегменты гипокотиля и эпикотиля, незрелые и зрелые зародыши. Однако, несмотря на большое число известных протоколов, генетическая трансформация сои не стала еще рутинной процедурой, поскольку существенным образом зависит от особенностей конкретного генотипа. В доступной литературе данные об использовании сегментов стебля для генетической трансформации сои практически отсутствуют, хотя этот тип экспланта широко и эффективно применяют при получении большинства трансгенных растений из класса Dicotyledoneae...
Бесплатно
Индукция эмбриогенеза в культуре изолированных микроспор пшеницы ( Triticum aestivum L.)
Статья научная
Гаплоиды и удвоенные гаплоиды пшеницы служат ценным материалом для селекции. Они могут быть использованы при изучении комбинативной изменчивости и поиске подходов для ее закрепления в гомозиготных линиях. Четыре отечественных сорта озимой (Московская 56, Московская 39, Галина, Немчиновская 24) и три яровой (Эстер, МИС, Амир) пшеницы были проверены на эффективность эмбриогенеза в изолированных микроспорах. Контролем служил сорт яровой пшеницы Фалат. В основу работы взят протокол по индукции прямого эмбриогенеза в культуре изолированных микроспор. Все озимые сорта показали низкую частоту образования цитоплазматических тяжей, характерных для эмбриогенных микроспор, тогда как у яровых отмечена высокая частота формирования аналогичных структур. Через 4 сут культивирования в питательной среде для индукции наблюдалось снижение жизнеспособности микроспор озимых сортов, а еще через 10 сут в культуре живые клетки не обнаруживались. Яровые сорта продемонстрировали способность формировать многоклеточные структуры, которые могли развиться в эмбриоиды. У контрольного сорта Фалат количество проэмбриодных структур составило 28 %, при этом большая их часть в дальнейшем развивалась в эмбриоиды. Исходя из полученных данных, возникла необходимость в модификации имеющегося протокола по индукции прямого эмбриогенеза в микроспорах пшеницы, а именно в изменении таких параметров, как концентрация мальтозы в индукционной среде, температурная обработка колосков пшеницы, число завязей и время их добавления в среду, тип и концентрация гормонов в индукционной среде и среде для культивирования.
Бесплатно
Индуцированный морфогенез и регенерация in vitro растений ячменя отечественных сортов
Статья научная
Изучали влияние генотипа и компонентов питательной среды на процессы каллусообразования, морфогенеза и регенерацию in vitro у трех российских сортов ярового ячменя - Стимул, Виконт и Мамлюк. Наиболее эффективную регенерацию побегов наблюдали при использовании эксплантов сорта Стимул и модифицированной среды Мурасиге-Скуга, содержащей гидролизат казеина (1 г/л), миоинозитол (100 мг/л) и бензиладенин (3,0 мг/л), а также 50-кратное (относительно стандартного) количество ионов Cu2+.
Бесплатно
Статья научная
При инфицировании растений патогенами происходит смещение равновесия между окислительными процессами и антиоксидантной активностью в сторону усиления образования активных форм кислорода (АФК), что влияет на ход развития болезни и по-разному проявляется у фитопатосистем, различающихся по типу паразитизма. В ряде случаев для защиты растений от патогенов необходима генерация АФК (биотрофы), тогда как в других (некротрофы) - наоборот, требуется присутствие антиоксидантов. Влияя определенным образом на индукцию АФК и антиоксидантов, можно регулировать восприимчивость и устойчивость растений к патогенам разной трофности. Нами впервые созданы инновационные гибридные иммуномодуляторы (Хит-Ван+СК), в структуре которых имеются фрагменты биологически активных веществ, обладающих антиоксидантным и прооксидантным действием. Основой таких систем служит хитозан (Хит), содержащий ковалентно присоединенный ванилин (Хит-Ван), который понижает количество АФК за счет стимулирования клеточной антиоксидантной активности (антиоксидантное действие), и связанную лабильной ионной связью салициловую кислоту (СК), наоборот, генерирующую АФК (прооксидантное действие). Изучено действие созданных систем при формировании иммунного ответа растениями-хозяевами ( Triticum aestivum L.) при заражении патогенами с разным типом питания: гемибиотрофом Cochliobolus sativus Drechs (темно-бурая пятнистость) и биотрофом Puccinia recondita Roberge ex Desmaz f. sp. tritici (бурая ржавчина). Показано, что хитозан, содержащий ионно-связанную СК (Хит+СК), повышает устойчивость пшеницы к биотрофу P. recondita и гемибиотрофу C. sativus , тогда как (Хит-Ван) эффективно индуцирует устойчивость только к гемибиотрофу C. sativus. Эффективность (Хит+СК) как индуктора устойчивости в 1,2-2,0 раза превышает индуцирующее действие хитозана. Установлено, что по отношению как к биотрофу, так и к гемибиотрофу гибридные иммуномодуляторы (Хит-Ван+СК) при молярном соотношении ванилина и салициловой кислоты в диапазоне 1:1-1:2 демонстрируют высокую иммуномодулирующую активность независимо от величины молекулярной массы хитозана, что выражается в снижении площади поражения листьев темно-бурой пятнистостью и бурой ржавчиной более, чем в 10 раз по сравнению с контролем. Биологическая эффективность гибридной системы как иммуномодулятора коррелирует с содержанием в ней СК, что подтверждает участие сигнальной салицилатной системы в индукции иммунитета. Установлено, что важную роль в проявлении индуцированной устойчивости гибридными иммуномодуляторами играют антиоксидантные ферменты (супероксиддисмутаза, каталаза и пероксидаза), регулирующие соотношение между окислительными процессами и антиоксидантной активностью. Результаты изучения влияния созданных гибридных систем на основе хитозана (Хит-Ван+СК) на активность антиоксидантных ферментов в системе пшеница- C. sativus показали, что повышение устойчивости растений к патогенам реализуется через контроль интенсивности окислительно-восстановительных процессов в растениях, который обусловлен присутствием в структуре гибридных иммуномодуляторов определенного про- и антиоксидантного баланса. Предложен механизм поведения гибридных иммуномодуляторов, обеспечивающий повышение болезнеустойчивости растений на начальных этапах внедрения патогена, который заключается в способности экзогенной СК, связанной с хитозаном лабильной ионной связью, ингибировать каталазу и пероксидазу, в результате чего в клетках накапливается перекись водорода, способная усиливать экспрессию генов, определяющих защиту от патогенов.
Бесплатно
Статья научная
Кровососущие комары и мошки из отряда Двукрылые ( Diptera ), которые участвуют в передаче ряда опасных инфекционных заболеваний животных и человека, относятся к объектам санитарно-эпидемиологического и ветеринарно-эпизоотологического контроля. Воздействие этих насекомых снижает продуктивность сельскохозяйственных животных (удои молока, яйценоскость кур) и даже может приводить к их гибели. Проблема биозащиты от вредных насекомых крайне актуальна и в растениеводстве, в том числе при выращивании сеяных кормовых культур. В качестве основы для биологических инсектицидов - современной экологически и социально приоритетной альтернативы химическим пестицидам - в настоящее время широко используются спорообразующие бактерии Васillus thuringiensis Berliner (Bt). Против кровососущих и растительноядных комаров разработана и получена жидкая форма ларвицидного препарата на основе оригинального штамма B. thuringiensis var. israelensis 7-1/23А (ФГБНУ ВНИИСХМ; депонирован в Ведомственной коллекции полезных микроорганизмов сельскохозяйственного назначения RCAM ФГБНУ ВНИИСХМ под регистрационным номером RCAM 00626, патент РФ 2539732 от 09.12.2014). В состав жидкой формы препарата входит спорокристаллический комплекс, 5 % NaCl (консервант), 2 % хвойного экстракта (отдушка), остатки питательной среды; титр - 4,25×109 КОЕ/мл, ларвицидная активность, выраженная в ЛК50 для личинок Aedes aegypti IV возраста (L4), - 0,11½10-3 % (тест согласно рекомендации Всемирной организацией здравоохранения, WHO). Штамм BtH14 7-1/23А ранее выделили из пробы, взятой в анофелогенном водоеме в Ленинградской области, изучили его физиологические и культуральные особенности и охарактеризовали согласно классификации De Barjac и Bonnefoi. В настоящей работе впервые выполнен комплексный анализ ларвицидного препарата на основе BtH14 7-1/23А, включающий молекулярно-генетическую характеристику продуцента, определение ларвицидной активности в отношении ряда вредных двукрылых, а также оценку его влияния на рост и развитие нецелевых объектов (мицелий вешенки и шампиньона). Проведенное секвенирование гена, кодирующего В-субъединицу ДНК-гиразы gyrB , подтвердило, что штамм 7-1/23А представляет собой B. thuringiensis var. israelensis. Наличие генов cry4 и cry11, кодирующих белковые инсектицидные токсины, было установлено с помощью ПЦР-анализа. Мы изучили спектр действия препарата как против кровососущих комаров родов Aedes , Anopheles , Culex , так и против вредоносных растительноядных двукрылых - рисового ( Сricotopus sylvestris Fabr.) и грибного ( Lycoriella fucorum Frey) комариков. Анализ, выполненный в лабораторных и полевых условиях (2014-2016 годы, Ленинградская и Московская области, Краснодарский край, аедогенные, анофелогенные водоемы, сырые цокольные помещения, рисовые чеки), включал также изучение влияния препарата на рост мицелия съедобных грибов - вешенки ( Pleurotus ostreatus ) и шампиньона ( Agaricus campestris ) как биоэкоиндикаторов. При лабораторной оценке эффективности препарата против комаров родов Culex и Аеdes величина ЛК50 составила 0,11×10-3-0,12×10-3 %, ЛК50 для L4 Anopheles maculipennis Meigen равнялась 0,29×10-3 %. Полевые испытания в водоемах против малярийного комара ( Anopheles maculipennis ) и немалярийных комаров рода Aedes ( communis, dorsalis, punctor, caspius, flavescens ), в сырых цокольных помещениях против Culex pipiens molestus Linnaeus, на рисовых чеках против Сricotopus sylvestris Fabr. показали 90,2-100 % гибели личинок. При этом в концентрации 5 % препарат стимулировал рост мицелия грибов на 28,2-32,5 %. Сравнение действия биопрепарата и химического инсектицида - ингибитора синтеза хитина Димилина (Dimilin, «Arysta LifeScience S.A.S.», Франция) против личинок грибного комарика семейства Lycoriidae ( Lycoriella fucorum Frey) в рекомендованных дозах раздельно и сниженных - при совместном применении показало, что соче
Бесплатно
Статья научная
Бактерии Bacillus thuringiensis var. israelensis - основной агент биологической защиты от кровососущих двукрылых насекомых, многие из которых являются переносчиками трансмиссивных болезней сельскохозяйственных животных. Штаммы-продуценты для производства инсектицидных препаратов выделяют из природных объектов, получают посредством селекции ранее использованных изолятов, скрининга генетических коллекций и генной или геномной инженерии. При этом вопрос сохранности и контроля практически ценных свойств штаммов остается ключевым. Биопрепараты представляют существенный интерес в связи с их значительными преимуществами перед химическими пестицидами и рассматриваются в современных системах сельского хозяйства в качестве экологически и социально приоритетных альтернатив агрохимикатов. В представленной работе нами выполнен первый комплексный сравнительный анализ кристаллогенных и акристаллогенных вариантов Bacillus thuringiensis var. israelensis (BtH14), выделенных после хранения штамма в разных режимах. У кристаллогенных вариантов методом полимеразной цепной реакции (ПЦР) впервые выявлены гены, кодирующие целевые инсектицидные токсины - Cry4 и Сry11, и показано, что акристаллогенные формы этих генов лишены. Установлено, что у кристаллогенных вариантов культуральная жидкость приблизительно в 7000 раз активнее в отношении личинок Aedes aegypti чем у акристаллогнных. Целью настоящего исследования было сопоставление морфологических, биохимических, технологических, ларвицидных свойств кристаллогенных и акристаллогенных штаммов бактерии (BtH14) и проверка наличия у них генов, кодирующих энтомоцидные токсины Сry, которые относятся к ключевым детерминантам вирулентности. Изучали штаммы 404, 87 (хранились 28 лет методом лиофилизации, затем 2 года в пробирках на скошенном рыбном агаре - РА с пересевом каждые 6 мес), штамм 7-1/23 (хранился 28 лет в кристаллах NaСl, затем 2 года в культуральной жидкости - КЖ при температуре 3 °С). Культуры рассевали методом истощающегося мазка на РА в чашках Петри. На 7-е сут роста при 30 °С отбирали кристаллогенные (404/14, 87/21, 7-1/23-4) и акристаллогенные (404/19, 87/33, 7-1/23-8) варианты методом световой микроскопии, используя краситель черный анилиновый. У вариантов не выявили различий по морфологии колоний на РА в чашках Петри: колонии были плоские, матовые, серовато-белые, шероховатые, округлые, структура мелкозернистая, консистенция вязкая. Изучение морфологии вегетативной культуры, основных биохимических свойств (образование ацетилметилкарбинола, лецитиназы, использование углеводов, расщепление крахмала и др.) и оценка титра на дрожже-полисахаридной среде также не показали различий. Продуктивность вариантов 404/14, 87/21, 7-1/23-4 и 404/19, 87/33, 7-1/23-8 была в пределах соответственно (3,36-4,02)×109 и (3,74-4,13)×109 КОЕ/мл. Ларвицидная активность кристаллогенных вариантов, которая выражалась в ЛК50 для L4 Aedes aegypti , составляла (0,12-0,16)×10-3 %, акристаллогенные варианты были неактивными в пределах следующих общепринятых разведений (×10-3 %): 1,0; 0,5; 0,25; 0,125 и 0,06. Их 1 % суспензия (в 7000 раз большая концентрация) вызывали гибель 22-39 % личинок комаров через 24 ч, тогда как та же концентрация активных вариантов приводила к 100 % гибели насекомых уже через 15 мин. Обнаружено, что КЖ акристаллогенных вариантов через 12 ч образовывала осадок и надосадочный слой, а кристаллогенных - оставалась в состоянии взвеси. Исследуемые варианты BtH14 были также впервые проанализированы на наличие генов, кодирующих инсектицидные токсины. Результаты амплификации с Bti-специфичными праймерами подтвердили принадлежность кристаллогенных и акристаллогенных вариантов к BtH14. Установлено, что варианты 404/14, 87/21, 7-1/23-4 несут гены, кодирующие инсектицидные токсины Cry4 и Cry11, в то время как акристаллогенные варианты 404/19, 87/33, 7-1/23-8 лишены этих генов, что согл
Бесплатно
Инстинкт насиживания у сельскохозяйственной птицы: механизм реализации и методы подавления
Статья научная
Многим генофондным породам сельскохозяйственной птицы присуще проявление такого утраченного промышленной птицей свойства, как инстинкт насиживания. Проявление инстинкта насиживания - фактор, приносящий определенный ущерб производству, поскольку в течение периода насиживания птица перестает нестись, что приводит к значительному снижению количества получаемых товарных и племенных яиц и, соответственно, ремонтного молодняка. Предрасположенность к насиживанию - наследственный признак, и решение проблемы возможно за счет направленной селекции. Но элиминация семейств, проявляющих этот инстинкт, неизбежно приведет к нарушению генетической структуры генофондной породы. Для борьбы с проявлением инстинкта насиживания существуют как гормональные, так и технологические методы, предполагающие различные виды шокового воздействия на наседок - электротоком, светом высокой интенсивности, перемещение в новые условия содержания. Однако не всегда подобное возможно по техническим причинам и допустимо по этическим соображениям. В собственных исследованиях по разработке нового приема стимуляции овуляции и подавления инстинкта насиживания у птицы мы в качестве модели использовали китайскую шелковую породу кур ( Gallus gallus ) из биоресурсной коллекции Всероссийского НИИ генетики и разведения животных, характеризующуюся выраженным инстинктом насиживания. У китайской шелковой породы при индивидуальном клеточном содержании массовое проявление инстинкта насиживания у кур вызывает соответствующие поведенческие реакции у большинства петухов, которые в этот период отказываются давать сперму на массаж. При групповом содержании птицы на полу наличие петухов в некоторой степени стимулирует кур к яйцекладке, однако в течение всего продуктивного периода около 70-75 % поголовья активно насиживают и не несутся. Большинство петухов также показывают характерное поведение, находясь в гнездах вместе с курами и не спариваясь с ними. Это приводит не только к уменьшению выхода инкубационных яиц от птицы, содержащейся в секции, но и к снижению генетического разнообразия, утрате большого числа генотипов как кур, так и петухов при воспроизводстве стада в племенной сезон. В целях подавления инстинкта насиживания у кур китайской шелковой породы в качестве нового метода стимуляции овуляции мы использовали введение нативной смешанной спермы петухов в яйцевод или клоаку кур. Осеменять кур начинали за 4 нед до предполагаемого племенного сезона (3 осеменения с 4-суточными интервалами). В двух проведенных опытах в среднем 70 % поголовья ответили на стимуляцию овуляции возобновлением яйцекладки или повышением яйценоскости, увеличилась частота встречаемости особей с высокой для породы интенсивностью яйцекладки (51-60 % и выше) с одновременным уменьшением доли кур с низким значением этого показателя. Предлагаемый метод подавления инстинкта насиживания у сельскохозяйственной птицы более предпочтителен, физиологичен и не менее эффективен, чем шоковые приемы.
Бесплатно
Интегральный метод диагностики метаболических нарушений у коров
Статья научная
Проводили сравнительную оценку интегрального метода диагностики метаболических нарушений у коров, основанного на спектрофометрическом определении содержания в плазме и эритроцитах крови веществ низкой и средней молекулярной массы, и рутинных биохимических методов. Обсуждается возможность широкого использования на практике интегрального метода, что позволит корректировать кормовой рацион животных с целью профилактики нарушений обмена веществ.
Бесплатно
Статья научная
Изучена эффективность переноса экзогенной ДНК в эмбрионы кур in vivo с использованием ретровирусных векторов. Генные конструкции содержали маркерный ген GFP под контролем промотора ранних генов цитомегаловируса человека CMV IE (конструкция pLNCgfp) или промотора вируса лейкемии мышей Молони Mo-MuLV (конструкция pLgfpSN). Для доставки ретровирусных векторов использовали две пакующие линии — GP + envAM12 и PT67. Установлена высокая эффективность трансформации эмбрионов при использовании генной конструкции pLNCgfp (до 18,8 %). Показана экспрессия маркерного гена в клетках 5- и 15-суточ-ных эмбрионов кур.
Бесплатно
Статья научная
Брассиностероиды - уникальный класс гормонов стероидной природы. Они сочетают свойства стимуляторов роста и индукторов защитных реакций, снижающих повреждающее действие стрессоров на растительный организм, а также регулируют процессы этиоляции и синтеза других групп фитогормонов. Имеются сведения об участии брассиностероидов в экспрессии светорегулируемых фотосинтетических генов и регуляции функционирования фотосинтетического аппарата. В единичных исследованиях отмечается стимуляция поглощения СО2 и положительное влияние на продуктивность разных видов сельскохозяйственных культур. При этом практически отсутствуют данные о влиянии брассиностероидов на транспорт ассимилятов в аттрагирующие центры растений. В настоящей работе впервые показано участие 24-эпибрассинолида в регуляции транспорта ассимилятов в клубни картофеля и изменении содержания абсцизовой кислоты (АБК) в базальной зоне стебля и цитокининов в клубнях. Нашей целью было изучение влияния 24-эпибрассинолида на интенсивность процесса фотосинтеза, содержание ассимилятов в зонах стебля и выявление участия АБК и цитокининов в оттоке ассимилятов в клубни у Solanum tuberosum L . Объектом исследования служили растения картофеля сорта Скороплодный. Растения выращивали в условиях вегетационного домика в почвенной культуре. Опытные растения в фазу цветения опрыскивали 1,47½10-8 М раствором 24-эпибрассинолида (Институт биоорганической химии НАН Беларуси). Контрольные растения опрыскивали водой. Интенсивность фотосинтеза изучали с помощью радиоактивного изотопа 14С, который получали в газгольдере из смеси радиоактивной и чистой соды. В конце цветения растений интактный лист 8-го яруса экспонировали в естественных условиях в камере-прищепке, в которую вводили 10 мл 14СО2 из газгольдера. Удельная радиоактивность в атмосфере 14СО2 - 0,0334 мБк/нМ, концентрация 14СО2 - 0,6 %. Продолжительность нахождения в атмосфере 14СО2 - 10 мин. Через 48 ч после пребывания в атмосфере 14СО2 отрезки зон стебля фиксировали для оценки содержания 14С-ассимилятов. Измерение радиоактивности проводили на торцовом счетчике Т-25-БФЛ («Изотоп», Россия). Содержание сахарозы определяли рефрактометрическим методом на рефрактометре РПЛ-3 (ОАО «Киевский завод «АналитПрибор», Украина). Количество абсцизовой кислоты (АБК) в зонах стебля и содержание зеатина в клубнях определяли методом твердофазного иммуноферментного анализа. В качестве стандартных растворов фитогормонов были взяты АБК и зеатин («SERVA Electrophoresis GmbH», Германия). Содержание хлорофиллов а, b и каротиноидов определяли после экстракции 80 % раствором ацетона на фотометре КФК-3-01 (АО «ЗОМЗ», Россия). Толщину феллемы (пробки) измеряли на прижизненных поперечных срезах в средней части клубня с помощью окулярного микрометра на микроскопе Биолам («ЛОМО», Россия). Опрыскивание растений картофеля в конце цветения раствором 24-эпибрассинолида увеличило интенсивность ассимиляции 14СО2 на 23 % (р £ 0,05). В результате листья 8-го яруса, получившие 14СО2, содержали больше сахарозы по сравнению с контролем. Показано, что обработка растений 24-эпибрассинолидом приводила к повышению интенсивности ассимиляции 14СО2 и содержания сахарозы. Отмечено увеличение содержания в листьях хлорофилла а, b и каротиноидов. Выявлены различия в содержании сахарозы и 14С-ассимилятов в зонах стебля. В базальной зоне их было меньше, чем в средней. В опытном варианте увеличивался градиент 14С-ассимилятов и сахарозы между зонами стебля, что может свидетельствовать об усилении их оттока в клубни. Это происходило на фоне повышения в базальной зоне количества эндогенной абсцизовой кислоты, которая способствует разгрузке флоэмных окончаний. Под влиянием эпибрассинолида градиент АБК между зонами составил 41 % против 26 % в контроле (р £ 0,05). Выявлено увеличение содержания цитокининов, обладающих аттрагирующим эффектом, в клубнях в варианте с 24-эпибрассинолидом. Изученный брассиностероид повысил продуктивность растений картофеля на 25 % (р £ 0,05) в условиях почвенной культуры, а также стимулировал образование феллемы (пробки) в клубнях. Полученные данные позволяют заключить, что 24-эпибрассинолид регулирует интенсивность процесса фотосинтеза, а также отток ассимилятов в формирующиеся клубни через участие АБК в создании градиента ассимилятов в зонах стебля и увеличение количества цитокининов в клубнях, что в конечном итоге сказывается на продуктивности растений картофеля.
Бесплатно
Интерферон-tau и формирование беременности у коров
Статья научная
Последних относится интерферон-tau (INFT), синтезируемый трофобластными клетками эмбриона. INFT ответствен за сохранение прогестеронсинтезирующей функции желтого тела яичника и имплантацию эмбриона. В настоящей работе мы впервые показали патогенетическую значимость INFT в нарушении эмбрионального развития и оценили биологическую и клиническую эффективность бычьего рекомбинантного INFT при его назначении коровам после искусственного осеменения. Нашей целью было изучение динамики содержания в крови у коров интеферона-tau и прогестерона (P4) в ранний период гестации и выявление возможностей использования бычьего рекомбинантного INFT в качестве средства профилактики эмбриональных потерь и повышения результативности осеменения. Рекомбинантный INFT был получен в Белорусском государственном университете. Исследования выполняли в 2017 году в условиях ООО «СП Вязноватовка» (Нижнедевицкий р-н, Воронежская обл.) на коровах ( Bos taurus taurus ) черно-пестрой породы (105 гол.) 4-7-летнего возраста...
Бесплатно
