Статьи журнала - Сельскохозяйственная биология
Все статьи: 1807
Статья научная
Совместное существование домашней и дикой форм северного оленя ( Rangifer tarandus L., 1758) - важная особенность вида. Обе формы обитают в условиях, которые остаются практически неизменными очень продолжительное время. Установлено, что между домашней и дикой популяциями происходит обмен генами, приводящий к смешению их генофонда. Наряду с эволюционными факторами (дрейф генов, мутации, естественный отбор) на изменение генофонда популяции влияет миграционный процесс. В настоящей работе на основе анализа микросателлитов дана характеристика биоразнообразия двух самых многочисленных популяций северного оленя: домашних оленей ненецкой породы и дикой популяции, обитающей на территории Ненецкого (НАО) и Таймырского (ТАО) автономных округов, а также оценена степень интрогрессии этих популяций. Материалом для исследований служили пробы ткани 178 северных оленей. Биоматериал от животных ненецкой породы домашних оленей (DOM, n = 115, 4 субпопуляции) был взят на сельхозпредприятиях НАО и в оленеводческих бригадах на территории ТАО. Материал от оленей дикой таймырской популяции (WLD, n = 63, 5 субпопуляций) собирали в разных регионах ТАО. Геномную ДНК выделяли с использованием колонок фирмы Nexttec («Nexttec Biotechnologie GmbH», Германия). Полиморфизм 9 STR-локусов (NVHRT21, NVHRT24, NVHRT76, RT1, RT6, RT7, RT9, RT27, RT30) определяли по ранее разработанной методике на ДНК-анализаторе ABI3130xl («Applied Biosystems», США). Для оценки аллелофонда каждой популяции рассчитывали среднее число аллелей (Na) и эффективное число аллелей (Ne) на локус, аллельное разнообразие, вычисленное с применением процедуры рарификации (Ar), число приватных аллелей на локус (PrAr), наблюдаемую (Ho) и ожидаемую (He) гетерозиготность, коэффициент инбридинга (FIS). Степень генетической дифференциации популяций оценивали на основании попарных значений FST и генетических дистанций по M. Nei. На основе частот аллелей микросателлитов рассчитывали показатели миграции генов между популяциями. Распределение общей генетической изменчивости между популяциями и в их пределах изучали методом AMOVA (анализ молекулярной дисперсии). Олени дикой популяции характеризовались бóльшим генетическим разнообразием по сравнению с домашними: среднее число аллелей на локус - 10,00±0,78 против 8,44±0,80, наблюдаемая гетерозиготность - 0,633±0,060 против 0,589±0,049. Показано формирование двух независимых кластеров, соответствующих дикой и домашней популяциям, с высокими значениями членства в собственных кластерах: QWLD = 0,940±0,013 и QDOM = 0,938±0,010. При этом были выявлены несколько особей (4,4-4,8 %), имеющих смешанное генетическое происхождение. Степень взаимной интрогрессии популяций составляла около 6 %. Кластерный анализ генетической структуры отдельно дикой и домашней популяций не выявил четкой кластеризации, что указывало на однородность генетической структуры внутри изучаемых популяций. Разложение общей генетической изменчивости с использованием AMOVA показало, что большая часть разнообразия приходилась на изменчивость внутри популяций (95,40 %, p ST и DN составили соответственно 0,046 против 0,023 и 0,353 против 0,151). Полученные нами данные будут использованы для разработки программ селекционно-племенной работы с ненецкой породой домашних северных оленей, а также организации мероприятий по охране и рациональному использованию биологических ресурсов диких северных оленей.
Бесплатно
Статья научная
Африканская чума свиней (АЧС, ASF) - вирусная контагиозная септическая болезнь, поражающая диких и домашних свиней всех пород и возрастов. У домашних свиней и диких европейских кабанов отмечают сверхострое или острое течение заболевания с лихорадкой, признаками токсикоза, геморрагическим диатезом и смертностью до 100 %. В эндемичных регионах (некоторые страны Восточной Африки) описана подострая форма болезни со смертностью от 30 до 70 %, а также хроническая - с очень низкой смертностью (S. Blome с соавт., 2013; C. Gabriel с соавт., 2011; J.M. Sánchez-Vizcaíno с соавт., 2015). Против АЧС вакцин нет. Исследования по разработке живых, инактивированных, субъединичных вакцин пока не принесли желаемых результатов (P.J. Sánchez-Cordón с соавт., 2017; V. O’Donnell с соавт., 2016; S. Blome с соавт., 2014). В ряде лабораторий мира в качестве перспективы рассматривается возможность получения ДНК-вакцины на основе генов потенциально протективных белков вируса АЧС (ASFV) - р30, р54 и CD2v...
Бесплатно
Изучение биологических свойств изолята вируса африканской чумы свиней ASFV/Kaliningrad 17/WB-13869
Статья научная
Африканская чума свиней (АЧС) - контагиозная вирусная болезнь домашних свиней и диких кабанов всех возрастов и пород. К настоящему времени инфекция широко распространена во многих странах Европы и Азии, включая Российскую Федерацию. Ранее выделенные изоляты возбудителя АЧС были охарактеризованы отечественными учеными как высоковирулентные, обладающие 100 % летальностью для восприимчивых животных и отнесены ко II генотипу. Однако существуют данные об обнаружении изолятов со сниженной вирулентностью и летальностью, что требует дальнейшего изучения разнообразия биологических свойств современных вариантов вируса АЧС. В настоящей работе впервые установлены биологические свойства изолята вируса АЧС, циркулирующего на территории Калининградской области Российской Федерации. Нашей целью было изучение изолята вируса АЧС ASFV/Kaliningrad 17/WB-13869. Постановку биологической пробы осуществляли на 6 свиньях ( Sus scrofa domesticus L.) крупной белой породы массой 15-20 кг. Животные содержались в условиях виварного комплекса Федерального центра охраны здоровья животных (ФГБУ ВНИИЗЖ). Свиней №№ 3-6 заражали культуральным материалом, содержащим гемадсорбирующий вирус АЧС II генотипа 8 серотипа (изолят ASFV/Kaliningrad 17/WB-13869), выделенный из трубчатой кости павшего дикого кабана (Калининградская обл., Багратионовский р-н) (штамм АЧС/Калининград-10/17, получен ФГБУ ВНИИЗЖ). Вирусосодержащую суспензию вводили внутримышечно в дозе 10 ГАдЕ/гол. Две незараженных свиньи (№№ 1, 2) содержались совместно с инфицированными. Ежесуточно осуществляли визуальный контроль клинических признаков болезни и измеряли ректально температуру тела каждой свиньи. Наличие и тяжесть клинических признаков и патологоанатомических изменений выражали количественно (сумма баллов по ряду показателей). Оценивали температуру тела, упитанность, поведение, аппетит и потребление воды, состояние пищеварительной и респираторной систем, кожных покровов и слизистых оболочек, наличие назальных выделений и рвоты, показатели инкубационного периода. При патологоанатомическом вскрытии оценивали изменения селезенки, почек, печени, легкого, подчелюстных и брыжеечных лимфатических узлов. Баллы присваивали по шкале тяжести регистрируемых признаков от 1 до 3 (самая тяжелая). Отбор проб крови (5,0 см3 от каждого животного) проводили до момента гибели свиней на 0-е, 3-и, 6-е 10-е, 13-е и 19-е сут после начала эксперимента. Образцы крови разделяли на пробы сгустка и сыворотки. В день регистрации гибели экспериментальных животных проводили их патологоанатомическое вскрытие и отбирали по 6 проб органов от каждой павшей свиньи (по одному образцу селезенки, почек, печени, легкого, подчелюстных и брыжеечных лимфатических узлов). Из образцов сгустков крови и органов готовили 10 % суспензии на стерильном физиологическом растворе с помощью автоматического гомогенизатора, затем центрифугировали при 400 g («Sigma Laborzentrifugen GmbH», Германия) в течение 2 мин. Полученную надосадочную жидкость использовали для экстракции ДНК. Пробы сыворотки крови оценивали на наличие специфических антител к вирусу АЧС с использованием тест-систем для постановки иммуноферментного анализа INgezim PPA Compac («Ingenasa», Испания) и ID Screen, African Swine Fever Indirect, Screening Test («IDvet», Франция), а также с помощью иммунопероксидазного метода (ИПМ). При проведении ПЦР-РВ геном вируса АЧС регистрировали, начиная с 3-х сут после заражения. При использовании ИПМ специфические антитела к вирусу были АЧС обнаружены за 1-2 сут до гибели инфицированных животных. При исследовании проб сыворотки с помощью тест-систем на основе ТФ-ИФА были получены отрицательные результаты. Максимальной суммой баллов при оценке клинических признаков и патологоанатомических изменений характеризовались животных с подострой формой течения болезни (соответственно 21 и 35 баллов), минимальной - со сверхострой (6 и 8 баллов). В результате выполненной работы изолят вируса АЧС ASFV/Kaliningrad 17/WB-13869 был охарактеризован как высоковирулентный, способный вызывать АЧС у свиней в формах от сверхострой до подострой с гибелью до 100 % зараженных и контактных животных, что сходно с клинической картиной, характерной для изолятов вируса АЧС, выделенных на территории РФ в 2007-2018 годах и обладавших 100 % летальностью для свиней. Несмотря на полученные данные, существует вероятность выживания части животных, зараженных в том числе высоковирулентными изолятами вируса АЧС, а также возможность изменения биологических свойств уже циркулирующих вариантов возбудителя. Для выявление вируса АЧС и/или его генома и специфических антител к возбудителю инфекции требуется сочетание прямых (ПЦР-РВ, вирусовыделение) и косвенных (ТФ-ИФА, ИМП) методов исследования.
Бесплатно
Статья научная
Енных воздействий он может оказаться под угрозой исчезновения, поэтому изучение и сохранение генетического разнообразия северного оленя остается актуальной задачей. В представленной работе мы впервые дали характеристику генетического разнообразия северных оленей, обитающих на территории Российской Федерации, выявили филогенетические связи и дали оценку степени дифференциации исследованных животных с использованием комплексного молекулярно-генетического подхода, который заключался в анализе ядерного и митохондриального геномов. Нашей целью была оценка генетического разнообразия, генетической структуры и филогенетических взаимоотношений домашних и диких популяций северного оленя, разводимых на территории Российской Федерации, на основе полных последовательностей гена CytB митохондриальной ДНК и полиморфизма локусов микросателлитов. Исследования проводили в 2022 году. Материалом служили срезы с рогов северного оленя. Выборка включала диких северных оленей тундровой популяции (WLD), домашних оленей ненецкой (NEN), чукотской (CHU), эвенской (EVN) пород, а также красноярской (EVK_KRA) и якутской (EVK_YAK) популяций эвенкийской породы. Для исследования мтДНК были отобраны 123 неродственные особи. Микросателлитный анализ проводили у 213 особей домашних пород и 119 представителей дикой популяции. Полные последовательности гена CytB определяли с использованием NGS (next generation sequencing) технологии (секвенатор miSeq, «Illumina, Inc.», США). Полиморфизм 9 STR (short tandem repeat) локусов (NVHRT21, NVHRT24, NVHRT76, RT1, RT6, RT7, RT9, RT27, RT30) определяли с помощью фрагментного анализа (генетический анализатор ABI3130xl, «Applied Biosystems», США). Для оценки генетического разнообразия каждой группы северных оленей рассчитывали показатели митохондриальной (число полиморфных сайтов S, среднее число нуклеотидных различий K, число гаплотипов H, гаплотипическое разнообразие HD, нуклеотидное разнообразие p) и микросателлитной (аллельное разнообразие, вычисленное с применением процедуры рарификации AR, наблюдаемая HO и несмещенная ожидаемая uHE гетерозиготность, несмещенный коэффициент инбридинга FIS) изменчивости. Степень генетической дифференциации групп оценивали на основании попарных значений FST и JostD . Статистическую обработку данных выполняли с использованием программ MEGA 7.0.26, PopART 1.7, PartitionFinder 2, Arlequin 3.5.2.2, MrBayes 3.2.7, FigTree 1.4.3, DnaSP 6.12.01, SplitsTree 4.14.5, STRUCTURE 2.3.4 и R пакетов diveRsity, pophelper, аdegenet и ggplot2. Анализ последовательностей гена CytB мтДНК показал, что все популяции характеризовались высоким гаплотипическим HD = 0,519 (CHU)-0,997 (WLD) и нуклеотидным разнообразием p = 0,00238 (CHU)-0,00626 (WLD). По мтДНК обособленной генетической структуры исследуемых популяций северного оленя мы не выявили. При анализе микросателлитной изменчивости значения аллельного разнообразия находились в пределах от 6,188 у CHU до 8,76 у WLD. Во всех шести популяциях наблюдаемая гетерозиготность варьировала от 0,566 (CHU) до 0,687 (EVK_YAK) и 0,693 (WLD). Все группы северного оленя характеризовались дефицитом гетерозигот, на что указывали положительные значения индекса фиксации FIS = 0,11 (EVK_YAK)-0,262 (EVK_KRA). Анализ структуры генетической сети показал дифференциацию чукотской породы от остальных, о чем свидетельствуют наивысшие показатели индекса FST и критерия JostD - от 0,203 и 0,488 у EVK_KRA до 0,212 и 0,564 у EVN. Как по ядерным, так и по митохондриальным маркерам популяция диких оленей отличалась от одомашненных популяций более высоким генетическим разнообразием. Можно предположить, что так или иначе селекционная работа с домашними породами северного оленя привела к созданию уникальных массивов животных, отличающихся от исходных диких сородичей. Тем не менее как домашняя, так и дикая популяции характеризовались высокой генетической изменчивостью.
Бесплатно
Статья научная
С расшифровкой последовательности полного генома крупного рогатого скота стало возможным прослеживать историю происхождения пород и оценивать генетические связи между современными породами, основываясь на результатах полногеномного скрининга SNP-маркеров. Были проведены исследования коммерческих и локальных пород в Европе, Северной Америке, Азии и Африке на полногеномном уровне. Однако генетические различия, связи и популяционно-генетическая структура российских пород скота остаются малоизученными. Целью нашей работы стало исследование генетического разнообразия и популяционной структуры пяти российских пород скота на основании полногеномного полиморфизма единичных нуклеотидов (single nucleotide polymorphism, SNP), полученного с использованием Illumina Bovine SNP50 BeadChip («Illumina Inc.», США). Материалом для исследований служили образцы спермы или ткани животных бестужевской (BEST, n = 27), холмогорской (KHLM, n = 25), костромской (KSTR, n = 20), красной горбатовской (RGBT, n = 23) и ярославской (YRSL, n = 21) пород. Образцы, полученные от голштинского скота (HLST, n = 29), использовали как группу сравнения. Качество генотипирования контролировали с помощью программного обеспечения PLINK 1.07. Для обработки данных применяли программное обеспечение PLINK 1.07, HP-Rare 1.1, STRUCTURE, ver. 2.3.4, Phylip, ver. 3.695, FigTree 1.4.2, Arlequin suite, ver. 3.5.2.2 и R пакет. Конечный набор маркеров, отобранный по результатам контроля качества и использованный для анализа, включал 35874 SNP. Степень наблюдаемой гетерозиготности в российских породах скота изменялась от 0,378 у BEST до 0,390 у KHLM и была выше по сравнению со значением этого показателя в голштинской породе (0,377). Аллельное разнообразие варьировало от 1,914±0,001 у KSTR до 1,955±0,001 у BEST. Во всех исследованных породах был выявлен незначительный избыток гетерозигот (FIS от -0,015 у BEST до -0,054 у KHLM). Многомерное шкалирование (MDS) показало наличие неперекрывающихся породно-специфических кластеров, при этом первая главная компонента отвечала за 6,46, вторая главная компонента - за 5,03 % генотипической изменчивости. По результатам индивидуального филогенетического анализа, основанного на методе максимальной бережливости, особи группировались в шесть кластеров в соответствии с их породной принадлежностью. Анализ в STRUCTURE подтвердил, что исследованные российские породы по происхождению отличаются от голштинской и родственных голштинской пород скота. Максимальное значение ΔK показало, что наиболее вероятное число популяций k = 6. При k = 6 наблюдалось формирование генетической структуры, соответствующей породной принадлежности особей: Q1/6 = 0,855±0,018 для BEST, Q2/6 = 0,818±0,029 для KHLM, Q3/6 = 0,923±0,015 для KSTR, Q4/6 = 0,816±0,027 для RGBT, Q5/6 = 0,873±0,031 для YRSL и Q6/6 = 0,935±0,014 для HLST. Оценка молекулярной вариансы выявила высокодостоверную дифференциацию (p
Бесплатно
Статья научная
Одна из актуальных задач современной микробиологии и биотехнологии состоит в изучении механизмов взаимодействия бобовых растений с клубеньковыми бактериями (ризобиями) - обширной группой микроорганизмов, способных вступать в азотфиксирующий симбиоз с растением-хозяином. Знание этих механизмов необходимо для проведения научно обоснованной селекции высокоэффективных бобово-ризобиальных систем. Для понимания эволюции специфичности растительно-микробных взаимоотношений особое значение имеют симбиотические системы с участием реликтовых бобовых растений, представляющих собой промежуточное звено между исчезнувшими и современными видами. К таким уникальным объектам относится плейстоценовый реликт - копеечник щетинистый Hedysarum gmelinii Ledeb. subsp. setigerum (Turcz. ex Fischer et Mey.) Kurbatsky, произрастающий в Прибайкальском регионе. В представленной работы получена первая в мире коллекция микросимбионтов копеечника щетинистого. Изучение таксономического положения 19 полученных изолятов проводили с помощью RFLP-анализа ITS региона (ITS-RFLP) и секвенирования гена 16S рРНК ( rrs ). Филогенетический анализ микросимбионтов копеечника щетинистого показал их значительное генетическое разнообразие. Четырнадцать ризобиальных изолятов принадлежали к трем родам: Rhizobium (сем. Rhizobiaceae ), Phyllobacterium (сем. Phyllobacteriaceae ) и Bosea (сем. Bradyrhizobiaceae ). В клубеньках копеечника щетинистого присутствовали несимбиотические ризобиальные виды, представители которых самостоятельно не формируют симбиоз с бобовыми растениями ( Phyllobacterium endophyticum, Phyllobacterium loti и Bosea sp.). Кроме того, были выделены 5 изолятов, не являющихся клубеньковыми бактериями и относящихся к родам Acinetobacter, Stenotrophomonas, Sphingomonas и Agromyces. Полученные данные могут свидетельствовать о том, что реликтовые бобово-ризо-биальные симбиозы, формируемые, в частности, копеечником щетинистым, представляют собой прообраз современных симбиотических систем и отражают пути эволюции в направлении рекрутирования симбиотических генов разных микроорганизмов и повышения специфичности растительно-микробных взаимоотношений. Штаммы несимбиотических ризобиальных видов, возможно, присутствуют в клубеньках как носители генов, не участвующих непосредственно в формировании симбиоза, но влияющих на его активность. Такие штаммы после соответствующего генетического и фенотипического изучения могут быть использованы для производства биопрепаратов с повышенной эффективностью симбиотической азотфиксации.
Бесплатно
Статья научная
Микросателлитные ДНК-маркеры, основанные на анализе простых повторяющихся повторов (SSR - simple sequence repeats), признаются одной из наиболее эффективных ДНК-маркерных систем, используемых в селекции и генетике культурных растений. С помощью SSR-маркеров были построены первые наиболее насыщенные генетические карты яблони. Кроме того, выполнен широкий перечень исследований, направленных на изучение генетического разнообразия в коллекциях сортов, диких форм, межвидовых гибридов яблони. C целью изучения генетической структуры рабочей коллекции современных сортов яблони отечественной селекции был оценен полиморфизм 12 микросателлитных локусов в выборке из 31 сорта яблони селекции Северо-Кавказского зонального НИИ садоводства и виноградарства (СКЗНИИСиВ, г. Краснодар) и Всероссийского НИИ селекции плодовых культур (ВНИИСПК, г. Орел) из коллекции генетических ресурсов СКЗНИИСиВ. Использовали SSR-маркеры, рекомендованные Европейским консорциумом Fruitbreedomics для изучения генетического разнообразия яблони: CH01f03b, CH01h01, CH01h10, CH02c06, CH02d08, CH04e05, CH05f06, CH01f02, CH02c11, Hi02c07, CH02c09 и CH03d07. По данным SSR-анализа был выявлен уровень полиморфизма от 5 до 10 аллелей на локус (наибольший - по CH02c11, наименьший - по CH01f03b) при среднем значении 7,75 аллеля на локус. Суммарно по 12 проанализированным локусам идентифицировали 93 аллеля. Все изученные сорта обладали уникальным набором аллелей. Сравнение с данными о генетическом разнообразии мирового генофонда яблони позволяет утверждать, что изученная выборка современных сортов яблони отечественной селекции характеризуется высоким уровнем полиморфизма SSR-локусов. Величины ожидаемой (H e) и наблюдаемой (H o) гетерозиготности варьировали в пределах 0,548-0,897 для H o и 0,602-0,827 для H e при среднем показателе H o = 0,786 и H e = 0,755. Значение PIC (polymorphism information content) составило от 0,571 до 0,806. При этом по 9 локусам из 12 изученных названный показатель изменялся в пределах 0,712-0,806. Результаты UPGMA-анализа согласуются с данными по генетической разнородности сортов из изученной выборки. Построение дендрограммы позволило выделить пять основных кластеров. Распределение сортов по кластерам в большинстве случаев прямо соотносится с их генеалогией. Так, сорт Свежесть, вошедший в отдельный кластер № 1, и сорта Имрус и Зимнее утро, сформировавшие кластер № 5, происходят от сортов, не представленных в родительских формах ни у одного из остальных сортов в изученной выборке. Сорта Солнышко, Строевское, Юбилей Москвы, Афродита и Старт селекции ВНИИСПК, выделенные в кластер № 3, имеют одну общую родительскую форму. Cложная структура дендрита, полученная при выполнении кластеризации по результатам SSR-анализа, может быть следствием большого числа уникальных аллелей у изучаемых генотипов, что, в свою очередь, обусловлено высоким уровнем генетического разнообразия внутри выборки. В то же время факт объединения сортов с одинаковой генеалогией в одни кластеры подтверждает значительное генетическое сходство внутри групп таких сортов. Результаты исследования дают возможность оценить уровень генетического полиморфизма в изученной выборке, кроме того, данные SSR-генотипирования могут быть использованы в дальнейшем для подтверждения генеалогии сортов и гибридов при возникновении спорных вопросов, а также при сортовой идентификации.
Бесплатно
Статья научная
Аборигенные, стародавние сорта, произрастающие в различных регионах возделывания винограда, - важная часть мирового генофонда культуры. Многие аборигенные донские сорта винограда (Vitis vinifera L.) представляют значительную ценность для возделывания и использования в селекционной работе. Среди сортов Дона выделяют как близкие по основным признакам группы, так и более отдаленные. Основные признаки листьев сортов винограда - важнейший ампелографический признак. Исследования ДНК - наиболее информативный метод анализа генотипов растений. Микросателлитные маркеры широко используются для генотипирования сортов и подвоев винограда, а также успешно применяются при изучении происхождения сортов и анализа их родословных. Мы провели оценку родства ряда донских сортов по результатам микросателлитного генотипирования. Целью настоящей работы было изучение генетического сходства аборигенных донских сортов на основе ДНК-анализа и сопоставление полученных результатов с данными анализа основных признаков сформировавшегося листа, а также выводами других авторов. Исследования проводили на 16 сортах, произрастающих в коллекции Всероссийского НИИ виноградарства и виноделия им. Я.И. Потапенко (г. Новочеркасск) и в Российской ампелографической коллекции (г. Анапа). Все изученные сорта были описаны по основным ампелографическим признакам. В работе применяли полимеразную цепную реакцию с разделением ее продуктов посредством электрофореза. ДНК выделяли из молодых листьев апикальной части побегов 4-5 типичных кустов сорта. Использовали шесть SSR-маркеров, рекомендованных как основные для фингерпринтинга V. vinifera. Контролем служили сорта Шардоне и Каберне-Совиньон, аллельный состав которых по изучаемым SSR-локусам известен. Матрицу генетических дистанций строили с использованием коэффициентов (индексов) подобия по M. Nei и W. Li. Кластерный анализ на основании данных SSR-генотипирования выполняли методом попарного невзвешенного кластирования с арифметическим усреднением (UPGMA). Проводили графическое построение дендрограмм. Данные по морфологическим признакам листьев и результаты SSR-генотипирования анализировали методом главных координат (PCA). С помощью автоматического генетического анализатора ABI Prism 3130 («Applied Biosystems», США) были получены ДНК-профили местных донских сортов винограда по микросателлитным локусам VVMD5, VVMD7, VVMD27, VVS2, VrZAG62 и VrZAG79. В генотипах исследуемых донских сортов было определено шесть (по локусам VVS2, VVMD5, VVMD7, VrZAG62) и семь (по локусам VVMD27, VrZAG79) аллелей на локус. Кластерный анализ позволил разделить сорта на две основные ветви: в одну вошли Сибирьковый, Пухляковский белый, Сиволистный, Пухляковский черный, Косоротовский и Кукановский (все они относятся к группе естественных сеянцев Пухляковского белого), в другой оказались Безымянный донской, Плечистик обоеполый, Старый горюн, Цимлянский белый, Цимлянский черный, Цимладар, Плечистик, Сыпун черный, Махроватчик и Бессергеневский № 7. Интересно, что во второй ветви выделились три подгруппы. Одна включала сорта Безымянный донской, Плечистик обоеполый, Цимлянский белый, Цимлянский черный, Цимладар, Плечистик, Сыпун черный (группа цимлянских сортов), в другую вошли Бессергеневский № 7 (предположительно сеянец Пухляковского белого) и Старый горюн (группа цимлянских сортов); отдельно выделился сорт Махроватчик (считается сеянцем сорта Кокур белый). В пространстве главных координат нами не было обнаружено распределения сортов по основным признакам листьев в соответствии с их предполагаемым происхождением. По результатам SSR-анализа большинство сортов оказались распределены в соответствии с ранее сделанными выводами об их происхождении. Таким образом, наиболее информативной может считаться оценка коллекций, стародавних сортов, селекционного материала и интродуцируемых образцов по комплексу ампелографических признаков и SSR-маркерам.
Бесплатно
Статья научная
Конверсия корма (feed conversion ratio - FCR, кг/кг), которую рассчитывают как отношение количества потребленного корма к приросту живой массы, - важнейший показатель, определяющий экономическую эффективность производства свинины. Разработка автоматизированных кормовых станций сделала возможным проведение точного индивидуального учета потребления корма при групповом содержании свиней, что стало основой для интеграции показателя FCR в программы селекционно-племенной работы. Развитие методов высокопроизводительного генотипирования по десяткам тысяч однонуклеотидных полиморфизмов (single nucleotide polymorphism, SNP) сделало возможным выявление генетических факторов, ассоциированных с хозяйственно полезными признаками животных, на уровне геномов. Проведенное ранее изучение различных популяций показало наличие в геноме свиней множественных QTLs для признака FCR, при этом участки генома, идентифицированные в разных исследованиях, лишь частично перекрывались. В настоящем сообщении мы представляем результаты полногеномного анализа в одной из российских популяций хряков породы дюрок, который показал наличие 30 SNPs, достоверно ассоциированных с показателем конверсии корма, а также позиционных и функциональных генов-кандидатов, продукты которых участвуют в регуляции пролиферации и дифференцировки различных типов клеток, в гематопоэзе и метаболизме липидов...
Бесплатно
Изучение генома свиней (Sus scrofa) с использованием ДНК-маркеров
Статья научная
Провели экспериментальные исследования генетического полиморфизма пяти популяций двух подвидов кабанов, обитающих на территории Российской Федерации, и пород свиней крупная белая, йоркшир, дюрок и ландрас. Рассмотрены некоторые аспекты изучения генотипа дикого кабана в сравнении с домашними свиньями разных пород на примере анализа микросателлитов и маркерных генов.
Бесплатно
Изучение кишечных микробных профилей Equus ferus caballus методом NGS-секвенирования
Статья научная
Симбиотический микробиом желудочно-кишечного тракта животных играет жизненно важную роль в переваривании и усвоении питательных веществ кормов, становлении иммунитета, устойчивости к заболеваниям, расщеплении токсинов. Нарушения микробного сообщества кишечника могут становиться причиной метаболических расстройств, таких как ацидоз, снижение переваримости компонентов рациона (прежде всего клетчатки), болезней копыт и т.д. Пищеварительная система Equus ferus caballus имеет ряд уникальных особенностей по сравнению с другими млекопитающими. В настоящей работе впервые в России было показано разнообразие состава микробиома кишечника лошадей с применением метода 16S-метагеномики. В составе микрофлоры выявлено значительное количество микроорганизмов, связанных с процессами переваривания кормов, прежде всего клетчатки, а также ряд микроорганизмов, которые могут сопутствовать возникновению различных заболеваний - колик, ацидозов, ламинитов. Целью исследования была оценка структуры микробиомов содержимого прямой кишки лошадей (с учетом их возраста, пола, породы и рациона) с применением высокопроизводительного секвенирования. Эксперимент проводили в летний период 2017 года в Крестьянско-фермерском хозяйстве «Маланичевых» (пос. Гришкино, Ленинградская обл., Тосненский р-н) на лошадях, специализированных для верховой езды и ипподромных испытаний. Отбирали пробы объемом 10-50 г (в 3 повторностях) из прямой кишки трех жеребцов ганноверской породы (возраст 3 года), кобылы (6 лет) и жеребца (7 лет) тракененской породы. За 5 сут до отбора проб кобыла ожеребилась. Рационы жеребцов и кобылы различались. Рацион жеребцов включал траву (20 кг), сено (9 кг), морковь (1 кг), овес (3 кг), поваренную соль (29 г). Рацион кобыл состоял из травы (26 кг), моркови (1 кг), плющеного овса (2,5 кг), поваренной соли (27 г). Тотальную ДНК из образцов выделяли с использованием набора Genomic DNA Purification Kit («Fermentas Inc.», Литва). Амплификацию для последующего проведения NGS-секвенирования проводили на ДНК-амплификаторе Verity («Life Technologies, Inc.», США) с помощью эубактериальных праймеров (IDT) 343F (5'-CTCCTACGGRRSGCAGCAG-3') и 806R (5'-GGACTACNVGGGTWTCTAAT-3'), фланкирующих участок V1V3 гена 16S рРНК. Метагеномное секвенирование осуществляли на приборе MiSeq («Illumina, Inc.», США). Таксономическую принадлежность микроорганизмов до рода определяли с применением программы RDP Classifier (https://rdp.cme.msu.edu/classifier/classifier.jsp). У исследованных особей E. ferus caballus были выявлены довольно сходные микробиомные профили кишечника вне зависимости от типа питания, физиологического статуса, возраста, пола и породы. Высокие значения экологических индексов Шеннона и Симпсона свидетельствовали о биоразнообразии содержимого кишечника лошадей. В составе содержимого прямой кишки обнаружили 25 филумов микроорганизмов. Доминирующими филумами оказались Firmicutes (содержание колебалось от 32±1,9 до 40±3,8 %) и Bacteroidetes (от 34±2,1 до 40±4,7 %). В составе микрофлоры детектировали значительное количество микроорганизмов, связанных с процессами переваривания кормов, прежде всего клетчатки. Так, доля бактерий, синтезирующих целлюлазы, достигала значительных величин: Bacteroidales - до 23,8±1,30 %, Lachnospiraceae - до 14,7±2,80 %, Ruminococcaceae - до 10,2±3,30 %, Clostridiaceae - до 6,6±0,6 %. Присутствовали микроорганизмы, которых выявляют при ряде заболеваний - при коликах, ацидозах, ламинитах. Например, во всех образцах содержимого прямой кишки были обнаружены нежелательные представители отряда Lactobacillales , такие как Streptococcusequinus и Str. bovis , которых связывают с возникновением ацидозов и ламинитов лошадей. Выявлены бактерии рода Treponema (от 2,2±0,22 до 6,5±0,40 %), которые ассоциированы с возникновением периодонтита у лошадей. Обнаружены энтеробактерии родов Enterobacter , Serratia , Escherichia , среди которых нередко встречаются возбудители гастроэнтеритов. Дальнейшее изучение профилей кишечной микробиоты будет способствовать совершенствованию методов диагностики и лечения заболеваний у лошадей.
Бесплатно
Статья научная
На юге Дальнего Востока рис Oryza sativa L. выращивается в северном пределе ареала, для которого характерны возвратные холода в начальные периоды роста и развития риса. Почвенно-климатические условия позволяют получать урожай зерна до 6,0 т/га с использованием скороспелых сортов. Регион всегда характеризовался значительной фитопатологической напряженностью. Здесь отмечается значительное разнообразие рас Pyricularia oryzae Cav., поскольку в муссонном климате создаются благоприятные влажные условия для их развития. В настоящей работе в условиях Приморского края впервые выделены продуктивные образцы из 159 образцов коллекции риса O. sativa ; выявлены коллекционные образцы с аллелями устойчивости генов Pi ; идентифицированы полиморфные, гетерозиготные образцы и образцы с пирамидой генов Pi . Целью исследования стал отбор наиболее продуктивных и скороспелых форм в обновленной коллекции риса в условиях Приморского края и определение аллельного состояния ряда генов устойчивости (Pi-ta , Pi-1 , Pi-2 , Pi-b , Pi-zt , Pi-ta2 , Pi-9) к P. oryzae с помощью молекулярных маркеров. В работе было изучено 159 коллекционных образцов риса O. sativa из 22 стран. Семена были собраны в 2018-2021 годах и хранились в холодильнике при 4 °С. Исследования проводили на вегетационной площадке ФГБНУ ФНЦ агробиотехнологий Дальнего Востока им. А.К. Чайки (Приморский край, г. Уссурийск, пос. Тимирязевский) в 2022-2023 годах. Рис высевали в рекомендованные сроки: 25 мая в 2022 году и 19 мая в 2023 году. Для эксперимента использовали пластиковые сосуды объемом 460 л, наполненные почвой, характерной для рисовых полей, - лугово-бурой с тяжелым механическим составом. Режим орошения - укороченное затопление. Погодные условия вегетационного периода соответствовали биологическим требованиям культуры, превышая среднемноголетние данные региона по месяцам на 0,2-0,8 °С в 2022 году и на 1,4-2,4 °С в 2023 году. Сбор растений проводили до 30 сентября. Позднеспелые образцы в 2022 году пересадили в пластиковые сосуды и поместили в тепличные условия при температуре 18-20 °С для дозревания. В 2023 году все растения созрели до уборки на вегетационной площадке. Проводили ручной уход за посевами. Фиксировали дату всходов и созревания (не менее трех растений в повторности в нужной фазе), усредняя для каждого образца. Измеряли следующие биометрические показатели: кущение (шт.), высота растения (см), длина метелки (см), число зерен в главной метелке (шт.), пустозерность (%), масса зерна главной метелки и растения (г); массу 1000 зерен получали посредством пересчета (г). Всего в работе проанализировали 4804 растения. Сравнительную оценку коллекционных образцов с контролем проводили методом дисперсионного анализа. Для выделения ДНК использовали листья трех-четырех растений одного образца, проанализировано 598 растений. В случае обнаружения полиморфизма образца дополнительно выращивали 26-30 растений для определения доли аллелей устойчивости. ПЦР-реакцию проводили в 25 мкл реакционной смеси по общепринятой методике. В результате работы были выделены образцы (Таврический, б/н (4764) и УкрНИС 3455), превышающие по продуктивности контрольный сорт Приморский 29. Выделено 15 образцов с аллелем устойчивости гена Pi-ta , 9 - Pi-b , 2 - Pi-zt , 12 - Pi-ta2 , 8 - Pi-1 , 52 - Pi-2 . Сортообразцов с аллелем устойчивости Pi-9 не выявлено. Полученные результаты могут быть включены в базы данных, характеризующие коллекции риса O. sativa , и использованы в селекции на устойчивость к пирикуляриозу. Среди 15 сортообразцов выявлен полиморфизм по генам устойчивости к P. oryzae . Доля образцов с аллелем восприимчивости колебалась от 3,6 до 96,4 %. По двум генам оказались полиморфными образцы Long Jing 15, Sui Jing 4, Mu 07-1233 и Дубрава; по трем генам - Лон-до-6. Образец LD-122 был полиморфен по четырем генам. Гетерозиготные растения детектированы в трех образцах, их доля достигала 21,4 %. У сортообразца LD-122 гетерозиготы выявили по генам Pi-b , Pi-2 и Pi-1 . Эти образцы могут быть использованы в селекции на гетерозис в северной части ареала культурного вида O. sativa, поскольку способны в таких условиях к аллогамии. Пирамида из двух-трех наиболее ценных генов устойчивости риса к P. oryzae для Приморского края определена у пяти образцов: LD-122, X-н-20-09, Long Jing 19, Oxy 2x, Long Jing 14. Все они уступали по продуктивности и скороспелости контрольному сорту Приморский 29 и пригодны для интрогрессии комплекса целевых генов в селекции на устойчивость к P. oryzae с молекулярно-генетическим сопровождением.
Бесплатно
Изучение первых стадий сборки вириона у Х-вируса картофеля
Статья научная
Х-вирус картофеля (ХВК, Potexvirus ) относится к экономически значимым патогенам ряда важных сельскохозяйственных культур из семейства Solanaceae. Вирионы ХВК представляют собой гибкие нитевидные частицы длиной 515 нм и диаметром 13,5 нм со спиральной структурой. Геном вируса представлен одноцепочечной молекулой РНК (6435 нуклеотидов) положительной полярности, которая кэпирована и полиаденилирована. Изучение различных этапов инфекционного процесса при заражении растений вирусами, в том числе сборки вирусных частиц, представляет большой практический интерес, так как выявление ее механизмов может стать основой разработки новых подходов в безвирусном растениеводстве. Первые этапы сборки вирионов Х-вируса картофеля изучали на примере вирусоподобных частиц (ВПЧ), полученных при инкубации РНК ХВК с белком оболочки (БО) ХВК in vitro. Показано, что в различных условиях инкубации (ионная сила, рН) образуется один и тот же набор ВПЧ дискретного размера. Однако количество полученных ВПЧ того или иного размера меняется в зависимости от условий инкубации. Максимально эффективной сборки ВПЧ, которые по размерам приближались к нативному вириону, удалось достигнуть в буфере с низкой ионной силой при рН 8,5. Из сформировавшихся ВПЧ были выделены участки РНК ХВК длиной от 800 до 5700 нт, защищенные белковой спиралью. Их индивидуальный анализ подтвердил, что все они представляют собой 5´-концевые фрагменты геномной РНК разной длины. Таким образом, подтверждено, что сборка вирионов ХВК инициируется на 5´-конце РНК и кооперативно продолжается в направлении от 5´- к 3´-концу молекулы. При анализе нуклеотидной последовательности фрагментов РНК, выделенных из ВПЧ разного размера, в районах, соответствовавших 3´-концу молекулы, обнаружены участки, способные формировать шпильки, которые могут играть роль стоп-сигналов, препятствующих взаимодействию БО с РНК и непрерывной кооперативной сборке ВПЧ и вирионов ХВК. Вероятно, БО может с большей или меньшей эффективностью (в зависимости от условий инкубации с РНК in vitro) плавить РНК-шпильки и преодолевать стоп-сигналы при сборке вирусных частиц.
Бесплатно
Статья научная
В отношении ряда инфекционных заболеваний, вызываемых патогенными и условно-патогенными бактериями, происходит постепенный пересмотр места возбудителя в различных экосистемах, актуальными остаются вопросы распространения, адаптации, способности их жизненных форм к развитию в популяциях в среде обитания. Известно, что листерии устойчивы к внешним факторам, при этом существенно участились случаи передачи листериоза с растительными продуктами. Однако данные об экологических аспектах существования возбудителя листериоза ограничены. Одно из перспективных направлений в изучении экологии патогенных бактерий - популяционный подход, основанный на исследовании колоний бактерий, а не отдельной клетки. В статье приведены данные экспериментальных исследований, проведенных с применением метода сканирующей электронной микроскопии, позволяющим анализировать колонии бактерий без нарушения их естественной архитектоники. Выполнено сравнение морфологических особенностей популяций листерий в широком диапазоне температур (от -18 до 37 °С) в различных объектах среды обитания, таких как молочные и мясные продукты, корма, вода, зеленые растения. Морфологическая пластичность клеток листерий и особенности существования популяций листерий в окружающей среде продемонстрированы на приведенных сканограммах. Показано, что листерии адаптируются к меняющимся условиям существования, приобретая способность переходить к гетероморфизму с различными проявлениями L-трансформации, что обеспечивает им длительную персистенцию в окружающей среде. Полученные данные позволили выявить основные закономерности адаптационных механизмов выживаемости у этих бактерий. К таким механизмам, в частности, относится гетероморфизм с различными проявлениями L-трансформации; способность к формированию микроколоний и колоний по типу многоклеточного организма; целостность популяции в процессе развития за счет внутрипопуляционных связей; способность популяции реагировать на воздействие среды обитания.
Бесплатно
Изучение распространения условных генотипов вируса лейкоза крупного рогатого скота
Статья научная
Методом полимеразной цепной реакции (ПЦР) исследовали 762 пробы крови от животных разных пород крупного рогатого скота, больных и инфицированных вирусом лейкоза крупного рогатого скота (ВЛ КРС). При помощи программы Vector NTI были подобраны эндонуклеазы рестрикции. На основании данных, полученных при анализе полиморфизма длин рестрикционных фрагментов (ПДРФ-анализ), по типам паттернов выделили 11 групп, обозначенных как условные генотипы.
Бесплатно
Изучение синтеза основных компонентов молока как составляющих полидисперсной системы
Статья научная
Молоко можно рассматривать как коллоидную систему (гидроколлоид), состоящую из дисперсной среды и дисперсной фазы. Дисперсная среда молока формируется за счет лактозы при ее достаточно постоянной концентрации в растворе. Белки как дисперсная фаза находятся в дисперсной среде молока в широких пределах концентрации. Молочный жир присутствует в дисперсной среде в виде эмульсии. Исходя из того, что синтез отдельных ингредиентов молока происходит в разных ферментных системах, по содержанию и соотношению элементов полидисперсной системы можно судить об активности этих систем. На основании анализа большого числа проб молока ( n = 6338) от голштинизированных черно-пестрых коров нами установлена обратная зависимость между величиной удоя и содержанием белка и жира. Содержание лактозы при этом имело незначительные различия как в период лактации, так и у коров с разным удоем. Так, корреляционная зависимость между удоем и содержанием лактозы была положительной: на зимних рационах r = 0,27 (p 0,05), чем у низкопродуктивных. В то же время продукция жира у высокопродуктивных коров увеличилась на 360 %, белка - на 403 %, лактозы - на 491 %. Близкий процент лактозы имеет место также в цистернальной и альвеолярной порциях удоя. Сделано заключение о том, что составные компоненты молока синтезируются независимо друг от друга, а величина удоя определяется количеством синтезируемой лактозы, создающей относительно постоянную дисперсную среду, благоприятную для существования устойчивой дисперсной фазы.
Бесплатно
Изучение структуры генофондной популяции русской белой породы кур методом геномного SNP-сканирования
Статья научная
Популяция русских белых кур селекционировалась в генофондном хозяйстве Всероссийского НИИ генетики и разведения сельскохозяйственных животных (ВНИИГРЖ) в течение 25 поколений с использованием индивидуального подбора. Особенности этой породы - устойчивость к пониженной температуре выращивания в ранний постнатальный период и белый цвет эмбрионального пуха. В 2002-2012 годах ее разведение осуществлялось методом панмиксии, и к настоящему времени на основе сохранившегося поголовья сформирована новая популяция русских белых кур. Нашей целью было показать возможности полногеномного SNP-сканирования (single nucleotide polymorphisms) для изучения генетических особенностей структуры популяции малочисленных пород кур отечественного происхождения и динамические изменения молекулярной архитектуры на примере сравнения современной популяции русской белой породы с предковой популяцией 2001 года. Были проанализированы две группы кур: популяция 2001 года (6 гол., неродственные особи из двух линий) и современная популяция (156 гол.). SNP-анализ включал скрининг 162 образцов ДНК с помощью микрочипа Illumina Chicken 60K SNP iSelect BeadChip («Illumina», США). Контроль качества генотипирования, определение генетической структуры популяции методом многомерного шкалирования (multidimensional scaling, MDS), расчет показателей неравновесного сцепления (linkage disequilibrium, LD) и частоты встречаемости аллеей по группам проводили в программе PLINK 1.9. Построение модели разграничения кластеров на основе SNP-генотипов осуществляли с использованием программы ADMIXTURE. По результатам MDS-анализа современная популяция была условно разделена на четыре MDS-группы, что в сравнении с данными родословной адекватно отражает происхождение изученных особей. Представители предковой популяции были генетически сходны с группой MDS3. С применением F-статистики многофакторного дисперсионного анализа выявлено достоверное влияние группы, хромосомы, хромосомы в группе и дистанции между SNP-маркерами на значения LD (r2). В группе 2001 года по всем хромосомам наблюдались максимальные показатели r2 и высокая частота встречаемости LD, равного 1, при расстоянии между SNP-маркерами 500-1000 Кб. Количество мономорфных аллелей в этой группе также было самым высоким. На основании SNP-анализа сделан вывод о том, что современная популяция русских белых кур характеризуется распадом длинных LD-районов предковой популяции. Моделирование кластеров в программе ADMIXTURE выявило различия между группами современной популяции, определенными с помощью MDS-анализа. Группы, сформированные из особей, входящих в MDS1 и MDS2, имели однородную структуру и различались между собой при K = 4 и K = 5. Группа MDS4 образовывала генетически неоднородный кластер, отличающийся от групп MDS1 и MDS2 при значениях K от 2 до 5. Группа MDS3 была филогенетически близка к популяции 2001 года (при K от 2 до 5). Таким образом, анализ современной генофондной популяции русских белых кур показал ее неоднородность и сходство группы MDS3 с предковой популяцией 2001 года, которая, в свою очередь, характеризовалась большим числом мономорфных аллелей и высокой частотой встречаемости длинных LD-районов. SNP-сканирование позволило оценить генетическое сходство особей и популяционную структуру русской белой породы кур. Понимание генетической структуры важно при панмиктическом разведении и отслеживании исторических изменений в молекулярной организации генома генофондной популяции с ограниченным поголовьем.
Бесплатно
Статья научная
Перенос генов, опосредованный ретровирусными и лентивирусными векторами, рассматривается в качестве одного из перспективных способов генетической модификации сельскохозяйственной птицы (S.C. Chapman et al., 2005; C.A. Smith et al., 2009; Н.А. Волкова с соавт., 2013). Однако эффективность трансгенеза эмбриональных клеток кур рекомбинантными ретровирусами и лентивирусами лимитируется рядом факторов. Одной из проблем при получении трансгенной птицы остается наличие большого числа эмбриональных клеток (порядка 60000-100000) на начальном этапе инкубации и необходимость применять высококонцентрированные вирусные препараты (около 10 9 вирусных частиц/мл) для достижения относительно приемлемой эффективности введения трансгенов. Целью настоящей работы стало получение вектора на основе модифицированной лентивирусной системы второго поколения и определение оптимальных условий использования лентивирусных векторов для трансгенеза эмбрионов кур. В состав векторной системы входили три различные плазмиды: psPAX2, содержащая гены gag-pol ; pLPG, кодирующая поверхностный гликопротеин G вируса везикулярного стоматита (VVS-G), и pWPXL - самоинактивирующийся лентивирусный вектор, несущий ген eGFP (enhanced green fluorescence protein) под контролем промотора гена фактора элонгации 1 РНК-полимеразы II человека ( hEF1a ). Для получения рекомбинантного вируса и определения титров использовали линию клеток человека 293T. Введение вирусного препарата в куриные эмбрионы проводили в разные сроки после начала инкубации: через 20-24 ч (I группа) и через 50-55 ч (II группа). Эффективность трансформации и число интегрированных копий трансгена оценивали методом real-time PCR (RT-PCR) анализа ДНК, выделенной из эмбрионов на 7-е сут инкубации, на наличие eGFP. Максимальные титры вирусных препаратов были получены при количественном соотношении плазмид psPAX2, pLPG и pWCAG 1:1:3 и составили 2,4x10 7 КОЕ/мл до ультрацентрифугирования и 6,2x10 8 КОЕ/мл - после концентрирования ультрацентрифугированием. Представленные данные показывают, что изменение соотношения между компонентами векторной системы по сравнению со стандартной схемой позволяет значительно увеличить титр получаемого вирусного препарата. Биологические титры вирусных препаратов порядка 10 8 КОЕ/мл достаточны для инфицирования до 78 % клеток на ранних этапах развития эмбриона. Эффективность генетической трансформации, оцененная по доле трансформированных клеток, в I и II группах эмбрионов составила соответственно 78,0 и 31,0 %. Предположительно на более ранних стадиях клетки эмбриона инфицировались большим количеством вирусных частиц, чем и объясняется разница в числе копий вектора в составе клеточного генома в I и II группах. Исходя из полученных результатов, средняя эффективность переноса генов с помощью лентивирусных векторов находилась в пределах 30,0-34,3 % и слабо варьировала при изменении времени введения после начала инкубации эмбрионов. Этот факт указывает на то, что только часть клеток эмбриона обычно доступна для инфицирования вирусом. Инфицирование эмбрионов в разные сроки при использовании вирусных препаратов с одинаковыми титрами позволяет получать популяции эмбриональных клеток с неодинаковым числом копий вектора в составе клеточного генома. Таким образом, эффективность переноса генов в эмбрионы кур с использованием лентивирусных векторов не зависит от стадии развития эмбриона в течение по крайней мере первых 55 ч инкубации и может быть прогнозируемой.
Бесплатно
Статья научная
Грибы рода Alternaria часто и повсеместно заражают семена зерновых культур. Причиняемый при этом ущерб оценивается по-разному, вероятно, из-за того, что грибы рода Alternaria представляютсобой неоднородную группу. Целесообразна и доступна в настоящее время идентификация заражающих зерно видов Alternaria с точностью до секции. Наиболее распространены представители двух секций - Alternaria и Infectoriae. Мы впервые, используя обширный материал, сравнили влияние наборафакторов (культура, сорт, предшественник, регион, район, сезон, поражение другими видами Alternaria и видами других родов грибов) на зараженность зерна видами Alternaria. Всего проанализировали 422 образца зерна пшеницы, ячменя, сорго и кукурузы урожая 2010-2012 года из семи регионов европейской части России. Большинство образцов представляли собой семена пшеницы из Ставропольского и Краснодарского краев. Погодно-климати-ческие факторы играли определяющую роль в заражении. Зараженность зерна пшеницы и ячменя в разные годы в среднем по разным районам Краснодарского и Ставропольского краев существенно колебалась и cоставила для видов рода Alternaria секций Alternaria 7,0-71,5 % и Infectoriae - 8,6-74,0 %...
Бесплатно
Статья научная
Тся их способность к мобилизации фосфатов почвы и удобрений. В настоящей работе впервые была исследована фосфатмобилизующая способность двух штаммов бактерий - Agrobacterium radiobacter 10 и Pseudomonas chlororaphis ПГ7, имеющих научную и практическую значимость. Установлена способность A. radiobacter 10 метаболизировать фитат, используя его в качестве источника углерода и энергии в отсутствие других источников, и способность P. chlororaphis ПГ7 солюбилизировать неорганические (трикальций фосфат, гидроксиапатит) и органический (фитат кальция) фосфаты. Нашей целью было изучение потенциальной способности штаммов Agrobacterium radiobacter 10 и Pseudomonas chlororaphis ПГ7 мобилизовать фосфор из труднодоступных для питания растений минеральных и органический соединений. Для получения накопительной культуры штаммы размножали на гороховом агаре (по Хотяновичу). Исследование фосфатмобилизующей способности штаммов проводили in vitro на селективных питательных средах при 28 °С. Способность штаммов дефосфорилировать фитат натрия оценивали на двух жидких средах. Среда II имела следующий состав (г/л дистиллированной воды): (NH4)2SO4 - 1,0, K2SO4 - 0,2, фитат Na («Sigma-Aldrich», США) - 10, кукурузный экстракт - 0,2 (рН 6,8). Состав среды PSM (phytase screening medium) (г/л дистиллированной воды): D-глюкоза - 15,0, (NH4)2SO4 - 5,0, KCl - 0,5, MgSO4ʺ7H2O - 0,1, NaCl - 0,1, CaCl2ʺ2H2O - 0,1, FeSO4ʺ7H2O - 0,01, MnSO4ʺ7Н2О - 0,01; фитат Na («Sigma-Aldrich», США) - 5 (рН 6,5). Содержание общего фосфора, вносимого в среды с фитатом Na, определяли по методу E. Truog и A.H. Meyer с модификацией по J.B. Rodriguez с соавт. (1994) после озоления препарата по методу Н.Е. Гинсбург и Г.М. Щегловой (1960). О способности штаммов расти на жидких средах судили по изменению численности (КОЕ/мл суспензии) за период инкубации. Оценивали накопление свободного ортофосфата в среде за период инкубации. Способность штаммов растворять неорганические и органические фосфаты изучали при культивировании на трех плотных питательных средах. Среда NBRIP (National Botanical Research Institute's phosphate growth medium) имела следующий состав (г/л дистиллированной воды): D-глюкоза - 10, Ca3(PO4)2 - 5,0, MgCl2ʺ6H2O - 5,0, MgSO4ʺ7H2O - 0,25, KCl - 2,0, (NH4)2SO4 - 0,1, агар-агар - 20 (рН 6,8). Состав глюкозо-аспарагиновой среды с гидроксиапатитом (по Г.С. Муромцеву) (43): D-глюкоза - 10, аспарагин - 1, K2SO4 - 0,2, MgSO4ʺ7H2O - 0,2, кукурузный экстракт - 0,2, Са5(РО4)3О5 - 4, агар-агар - 20 (рН 6,8). Состав среды PSM представлен выше, дополнительно вносили 20 г/л агар-агара и доводили рН до 6,5, добавляя 10 % водный раствор Са(ОН)2, тем самым переводя растворимый фитат натрия в нерастворимый фитат кальция. Наблюдали за образованием зон просветления (гало) вокруг колоний. В опытах на жидкой среде II было показано, что штамм A. radiobacter 10 способен использовать фитат в качестве источника углерода и фосфора для роста и размножения и ферментативным путем дефосфорилировать фитат. Об этом свидетельствовало значительное увеличение численности за период культивирования (4 сут), сравнительно небольшое понижение рН относительно контроля (без инокуляции), а также накопление фосфора в осадке бактериальных клеток и свободного ортофосфата в среде. Штамм P. chlororaphis ПГ7 такой способностью не обладал: несмотря на увеличение численности, за учетный период не наблюдалось заметного накопления осадка бактериальных клеток и свободного ортофосфата в среде. Показано, что при культивировании на жидкой среде PSM оба штамма активно росли, очевидно, используя глюкозу в качестве источника углерода и энергии. В этих усло
Бесплатно
