Статьи журнала - Сельскохозяйственная биология
Все статьи: 1755
Статья научная
Для производства мини-клубней семенного картофеля во многих регионах Российской Федерации используют летние теплицы. Разработка технологий эффективной и экологически безопасной защиты семенного картофеля от насекомых - переносчиков вирусов в теплицах актуальна для отечественного картофелеводства. Хищные кокцинеллиды (Coleoptera, Coccinellidae) успешно используются в борьбе с тлями в условиях защищенного грунта. Однако на семенном картофеле эти агенты биологического контроля пока не применялись. Целью нашей работы была разработка способов применения кокцинеллид-афидофагов в системе превентивной защиты семенного картофеля в теплицах. Объектами исследований стали два вида хищных коровок - Harmonia axyridis Pall. и Cheilomenes sexmaculatus Fabr. Устойчивость личинок кокцинеллид к голоданию оценивали в лабораторных условиях при температуре 24 °С и влажности 60-70 %. Для превентивных выпусков личинок в теплицы определяли оптимальную массу особей. Личинок IV возраста в течение 1-2 сут после линьки содержали при избытке корма, ежесуточно отбирая особей для опыта. Отобранных личинок взвешивали и распределяли по группам в зависимости от массы. В каждом из выделенных размерных классов рассчитывали среднюю продолжительность голодания и долю окуклившихся особей. Мониторинг местных энтомофагов и выпуск кокцинеллид проводили в семеноводческом хозяйстве ЗАО «Октябрьское» (Волосовский р-н, Ленинградская обл.). Личинок H. axyridis выпускали в пленочной теплице площадью 600 м2 на картофель сорта Ред Скарлетт. Выпуск осуществляли в период с 12 июня по 10 июля 2017 года. Еженедельно оценивали численность кокцинеллид (личинок, куколок и имаго) в теплице. Показано, что у личинок H. axyridis II-III возраста даже краткосрочный (2 сут) дефицит корма приводил к снижению выживаемости до 8-12 %. Поэтому для профилактической колонизации на картофеле использовать их нецелесообразно. К оптимальному эффекту приведет выпуск личинок IV возраста такого размерного класса, в котором вероятность окукливания особей составляет около 50 %. Для H. axyridis мы рекомендуем выпускать личинок массой 20-29 мг, для Ch. sexmaculatus -
Бесплатно
Статья обзорная
Рассматриваются данные научно-производственных центров США по использованию кохии простертой (Kohia prostrata) для создания защитных «зеленых полос» и предотвращения пожаров на природных пастбищах засушливого Запада США.
Бесплатно
Статья научная
Известно, что распространение вируса африканской чумы свиней (АЧС) происходит при алиментарной передаче возбудителя (например, вследствие использования контаминированных вирусом пищевых и боенских отходов, не подвергнутых термической обработке, комбикормов, не прошедший ветеринарно-санитарную экспертизу и поступающий из районов, неблагополучных по АЧС, в случаях, когда перевозка комбикорма осуществлялась в транспортных средствах, не подвергшихся ветеринарно-санитарной обработке). При анализе комбикормов с использованием метода полимеразной цепной реакции в режиме реального времени (ПЦР-РВ) одно из требований заключается в тщательной очистке образцов от крупных частиц и различных химических примесей, которые могут ингибировать реакцию, изменять свойства сорбента и мембранных фильтров на стадии выделения нуклеиновых кислот. Наша цель заключалась в разработке методики пробоподготовки с использованием мембранных фильтров для изучения возможности индикации ДНК вируса африканской чумы свиней в искусственно контаминированном комбикорме с помощью ПЦР. Для контаминации использовали кровь от свиньи, экспериментально зараженной вирусом АЧС (штамм Ставрополь 2009) с инфекционным титром 5,0 lg ГАЕ 50/см 3. Рабочие разведения вируссодержащего материала - 2,0; 3,0; 4,0 и 5,0 lg ГАЕ 50/см 3. Подготовка проб включала фильтрование через марлю, замораживание-оттаивание, низкоскоростное центрифугирование и разделение на фильтрах с диаметром пор 450 мкм. Последующее выделение ДНК вируса АЧС и ПЦР-РВ выполняли согласно инструкции по применению соответствующей разработанной тест-системы. Установлено, что в подготовленных предложенным способом пробах искусственно контаминированного комбикорма ДНК вируса АЧС выявляется в материале с титром вируса не менее 3,0 lg ГАЕ 50/см 3. Таким образом, включение в диагностическую схему рекомендуемой стадии подготовки проб, описанной выше, при анализе комбикорма позволяет получить очищенный от примесей и сконцентрированный материал, который может быть использован для дальнейших исследований на наличие ДНК вируса АЧС с помощью ПЦР-РВ.
Бесплатно
Статья научная
Для предотвращения развития эрозии почв и восстановления их плодородия наряду с традиционными противоэрозионными агротехнологиями целесообразно использовать местные агроруды и удобрения, в том числе сплавину - отход при очистке озер и водохранилищ. В работе изучалась эффективность местных удобрений (навоз, цеолит, гумат натрия) и растительных остатков (сплавина, солома) с добавлением (NP)60 и суспензии микроскопического гриба Trichoderma koningii ИБ Г-51 (далее T. koningii ) на фоне нулевой (no-till) и классической обработок почвы (слабоэродированный агрочернозем). Определяли агрохимические свойства почвы (содержание гумуса, подвижного фосфора, обменного калия и щелочногидролизуемого азота), активность почвенных ферментов класса гидролаз и оксидоредуктаз, а также урожайность сельскохозяйственных культур (яровая пшеница, ячмень и сахарная свекла). Исследования проводили в Предуральской степной зоне на слабоэродированном агрочерноземе в течение 3 лет. Показано, что однократное внесение местных удобрений достоверно способствовало повышению содержания гумуса, улучшению питательного режима, увеличению ферментативной активности и урожайности сельскохозяйственных культур...
Бесплатно
Статья научная
Болезнь Акабане - трансмиссивная арбовирусная инфекция крупного и мелкого рогатого скота, вызываемая вирусом серогруппы Simbu семейства Bunyaviridae. Болезнь наносит большой экономический ущерб, причиняемый животноводческой отрасли в результате эпизоотий, поскольку при заболевании происходят прямые потери от гибели животных, снижения продуктивности домашних жвачных животных и нарушения воспроизводительной функции у больных животных. Болезнь протекает в виде эпизоотии, характеризуется географической приуроченностью, выраженной сезонностью (август-октябрь, февраль) и периодичностью возникновения с интервалом в несколько лет. Для накопления вируса Акабане обычно используют 1-2-суточных белых мышей-сосунов, которые представляют собой наиболее чувствительную систему для изоляции всех буньявирусов. Ранее во Всероссийском НИИ ветеринарной вирусологии и микробиологии (ВНИИВиМ) была разработана тест-система для выявления РНК вируса болезни Акабане на основе ОТ-ПЦР в режиме реального времени и подтверждена ее эффективность при обнаружении вируса у экспериментально зараженных мышей и в инфицированных культурах клеток. Однако представляло интерес, с одной стороны, оценить возможности предложенной тест-системы при расширении круга исследуемых объектов, с другой - найти новые модели для изучения и накопления вируса. В настоящей работе мы использовали здоровых морских свинок ( n = 20, масса каждая особи - по 400 г). Эксперимент по заражению морских свинок проводили в трех повторностях. Животных заражали концентрированным культуральным материалом, содержащим вирус болезни Акабане (штамм В8935) с инфекционной активностью 7,0 lg ТЦД 50/см 3. Начиная со 2-х по 6-е сут после заражения, у всех животных ежедневно отбирали пробы крови. В пробах крови от всех морских свинок геном вируса болезни Акабане был обнаружен только на 4-е сут после заражения. Одна особь пала на 1-е сут после заражения (возможно, вследствие неспецифической реакции, так как выявить геном вируса болезни Акабане при исследовании образцов органов, взятых post mortem у этого животного, не удалось). Дополнительно для получения биоматериала на 4-е сут после заражения у нескольких морских свинок были отобраны органы (мозг, легкое, почки, лимфоузел, сердце), в тканях которых также обнаружили вирус Акабане. Этим подтверждается эффективность разработанной тест-системы при диагностике вируса болезни Акабане и возможность использовать для его накопления еще один модельный объект - морских свинок.
Бесплатно
Статья научная
Инфракрасная (ИК) спектроскопия и спектроскопия комбинационного рассеяния (КР) - современные методы, на основе которых успешно формируются биотехнологические подходы, позволяющие проводить генетический и функциональный анализ отдельных органов и тканей растений на молекулярном уровне. В представленной работе с помощью спектроскопии поверхностного внутреннего отражения (ПВО), которая представляет собой модификацию ИК-спектроскопии, впервые зарегистрированы и выявлены различия в содержании и конформации биомолекул в гомогенатах целого зерна гибридов кукурузы ZP 735 и его компонентов (эндосперм, перикарп, зародыш). Нашей целью была разработка методологии спектроскопии поверхностного внутреннего отражения для идентификации органических молекул, их содержания и конформации в семени кукурузы и его тканях. Объектом исследования служили зерна гибрида кукурузы ( Zea mays L.) ZP 735 (оригинатор - Maize Research Institute, Zemun Polje, г. Белград, Сербия). Методом случайной выборки было отобрано 30 зерен. Для получения ПВО-спектров образцы целых зерен и их частей (эндосперма, перикарпа и зародыша) измельчали, гомогенизировали и помещали в специальную ячейку прибора. Для регистрации ПВО-спектров использовали спектрометр (Nicolet™ iS20 FTIR Spectro-meter, «Thermo Scientific», США) с алмазом (diamond ATR crystal, «Thermo Scientific», США), для анализа спектров - пакет программ («Thermo Scientific», США). ПВО-спектры сопоставляли в библиотеке данных программы Advanced ATR correction Algorithm. Метод ПВО-спектроскопии основан на отражении пучка света на границе раздела двух фаз: фазы кристалла с высоким показателем преломления, входящего в состав прибора ПВО, и фазы исследуемого образца с более низким показателем преломления. В процессе измерения луч света проникает на небольшую глубину в фазу образца, где частично поглощается. При последующих облучениях образца это явление повторяется, и в результате регистрируется ПВО-спектр. Доказано, что в диапазоне от 400 см-1 до 4000 см-1 ПВО-спектры целого зерна, эндосперма, перикарпа и зародыша гибрида ZP 735 были аналогичны полученным ранее ИК-спектрам зерна, что свидетельствует о возможности использования нового метода для технологий молекулярной селекции. Расположение полос ПВО-спектра характеризует различные формы колебаний валентных связей функциональных групп органических молекул семени, что позволяет идентифицировать не только наличие определенных молекул, но и их конформацию. Доказано, что с помощью анализа амплитуды полос ПВО-спектра (максимальная амплитуда интенсивности и высокая амплитуда интенсивности) в тканях семени можно контролировать изменение содержания ряда органических соединений: протеинов, липидов, сахаров, сложных эфиров, амидов, кетонов, альдегидов, карбоновых кислот, простых эфиров, фенолов, спиртов, ароматических углеводородов, ациклических соединений, алкенов, алканов и алкинов. Полученные результаты важны для тестирования наличия в зерне необходимых органических соединений или изменения их конформации в процессе селекции. К важным преимуществам метода ПВО-пектроскопии по сравнению с ИК-спектроскопией относятся, с одной стороны, сохранение нативности объекта (возможность проведения исследования без фиксации или окрашивания) и простая пробоподготовка, с другой - эффективная оценка содержания и конформации молекул с высокой чувствительностью (разрешение порядка 1,0 см-1). Реализация разработанной методики для формирования технологии молекулярной селекции повысит рентабельность культивирования и эффективность селекции не только кукурузы, но и других сельскохозяйственных растений.
Бесплатно
Статья научная
Задачи расширения генетического разнообразия селекционного материала и получения сортов картофеля, сочетающих высокую продуктивность с комплексной и групповой устойчивостью к патогенам, решаются на основе совместного использования межвидовой гибридизации и маркер-опосредованного отбора (MAS, marker-assisted selection). Нами выполнен молекулярный скрининг оригинальных гибридов от 11 комбинаций скрещиваний, полученных с участием мексиканских ( Solanum stoloniferum, S. guerreroense ) и южно-американских ( S. microdontum, S. tarijense, S. kurtzianum ) диких видов картофеля, и их потомств; S. guerreroense был вовлечен в селекционный процесс впервые. MAS существенно повышает эффективность работ по пирамидированию целевых генов устойчивости и, кроме того, позволяет контролировать распространение нежелательных генетических факторов, например интрогрессированного от S. stoloniferum митотипа g (W/g тип цитоплазмы), ассоциированного с мужской стерильностью сортов и гибридов. В настоящей работе показана возможность повысить эффективность интрогрессивной гибридизации культурного картофеля с мексиканскими полиплоидными видами S. neoantipoviczii (= S. stoloniferum ) и S. guerreroense на основе использования в молекулярном скрининге ДНК-маркеров различных типов цитоплазмы и маркеров, ассоциированных с R генами устойчивости к наиболее вредоносным патогенам картофеля. По результатам молекулярного скрининга были отобраны генотипы с различным сочетанием маркеров генов, детерминирующих устойчивость к фитофторозу ( R2 like, R3а, Rpi-blb1, Rpi-sto1 ), Y-вирусу картофеля (PVY) ( Ryadg, Rysto, Ry-fsto ) и золотистой картофельной нематоде ( Н1 ), и среди них выявлены клоны с высокой полевой устойчивостью к фитофторозу (7-8 баллов) и к YВК. Из 35 гибридных клонов, отобранных в разных комбинациях скрещиваний (исходными материнскими формами служили образцы полиплоидных мексиканских видов), 18 характеризовались мужской стерильностью и имели тип цитоплазмы W/g, стабильно передающийся по материнской линии. Остальные гибриды с цитоплазмой W/a типа формировали фертильную пыльцу. Часть из них использовали в скрещиваниях в качестве опылителей, что позволило получить многовидовые гибриды, объединяющие в одном генотипе маркеры генов устойчивости от разных мексиканских полиплоидных видов. Можно полагать, что при поиске источников устойчивости к патогенам в популяциях полиплоидных мексиканских видов целесообразно одновременно проводить отбор против генотипов, которые служат донорами стерилизующего типа цитоплазмы W/g, нежелательного для традиционной селекции. Отбор гибридных клонов с типом цитоплазмы W/a позволяет увеличить вероятность получения интрогрессивных форм с мужской фертильностью. Совместное использование двух систем молекулярных маркеров (ядерных, ассоциированных с R генами устойчивости, и цитоплазматических, детектирующих различные типы цитоплазмы) позволит повысить результативность подбора пар для скрещиваний, сокращая сроки и снижая затраты на перенос в один генотип целевых генов из разных источников.
Бесплатно
Использование полимеразной цепной реакции для детекции вируса алеутской болезни норок
Статья научная
Разрабатывали ПЦР-систему диагностики дальневосточного изолята вируса алеутской болезни норок в образцах сыворотки крови. Оценивали эффективность полимеразной цепной реакции (ПЦР) по сравнению с иммуноэлектроосмофорезом (РИЭОФ) для детекции вируса.
Бесплатно
Использование пребиотиков на основе олиго- и дисахаридов в птицеводстве - мини-обзор
Статья обзорная
Технологии выращивания и кормления в мясном птицеводстве позволяют за короткий период (35-42 сут) получить тушку, готовую к реализации. Такой высокий темп роста обеспечивается не только полноценными кормами, но и кормовыми добавками различного типа (Е.В. Яськова с соавт., 2015). Запрет на использование стимуляторов роста на основе антибиотиков в Европейском союзе обусловливает поиск альтернативных природных соединений, обеспечивающих аналогичные эффекты. Одна из перспективных групп - пребиотики (Д.С. Учасов с соавт., 2014), которые улучшают использование питательных веществ кормов, положительно влияют на морфо-биохимический состав крови, естественную резистентность, продуктивность, качество получаемой продукции и хозяйственно-экономические показатели (И.В. Червонова, 2016). В представленном обзоре мы систематизировали информации об эффективности пребиотиков на примере дисахаров (лактулозы) как потенциальных регуляторов состава микробиома кишечника у цыплят-бройлеров и стимуляторов роста при отказе от применения антибиотиков. Пребиотическими свойствами обладают несколько групп веществ, многие уже повсеместно используются в составе премиксов и комбикормов. Моно-, олиго-, ди- и полисахара в настоящее время активно изучаются и имеют хорошие перспективы в качестве пребиотиков. Поиск новых биологически активных веществ, способных оказывать многофакторное влияние на организм, актуален для современного бройлерного птицеводства. В состав многих кормовых добавок могут входить пребиотики: олиго- и дисахариды (мальтоза, лактоза, сахароза, лактулоза, фруктоолигосахариды, галактоолигосахариды, соевый олигосахарид), полисахариды (целлюлоза, пектины, инулин, декстрин и др.), моносахариды (ксилит, раффиноза), аминокислоты (аргинин, валин, глутаминовая кислота), антиоксиданты (витамины А, Е, С, каротиноиды, соли селена), органические кислоты (лимонная, уксусная, пропионовая), растительные и микробные экстракты (морковный, кукурузный, рисовый, чесночный, картофельный, дрожжевой), экстракты водорослей и другие вещества с подобным действием. В птицеводстве наиболее широко распространены пребиотические препараты на основе органических кислот (молочной, лимонной, фумаровой, муравьиной) и лактулозы (Е.В. Шацких с соавт., 2008). К наиболее популярным природным пребиотикам относятся фруктаны (фруктоолигосахариды, короткоцепочечные фруктоолигосахариды, олигофруктоза, инулин), манноолигосахариды ( Saccharomyces cerevisae ), соевые олигосахариды и галакто- или трансгалактоолигосахариды (D. Charalampopoulos с соавт., 2009). Набором преимуществ обладает лактулоза - синтетический структурный изомер лактозы (4-О-β-D-галактопиранозил-D-фруктофураноза), который состоит из двух молекул сахара, фруктозы и галактозы, связанных β-1,4-гликозидной связью. Лактулоза представляет собой белое кристаллическое вещество без запаха, хорошо растворимое в воде. Синтетические дисахариды в 1,5 раза слаще лактозы и могут кристаллизоваться из спиртового раствора. β-Гликозидная связь дисахарида не гидролизуется пищеварительными ферментами (H. Ruttloff с соавт., 1967). Как следствие, не происходит деградации этого вещества в желудке и тонком кишечнике и лактулоза достигает толстого кишечника в неизмененном виде (Л.Н. Скворцова, 2010). К тому же лактулоза обладает наивысшим индексом пребиотической активности. Она стимулирует рост лакто- и бифидобактерий в толстом кишечнике, способствует восстановлению нормофлоры, снижению рН содержимого толстой кишки, угнетению условно патогенной микрофлоры, улучшению усвоения питательных веществ, повышению иммунитета (В.С. Буяров с соавт., 2012; В.С. Буяров с соавт., 2015). Коммерчески доступные кормовые добавки на основе олиго- и дисахаридов в качестве пребиотического компонента могут содержать разные вещества, в том числе трегалозу, лактулозу, инулин. Все они обладают общеукрепляющими, иммуностимулирующими, лечебно-профилактическими свойствами, способствуют восстановлению микрофлоры кишечника, изменяют конечные микробные продукты препятствуют возникновению воспалительных процессов и инфекционных заболеваний (C. Schumann, 2002; K.M. Tuohy с соавт., 2002; J.H. Cho с соавт., 2014).
Бесплатно
Использование рентгенографии для оценки качества семян вигны и чины из коллекции ВИР
Статья научная
Изучали возможность использования рентгенографического метода для анализа жизнеспособности семян вигны Vigna unguiculata (L.) Walp. и чины посевной Lathyrus sativus L. — в частности, обнаружения внутренних дефектов семян и причин их возникновения. Установлено влияние различных типов скрытых дефектов внутренней структуры семян на их посевные качества. Семена с нарушениями в семядолях и зародышевых органах очень быстро теряют всхожесть и не могут длительно сохраняться в генбанках. Поэтому при разработке систем долгосрочного хранения следует учитывать не только показатели всхожести и энергии прорастания семян, но и скрытые повреждения их структуры. Метод также позволяет выявлять в семенном материале грибные инфекции. Следовательно, его важно применять на стадии подготовки семян к закладке на хранение.
Бесплатно
Статья научная
Изложены основные этапы ускоренного создания скороспелого сорта подсолнечника с использованием естественных контрастных условий среды сверхраннего и позднего сроков посева как дифференцирующего фона для отбора. Рассматривается эффективность модифицированной методики оценки селектируемых признаков при создании скороспелого сорта подсолнечника с высокой продуктивностью и широким диапазоном экологической устойчивости. Показано, что отбор на сокращение вегетационного периода и увеличение массы 1000 семянок служит одним из способов повышения продуктивности подсолнечника и расширения области применения этой культуры.
Бесплатно
Статья научная
В условиях вегетационного опыта изучали действие органической (ТЭС) и неорганической (силикат натрия) форм кремния на продуктивность при обработке семян, вегетирующих растений и их комбинации при выращивании сортов ярового ячменя в условиях водного стресса. Установлено, что соединения кремния снижали отрицательные последствия засухи и способствовали повышению продуктивности ячменя на 15-21 %. Существенных различий между действием двух форм кремния не выявлено, но была установлена разница в отзывчивости сортов. Эффективность соединений кремния на сорте Зазерский 85 при засухе оказалась выше, чем в условиях нормального влагообеспечения, на сорте Биос 1 — равнозначной с таковой при нормальном увлажнении. Влияние внекорневой обработки ячменя было достоверным, но меньшим, чем при обработке семян, особенно на сорте Зазерский 85. Максимальная продуктивность у обоих сортов достигалась при сочетании опрыскивания с предпосевной обработкой семян. Обработка семян в условиях засухи приводила к увеличению содержания в зерне фосфора, в меньшей степени — калия и не влияла на количество общего азота.
Бесплатно
Статья научная
Основным препятствием для широкого внедрения тритикале в сельскохозяйственное производство являются низкие показатели качества зерна, в частности невысокое содержание в зерне белка и клейковины, а также низкие показатели качества клейковины. Гибридизация гексаплоидной тритикале с отдельными видами рода Triticum L. позволяет существенно расширить генофонд культуры и получить новые формы с улучшенными показателями качества. В системе скрещиваний целесообразно использовать пшеницу спельта, в зерне которой содержится до 25 % белка. В Уманском национальном университете садоводства впервые в Украине проведено ряд исследований по гибридизации гексаплоидной тритикале с пшеницей спельта. Целью исследований было улучшение качества зерна тритикале при использовании межродовой гибридизации с пшеницей спельта и оценка созданных форм по основным показателям качества зерна. Результатом этих скрещиваний стало создание коллекции исходных форм тритикале, которая включает более 500 селекционных номеров...
Бесплатно
Использование трансгенных GAL-KO свиней в ксенотрансплантации: проблемы и перспективы
Статья научная
Ксенотрансплантация (межвидовая трансплантация) имеет огромный потенциал для решения проблемы нехватки внутренних органов, тканей и клеток для пересадки человеку. В статье рассматриваются возможности использования генетически модифицированных свиней в качестве доноров таких органов и тканей. Дано краткое описание процесса сверхострой реакции отторжения (HAR). Одним из способов предотвращения HAR может стать создание свиней, у которых отсутствуют α-1,3-Gal эпитопы - основные ксеноантигены при пересадке органов от свиней приматам. Проанализирована результативность работ по таргетингу гена α-1,3-галактозилтрансферазы ( GGTA1 ) в клетках свиней с помощью различных методов: эффективность таргетинга GGTA1 (доля полученных жизнеспособных поросят с нокаутом GGTA1 от числа пересаженных клонированных эмбрионов) между лабораториями различалась и варьировала от 0,0 до 5,0 %. Кратко описаны технологии, применяемые при получении трансгенных свиней с «выключенным» геном GGTA1 (GAL-KO свиньи). Дискутируются возможности использования органов и тканей GAL-KO свиней в ксенотрансплантации. Показаны преимущества применения кожи GAL-KO свиней как материала для временного покрытия ожоговых ран по сравнению с кожей обычных свиней и аллогенной трансплантацией. Рассматривается возможность использования GAL-KO свиней в качестве доноров сердечных клапанов. Обсуждаются задачи исследований на перспективу.
Бесплатно
Статья научная
Вопрос оценки устойчивости культур, для возделывания которых зона влажных субтропиков России считается относительно благоприятной, имеет огромное значение, поскольку многие факторы, обусловленные климатическими особенностями региона (например, засухи, высокие или, наоборот, низкие температуры, туманы и пр.), проявляют себя здесь как стрессоры. Нами впервые выполнены 20-летние комплексные исследования физиолого-биохимических реакций растений, их органов, тканей и систем на действие абиотических стрессоров с целью выявления специфических механизмов адаптации субтропических, южных плодовых, декоративных культур и чая к условиям внешней среды. Изучены особенности водного режима и работы фотосинтетического аппарата (базовые физиологические функции), активность фермента каталазы и содержание каротиноидов (протективные компоненты оксидантно-антиоксидантной системы растений). Отобранные в результате физиолого-биохимические показатели (величина водного дефицита, концентрация клеточного сока, активность каталазы, содержание каротиноидов и др.) позволили оценить состояние фундука Corylus pontica C. Koch, персика Prunus persica (L.) Batsch, киви Actinidia deliciosa Chevalier, чая Camellia sinensis (L.) Kuntze, красивоцветущих кустарников Hydrangea macrophylla Ser., Weigela ½ wagneri L.H. Bailey и др. и их устойчивость к абиотическим стрессорам. Определены закономерности изменения физиологических параметров в ответ на влияние неблагоприятных условий и предложены критерии, шкалы и методики оценки адаптивного потенциала изучаемых культур. Показаны особенности динамики накопления фотосинтетических пигментов по всем изучаемым культурам и выявлен характер зависимости этого процесса от основных региональных почвенно-климатических факторов; определены параметры водного режима и коэффициенты засухоустойчивости; установлено влияние гидротермических факторов на изменение ферментативной активности, а также корреляционная зависимость между активностью фермента и абиотическими факторами среды. Описано влияние микроэлементов на повышение адаптивных свойств растений (на примере чая). В итоге разработаны рекомендации по внекорневой подкормке микроэлементами для молодых чайных плантаций и полновозрастных растений чая, диагностике потребности растений в микроэлементах, по применению показателей устойчивости растений чая к стресс-факторам, а также по оценке засухоустойчивости гидрангеи крупнолистной ( Hydrangea macrophylla Ser.). Определены и рекомендованы для выращивания сорта субтропических, южных плодовых, декоративных культур и чая, характеризующиеся повышенной устойчивостью к стрессовым факторам влажных субтропиков России (для киви - сорт Monty из Новой Зеландии, для фундука - сорт Президент селекции Всероссийского НИИ цветоводства и субтропических культур, для персика - сорта Донецкий желтый, Медин ред, Эрли ред, Эрли блоу, Лариса, Славутич и Red Haven, для гидрангеи крупнолистной - Mariesii Perfecta, Draps Wonder и Madame Maurice Hamard). В широком смысле полученные данные связаны с фундаментальными исследованиями физиологических основ адаптации к стрессовым условиям, и в частности ее особенностей в специфических условиях российских субтропиков.
Бесплатно
Использование фитохимических веществ в кормлении крупного рогатого скота (обзор)
Статья обзорная
Применение кормовых антибиотиков служит наиболее распространенным способом стимуляции роста и повышения продуктивности сельскохозяйственных животных. Однако нерациональное использование антибактериальных препаратов в кормовой промышленности становится ключевой причиной сохранения остаточных количеств антибиотиков в продуктах животного происхождения и развития антибиотикорезистентности у патогенных микроорганизмов. Проблема антибиотикорезистентности - одна из основных в современном мире, поскольку возникновение механизмов устойчивости у бактерий к антибиотическим соединениям приводит к снижению эффективности лечения инфекционных заболеваний как у животных, так и у людей, потребляющих продукты животного происхождения (H. Hao, с соавт., 2014). Использование в кормлении жвачных животных, в особенности крупного рогатого скота, фитохимических веществ (фитобиотиков, ФБ) - вторичных метаболитов растений, представленных терпеноидами, алкалоидами и фенольными соединениями (A. Bernhoft, 2010), как альтернативы антибиотическим стимуляторам роста (S. Reddy с соавт., 2022) позволяет улучшить вкусовые качества и привлекательность рациона (С.Ф. Суханова с соавт., 2015), а также эффективно воздействовать на клеточные мембраны патогенных микроорганизмов благодаря липофильности и малым размерам активных молекул (S. Burt, 2004). Это приводит к дезорганизации клеточных структур прокариот и ингибированию процессов кворум-сенсинга, что препятствует распространению инфекций и улучшает микробиоту кишечного тракта (A. Ultee с соавт., 2000; К.С. Кондрашова с соавт., 2020). Целью настоящей работы стал анализ мировой практики применения фитобиотических препаратов в кормлении крупного рогатого скота и обобщение опосредуемых ими метаболических эффектов в связи с химической структурой входящих в их состав молекул. По данным исследований (M.J. Groot с соавт., 2011; M.E.N. Soroor с соавт., 2015), ФБ способствуют снижению численности метаногенных и аммиак-продуцирующих бактерий в рубце, вследствие чего происходит снижение выбросов парниковых газов. ФБ положительно влияют на увеличение общей бактериальной массы в рубце (M. Wanapat с соавт., 2008). Более богатый и разнообразный микробиом улучшает ферментацию кормов, способствуя эффективному извлечению питательных веществ. Это приводит к более полному расщеплению клетчатки и других сложных углеводов, содержащихся в рационе, и, как следствие, повышает переваримость и усвояемость питательных веществ (M. Tajodini с соавт., 2014), темпы роста и иммунный статус животных (A. Rahal с соавт., 2012). Некоторые вторичные метаболиты могут регулировать гормональную продукцию в яичниках (R. Kumar с соавт., 2013), повышать производство молока, предотвращать инфекцию вымени (S. Kumar с соавт., 2008), а также улучшать репродуктивные показатели коров (R. Kumar с соавт., 2013). Более того, фитохимические вещества обладают противовоспалительными (F. Muanda с соавт., 2011) и антиоксидантными (C.A. Rice-Evans с соавт., 2003) свойствами. Они могут ингибировать перекисное окисление мембранных липидов, хелатировать металлы и стимулировать выработку антиоксидантных ферментов (S. Calsamiglia с соавт., 2007), способствуют борьбе со свободными радикалами и окислительным стрессом, который может негативно сказаться на здоровье и производительности животных. Однако эффективность и безопасность применения ФБ зависят от многих факторов (D.E. Cross с соавт., 2007; Y. Yang с соавт., 2009), что требует более детального и всестороннего изучения подобных растительных метаболитов.
Бесплатно
Статья научная
Впервые изучено штаммовое разнообразие вируса оспы (шарки) сливы (ВОС) в России. Методами иммуноферментного анализа и полимеразной цепной реакции выявлены изоляты ВОС, принадлежащие к штаммам D, M, C и W. На широком круге образцов косточковых культур, зараженных различными штаммами вируса, проведены испытания иммунохроматографических тест-полосок отечественного производства для экспресс-диагностики ВОС. Установлено, что тест-полоски выявляют изоляты, принадлежащие к самым распространенным в России штаммам D и М, в экстрактах из листьев с симптомами шарки. Время анализа не превышает 10 мин. Применение тест-полосок при мониторинге вирусной инфекции и карантинной службой может способствовать раннему обнаружению очагов инфекции в насаждениях косточковых культур и предупреждению распространения этого опасного заболевания.
Бесплатно
Статья научная
Растительные экстракты и культуры микроорганизмов служат источниками различных биологически активных соединений, в том числе потенциальных биофунгицидов, подавляющих развитие болезней растений. Тестирование таких экстрактов и культуральных фильтратов против нескольких фитопатогенных грибов, поражающих различные сельскохозяйственные культуры, перспективно, поскольку при этом могут быть выявлены биофунгициды широкого спектра действия. В представленной работе активность экстрактов из семян мари белой ( Chenopodium album ) и фильтрата культуральной жидкости нетоксиногенного Fusarium sambucinum впервые исследована in vitro против шести широко распространенных фитопатогенных грибов ( Alternaria alternata, A. dauci, A. radicina, Bipolaris sorokiniana, Septoria tritici, Stagonospora nodorum ), вызывающих заболевания ряда важных сельскохозяйственных растений. Установлено, что фильтрат культуральной жидкости (ФКЖ), подавлявший прорастание спор эталонных объектов Stagonospora nodorum и A. radicina вплоть до разведения 1:200 и 1:5, соответственно, обладал также активностью против Septoria tritici, A. alternata и A. dauci, но не ингибировал прорастание спор B. sorokiniana. Для Septoria tritici максимальное разведение ФКЖ, при котором наблюдалось достоверное подавление прорастания спор, составляло 1:50, а для A. alternata и A. dauci - 1:5. Экстракты семян были нетоксичны для Stagonospora nodorum, Septoria tritici, A. dauci и A. radicina, но сдерживали прорастание A. alternata и B. sorokiniana. Наиболее эффективными оказались экстракты, полученные с помощью гексана и этилацетата, в которых число проросших спор B. sorokiniana в сумме сокращалось на 66 % по сравнению с контролем. У всех исследованных фитопатогенов гифы спор, прораставших в присутствии ФКЖ, имели морфологические дефекты и были значительно короче, чем в контроле. Добавление ФКЖ в питательную среду (100 мкг/мл) приводило к заметному сокращению размеров колоний у Stagonospora nodorum, Septoria tritici и B. sorokiniana. Полученные результаты демонстрируют перспективность дальнейших исследований культуральной жидкости F. sambucinum и экстрактов семян C. album с целью создания на их основе биофунгицидов против возбудителей септориоза пшеницы, альтернариозов моркови и гельминтоспориоза злаковых.
Бесплатно
Исследование антимутагенного действия гидрофильной криофракции селезенки крупного рогатого скота
Статья научная
Высокие производственные нагрузки и ухудшение экологической обстановки приводят к усилению действия различных факторов, которые способны вызывать мутации в клетках сельскохозяйственных животных. Накопление мутаций приводит к возникновению заболеваний, нарушению иммунных функций, снижению набора массы, частичной или полной стерильности, потере ценных признаков породы, вызывает гибель, а также отражается на следующих поколениях. Одним из способов снижения накопления повреждений ДНК в организме считают применение препаратов, обладающих антимутагенным действием. Фармакологические субстанции, полученные из тканей животных, например селезенки крупного рогатого скота (КРС), могут стать перспективной основой для препаратов с такими свойствами. В настоящей работе впервые установлено антимутагенное действие гидрофильной криофракции селезенки КРС на клетки костного мозга мышей, а также ДНК-защитное действие по отношению к митохондриальной ДНК (мтДНК) печени мышей в условиях цитогенетической нестабильности, индуцированной экспериментальным мутагеном митомицином С. Также показано влияние гидрофильной криофракции селезенки КРС на некоторые маркеры окислительного стресса в клетках печени мышей при введении животным митомицина С. Целью работы было определение влияния гидрофильной криофракции селезенки крупного рогатого скота на цитогенетическую стабильность клеток костного мозга и целостность мтДНК печени мышей, а также оценка ее антимутагенного и ДНК-протекторного действия на мышах с индуцированной митомицином С (ММС) цитогенетической нестабильностью. Гидрофильная криофракция селезенки КРС (ГКСК) была получена в ФГБНУ ВНИВИПФиТ. Положительным контролем служил препарат Митомицин С Киова («Kyowa Hakko Kogyo Co., Ltd», Япония), содержащий в качестве действующего вещества митомицин. Опыты проводили в 2024 году. Использовали самцов белых беспородных мышей (Mus albus officinarum) (n = 30) с массой тела 26,0±2,0 г. Были сформированы пять групп животных (n = 6). В I группе (отрицательный контроль) животным однократно внутримышечно вводили стерильный изотонический раствор хлорида натрия в объеме 0,1 мл. Во II группе мыши получали однократно внутримышечную инъекцию ГКСК в дозе 0,5 мл/кг в объеме 0,1 мл. Животным III группы вводили 3-кратно внутримышечно с интервалом в 24 ч ГКСК в дозе 0,5 мл/кг в объеме 0,1 мл и совместно с последней инъекцией ГКСК однократно внутрибрюшинно ММС в дозе 10 мг/кг в объеме 0,5 мл. Животным IV группы вводили внутримышечно однократно ГКСК в дозе 0,5 мл/кг в объеме 0,1 мл и однократно внутрибрюшинно ММС аналогично III группе. Мыши из V группы (положительный контроль) получали однократно интраперитонеально ММС в дозе 10 мг/кг в объеме 0,5 мл. Мышей выводили из эксперимента через 24 ч после последней инъекции посредством передозировки углекислого газа в специальной камере. Для исследования частоты полихроматофильных эритроцитов (ПХЭ) с микроядрами (микроядерного теста) клетки костного мозга из бедренных костей добавляли к инактивированной фетальной телячьей сыворотке («БиолоТ», Россия) и наносили на предметные стекла, далее препараты высушивали и окрашивали по Папенгейму. Исследовали частоту ПХЭ с микроядрами на 1000 ПХЭ, также учитывали отношение ПХЭ к нормохромным эритроцитам (НЭ). Относительное количество повреждений в мтДНК оценивали методом qPCR. Для этого выделяли тотальную ДНК из 25 мг гомогенизированной печени мышей при помощи набора ПРОБА-ГС («ДНК-технология», Россия). Расчет повреждений мтДНК проводили в участках, кодирующих 12S и 16S рРНК (12S-16S) и ген ND5 (ND5). Суммарное относительное содержание внутриклеточных активных форм кислорода (АФК) определяли с помощью клеточного зонда - 2´,7´-дихлордигидрофлуоресцеиндиацетата («Sigma-Aldrich», США), который, окисляясь внутри живых клеток, образует флуоресцирующую форму (DCF), детектируемую с помощью спектрофлуориметра RF-5301 («Shimadzu», Япония). Содержание внутриклеточных АФК оценивали в суспензии клеток печени мышей (3×106 кл/мл). Концентрацию малоновогодиальдегида (МДА) определяли в гомогенате печени мышей с помощью спектрофотометра UV-1700 («Shimadzu», Япония) по окрашиванию раствора при l = 535 нм триметиновым комплексом. В результате экспериментов мы не обнаружили значимых отличий от негативного контроля всех исследуемых параметров у мышей из II группы. Так во II группе частота ПХЭ с микроядрами составляла 0,41±0,080 %, количество повреждений мтДНК во фрагментах 12S-16S и ND5 - соответственно 0,0±0,92 и 2,2±0,45. Введение ММС в V группе приводило к увеличению частоты ПХЭ с микроядрами в костном мозге мышей до 11,20±1,000 %. Количество повреждений мтДНК печени возрастало до 4,1±0,44 и 4,2±0,30 во фрагментах 12S-16S и ND5, что сопровождалось увеличением содержания внутриклеточных АФК до 314,0±44,20 отн. ед и концентрации МДА до 1,7±0,15 мкмоль/г.
Бесплатно
Исследование гетерозиготности по антигенам групп крови в связи с гетерозисом животных
Статья научная
Рассматривается несостоятельность попытки С.П. Князева с соавт. объяснить артефактами повышенную частоту гетерозиготных генотипов по системам групп крови при сегрегации в результате скрещивания животных и гетерозисе по жизнеспособности (статья «Свидетельствует ли повышенная частота гетерозигот по генам групп крови свиней о гетерозисе по жизнеспособности?», С.-х. биол., 2004, 2: 38-42). Представлены доказательства связи гетерозиготности по некоторым локусам групп крови с пре- и постнатальной жизнеспособностью свиней и эффективности гетерогенного подбора по биохимическому сходству. Показано, что при иммуногенетической оценке гетерозиготности определенных функциональных систем организма животных необходимо пользоваться проверенными и пригодными моноспецифическими сыворотками и методически грамотно ставить любой опыт. Обсуждаются данные, накопленные за последние пять-шесть десятилетий во многих странах мира, свидетельствующие о повышенной жизнеспособности и продуктивности свиней и животных других видов, гетерозиготных по некоторым локусам генома, по сравнению с гомозиготными особями.
Бесплатно
