Статьи журнала - Сельскохозяйственная биология
Все статьи: 1632
Статья обзорная
Люцерна и соя - широко возделываемые хозяйственно ценные кормовые и зернобобовые культуры, урожайность которых напрямую зависит от бактериальных микросимбионтов. Обработка семян бобовых растений штаммами клубеньковых бактерий (ризобии) способствует повышению продуктивности растительно-микробной системы как в типовых, так и в неблагоприятных условиях выращивания, например на деградированных почвах (подвергнуты засолению, заболачиванию, засушливости и т.д.). Именно поэтому получение новых штаммов, способных формировать высокопродуктивные и стрессоустойчивые симбиотические системы с бобовыми растениями, крайне востребовано в сельском хозяйстве. Современные технологии получения высокопродуктивных и экологически дифференцированных сортов бобовых культур предполагают использование биогеоценотического подхода на основе учета симбиотрофных показателей (З.Ш. Шамсутдинов, 2014). Формирование высокопродуктивных растительно-микробных систем основано на принципе дополнительности геномов макро- и микросимбионта (И.А. Тихонович с соавт., 2015), комплементарность взаимодействия которых обусловливает успешность их внедрения в агроценозы, различающиеся по агроклиматическим и почвенным условиям. К симбиотически значимым и генетически детерминируемым свойствам клубеньковых бактерий относят вирулентность, конкурентоспособность, специфичность и эффективность азотфиксирующей активности, которые ризобии проявляют по отношению к определенному виду, а подчас и сорту бобового растения-хозяина. Все вышеперечисленные симбиотически значимые характеристики детерминируются многочисленными группами генов ризобий. В обзоре представлен анализ сведений о генах микросимбионтов сои и люцерны, для которых экспериментально доказано участие в контроле симбиотической активности и стрессоустойчивости. Клубеньковые бактерии видов Sinorhizobium meliloti , S. fredii и Bradyrhizobium japonicum - это наиболее изученные, но контрастно различающиеся по генетическим и морфофизиологическим характеристикам бактерии. Сопоставление современных публикаций по основным группам симбиотически значимых генов ( nod гены, участвующие в синтезе и декорировании сигнальной молекулы Nod-фактора, которая обусловливает инициацию клубенькообразования при растительно-микробном взаимодействии; группы nif , fix и eff генов, ответственных за процесс азотфиксации и за симбиотическую эффективность) показывает, что эти исследования как для быстро-, так и для медленнорастущих видов ризобий все еще разобщены, а полученные результаты фрагментарны. Вместе с тем, согласно опубликованным данным, аллельный полиморфизм по указанным генам играет важную роль в вариации сигналинга, хозяйской специфичности и симбиотической эффективности клубеньковых бактерий. Сделано заключение, что сопряженный анализ последовательностей генов интереса из функционально различных групп генов, вовлеченных в формирование высокоэффективных стрессоустойчивых симбиозов, - sym (symbiotic; симбиоз), srg (stress related genes; гены устойчивости к стрессовым факторам) и QS (quorum sensing genes; гены кворум сенсинга), или sym - srg -QS генов, перспективен для поиска и создания молекулярных маркеров симбиотических и адаптивных свойств клубеньковых бактерий, что необходимо для мониторинга генетической структуры штаммов при лабораторных исследованиях, в биопрепаратах и в микробиоме агроценоза.
Бесплатно
Статья научная
Инфекционные заболевания в животноводческих хозяйствах Российской Федерации ежегодно регистрируются у 50 % поголовья, при этом падеж молодняка в первые недели жизни составляет от 14 до 60 %. Колибактериоз по заболеваемости и летальности, несмотря на широкое использование современных антибиотиков и вакцин, остается основной инфекционной патологией животных. В настоящей работе для оценки распространенности колибактериоза среди крупного рогатого скота на сельскохозяйственных предприятиях в Пермском крае и выявления источника возбудителя инфекции впервые применен комплексный подход (больные животные-здоровые животные-окружающая среда), что имеет теоретическое значение, углубляя понимание закономерностей эпизоотического процесса при этом заболевании. Важным практическим аспектом работы стал анализ данных многолетних санитарно-зоогигиенических исследований, результаты которых свидетельствуют, что внутрихозяйственный контроль риска заражения животных и персонала предприятий диареегенными эшерихиями должен распространяться не только на естественный резервуар, но и на окружающую среду. Цель исследования - оценить распространенность колибактериоза крупного рогатого скота в хозяйствах Пермского края и описать биологические свойства возбудителя. Для осуществления контроля обсемененности эшерихиями оборудования, кормов и системы поения в животноводческих хозяйствах был проведен анализ данных санитарно-зоогигиенических исследований. Изучение динамики заболеваемости крупного рогатого скота бактериальными инфекциями проводили на основании отчетности Пермского ветеринарного диагностического центра, отдела животноводства Министерства сельского хозяйства Пермского края за 2010-2020 годы, статистических данных Департамента ветеринарии Пермского края и лабораторных журналов. В отчетность вошли результаты бактериологического исследования (22480 проб), взятых на предприятиях мясного и молочного животноводства всех категорий ( n = 146). Санитарно-зоогигиенические исследования (29207 проб) проводили на этих же предприятиях. В динамике анализировали смывы с молочного оборудования, инвентаря боенских предприятий, исследовали корма растительного и животного происхождения, комбикорма. Бактериологическое исследование проводили согласно «Методическим указаниям по бактериологической диагностике колибактериоза (эшерихиоза) животных» (М., 2000). Изучали антигенную структуру выделенных штаммов Escherichia coli . Чувствительность штаммов к антибактериальным препаратам определяли согласно МУК 4.2.1890-04. Штаммы были проверены диско-диффузионным методом на чувствительность к ампициллину (10 мкг), цефокситину (30 мкг), цефтриаксону (30 мкг), цефепиму (30 мкг), меропенему (10 мкг), имипенему (10 мкг), азтреонаму (30 мкг), амикацину (30 мкг), гентамицину (10 мкг), ципрофлоксацину (5 мкг), левофлоксацину (5 мкг) моксифлоксацину (5 мкг), тетрациклину (30 мкг), хлорамфениколу (30 мкг). В проспективном исследовании (2020-2021 годы) оценивали распространенность штаммов E. coli , продуцирующих шига-токсин (STEC), в популяции здоровых животных. Культуры ( n = 61) были выделены на предприятиях промышленного животноводства Пермского края из фекалий КРС. Гены шига-токсина ( stx1 и stx2 ) детектировали с помощью полимеразной цепной реакции по конечной точке. Результаты проведенных исследований показали, что в Пермском крае в 2010-2020 годы эпизоотическая ситуация по колибактериозу телят была достаточно благоприятной: его доля среди всех бактериальных инфекций не превышала 20 %. Отмечено увеличение числа регистраций павших и больных животных с диарейным синдромом на фоне снижения иммунизации стельных коров. Эпизоотический процесс характеризовался наличием спорадических заболеваний, при этом отмечался высокий риск передачи возбудителя инфекции горизонтальным путем, в том числе через объекты внешней среды. Наиболее часто эшерихий выделяли из смывов с молочного оборудования и инвентаря боенских предприятий, а также выявляли в комбикормах. Мы идентифицировали пять наиболее эпизоотически значимых серогрупп - О8, О15, О20, О101, О115, в единичных случаях были выявлены E. coli О157. Профили антибиотикоустойчивости штаммов E. coli , выделенных от больных, павших (первая группа) и здоровых животных (вторая группа), существенно не различались, за исключением достоверно повышенной резистентности к тетрациклину и хлорамфениколу у эшерихий от первой группы животных. У здорового крупного рогатого скота в субпопуляции эшерихий следует отметить более высокий удельный вес культур, резистентных к ампициллину и ципрофлоксацину. Кроме того, у эшерихий от здоровых животных были детектированы гены stx1 (2,0 %) и stx2 (6,1 %), то есть наши исследования подтверждают, что возбудители инфекционных заболеваний могут быть выделены из желудочно-кишечного тракта не только больных, но и здоровых сельскохозяйственных животных, которые становятся источником STEC.
Бесплатно
Статья научная
Магнитные бури - одни из важнейших абиотических факторов, воздействующих на биообъекты. Влияние магнитных бурь носит сложный характер и может проявляться в организме на разных уровнях. В период геомагнитной активности увеличивается частота обострений хронических заболеваний, нарушаются функции ряда систем. Сперматозоиды подвергаются действию различных биотических и абиотических факторов как в организме, так и вне его. Однако сообщения о влиянии геомагнитной активности на репродуктивную функцию, в частности на количество и качество спермы, объективно весьма ограничены, а для сельскохозяйственных видов животных подобных сведений в доступной литературе мы не обнаружили. Цель нашей работы заключалась в исследовании взаимосвязи геомагнитной активности с количественными и качественными показателями спермопродукции у быков-производителей голштино-фризской породы ( n = 10, АО «Головной центр по воспроизводству сельскохозяйственных животных», Московская обл., 2018 год). Мониторинг К-индекса геомагнитной обстановки проводили по данным Институтаземного магнетизма, ионосферы и распространения радиоволн им. Н.В. Пушкова РАН (г. Москва). Статистический анализ выполняли с помощью программы SPSS v.15.0 с использованием однофакторного дисперсионного анализа (ANOVA) (фактор, влияющего на биологическую полноценность спермы быков-производителей, - К-индекс). Сравнение показателей между группами проводили методом Scheffe-test. Качество сперматозоидов в эякулятах оценивали с использованием световой микроскипии (Nikon Eclipse Ni, «Nikon», Япония) и программного обеспечения Argus-CASA («ArgusSoft», Россия). Полученные в настоящей работе результаты показывают, что магнитная буря достоверно влияет на спермопродукцию у быков-производителей. Статистически значимые различия были установлены по объему эякулята (F = 6,49; p function show_abstract() { $('#abstract1').hide(); $('#abstract2').show(); $('#abstract_expand').hide(); }
Бесплатно
Другой
Изучали биоморфологические характеристики (высота побега, масса листьев, стебля и колоса) и формирование устьичного аппарата на верхней и нижней стороне листьев разного яруса (длина, ширина, плотность расположения устьиц) у побегов растений пшеницы сорта Саратовская 29 в модельном опыте в условиях засухи. Показано, что при остром дефиците влаги в почве биомасса побега уменьшалась более чем в 10 раз, линейные размеры устьиц снижались незначительно, а их число на единице площади листовой поверхности возрастало примерно в 1,5-3,0 раза.
Бесплатно
Статья научная
Представлены сведения о сортименте, результатах изучения и использования генетической коллекции плодовых, ягодных и декоративных культур разного эколого-географического происхождения (в том числе с уникальным ареалом), собранной во Всероссийском селекционно-технологическом институте садоводства и питомниководства. Фундаментальное изучение такой биологически разнородной генетической коллекции служит основой для проводимой селекционной работы, что позволяет интенсифицировать создание адаптивных, высокоурожайных, устойчивых к болезням сортов. Для сохранения коллекции успешно используются как традиционные методы, так и технологии in vitro.
Бесплатно
Комбинационная способность форм цитрусовых при межродовой и межвидовой гибридизации
Статья научная
Оценена эффективность различных комбинаций скрещивания цитрусовых на основе анализа завязываемости, выхода и качества полученных семян за период с 1994 по 2013 год. Для получения гибридного потомства использовали 47 комбинаций скрещивания. Материнскими формами служили культурные сорта Citrus unshiu - доноры урожайности, крупноплодности, ранне- или среднеспелости, низкорослости, характеризующиеся высоким качеством плодов. С целью повышения морозостойкости гибридов мандарина в качестве отцовских форм были использованы дикий листопадный вид Рoncirus trifoliatа, виды Citrus ichangensis, C. junos juzu, Citrange, культурный вид Fortunella margarita, а также сложный гибрид 3252 селекции Ф.М. Зорина [( С. unshiu x P. trifoliata ) x C. leiocarpa ] и гибрид 202 нашей селекции (Kowano Wase x F. margarita ). Показано, что результативность гибридизации цитрусовых зависит от биологических особенностей родительских форм. По результатам анализа завязываемости и качества полученных семян наиболее эффективными оказались комбинации скрещивания с участием гибридного вида Тangelo и гибрида 3252 селекции Ф.М. Зорина [( С. unshiu x P. trifoliata ) x С. leiocarpa ].
Бесплатно
Комплекс микотоксинов в растениях рапса и сурепицы в весенне-летний период
Статья научная
Масличные культуры рапс и сурепица используются для получения семян и зеленой массы (Т.А. Егорова с соавт., 2015; А.В. Валитов с соавт., 2018; В.Т. Воловик, 2020). Как сидераты они насыщают почву калием, фосфором и азотом, а их введение в севооборот положительно влияет на урожайность зерновых. Недавно у вегетирующей посевной горчицы белой и луговых трав семейства Крестоцветные были изучены состав и содержание микотоксинов с оценкой сезонной изменчивости и органотропности (А.А. Буркин с соавт., 2019; А.А. Буркин, Г.П. Кононенко, 2022). В настоящем исследовании впервые установлено, что циклопиазоновая кислота, эргоалкалоиды, альтернариол и эмодин входят в группу основных контаминантов рапса и сурепицы до начала зацветания, а также получены сведения о расширении комплекса микотоксинов в процессе бутонизации и неоднородном распределении этих веществ по органам растений. Целью настоящей работы было микотоксикологическое обследование озимой сурепицы Brassica campestris fr. biennis , озимого и ярового рапса Brassica napus L. ssp. oleifera (Metzg.) Sinsk в весенне-летний период роста (от фазы розетки до завершения бутонизации), а также вегетативных и генеративных органов этих растений в фазы цветения и формирования стручков. Объектами исследования были вегетирующие растения с опытных участков ФНЦ ВИК им. В.Р. Вильямса. Озимые рапс и сурепицу (посев 8 сентября 2020 года) отбирали еженедельно, начиная с 23 апреля 2021 года, яровой рапс (посев 21 мая 2021 года) - с 25 июня 2021 года. Надземные части срезали на расстоянии 3-5 см от поверхности почвы, в фазы цветения и формирования плодов растения разделяли на листья, стебли, цветки и стручки. После высушивания и измельчения в лабораторной мельнице было проанализировано 349 образцов. Содержание Т-2 токсина (Т-2), дезоксиниваленола (ДОН), зеараленона (ЗЕН), фумонизинов группы В (ФУМ), эргоалкалоидов (ЭА), альтернариола (АОЛ), роридина А (РОА), афлатоксина В1 (АВ1), стеригматоцистина (СТЕ), циклопиазоновой кислоты (ЦПК), эмодина (ЭМО), охратоксина А (ОА), цитринина (ЦИТ), микофеноловой кислоты (МФК), PR-токсина (PR) определяли по унифицированной методике (ГОСТ 31653-2012. М., 2012) c помощью панели из 15 аттестованных коммерческих и исследовательских иммуноферментных тест-систем. Для экстракции размолотых образцов использовали смесь ацетонитрила и воды в объемном соотношении 84:16 при расходе 10 мл на 1 г навески. Непрямой конкурентный иммуноферментный анализ выполняли после 10-кратного разведения экстрактов фосфатно-солевым буферным раствором рН 7,4 с Tween 20. Во всей выборке образцов были обнаружены 14 микотоксинов из 15, РОА выявлен не был. У озимых культур в фазы розетка-стеблевание в части образцов были детектированы ЭА, АОЛ, ЦПК и ЭМО со значениями, находящимися у пределов определения метода, в фазу бутонизации наблюдалось возрастание накопления ЭА, АОЛ, ЦПК, а также отмечались случаи обнаружения ЭМО, АВ1, СТЕ, ОА, МФК и появление фузариотоксинов ЗЕН, ФУМ. Яровой рапс был контаминирован слабее, чем озимый. В период цветения и созревания плодов у растений отмечались общие признаки в распределении микотоксинов по органам: большее накопление в листьях в сравнении со стеблями и понижение содержания в созревающих стручках. В цветках у всех культур была выявлена частая контаминация МФК, как правило, в сочетании с ЭМО, а у озимых обнаружены микотоксины, отсутствовавшие в начальный период роста, - ЦИТ, PR, Т-2 и ДОН. В статье обсуждается возможность участия потенциально токсигенных микромицетов родов Fusarium , Alternaria , Penicillium , Aspergillus , Mucor в контаминации растений.
Бесплатно
Статья научная
Приводятся результаты селекции яблони во ВНИИСПК (Всероссийский НИИ селекции плодовых культур) за 60 лет (1953-2013 годы). Показаны основные разделы селекции (создание иммунных к парше, с повышенным содержанием питательных и биологически активных веществ в плодах, триплоидных сортов). Дана биохимическая характеристика плодов у 47 районированных (включенных в Госреестр) сортов яблони, полученных во ВНИИСПК. Создание сортов разных сроков созревания и продолжительности лежкости плодов позволяет на основании целенаправленного подбора снабжать население отечественными яблоками в течение круглого года («конвейер сортов»). Выведена впервые в России и в мире серия триплоидных сортов яблони от разнохромосомных скрещиваний, обеспечивающих более регулярное плодоношение и высокую товарность плодов. Сорта яблони селекции ВНИИСПК широко внедряются в промышленные и приусадебные сады в ряде регионов России и в Республике Беларусь, проходят испытание в Украине, Казахстане и других странах.
Бесплатно
Статья научная
В состав зерна, помимо крахмала, гемицеллюлоз и белка, входят фитиновая кислота и ее соли. Показано, что фитазы способствуют высвобождению фосфора, улучшению переваримости питательных веществ кормов, повышению мясной продуктивности животных и птицы. В то же время мало изучено каталитическое действие фитаз и протеаз на степень деструкции полисахаридов и белковых полимеров зернового сырья, высвобождение катионов и анионов, особенно при приготовлении зернового сусла в производстве спирта. В представленной работе мы впервые показали, что в результате фитолитического действия в зерновом сусле происходит не только высвобождение фосфатов и катионов металлов, но и увеличение концентрации анионов органических солей. Совместное действие фитолитических и протеолитических ферментов на полимеры зернового сырья повышает степень их каталитической деструкции с образованием растворимых форм углеводов, азотистых веществ, катионов и анионов, способствует получению обогащенного зернового сусла с хорошими реологическими свойствами. Целью работы была оценка эффективности влияния ферментных препаратов фитолитического и протеолитического действия на конверсию высокомолекулярных полимеров пшеничного и кукурузного сырья в процессе приготовления зернового сусла. Объектами исследования служили зерно пшеницы ( Triticum sp.) и кукурузы ( Zea mays ). Зерновое сусло готовили в колбах Эрленмейера, содержащих 50 г зерновой муки и 150 см3 воды и помещенных в водяную баню. На стадии приготовления зернового замеса для декстринизации крахмала применяли термостабильную a-амилазу из расчета 0,6 ед. АС/г крахмала. Для получения зернового сусла осахаривание крахмала и гидролиз некрахмальных полисахаридов в контроле осуществляли ферментными препаратами - источниками глюкоамилазы (9,0 ед. ГлС/г крахмала) и ксиланазы (0,15 ед. КС/г сырья). В опытных вариантах вводили ферментный препарат, содержащий фитазу (от 1,0 до 2,5 ед. ФС/г сырья), а также ФП протеолитического действия (0,1 ед. ПС/г сырья). Состав основных полимеров зернового сырья, концентрацию зернового сусла, содержание редуцирующих углеводов (РВ) определяли согласно инструкции технохимического контроля спиртового производства, концентрацию аминного азота (NH2+) - методом, основанным на способности аминокислот образовывать растворимые медные соединения с суспензией фосфорнокислой меди. Динамическую вязкость зернового сусла оценивали посредством вибрационной вискозиметрии. Изучение ионного состава зернового замеса и сусла проводили, используя систему капиллярного электрофореза серии PrinCE-560 («PrinCE Technologies B.V.», Нидерланды), оснащенную кондуктометрическим детектором. Установлено, что использование фитолитических ферментов способствовало снижению вязкости пшеничного и кукурузного сусла более чем на 20 %, увеличению количества редуцирующих углеводов - на 9,5-11,3 %, повышению количества высвобождаемых ионов - в 2,1-2,4 раза. Содержание аминного азота в сусле существенно не изменялось. Показано, что в результате фитолитического действия повышалась концентрация анионов органических солей, таких как оксалаты, малаты, цитраты и сукцинаты в пшеничном сусле и оксалаты, малаты, цитраты и лактаты в кукурузном сусле. Выявлено более существенное влияние фитазы при подготовке сусла из кукурузы: концентрация фосфатов в питательной среде увеличилась в 3,9 раза (в пшеничном сусле - в 1,6 раза), ионов калия и магния - на 12 и 22 % по сравнению с аналогичными показателями в контроле. Подобрана оптимальная дозировка фитазы (1,5 ед/г сырья), обеспечивающая максимальное высвобождение ионов, идентифицированных методом капиллярного электрофореза, и эффективную конверсию полисахаридов, белковых и фитиновых веществ зерна. Биокаталитическая обработка зерна комплексом ферментов, который наряду с амилазами и ксиланазой включал фитазу и протеазы, способствовала повышению в пшеничном и кукурузном сусле концентрации редуцирующих углеводов на 16,8 и 18,8 %, аминного азота - в 1,7 и 1,9 раза, снижению вязкости - на 41,7 и 44,7 %.
Бесплатно
Статья научная
Чума мелких жвачных (ЧМЖ, Peste des petits ruminants) - острое лихорадочное вирусное заболевание мелких жвачных животных. В тяжелых случаях ЧМЖ, когда у животных проявляются клинические признаки, в образцах крови и тканей можно обнаружить вирусоспецифические антигены. У субклинически инфицированных животных ЧМЖ может быть диагностирована только путем серологического исследования. По простоте, высокой чувствительности и экономичности наиболее подходящим для диагностики и сероэпидемиологического надзора ЧМЖ считают тест-системы для непрямого и конкурентного иммуноферментного анализа (к-ИФА). Современные средства серодиагностики ЧМЖ разрабатывают на основе рекомбинантного нуклеокапсидного (N) белка (M. Munir с соавт., 2013). Рассматриваются различные варианты создания тест-систем для серодиагностики ЧМЖ, в частности, с использованием поликлональных сывороток к N-белку для к-ИФА или модификаций непрямого ИФА. В настоящем сообщении мы представляем результаты изучения двух модификаций созданных нами на основе рекомбинантного N-белка тест-систем для серодиагностики ЧМЖ в сравнении с коммерческим набором ID Screen® PPR Competition («IDvet», Франция). Целью этой работы было изучить характеристики компонентов экспериментальных тест-систем для диагностики ЧМЖ на основе рекомбинантного N-белка методом непрямого ИФА с пероксидазным конъюгатом протеина А и конкурентного ИФА (к-ИФА) с пероксидазным конъюгатом IgG из поликлональных кроличьих сывороток к нуклеокапсидному белку. В результате иммунизации кроликов очищенным рекомбинантным N-белком получены сыворотки с титрами 1:512-1:1024 при тестировании с помощью к-ИФА. Возможность конструирования тест-системы для диагностики ЧМЖ методом непрямого ИФА, в которой для выявления связавшихся с антигеном ЧМЖ-специфических антител использовали пероксидазный конъюгат протеина А, продемонстрирована в экспериментах с сыворотками от коз-реконвалесцентов, а также кроликов, иммунизированных N-белком. Важно, что пероксидазный конъюгат протеина А реагировал с антителами сывороток коз в составе иммунных комплексов. Показано, что антитела сыворотки крови кролика, иммунизированного очищенным рекомбинантным N-белком, реагируют с теми же антигенными детерминантами, что и антитела положительной сыворотки козы. Для конструирования тест-системы для серодиагностики ЧМЖ методом к-ИФА был изготовлен пероксидазный конъюгат на основе IgG, выделенных из специфичной к N-белку сыворотки кролика. Сыворотки свиней, иммунизированных очищенным вирусом ЧМЖ, и вакцинированных против ЧМЖ коз с титрами в реакции нейтрализации от 1:64 и выше были положительными при исследовании методом к-ИФА с применением компонентов экспериментальной тест-системы. Полученные результаты позволяют положительно оценивать перспективу разрабатываемых тест-систем для применения в диагностике ЧМЖ.
Бесплатно
Контаминация микотоксинами луговых трав в европейской части России
Статья научная
Токсическое действие растений, поедаемых животными на выпасе, - сложная проблема с многообразием причин и клинических проявлений. Кроме фитотоксинов и так называемых «инфекционных» факторов, попадающих на растения с насекомыми (например, коринетоксинов бактерий), значительная роль принадлежит токсичным метаболитам эндофитных и эпифитных грибов. В нашей стране, согласно начатым в 1930-е годы исследованиям, для крупного рогатого скота, овец и лошадей в пастбищный и стойловый периоды основные риски связаны с эрготизмом, миротецио- и фузариотоксикозами. Однако в последующие годы микотоксикологическая оценка травяных кормов не проводилась, и лишь в одном случае было указано на различия в контаминации дикорастущих злаков и возделываемых зерновых культур (А.А. Буркин с соавт., 2010). Целью настоящей работы стало исследование 517 образцов луговых трав с естественных пастбищ и сенокосов в европейской части России на загрязненность микотоксинами, проведенное нами впервые. Колосья овсяницы Festuca sp., пырея ползучего Elytrigia repens (L.), тимофеевки Phleum sp. и других локально встречающихся злаков отбирали в июле-октябре 2011 года в Северной Карелии, Тверской, Ленинградской и Астраханской областях. Летом и осенью 2014 года сборы наземных частей злаков и бобовых растений проводили в Московской, Тверской, Астраханской областях и в Северной Карелии. Средние образцы от производственных партий сена были предоставлены сельхозпредприятиями Московской области в период с декабря 2013 года по апрель 2014 года. Была установлена множественная сочетанная контаминация микотоксинами луговых злаковых и бобовых трав, в которой участвовали метаболиты грибов родов Fusarium - Т-2 токсин (Т-2), диацетоксисцирпенол (ДАС), дезоксиниваленол (ДОН), зеараленон (ЗЕН), фумонизины (ФУМ); Alternaria - альтернариол (АОЛ); Myrothecium - роридин А (PoА); так называемых «грибов хранения» - афлатоксин В 1 (АВ 1), стеригматоцистин (СТЕ), циклопиазоновая кислота (ЦПК), эмодин (ЭМО), охратоксин А (ОА), цитринин (ЦИТ), микофеноловая кислота (МФК), PR-токсин (PR), а также эргоалкалоиды (ЭА). В сборах из Московской и Тверской областей за период июнь-сентябрь для злаковых трав (вейник Calamagrostis sp., гребенник обыкновенный Cynosurus cristatus L., душистый колосок Anthoxanthum odoratum L., ежа сборная Dactylis glomerata L., костер Bromus sp., мятлик Poa sp., овес посевной Avena sativa L., овсяница, полевица Agrostis sp., пырей ползучий, тимофеевка, щетинник Setaria sp.) выявлена общая тенденция - изменение компонентного состава и содержания микотоксинов. Уже на ранних сроках развития (в июне) в растениях формировался комплекс, включающий все анализируемые микотоксины, при этом АОЛ, СТЕ, ЦПК и ЭМО встречались практически повсеместно (в 80-98 % образцов) и несколько реже (с частотой 50-70 %) - ДАС, ЭА, АВ 1, ОА, ЦИТ и МФК. Этот период, в отличие от всех последующих, характеризовался низкими количествами Т-2 (£ 40 мкг/кг), ЗЕН (£ 56 мкг/кг), ЭА (£ 64 мкг/кг), АОЛ (£ 200 мкг/кг) и ЭМО (£ 315 мкг/кг) и незначительным, в пределах одного порядка, варьированием концентраций всех микотоксинов, за исключением РоА. Во втором сборе (июль) АОЛ и ЭМО сохраняли значительную степень контаминации (89 и 100 %) при возрастании встречаемости Т-2, ДОН, ЗЕН и расширении диапазона содержания этих фузариотоксинов, а также ЦПК и ЭА. Продолжение вегетации (август-сентябрь) сопровождалось стабильно высокими показателями распространенности и накопления Т-2 (до 795 мкг/кг), АОЛ (до 10000 мкг/кг), ЭМО (до 5620 мкг/кг), снижением частоты обнаружения АВ 1, ЦПК, ОА, ЦИТ, МФК, PR, фузариотоксинов ДАС, ДОН, ФУМ, ЗЕН и случаями сверхвысокой аккумуляции ЗЕН (до 5750 мкг/кг). Обсуждаются особенности контаминации бобовых растений (клевер луговой Trifolium pratense L., клевер ползучий Trifolium repens L., чина луговая Lathyrus pratensis L., вика Vicia sp., горошек лесной Vicia sylvatica L.), а также луговых трав и сена разного ботанического состава. Впервые описана разная контаминация СТЕ травостоев и сена. Данные, полученные по PoА, представляют особую ценность, поскольку сведения о его распространенности очень ограничены.
Бесплатно
Статья научная
В условиях субтропиков России изучали зависимость между концентрацией клеточного сока (ККС) листьев различных сортов гидрангеи крупнолистной и показателями влажности почвы, относительной влажности воздуха и температуры воздуха. Нормальный рост и развитие у растений наблюдали при ККС листьев 6,5-9,0 %. Увеличение этого показателя выше 10,0 % свидетельствовало о наступлении водного дефицита под действием стрессоров, что сопровождалось увяданием листьев, снижением тургора соцветий и утратой декоративности растений гидрангеи крупнолистной.
Бесплатно
Концентрация половых гормонов в крови овцематок при суягности и бесплодии
Статья научная
Определяли концентрацию фолликулостимулирующего и лютеинизирующего гормонов, прогестерона и пролактина в сыворотке крови овец дагестанской горной породы в разные сроки суягности и при бесплодии. Обсуждается возможность контроля гормонального статуса овцематок, изменения концентрации половых гормонов в сыворотке крови в зависимости от срока суягности и бесплодия, а также сезона половой активности.
Бесплатно
Концентрация эстрадиола в крови быков и его влияние на спермопродукцию и результативность осеменения
Статья научная
Развитие технологий искусственного осеменения сопряжено с углубленным изучением влияния гормональной и иммунной системы на качество спермопродукции у животных-произ-водителей. В том числе обсуждается роль фолликулостимулирующего и лютеинизирующего гормонов в процессе сперматогенеза. Показана взаимосвязь между концентрацией тестостерона и эстрадиола в крови у самцов и участие в этом процессе тестостерон-эстрадиолсвязывающего глобулина. Нами впервые проведено комплексное изучение концентрации эстрадиола как маркера процесса воспроизведения у быков-производителей в разные сезоны года и выявлено ее влияния на количественные и качественные показатели спермопродукции, а также на результативность искусственного осеменения. Содержание эстрадиола в крови быков-производителей определяли методом иммуноферментного анализа с использованием тест-набора Иммуно-ФА-Э на оборудовании Униплан (ЗАО «Пикон», Россия). Анализируемые показатели оценили у 18 быков голштинской породы разного возраста (30±6 мес), спермой которых были осеменены 214 коров. Установлено, что содержание эндогенного эстрадиола в крови быков-производителей зависит от времени года (Р
Бесплатно
Концепция «идеальный рацион» и перспективыее практического применения
Статья научная
Обсуждается вопрос о своевременности и целесообразности оперирования понятием «идеальный рацион», которое рассматривается авторами как возникшее в результате естественного эволюционного развития общепринятой в настоящее время в мировой науке концепции «идеальный протеин». По современным представлениям об адекватном питании последнее, по существу, не что иное как «идеальное питание», то есть питание, отвечающее метаболически детерминированным потребностям во всех питательных, структурных и биологически активных веществах для обеспечения оптимального функционирования организма животного и получения от него высококачественной продукции. По мнению авторов, конструирование «идеальных рационов» в комплексе с решением селекционно-генетических задач позволит целенаправленно приступить к созданию «идеальных животных», производящих в «идеальных режимах» «идеальные продукты питания» для человека.
Бесплатно
Статья научная
Проблема таксономической структуры и динамики сложных микробиомов животных, человека, растений, почвы — одна из наиболее интригующих в современной микробиологии. Технологии высокопроизводительного секвенирования при изучении разнообразия микробных сообществ по полиморфизму генов 16S-рРНК позволили существенно увеличить объемы получаемых метагеномных данных, однако их корректный анализ и биологическая интерпретация вызывают затруднения, в частности в связи с эффектом избирательной амплификации с универсальными праймерами и собственно атрибутированием образцов. Для решения описанных проблем мы создали специальную операционную среду — таксономическое пространство (ТП), в котором последовательности гена 16S-рРНК представлены точками, геометрические расстояния между которыми соответствуют генетическим дистанциям между соответствующими последовательностями. Картирование данных по биоразнообразию гена 16S-рРНК в предлагаемом ТП и представление микробного сообщества как надорганизменной системы с присущими ей интегральными параметрами имеет ряд преимуществ перед традиционными подходами к оценке биоразнообразия. Так, в рамках ТП, где каждая последовательность гена 16S-рРНК получает собственный идентификатор из 42 координат, можно анализировать неатрибутированные последовательности в любой ампликонной библиотеке. Хотя описанное в работе ТП в строгом смысле не является многомерным математическим пространством (в частности, оси ТП взаимозависимы), полученные крайне высокие коэффициенты корреляции попарных генетических дистанций между последовательностями и их геометрическими аналогами, безусловно, свидетельствуют в пользу обоснованности применения ТП на практике. Развитие концепции ТП имеет большое значение не только при анализе структуры микробных сообществ, но и для изучения эволюционной истории гена 16S-рРНК. Поскольку модель позволяет дать описание любому его варианту (реализованному и еще не реализованному в ходе эволюции), в ее рамках могут решаться вопросы, связанные с происхождением и дивергентной эволюцией прокариотных таксонов (например, возможно определение гипотетического центра его происхождения, и тогда ТП реорганизуется в эволюционное пространство). В качестве экспериментальных объектов нами использованы разные почвенные микробиомы, в том числе смоделированы их изменения под воздействием условий среды (засоление). Однако предложенный в работе математический метод универсален и может быть использован для изучения не только биоразнообразия прокариот, но и сообществ эукариотических организмов (в том числе животных и растений; перспективным таксономическим маркером в этом случае будет ген 18S-рРНК).
Бесплатно
Статья научная
Проблема системности в таксономии, в основе своей связанная с вопросами эволюции, остается одной из сложнейших в современной биологии, и в частности в микробиологии. Эта проблема всегда привлекала внимание ученых, в том числе Н.И. Вавилова, закон гомологических рядов которого, несомненно, следует отнести к числу наиболее ярких попыток внесения упорядоченности в анализ биоразнообразия. В молекулярной экологии микроорганизмов востребованность универсальной таксономической системы особенно очевидна. Анализ таксономической структуры почвенных микробиомов с использованием секвенаторов нового поколения сталкивается с многочисленными трудностями, одна из которых — невозможность точной идентификации значительной части выявляемых в окружающей среде вариантов гена 16S-рРНК из-за отсутствия близкородственных последовательностей в базах данных. Для решения этой проблемы мы предлагаем концепцию «эволюционного пространства» гена 16S-рРНК, или своеобразной системы, в которой есть место для любой последовательности указанного гена вне зависимости от того, присутствует ли она в базах данных/биосфере и даже реализована ли она в ходе эволюции. В такой системе любой вариант гена 16S-рРНК получает фиксированные координаты. Эволюционное пространство открывает возможность для создания универсальной «таксономической карты» и привлечения ряда мощных алгоритмов для анализа микробного сообщества как единого целого. В настоящей публикации описана первая версия эволюционного пространства гена 16S-рРНК бактерий минимально возможной размерности (13D).
Бесплатно
Кормовые бобы как объект селекционных исследований (обзор)
Статья обзорная
Рассматривается значимость кормовых бобов в народном хозяйстве. Представлен краткий анализ степени изученности культуры в селекционно-генетическом отношении. Обсуждается целесообразность проведения исследований качественного разнообразия исходного материала кормовых бобов в зоне, где климатические условия отдельных лет для них могут быть экстремальными.
Бесплатно
Статья научная
Провели сравнительные эколого-географические испытания образцов (экотипов) однолетнего кормового галофита кохии веничной Kochia scoparia (L.) Schrad. в аридных районах России и Центральной Азии (Узбекистан, Казахстан), а также отбор солеустойчивых и высокопродуктивных форм. Установлена полиморфная внутривидовая структура кохии веничной. Наиболее перспективные формы к-163, к-34 и к-114 при орошении соленой водой и внесении удобрений формировали 13,2-15,1 т сухой кормовой массы на 1 га. Их рекомендуется использовать для получения высокобелковых и энергонасыщенных кормов.
Бесплатно
Статья научная
В интенсивном промышленном животноводстве крайне важна профилактика послеродовых эндометритов, приводящих у высокопродуктивных коров к нарушению воспроизводительной функции, снижению молочной продуктивности и преждевременной выбраковке. Значительную роль в этиологии и развитии эндометритов наряду со специфическими инфекциями играют дисбактериозы и условно-патогенная микрофлора в родовых путях. При гинекологической патологии коров потенциально патогенные бактерии контаминируют телят при рождении, вызывая желудочно-кишечные болезни. Для профилактики этих патологий применяются различные препараты, обладающие антиоксидантным и иммуномодулирующим действием, нормализующие гормональный и метаболический статус и инволюционные процессы, а также антибиотики, однако частое применение последних сопровождается микроэкологическими нарушениями в биотопах. В качестве альтернативы для коррекции состояния родовых путей перед отелом применяют пробиотики. Целью представленной работы было изучение корригирующего влияния пробиотиков гипролама и симбитера-2 на микрофлору влагалища у глубокостельных коров для предупреждения послеродовых эндометритов и на формирование нормофлоры кишечника у телят. Для опыта отобрали 36 животных красно-пестрой породы с молочной продуктивностью в предыдущую лактацию 5100-5400 кг. За 5-7 сут до отела в I опытной группе ( n = 12) коров обрабатывали интравагинально препаратом гипролам (по 100 см3) с интервалом 24 ч, во II опытной группе ( n = 12) - мультипробиотиком cимбитер-2 по аналогичной схеме. В III группе (контроль, n = 12) препараты не применяли. Проводили клинические наблюдения за коровами в течение 14 сут после отела и за телятами в молозивный период. Состояние микробиоценоза родовых путей коров до и после отела, количественный и качественный состав бактерий молозива и толстого отдела кишечника телят оценивали по численности и частоте обнаружения индигенной и условно-патогенной микрофлоры. Бактериологические исследования цервикальной слизи, выделений из половых путей, молозива, фекалий, изучение культурально-морфологических и биохимических свойств выделенных микроорганизмов проводили общепринятыми методами. Определяли профилактическую эффективность применения пробиотиков. Результаты проведенных исследований показали, что применение гипролама и симбитера-2 способствовало поддержанию количества индигенной микрофлоры после родов на физиологическом уровне, препятствовало колонизации половых путей условно-патогенной микрофлорой и профилактировало возникновение послеродовых эндометритов соответственно в 71,4 и 85,8 % случаев, а также предотвращало развитие желудочно-кишечных болезней у телят от матерей из I и II опытных групп в 50,0 и 41,7 % случаев. Высокая эффективность этих пробиотиков обусловлена способностью молочнокислых бактерий приживляться в родовых путях и поддерживать оптимальный количественный состав индигенной микрофлоры, которая обеспечивает колонизационную резистентность генитального тракта.
Бесплатно
