Статьи журнала - Сельскохозяйственная биология
Все статьи: 1731
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
Статья научная
Заболевания печени различного генеза и степени тяжести, возникающие в результате постепенного разрушения желчных протоков, вызывают накопление желчных кислот в печени, желчи и сыворотке крови, которое индуцирует провоспалительный ответ и повышенную продукцию активных форм кислорода, что приводит к цитотоксичным эффектам. Любое снижение эффективности экстракции, вызванное нарушениями функций печени, ведет к повышению количества общих желчных кислот в сыворотке крови. Их содержание в сыворотке или плазме крови - чувствительный показатель состояния печени, отражающий как печеночный синтез и секрецию, так и реабсорбцию. Тестирование сыворотки крови может выявить нарушения функции печени до формирования более выраженных клинических признаков. Целью нашей работы было обнаружение корреляционных связей между стандартными биохимическими показателями и содержанием желчных кислот в сыворотке крови, которое также оценили как предиктора состояния гепатобилиарной системы. Опыты проводили на звероферме «Мермерины» (д. Мермерины, Калининский р-н, Тверская обл., 2022 год). В качестве модельных животных были выбраны норки ( Mustela vison Schreber, 1777) породы паломино. У 100 самок и 100 самцов в возрасте 1 год брали кровь из надреза кончика хвоста. Основной критерий отбора норок - отсутствие клинических проявлений патологий печени. Содержание общего белка, альбуминов, общего билирубина, щелочной фосфатазы, глюкозы, холестерина, общих желчных кислот, коэффициент де Ритиса определяли на биохимическом анализаторе URIT 8021A VET («URIT Medical Electronic Group Co., Ltd.», Китай). Общие желчные кислоты детектировали с использованием BSBE-набора для определения желчных кислот («BSBE», Китай). Был проведен расчет корреляционных взаимосвязей (коэффициент ранговой корреляции Спирмена и корреляционно-регрессионный анализ) между классическими предикторами состояния гепатобилиарной системы (количество общего белка, альбуминов, общего билирубина, щелочной фосфатазы, глюкозы, холестерина, коэффициент де Ритиса) и общими желчными кислотами. Установлено, что оценка общего количества желчных кислот может стать перспективным способом выявления патологий гепатобилиарной системы, особенно тех, которые сопровождаются нарушением белкового и жирового обменов, что подтверждается стойкими корреляционными взаимосвязями содержания желчных кислот с активностью щелочной фосфатазы и коэффициентом де Ритиса. Связь между этими показателями согласуется с биохимическими свойствами анализируемых соединений. Желчные кислоты способны стимулировать синтез щелочной фосфатазы, а цитотоксическая или цитопротекторная функция различных представителей пула желчных кислот напрямую влияет на количество аланинаминотрансферазы и на коэффициент де Ритиса. Совпадение значений, полученных с использованием двух методик статистического анализа корреляций при высокий доверительной вероятности (Р > 95 %), свидетельствовало о достоверном характере выявленных взаимосвязей. При этом наблюдалась неоднородность полученных результатов в зависимости от пола животных. У самцов прослеживалась наиболее очевидная связь количества желчных кислот с холестерином и альбуминами (прямая умеренная - 0,2 ≥ r ≤ 0,5 по методике расчета корреляционно-регрессионного анализа и 0,3 ≥ r ≤ 0,5 по методике расчета коэффициента корреляции Спирмена), у самок - с общим белком и билирубином (прямая высокая - 0,7 ≥ r ≤ 0,9 по методике расчета корреляционно-регрессионного анализа и 0,7 ≥ r ≤ 0,9 по методике расчета коэффициента корреляции Спирмена).
Бесплатно
Статья научная
В настоящее время тест на количественное содержание сывороточных желчных кислот считается полезным дополнением, но не альтернативой классическому диагностическому тесту, позволяющему выявить патологии гепатобилиарной системы в их субклиническом проявлении. Это связано, в том числе, с отсутствием данных о корреляционных взаимосвязях между результатами, полученными указанными методами, что позволило бы достоверно определить степень их валидированности как между собой, так и в отношении конечной задачи. В представленной работе впервые установлены корреляции между показателем «общие желчные кислоты» и классическими (биохимическими) показателями состояния гепатобилиарной системы при ее наиболее распространенных патологиях - жировой дистрофии и токсическом гепатите. Целью работы было выявление этих взаимосвязей у норок, а также определение содержания желчных кислот в сыворотке крови как предиктора состояния гепатобилиарной системы. Опыты проводили в 2022 году на звероферме «Мермерины» (д. Мермерины, Тверская обл., Калининский р-н). В качестве модельных животных были выбраны норки породы паломино ( Mustela vison Schreber, 1777) в возрасте 1 года. Перед исследованием мы проанализировали результаты проводимой на звероферме диспансеризации, после чего на основе анамнеза и физикального осмотра были отобраны животные-кандидаты (10 самок и 10 самцов) с жировой дистрофией печени. Для создания паритетной группы отобрали клинически здоровых животных (10 самок и 10 самцов, возраст). Токсический гепатит индуцировали хлористым этиленом. Кровь отбирали из надрезанного кончика хвоста. Общие желчные кислоты детектировали с использованием BSBE-набора для определения желчных кислот («BSBE», Китай). Содержание общего белка, альбуминов, общего билирубина, щелочной фосфатазы, глюкозы, холестерина, общих желчных кислот, аспартатаминотрансферазы и аланинаминотрансферазы (с вычислением коэффициента де Ритиса) определяли на биохимическом анализаторе URIT 8021A VET («URIT Medical Electronic Group Co., Ltd», Китай). Для оценки взаимозависимостей показателей рассчитывали коэффициенты ранговой корреляции Кендалла (тау-коэффициент) и дополнительно для подтверждения гипотезы о взаимосвязи показателей применяли метод пропорциональной редукции ошибок корреляции (коэффициент ранговой корреляции Гудмена-Краскела, гамма-оценка). Установлено, что у норок породы паломино патологии гепатобилиарной системы различного генеза характеризуются значительным (2-2,5-кратным при жировом гепатозе и 4-7-кратным при токсическом гепатите) повышением содержания сывороточных желчных кислот, что считается специфическим маркером развития патологий печени. При жировом гепатозе у самцов норок отмечены прямые устойчивые корреляции содержания желчных кислот в сыворотке крови с концентрацией щелочной фосфатазы (𝜏 = 0,57, γ = 51 %) и холестерина (𝜏 = 0,62, γ = 60 %), а также устойчивые обратные связи с коэффициентом де Ритиса (𝜏 = -0,72, γ = -70 %). У самок наблюдали прямые устойчивые корреляции с содержанием общего белка (𝜏 = 0,64, γ = 59 %), альбуминов (𝜏 = 0,67, γ = 62 %), щелочной фосфатазы (𝜏 = 0,60, γ = 64 %) и холестерина (𝜏 = 0,68, γ = 74 %), а также устойчивые обратные корреляции с коэффициентом де Ритиса (𝜏 = -0,76, γ = -72 %). При токсическом гепатите как у самок, так и у самцов мы выявили устойчивые прямые корреляционные связи между количеством общих желчных кислот в сыворотке крови и общего белка (𝜏 ♂ = 0,73, γ ♂ = 74 %; ♀ = 0,69, γ ♀ = 67 %), альбуминов (𝜏 ♂= 0,75, γ ♂ = 71 %; ♀ = 0,58, γ ♀ = 53 %) и щелочной фосфатазы (𝜏 ♂ = 0,54, γ ♂ = 51 %; ♀ = 0,59, γ ♀ = 53 %), а также прямую обратную связь с коэффициентом де Ритиса (𝜏 ♂ = -0,82, γ ♂ = 58 %; ♀ = -0,84, γ ♀ = -79 %). Кроме того, у самок выявлена прямая корреляция с концентрацией общего билирубина (𝜏 = 0,81, γ = 91 %). Отмечено совпадение результатов в двух системах подсчета ранговой корреляции.
Бесплатно
Статья научная
Усовершенствование методов дистанционного мониторинга посевов в системах точного земледелия и разработка алгоритмов дешифрования космических и аэрофотоснимков требуют сопоставления полученных данных с результатами наземного обследования. В настоящей работе впервые получены данные о спектральных характеристиках диффузного отражения листьев яровой пшеницы, их связи с продуктивностью растений, колориметрическими характеристиками и вегетационными индексами отражения растительного покрова, сформированного этой культурой в зависимости от применяемых технологий управления посевами. Цель работы - на примере яровой пшеницы ( Triticum aestivum L.) оценить зависимость оптических характеристик и продуктивности посевов от нормы высева семян и дозы внесенных перед посевом азотных удобрений, а также определить наличие корреляционных связей между дистанционно измеренными оптическими характеристиками растительного покрова и спектральными характеристиками диффузного отражения листьев при регистрации контактным сенсором. Объектом исследования служили посевы яровой пшеницы сорта Дарья. Растения выращивали на поле Меньковского филиала ФГБНУ Агрофизического научно-исследовательского института (АФИ) (Ленинградская обл., Гатчинский р-н) в 2019-2020 годах. Всего было заложено 6 тестовых площадок площадью по 100 м2. Дозы азота варьировали от 0 (удобрения не вносили) до 200 кг/га с шагом 40 кг/га, норма высева семян составляла 6,0 и 5,0 млн/га (500 и 600 шт/м2). Спектральные характеристики диффузного отражения листьев определяли in situ на стадиях выход в трубку и колошение с помощью оптоволоконной спектрорадиометрической системы («Ocean Insight», США), в диапазоне от 350 до 1000 нм с шагом 0,3 нм. После регистрации спектров отражения растения высушивали до постоянной массы и взвешивали индивидуально. Биомассу одного растения использовали для изучения корреляционных связей с оптическими характеристиками листьев. По спектрам отраженной радиации определяли меру рассеяния света листом R800 и рассчитывали индексы отражения, характеризующие активность фотосинтетического аппарата: содержание хлорофилла (ChlRI), фотохимическую активность фотосинтетического аппарата (PRI), содержание воды (WRI), антоцианов (ARI) и флавоноидов (FRI). Во время основных фаз развития яровой пшеницы (кущение, выход в трубку, колошение, цветение) проводили дистанционную фотосъемку посевов. Цифровые изображения в видимом и ближнем инфракрасном диапазоне спектра получали с высоты 75-120 м с помощью двух синхронизированных цифровых камер Canon G7X («Canon, Inc.», Япония), установленных на квадрокоптере Геоскан 401 (ГК «Геоскан», Россия). При обработке оптических характеристик были рассчитаны вегетационные индексы NDVI (нормализованный разностный вегетационный индекс) и ARVI (устойчивый к влиянию атмосферы вегетационный индекс). Для количественного описания колориметрических характеристик листьев и сформированного посевом растительного покрова использовали трехмерную модель цветового пространства CIELAB. В период вегетации весовым методом определяли биомассу, в конце вегетации - зерновую продуктивность растений. В этом случае отбор растений проводился на выделенных учетных делянках площадью 0,25 м2. Полученные результаты свидетельствуют, что на ранних этапах развития растений, пока сформированный ими покров остается разомкнутым, NDVI позволяет достаточно точно диагностировать степень обеспеченности растений азотом и выявить участки поля, на которых они хуже развиты. Однако по мере развития растений и формирования сомкнутого растительного покрова этот показатель не давал надежных результатов. Использование ADVI также не позволяло получить надежную и достоверную информацию о состоянии яровой пшеницы и выявить участки посева, требующие внесения дополнительных удобрений. Тесная линейная корреляционная связь между дозой внесенных азотных удобрений, нетто продуктивностью растений и измеренными контактно спектральными характеристиками листьев сохранялась до поздних стадий развития (колошение, цветение). Диагностика состояния посевов по колориметрическим характеристикам давала возможность обнаружить изменения растительного покрова, связанные не только со степенью развития и густотой стояния растений, но и с особенностями спектральных характеристик диффузного отражения их листьев. Сравнение данных, полученных дистанционно и с помощью контактного сенсора, позволяют сделать вывод, что индексы ChlRI, PRI, FRI и WRI могут быть успешно применены для выявления участков посева, в которых сложился дефицит азотного питания при формировании сомкнутого растительного покрова, когда обычно применяемые вегетационные индексы, например NDVI, не дают надежных результатов.
Бесплатно
Статья научная
Глобальные изменения климата в сторону потепления приводят к тому, что все большие территории периодически подвергаются воздействию засухи. В связи с этим в земледелии возникает необходимость расширения зоны возделывания засухоустойчивых культур, к числу которых относится нут. Во многих сельскохозяйственных регионах Российской Федерации, подверженных периодическим засухам, в последние годы происходит увеличение посевных площадей под этой культурой (до 800 тыс. га в 2013 году) как одной из самых засухоустойчивых и жаростойких среди зерновых бобовых. В Тамбовкой области в производственных масштабах нут ранее не выращивали, но эта зона по географическому расположению и природно-климатическим факторам (тип почвы, сумма активных температур в период вегетации, продолжительность светового дня и др.) может оказаться перспективной для его возделывания. Впервые в условиях Тамбовской области мы исследовали особенности формирования ценных селекционных признаков, определяющих семенную продуктивность, у образцов нута разного происхождения (всего 629 образцов из 44 стран, отобранных по результатам многолетнего изучения в других почвенно-климатических регионах в России и за рубежом и характеризующихся ценными селекционными признаками - высокой семенной продуктивностью, скороспелостью, крупностью семян, высоким прикреплением нижнего боба, устойчивостью к болезням и др.). Анализ корреляций проводили в сезон вегетации, когда погодные условия соответствовали биологическим особенностям культуры (среднемесячные температуры воздуха в период вегетации и ежемесячные суммы осадков выше средних многолетних значений). Количественные характеристики образцов с разной растрескиваемостью бобов сравнивали методом дисперсионного анализа. Признаки, в наибольшей степени дифференцирующие образцы коллекции, выявляли с применением факторного анализа. Отличительные особенности групп образцов из разных стран исследовали методами однофакторного дисперсионного и кластерного анализа. По результатам сравнения выделены формы для дальнейшего исследования. Показано, что в условиях Тамбовской области к селекционно значимым признакам, определяющим продуктивность растений нута, относится число ветвей 2-го порядка, число бобов на одном растении, высота растения, продолжительность вегетационного периода. Масса 1000 семян проявила положительную связь с продолжительностью периода цветение-созревание. Между массой семян с делянки и числом взошедших растений наблюдали существенную связь (максимальный показатель отмечали при 70-80 растениях на делянке). У образцов наибольшую вариабельность ( Сv = 98,3 %) отмечали по массе сухого вещества растения. Показано, что 73 % изменчивости исследованных признаков объясняются тремя факторами. Первый (38 % изменчивости) включает блок коррелированных признаков, связанных с числом семян на растении (число ветвей 1-го и 2-го порядка, число бобов на растении, масса сухого растения), второй (25 %) - такие признаки, как продолжительность периодов всходы-цветение, цветение-созревание, высота прикрепления нижнего боба и высота растения, третий (10 %) - массу 1000 семян. Из изученных коллекционных образцов у 330 показатель растрескивание бобов составлял 10 % и соответствовал стандарту (сорт Волгоградский 10), у 202 превышал 10 % и 96 образцов оказались устойчивыми к растрескиванию бобов и представляют ценность для селекции. Не поражались фузариозом 147 образцов, еще 120 характеризовались очень слабым поражением. По наиболее значимым хозяйственно ценным признакам (масса семян с растения и масса 1000 семян) методом кластерного анализа были выделены три группы стран-оригинаторов. Образцы из США характеризовались большой массой 1000 семян и семян с растения. У образцов из стран бывшего СССР, Болгарии и Афганистана масса 1000 семян и семян с растения была невелика. Для остальных стран-оригинаторов оба показателя у образцов близки к средним значениям. Таким образом, в условиях Тамбовской области наиболее перспективными для селекции на семенную продуктивность оказались образцы к-3720, к-3721, к-3740, к-3771, к-3783, к-3785 из Сирии; к-604, к-2340 из Турции; к-431, к-437, к-2176 из Мексики; к-1188, к-1335, к-1480, к-2197, к-2397 из России; к-2144 из Афганистана; к-1491, к-1724, к-1727 из Узбекистана и к-2597, к-2949 из США (178 наиболее перспективных изучены в 2011-2013 годах).
Бесплатно
Кортизол как маркер физиологического стресса у быков-производителей (Bos taurus)
Статья научная
Эндокринный механизм стресса у животных до сих пор окончательно не выяснен. Социальный стресс из-за иерархии в стаде увеличивает выработку кортизола, катехоламинов, может влиять на половое поведение и фертильность, снижать продуктивность. Несмотря на огромное значение проблемы для племенных предприятий, занимающихся получением и криоконсервацией спермы сельскохозяйственных животных в коммерческих и научных целях, нет специальных исследований, посвященных связи качественных и количественных характеристик эякулята и оплодотворяющей способности сперматозоидов с уровнем постэякулятивного кортизола. В представленной работе мы впервые показали, что результативность искусственного осеменения прямо пропорциональна концентрации кортизола в сыворотке крови быков-производителей после эякуляции. У молодых быков-производителей доминировал стресс, связанный с взятием крови, у взрослых особей половое возбуждение подавляло стресс от этой ветеринарной манипуляции. Впервые выявлена зависимость оплодотворяющей способности сперматозоидов крупного рогатого скота от уровня кортизола в сыворотке крови у быков-производителей после эякуляции. Мы определили динамику концентрации кортизола в крови 11 быков-производителей голштинской породы иностранной селекции в возрасте 29-71 мес (холдинг АО «ГЦВ», дочернее племенное предприятие АО «Уралплемцентр», Свердловская обл., 2018-2021 годы) после эякуляции при периодичности получения семени согласно установленной технологии и оценили влияние кортизола на оплодотворяющую способность полученных сперматозоидов после их криоконсервации. Как у молодых, так и у взрослых животных выявлена достоверная положительная динамика уровня кортизола при ежесуточных ветеринарных манипуляциях по взятию крови в течение эксперимента. Средняя концентрация кортизола после эякуляции у молодых производителей (n = 6) в условиях стресса, вызванного этими регулярными манипуляциями, увеличивалась равномерно и в дни трех последовательных дуплетных взятий семени с 4-5-суточными интервалами составила 70,8; 91,1 и 144,7 нмоль/л. У взрослых быков (n = 5) старше 4 лет максимальный уровень кортизола (172,5 нмоль/л) зафиксирован после второго взятия семени, а к третьему отмечалось его незначительное снижение (на 5 %). С ростом концентрации кортизола после эякуляции увеличивается количество выделенных сперматозоидов. У молодых быков после трех последовательных дуплетных взятий семени с 4-5-суточными интервалами за одну эякуляцию получили соответственно 4,0; 5,5 и 6,2 млрд сперматозоидов, у производителей старше 4 лет - 6,6; 7,3 и 7,5 млрд сперматозоидов. При оценке оплодотворяющей способности сперматозоидов крупного рогатого скота в зависимости от уровня кортизола в сыворотке крови после эякуляции лучшие результаты (59-60 %, р function show_abstract() { $('#abstract1').hide(); $('#abstract2').show(); $('#abstract_expand').hide(); }
Бесплатно
Статья научная
К числу наиболее важных причин, по которым искусственное осеменение в овцеводстве распространено не столь широко, как при разведении крупного рогатого скота, относится то, что сперма барана очень чувствительна к повреждениям при замораживании, вследствие чего при цервикальном осеменении в сравнении с лапароскопическим не может быть достигнута оптимальная оплодотворяемость. В течение последних 60 лет проводились многочисленные исследования по поиску идеальной модели для замораживания спермы баранов, тестировались различные методы, прилагались большие усилия. Одно из направлений, которое в последние годы развивается особенно интенсивно, - поиск добавок к разбавителям спермы, используемым при ее криоконсервации, которые способны повысить устойчивость сперматозоидов барана к окислительному стрессу, сопровождающему замораживание и оттаивание. Мы обобщили сведения по этой проблеме, полученные в исследованиях последних 16 лет (2000-2016 годы), рассмотрев прежде всего те добавки, которые демонстрируют лучшие показатели по сравнению с остальными при криоконсервации спермы барана. В качестве потенциальных криопротекторов изучены в основном следующие секретируемые продукты и вещества, а также их синтезируемые аналоги: семенная жидкость и содержащиеся в ней протеины, тиоловые соединения, ферменты антиоксидантной системы, сахара, жирные кислоты и витамины. Однако краткий анализ этих исследований и полученных данных показывает, что необходимо продолжить разработку инновационных технологий, базирующихся на применении новых криозащитных компонентов и их комбинаций в разных дозах, чтобы установить идеальный стандартный протокол для процедуры криоконсервации семени баранов. Далее в производственных испытаниях потребуется подтвердить практическую применимость этих добавок, так как следует убедиться, что результаты научных опытов по введению в среду-разбавитель различных веществ, повышающих устойчивость сперматозоидов барана к образованию кристаллов льда при замораживании, могут быть масштабированы в пределах отрасли. Для этого нужно сравнить количество активных сперматозоидов в спермодозе при применении таких добавок, прогнозируемое на основании лабораторных тестов, с данными по частоте зачатий и ягнениям при искусственном осеменении такой спермой.
Бесплатно
Статья обзорная
Вымирание многих видов необратимо и представляет собой часть естественной эволюции, однако деятельность человека повлияла на этот процесс, сделав его гораздо быстрее видообразования. По данным ФАО, примерно 20 % мировых пород крупного рогатого скота, коз, свиней, лошадей и птицы в настоящее время находятся под угрозой исчезновения, многие вымерли в течение последних нескольких лет, в результате чего их генетические характеристики потеряны навсегда. Роль банков генетических ресурсов в управлении и сохранении исчезающих видов особенно заметна в последнее десятилетие. Большинство криобанков фокусирует внимание на криоконсервации гамет (в первую очередь спермы) и эмбрионов. Их основная цель состоит в получении потомства с использованием вспомогательных репродуктивных технологий, которые включают в себя искусственное оплодотворение, экстракорпоральное оплодотворение и трансплантацию эмбрионов. Открытие феномена репрограммирования ядер соматических клеток позволило расширить спектр форм биоматериала в программах по криоконсервации. Создание криобанков соматических клеток - доноров ядер для клонирования рассматривается как вспомогательный инструмент сохранения и улучшения генофонда сельскохозяйственных животных и птицы. Для создания жизнеспособных криоконсервированных клеточных линий достаточно небольшого количества биопсийного материала, в том числе от умершего животного, но при этом такие линии содержат полный геном и протеом. В отличие от половых клеток и эмбрионов, а также от генеративных тканей криоконсервированные соматические клетки после многократного размораживания способны к регенерации, то есть могут практически бесконечно служить источником биоматериала как для использования во вспомогательных репродуктивных технологиях, так и для биологических исследований, в том числе ретроспективных. Кроме того, из-за небольшого размера соматические клетки более устойчивы к криоконсервации. В настоящем обзоре дано краткое описание основ и истории клонирования. Обсуждаются преимущества использования различных типов клеток в качестве кариопластов. В частности, известно, что для производства клонированных животных можно использовать практически любые типы клеток (эмбриональные клетки, клетки молочной железы, кумулюса, гранулезы, яйцевода, печени, фибробласты, лейкоциты и эмбриональные стволовые клетки), но эффективность клонирования при этом существенно зависит от типа клеток. Наиболее результативно с точки зрения эмбрионального развития и рождения живого потомства клонирование с использованием фетальных фибробластов в качестве доноров ядерного материала. Альтернативным источником ядер при клонировании могут быть стволовые клетки. Полностью репрограммировать ядро стволовой или прогениторной клетки (то есть стволовой, детерминированной на дифференцировку в определенный тип клеток) легче, чем терминально дифференцированной, также показано, что при использовании в качестве кариопласта ядер стволовых клеток значительно увеличивается число получаемых клонированных эмбрионов. Дискутируются успехи в области межвидового клонирования как стратегии восстановления редких и исчезающих видов животных. На многочисленных примерах показано, что соматические клетки могут рассматриваться в качестве наиболее перспективного материала для восстановления генетических ресурсов животных разных видов. Так, с 1997 по 2012 годы с использованием дифференцированных соматических клеток были получены домашние и дикие животные разных видов: овцы, мыши, коровы, козы, свиньи, гуар, муфлон, домашняя кошка, кролики, мул, лошадь, крыса, дикая кошка, собака, бантенг, хорек, волк, буйвол, благородный олень, горный козел, верблюд, койот. Лидером по клонированию пока остается крупный рогатый скот, результативность рождения потомства у которого в среднем составляет 10, а в ряде случаев 25 %. Для большинства других животных этот показатель пока что не превышает 1 %. В стандартизированной окружающей среде, которая может достигаться в хозяйствах с хорошей системой управления, продуктивность клонов должна различаться только в пределах остающейся природной изменчивости и обусловленной технологией клонирования митохондриальной генетической изменчивости.
Бесплатно
