Статьи журнала - Сельскохозяйственная биология
Все статьи: 1718
Статья научная
В видовом многообразии рода Linum L., представленного более чем 200 видами, единственным культурным является Linum usitatissimum L. К наиболее востребованным продуктам возделывания льна относятся льняное волокно высокой прочности, жмых, костра (отходы после трепания льна - одревесневшие части стебля, преимущественно в виде мелкой соломки), а также высокопитательное льняное масло - источник короткоцепочечных полиненасыщенных омега-3 и омега-6 жирных кислот, линоленовой кислоты, витаминов A, B, D и E, клетчатки и белка. Отмечены также высокие декоративные качества льна в ландшафтном озеленении. На сегодняшний день экологическая обстановка в льносеющих регионах неблагоприятна, в том числе из-за загрязнения окружающей среды тяжелыми металлами, в частности кадмием (Cd) - высокотоксичным и подвижным в почвенном растворе элементом первого класса опасности. Его праймерное действие ингибирует физиологически важные ростовые процессы, повышает генерацию активных форм кислорода, инициирует процессы окисления белков и липидов. Все это нарушает эффективное функционирование и активность антиоксидантной системы в растениях, в том числе ее неферментативную составляющую, представленную низкомолекулярными антиоксидантами, к числу которых относятся полифенолы. Последние способны взаимодействовать с активными формами кислорода, количество которых повышается при действии Cd. В настоящей работе впервые проведена оценка стрессовой реакции на действие этого представителя тяжелых металлов у in vitro проростков трех разновидностей льна как модельной биотехнологической системы, а также изучена их способность к накоплению полифенолов - эффективных биоантиоксидантов и основных компонентов фенольного комплекса. Мы сравнили ответные реакций in vitro проростков на действие Cd по их морфофизиологическим характеристикам, уровню перекисного окисления липидов (ПОЛ) и содержанию фенольных соединений, в том числе фенилпропаноидов и флавоноидов. Объектом исследования служили in vitro стерильные проростки льна прядильного (лен-долгунец, сорт Ленок), масличного (лен масличный, сорт Санлин) ( Linum usitatissimum L.), а также декоративного (лен крупноцветковый Linum grandiflorum Desf., сорт Red) назначения. Для их получения проводили последовательную стерилизацию семян, которые затем помещали на содержащие сахарозу (2 %) безгормональные агаризованные питательные среды Мурасиге-Скуга (лен-долгунец и лен масличный) и Гамборга В5 (лен крупноцветковый). При проведении эксперимента 14-суточные проростки льна подвергали экзогенному воздействию 75 мкМ водного раствора нитрата кадмия (опытный вариант) или воды (контрольный вариант) посредством внесения в прикорневую зону. После 7 сут воздействия анализировали морфометрические параметры проростков (длина гипокотиля и главного корня) и содержание в них воды. Биохимические определения проводили в растительном материале, зафиксированном жидким азотом. Содержание Cd анализировали методом атомно-абсорбционной спектрофотометрии. Фенольные соединения извлекали 96 % этанолом и проводили спектрофотометрическое определение содержания суммы фенольных соединений, фенилпропаноидов и флавоноидов. Уровень ПОЛ определяли по реакции с тиобарбитуровой кислотой. Установлено, что in vitro проростки трех разновидностей льна различались по физиолого-биохимическим параметрам, что и определяет их ответную реакцию на действие Cd. Уже на ранних этапах онтогенеза в условиях in vitro видоспецифичность проявлялась при формировании корневой системы, образовании реакционных продуктов ПОЛ, а также в накоплении фенольных соединений и поглощении тяжелого металла. Самое высокое содержание Cd выявлено у in vitro проростков льна-долгунца - более эффективного аккумулятора Cd относительно льна масличного и льна крупноцветкового. Оно превышало этот показатель у льна масличного и льна крупноцветкового соответственно на 20,2 и 23,6 % (р ≤ 0,05). При этом уровень ПОЛ снижался только у льна масличного и льна крупноцветкового - соответственно на 24,2 и 34,2 % (р ≤ 0,05) относительно контроля, что свидетельствует об активации их защитных систем в ответ на действие поллютанта. Повышение суммарного содержания фенольных соединений, а также их различных классов (фенилпропаноидов и флавоноидов) в ответ на действие Cd отмечено только у льна масличного (соответственно на 14 %, 70 % и 49 %, р ≤ 0,05) относительно контроля, что указывает на активацию защитных систем. Все полученные данные демонстрируют различные ответные реакции in vitro проростков трех разновидностей льна под влиянием Cd, что обусловлено их видоспецифичностью. В этих условиях более выраженный ответ на уровне фенольного метаболизма характерен для льна масличного, у которого способность синтезировать эти вторичные соединения и активировать функции антиоксидантной системы была выше, чем у двух других представителей рода Linum.
Бесплатно
Статья научная
Определяли эффективность использования УФ-облученной воды в составе культуральных сред для выращивания микроорганизмов, участвующих в технологических процессах производства продуктов питания. Анализировали интенсивность роста и развития, а также различные свойства бифидобактерий, лактобацилл и пекарских дрожжей. Оценивали частоту переноса генетического материала штаммами Escherichia coli в жидкой питательной среде.
Бесплатно
Лабораторная диагностика хронической и бессимптомной форм африканской чумы свиней
Статья научная
Африканская чума свиней (АЧС, возбудитель - вирус африканской чумы свиней, African swine fever virus, ASFV, семейство Asfarviridae, род Asfivirus ) может протекать сверхостро, остро, подостро, хронически и бессимптомно. В начале эпизоотий болезнь, как правило, проявляется в острой форме, но со временем обычно переходит в хроническую или бессимптомную. Через 7-10 сут после заражения выжившие свиньи вырабатывают вирусоспецифические антитела, которые сохраняются в течение длительного времени. Есть основания предполагать, что в результате многократного пассирования вируса АЧС в популяциях диких кабанов европейских стран в обозримом будущем могут появиться изоляты, вызывающие не острую форму болезни, как в настоящее время, а хроническую или бессимптомную. Нами предпринято сравнительное изучение особенностей лабораторной диагностики хронической и бессимптомной форм АЧС с целью выявления наиболее эффективных методов обнаружения носителей вируса при хроническом или бессимптомном течении инфекции для обоснования тактики диагностических и мониторинговых исследований. Для этого в лабораторных условиях воспроизводили указанные формы болезни, предварительно подобрав соответствующие штаммы или варианты вируса АЧС. Хроническую форму болезни наблюдали у свиньи, которой инокулировали аттенуированный вариант вируса АЧС Ставрополь 01/08 А4С2/9к (после 33-го пассажа) в дозе 106 ГАЕ50. На 5-7-е сут после инокуляции регистрировали характерные для хронической формы инфекции угнетенное состояние и повышение температуры тела животного до 40,5 °С. В сыворотке крови свиньи противовирусные антитела регистрировали с 7-х сут. После ее убоя на 21-е сут в реакции гемадсорбции вирус АЧС в низких титрах был выявлен в пробах тканей селезенки и подчелюстных лимфоузлов, но не обнаруживался в печени и легких. Наличие вирусной ДНК по результатам полимеразной цепной реакции (ПЦР) установили только в пробе ткани подчелюстных лимфоузлов. Во всех исследованных органах методом иммуноблоттинга антитела определялись в титрах 1:20-1:160. В бессимптомной форме АЧС протекала у кабана-сеголетка, которому внутримышечно ввели аттенуированный штамм вируса АЧС МК-200 в дозе 107 ГАЕ50. В сыворотке крови дикого кабана противовирусные антитела регистрировали с 8-х сут. После его убоя на 25-е сут характерных для АЧС патологоанатомических признаков не наблюдали, в пробах исследованных органов вирус АЧС в реакции гемадсорбции и его ДНК по результатам ПЦР не обнаруживались. Вирусоспецифические антитела в пробах печени, селезенки, легких, подчелюстных лимфоузлов определялись в иммуноблоттинге в разведениях 1:40-1:320. Таким образом, возможность выявления антител в пробах селезенки, легких, печени значительно облегчает мониторинг АЧС при проведении ограничительных мероприятий, особенно среди диких кабанов, добытых в охотхозяйствах. Животные, последовательно инфицированные слабовирулентным, а затем вирулентным изолятами вируса АЧС, могут выживать. При этом удается диагностировать болезнь как в ПЦР, так и серологическими методами. Для лабораторной диагностики хронической и бессимптомной форм АЧС, а также проведения мониторинговых исследований следует применять серологические методы.
Бесплатно
Статья научная
Микробиота почвы оказывает непосредственное влияние на ее плодородие и состав и, как следствие, на урожайность растений. Современные условия сельскохозяйственного производства стимулируют внимание к биологическому земледелию, суть которого заключается в использовании потенциальных возможностей естественных экосистем, в частности почвенных микроорганизмов. Самая обширная и разнообразная по свойствам группа почвенных микроорганизмов - свободноживущие и симбиотические азотфиксирующие бактерии. Еще одна группа - фосфатмобилизующие микроорганизмы почвы участвуют в превращении труднодоступных неорганических и органических фосфатов в усвояемые растениями водорастворимые формы. В условиях Казахстана для повышения урожайности культур и улучшения почвенного плодородия важное значение имеют экологичные и безопасные комплексные биологические удобрений на основе изолятов микроорганизмов из местных природных биогеоценозов. Целью представленной работы была лабораторная оценка эффективности комбинированного биологического удобрения на основе фосфатмобилизующих и азотфиксирующих бактерий и его совместимости с некоторыми фунгицидными и гербицидными препаратами, применяемыми в Республике Казахстан. В вегетационных опытах испытывали биологическое удобрение БиоАзоФосфит на основе азотфиксирующих бактерий Raoultella oxytoca MS и фосфатмобилизующих бактерий Serratia plymuthica MS на саженцах огурцов сорта Мева и семенах яровой пшеницы сорта Акмола 2. Тесты подтвердили эффективность комбинированного биологического удобрения на растениях огурца по основным биометрическим показателям (длина стебля и междоузлий, число и размеры плодов). Установлено, что средняя длина плодов в опыте была на 12,4 % (р function show_abstract() { $('#abstract1').hide(); $('#abstract2').show(); $('#abstract_expand').hide(); }
Бесплатно
Статья обзорная
Одни из наиболее вредоносных заболеваний картофеля - так называемая черная ножка и связанная с ней мягкая гниль клубней, вызываемые бактериями Pectobacterium carotovorum subsp. carotovorum, P. atrosepticum и Dickeya spp. Ежегодные потери урожая от этих болезней составляют 10-15 %, а в эпифитотийные годы могут превышать 50 %. В настоящее время ни один из коммерческих сортов картофеля не обладает высокой устойчивостью по отношению к этим бактериозам, поскольку в большинстве существующих программ селекции признак ранее не относился к приоритетным. В последние годы во всех странах мира, включая Россию, потери картофеля, связанные с черной ножкой и мягкой гнилью, существенно возросли, что увеличивает востребованность устойчивых к бактериозам сортов картофеля, а также эффективных методик оценки устойчивости исходного материала, новых сортов и гибридов. Слабая корреляция между степенью устойчивости картофеля к черной ножке и мягкой гнили клубней приводит к необходимости параллельной оценки по каждому из этих признаков (R. Czajkowski с соавт., 2011). Выбор наиболее предпочтительного метода лабораторной оценки зависит от целей исследователя, а также доступности биологического материала, оборудования и помещений. В представленном обзоре подобно рассмотрены достоинства и недостатки известных методик, а также перечислены факторы и условия проведения тестирования, способные повлиять на их конечные результаты. В условиях крупных селекционных центров оценка устойчивости растений к черной ножке может быть выполнена in vitro на эксплантах. Эта методика надежна и обеспечивает быстрое и масштабное воспроизводство устойчивых генотипов (I. Hudák с соавт., 2006). При необходимости сохранить растение для других исследований используется метод отделенных листьев (A. Sima с соавт., 2015). Такой вариант лабораторной оценки обеспечивает результаты, хорошо согласующиеся с данными полевых оценок устойчивости и подходит для массового скрининга доноров устойчивости среди дикорастущих видов Solanum или трансгенных растений. Селекционеры, работающие с ботаническими семенами картофеля, а также микро-, мини- и обычными клубнями, применяют метод оценки устойчивости в контролируемых условиях (V.S. Bisht с соавт., 1993). Оценка устойчивости клубней к мягкой бактериальной гнили может быть выполнена методами вакуумной инфильтрации (M. Koppel, 1993), а также инокуляции в анаэробных (R.A. Bain с соавт., 1988) и аэробных (I. Hudák с соавт., 2009) условиях. Исследования проводятся как на целых клубнях, так и на высечках и ломтиках. В последнем случае продолжительность эксперимента заметно снижается (K.S. Tzeng с соавт., 1990). В качестве критерия оценки используют размер некроза тканей в месте инокуляции, массу или объем пораженных тканей, отношение массы здоровых и пораженных тканей или площади пораженной поверхности к поверхности всего клубня. Следует учитывать, что сравнение результатов, полученных разными методами, может оказаться некорректным. Планирование и проведение экспериментов по оценке клубней на устойчивость к мягкой гнили требует стандартизации ряда факторов, влияющих на конечные результаты; несоблюдение этого условия сделает невозможным объективное сравнение полученных результатов. Среди факторов следует упомянуть видовую принадлежность инокулюма, температуру тканей клубня и бактериальной суспензии в момент инокулирования, температуру инкубации после инокулирования, а также точку инокуляции или место, откуда была сделана высечка. В отношении оценки устойчивости растений к проявлению симптомов черной ножки исследования таких факторов практически не проводились.
Бесплатно
Статья обзорная
Мировое производство молока, по оценкам ФАО, увеличилось с 694 млн т в 2008 году до 914,3 млн т в 2020 году. В настоящее время продолжается селекция по признаку высокой молочной продуктивности, что, по мнению некоторых авторов, может быть одной из главных причин ухудшения качества молока и здоровья животных, включая фертильность. Своевременный мониторинг физиологического состояния животных и их продуктивности приобретает особое значение. Моделирование лактационных кривых считается одним из наиболее эффективных методов прогнозирования компонентного состава молока, удоя и здоровья животного. Их часто используют в качестве инструмента ранней диагностики некоторых заболеваний, что помогает снизить затраты на лечение и улучшить прогноз течения болезни. Таким образом, прогнозирование эволюции надоев молока служит важным этапом в принятии управленческих и селекционных решений при ведении стада и широко используется в диагностических целях. Нами представлен краткий обзор различных математических методов моделирования лактационных кривых (как по удою, так и по другим ключевым параметрам, таким как процент содержания жира, выход жира и белка), описанных в отечественной и зарубежной специальной литературе. Рассмотрены классическая модель Вуда (P.D.P. Wood, 1967), параметрические модели Вилминка (J.B.M. Wilmink, 1987) и Али-Шеффера (T.E. Ali and L.R. Schaeffer, 1987), модели, построенные с помощью алгоритмов машинного обучения. Стоит отметить, что универсальной модели описания лактационных кривых не существует, однако модель Вуда в большинстве случаев имеет преимущества за счет хорошего соотношения простоты и точности предсказаний параметров будущих лактаций. Исследования показали, что большая часть моделей неустойчивы к уменьшению входных данных. Это практически исключает их применение в хозяйствах, в которых отсутствует возможность на регулярной основе корректно проводить сбор данных о лактационной деятельности животных. Отклонения реальных удоев от удоев, предсказанных хорошо подобранной моделью, могут служить четким индикатором развития заболеваний у особи и использоваться для предупреждения и выявления заболеваний вымени, таких как мастит.
Бесплатно
Статья обзорная
В мировом животноводстве среди опухолевых болезней наибольшую опасность представляет лейкоз крупного рогатого скота. С прошлого века это неопластическое заболевание остается актуальным для ветеринарной медицины и, кроме того, возникает все больше вопросов в связи с потенциальной угрозой вируса лейкоза крупного рогатого скота (Bovine leukemia virus, BLV) для человека. Обозначенная проблема дискутируется (Г.Ю. Косовский с соавт., 2016), что дополнительно стимулирует как фундаментальные исследования патогена и вызываемой им патологии, так и совершенствование приемов диагностики и оздоровления поголовья для повышения обеспечения эффективного молочного скотоводства и ветеринарно-санитарной безопасности продукции. Проблеме распространения вируса в популяции животных, его особенностям, перспективам оздоровления поголовья на основе селекции и вакцин, разрабатываемых в мире, посвящен ряд публикаций (S.G. Hopkins с соавт., 1997; M.A. Juliarena с соавт., 2017). В своем сообщении мы сравнили исторический опыт эрадикации BLV в СССР, России и за рубежом, дополнительно сосредоточившись на возможной роли этого патогена в возникновении онкологических заболеваний у людей. Основными методами диагностики лейкоза крупного рогатого скота в ветеринарной практике остаются серологические - реакция иммунодиффузии (РИД) в агаровом геле и иммуноферментный анализ (ИФА, ELISA). Для исследования на лейкоз крупного рогатого скота с правилом асептики и антисептики отбирают пробы крови и молока. В публикации G.C. Buehring с соавт. (2019) сообщается об обнаружении провирусной ДНК BLV в лейкоцитах крови у 38 % пациентов, обследованных методами ПЦР и секвенирования ДНК. При этом антитела IgG к BLV были обнаружены у 32 %, IgM - у 58 % и IgA - у 32 % обследованных. Накоплен значительный массив данных об изменении обмена веществ у BLV-положительных животных. В частности, у них нарушается метаболизм критической незаменимой кислоты - триптофана, что приводит к накоплению в организме опасных эндогенных метаболитов: 4-8 раз увеличивается в содержание свободного триптофана, индола и антраниловой кислоты, которые откладываются в органах иммунной и кроветворной системы (лимфатические узлы, селезенка, печень), в молочной железе, легких, почках. Установлено, что молоко, полученное от лейкозных животных, отличается от молока здоровых особей по физико-химическим, бактериологическим (лизоцим), технологическим показателям и минеральному составу. Доказано, что выпаивание мышам линии С57 пастеризованного молока и термически обработанного мяса от РИД-положительных коров приводило к изменениям клеточного состава крови у подопытных животных. Анализ доступных данных позволяет сделать однозначный вывод о повышенной опасности для здоровья человека продукции, полученной от инфицированного BLV крупного рогатого скота. Несмотря на отсутствие убедительных доказательств, что BLV патогенен для человека, обеспокоенность по поводу этиологической роли этого вируса в возникновении онкологических заболеваний у людей дополнительно определяет необходимость продолжать исследования по контролю этого распространенного онкогенного ретровируса в скотоводческих хозяйствах и его эрадикации.
Бесплатно
Лидеры научных школ по растениеводству Всесоюзной академии сельскохозяйственных наук им. В.И. Ленина
Статья обзорная
Отражен вклад основоположников и крупнейших деятелей отечественной растениеводческой науки в развитие сельского хозяйства и стратегию природопользования. Описаны достижения по селекции различных культур, позволившие повысить генетический потенциал сортов, качество продукции, устойчивость растений к неблагоприятным факторам среды, болезням и др. Рассматриваются новые направления исследований, возникшие на основе теоретических фундаментальных разработок по различным отраслям растениеводства.
Бесплатно
Статья научная
Определение метаболических характеристик в сочетании с генотипированием, разработка новых специфических маркеров для предсказания индивидуальных фенотипических характеристик на основе корреляционных исследований, создание методов фенотипирования с использованием технологий липидного анализа для оценки комплексного влияния факторов, обусловливающих фенотипические особенности особи, - это актуальные направлениям исследований по генетике и селекции сельскохозяйственных животных (D.P. Lo Fiego с соавт., 2002; D.P. Lo Fiego с соавт., 2005; R. Rossi с соавт., 2002). На основании данных анализа генетических особенностей животных и метаболических характеристик возможно создание предсказательных моделей для точного количественного фенотипирования животных и их потомства. В представленной работе впервые выполнен сравнительный анализ результатов нетаргетированного масс-спектромет-рического исследования липидного состава мясной и жировой ткани различных областей туши в режиме регистрации положительных ионов...
Бесплатно
Статья обзорная
Проблема загрязнения окружающей среды пестицидами не теряет своей актуальности ввиду растущей потребности в продовольствии и в связи с многофакторностью процессов их биотрансформации и биоаккумуляции в живых организмах. По состоянию на 11 июля 2023 года в Российской Федерации зарегистрировано более 1200 препаративных форм разрешенных к применению инсектицидов, акарицидов и гербицидов (без учета фунгицидов, родентицидов, репеллентов, десикантов, регуляторов роста растений, микробиологический и биологических пестицидов и др.), многие из них входят в список особо опасных согласно данным PAN, например диазинон, хлорпирифос, диметоат, имидаклоприд, малатион, спиносад (PAN List of HHPs, 2021). Неконтролируемое применение пестицидов приводит к накоплению исходных соединений, метаболитов и продуктов разложения в почве, воде, растениях, организме животных и последующей биомагнификации стойких загрязнителей на более высоких трофических уровнях (V.P. Kalyabina с соавт., 2021; C.M. Volschenk с соавт., 2019; Z. Zhang. с соавт., 2019). Кроме целевых вредителей пестициды оказывают неблагоприятное воздействие на сами сельскохозяйственные культуры, микробиоту почвы, а также объекты природных экосистем и человека. Более безопасны биопестициды, но при одновременном решении нескольких агротехнических задач их высокая селективность становится недостатком (W.-H. Leong с соавт., 2020; De O.H. Gomes с соавт., 2020). Абсорбция, распределение и перемещение пестицидов в биологических системах определяются их липофильностью (T. Chmiel с соавт., 2019; R. Beiras, 2018; S.-K. Kim с соавт., 2019). Высокая липофильность создает условия для высокого метаболического клиренса соединений. Прогнозировать биологическую активность веществ в организме позволяет logP, описывающий их сродство к белкам-мишеням (T. Chmiel с соавт., 2019), где Р - коэффициент распределения, показывающий соотношение концентраций соединения в двух несмешивающихся фазах при равновесии. При чрезмерно высокой липофильности (logP > 5) пестициды могут связываться с гидрофобными мишенями, что приводит к неселективности и более высокой токсичности (C. Olisah с соавт., 2021). В настоящее время получено недостаточно данных о метаболизме и биоаккумуляции пестицидов в организме сельскохозяйственных животных и синергетических эффектах в реальных условиях. Распределение пестицидов в почве, грунтовых и поверхностных водах зависит, кроме их липофильности, от рН, температуры, количества изначально вносимых препаратов, содержания органических и неорганических веществ, сорбционных свойств твердых частиц (С.Д. Бурлака с соавт., 2019; S. Hintze с соавт., 2021; F.A.P.C. Gobas с соавт., 2018). Накопление пестицидов в почве приводит к снижению активности почвенных микроорганизмов, участвующих в круговороте элементов и разложении органических веществ, и может служить биологическим индикатором загрязнения экосистем. Содержание пестицидов в объектах окружающей среды в большинстве случаев определяют методами газовой, высокоэффективной и ультравысокоэффективной жидкостной хроматографии, иммуноферментным методом и капиллярным электрофорезом (A. Samsidar с соавт., 2018; S. Hintze с соавт., 2021; L. Fu с соавт., 2018). Газовая хроматография больше подходит для летучих и термически стабильных соединений, а высокоэффективная жидкостная хроматография - для нелетучих и полярных. Для реализации нецелевого подхода, позволяющего идентифицировать и определять не выявленные при целевом исследовании соединения, подходящим инструментом может быть сочетание хроматографического разделения с масс-спектрометрией высокого разрешения. Поиск безопасных средств защиты растений и прогнозирование их токсичности, процессов биоаккумуляции в объектах окружающей среды и переноса по пищевым цепям возможно с использованием «нецелевого поиска», позволяющего одновременно проводить целевой и нецелевой анализ пестицидов, а также их метаболитов, и современных математических моделей QSAR, основанных на связи физико-химических свойств молекул и их воздействия на живые организмы (A. Speck-Planche, 2020; Н.А. Илюшина, 2019; О.Г. Колумбин, 2020), а именно липофильных свойств с их биологической активностью.
Бесплатно
Люпин в кормлении кур-несушек родительского стада
Статья научная
Климатические особенности большинства регионов России неблагоприятны для возделывания сои - неотъемлемого компонента комбикормов для сельскохозяйственной птицы. Объемы сои, производимой на российском Дальнем Востоке, в Краснодарском крае и южных областях, не могут обеспечить возрастающие потребности птицеводства в этом необходимом белковом сырье. В качестве альтернативы в кормопроизводстве стали применять отечественные низкоалкалоидные сорта белого и узколистного люпина. Кормовой люпин обычно содержит до 42 % протеина. Недостатки люпина - высокое содержание клетчатки (12,5-16 %) и лигнина (0,9 %), а также наличие алкалоидов (в сладких сортах люпина - 0,008-0,120 %, в горьких - 1-3 %). Возможность применения люпина вместо традиционных источников кормового белка требует изучения эффектов каждого потенциального сорта этой культуры. Нами был определен химический и аминокислотный состав зерна у российских сортов белого люпина, получены положительные результаты при включении до 15-20 % люпина низкоалкалоидных сортов Гамма, Дега, Дикаф 14 в комбикорма для бройлеров и кур-несушек промышленного стада, а также установлено, что обогащение комбикормов, содержащих люпин, ферментными препаратами повышает продуктивность птицы за счет улучшения переваримости корма...
Бесплатно
Статья научная
Оценивали эффективность низкоэнергетических рационов кур-несушек кросса Хайсекс-белый при использовании кормосмесей, сбалансированных по сырому протеину, повышении содержания отрубей и добавлении ферментного препарата «Ровабио». Определяли интенсивность прироста живой массы, абсолютной и относительной массы кишечника и кариоцитометрические показатели эпителия извитых канальцев почек кур-несушек 20-60-недельного возраста.
Бесплатно
Статья научная
Устойчивость пшеницы к болезням, в том числе к возбудителю бурой ржавчины, - важнейший фактор, способствующий сохранению урожая. Lr -гены широко используются в фитопатологической практике при оценке дифференциального взаимодействия признаков устойчивости и вирулентности в системе патоген-хозяин. Целью настоящей работы был количественный анализ элементного состава флаговых листьев у 29 изогенных линий Thatcher, характеризующихся различной устойчивостью к возбудителю бурой ржавчины пшеницы: Tc Lr28, Tc Lr29, Tc Lr24, Tc Lr47, Tc Lr18, Tc Lr19, Tc Lr36, Tc Lr3ka, Tc Lr3bg, Tc Lr16, Tc Lr17, Tc Lr44, Tc Lr1, Tc Lr2b, Tc Lr2c, Tc Lr3a, Tc Lr10, Tc Lr11, Tc Lr14a, Tc Lr20, Tc Lr33, Tc Lr26, Tc LrB (ювенильные); Tc Lr35, Tc Lr12, Tc Lr21, Tc Lr48 (возрастные); Tc Lr46, Tc Lr34 (гены частичной устойчивости, partial resistance genes). Методом масс-спектрального анализа определено содержание в листьях 21 химического элемента из числа тяжелых и легких металлов, металлоидов (Na, Mg, Al, К, Са, Cr, Mn, Fe, Co, Cu, Ni, Zn, Se, Mo, Ba, Pb, Sb, As, Cd, Be, Ag). При проведении количественного анализа элементного состава отбирали листья без визуальных симптомов развития бурой ржавчины пшеницы. В качестве показателей патогенеза при развитии бурой ржавчины учитывали развитие болезни (по шкале Р.Ф. Петерсона), число пустул на флаговых листьях, площадь пустулы (по формуле площади эллипса), тип реакции (по шкале E.B. Mains, H.C. Jackson). Использование этого комплекса показателей позволило расширить число методов статистического анализа данных и повысить точность обнаруженных различий. Не были выявлены признаки развития бурой ржавчины на высокоустойчивых линиях, защищенных Lr -генами ювенильной устойчивости Lr24, Lr28, Lr29, Lr47. К группе умеренно устойчивых линий были отнесены Tc Lr18, Tc Lr19, Tc Lr36, умеренно восприимчивых - Tc Lr3ka, Tc Lr3bg, Tc Lr16, Tc Lr17, Tc Lr44. Сильную восприимчивость к возбудителю бурой ржавчины проявили линии Tc Lr1, Tc Lr2b, Tc Lr2c, Tc Lr3a, Tc Lr10, Tc Lr11, Tc Lr14a, Tc Lr20, Tc Lr33, Tc Lr26, Tc LrB. В листьях у высокоустойчивых изогенных линий, обладающих ювенильной устойчивостью и характеризующихся отсутствием симптомов поражения возбудителем, по сравнению c линиями, проявившими сильную восприимчивость к болезни, отмечено достоверно меньшее содержание тяжелых металлов Ni, Ag, Cr, Fe, Co, Cd, а также К. Интенсивность развития бурой ржавчины снижалась с увеличением содержания селена во флаговых листьях. Линии с Lr -генами ювенильной устойчивости отличались меньшим числом достоверных корреляционных взаимосвязей между элементами вo флаговых листьях при большей степени поражения возбудителем бурой ржавчины по сравнению с линиями - носителями генов возрастной устойчивости. Выявлены достоверные положительные корреляционные связи между содержанием во флаговых листьях Al, Cr, Co, Sb, К (линии с Lr -генами ювенильной устойчивости); Al, Fe, Ni, Zn (линии с генами Lr1, Lr10, Lr21, Lr3a, Lr24 ) и интенсивностью развития бурой ржавчины, которая достоверно усиливалась с ростом значений коэффициента биологического накопления Al, К, Сr, Fe, Co, Ni, Sb, Cd во флаговых листьях пшеницы. Линия с геном Lr34, кодирующим у пшеницы белок, аналогичный АBC-транспортерам, выделялась более низкими значениями коэффициентов биологического накопления ряда токсичных элементов по сравнению с линиями, несущими гены NBS-LRR-белков. Полученные результаты могут быть использованы в селекционной работе с целью создания сортов яровой мягкой пшеницы, адаптированных к экологическим условиям Северо-Западного региона России.
Бесплатно
Статья научная
В современном пчеловодстве отмечается массовая гибель пчелиных семей, одной из причин которой становится заболевание варроозом. Для снижения негативного воздействия варрооза на жизнедеятельность пчелиной семьи массово применяют акарициды. При этом акарицидные препараты негативно влияют на репродуктивные показатели трутней. По данным различных источников, отмечается их неоднозначное действие на развитие особей пчелиной семьи, в том числе трутней, а следовательно, и на хозяйственно полезные признаки (медовую и восковую продуктивность, яйценоскость маток, устойчивость к заболеваниям). В представленной работе мы впервые получили данные о том, что акарицидные препараты, в состав которых входят амитраз, флувалинат и тимол со щавелевой кислотой, оказывают негативный эффект на репродуктивные показатели трутней медоносных пчел среднерусской породы и вызывают ухудшение качества спермы. Целью работы была оценка влияния акарицидных препаратов на фертильность, деформацию и концентрацию сперматозоидов у трутней медоносных пчел породного типа Приокский среднерусской породы, а также на массу их тела. Работа проводилась на опытной пасеке ФГБНУ ФНЦ пчеловодства (Рязанская обл., г. Рыбное) в весенне-летний период 2021 года. Из пчел ( Apis mellifera Linnaeus, 1758) породного типа Приокский среднерусской породы сформировали 4 группы по три пчелиных семьи в каждой, I группа (контрольная) не подвергалась обработкам, II-IV были опытными. Степень пораженности клещом Varroa destructor составляла во всех группах 1-2 %. После появления в семьях 1-суточного трутневого расплода каждую опытную группу обрабатывали одним из трех акарицидных препаратов для борьбы с варроозом: на II опытной группе применяли препарат с действующим веществом амитраз («Sichuan Wangshi Animal Health Co., Ltd.», Китай) (3-й класс опасности, СанПин 1.2.25.84-10), на III опытной группе - препарат с действующим веществом флувалинат («Shanxi Zhenxing Fish & Bees Medicine Industry Co., Ltd.», Китай) (3-й класс опасности, СанПин 1.2.25.84-10), на IV опытной группе - препарат на основе щавелевой кислоты («Shandong Deshang Chemical Co., Ltd.», Китай) и тимола («Hunan Insen Biotech Co., Ltd.», Китай) (4-й класс опасности, СанПин 1.2.25.84-10). Два препарата (амитраз и тимол + щавелевая кислота) разбрызгивали из пульверизатора на трутневый расплод в 2-кратной повторности через 7 сут. Препарат с флувалинатом применяли в виде полосок, которые располагали по обе стороны рамки с трутневым расплодом. Воздействие противоварроозных препаратов оценивали по показателям качества спермы и массы тела трутней в возрасте 26-30 сут. Сперму отбирали методом искусственной стимуляции выворачивания эндофаллоса у половозрелых трутней в возрасте 26-30 сут. Определяли концентрацию сперматозоидов, подвижность, жизнеспособность, морфологию (дефекты, аномалии). При оценке жизнеспособности сперматозоидов методом флуоресцентной микроскопии применяли флуорохром Hoechst 33258 («Пан-Эко», Россия) и PI («Химмед», Россия). Исследования проводили на биологическом люминесцентном светодиодном микроскопе МИКРОМЕД 3ЛЮМ LED (ООО «Наблюдательные приборы», Россия) при увеличении ½400. Для определения деформации головок сперматозоидов использовали метод быстрого дифференцированного окрашивания набором реагентов Диахим-Дифф-Квик (ООО «НПФ «АБРИС+», Россия). Установлено, что обработка акарицидами влияет на массу трутней в пчелиной семье. Существенное снижение массы тела отмечали при использовании препаратов с флувалинатом и щавелевой кислоты с тимолом - максимальная масса трутней оказалась меньше на 10-20 мг (р function show_abstract() { $('#abstract1').hide(); $('#abstract2').show(); $('#abstract_expand').hide(); }
Бесплатно
Статья научная
Для получения продукции животноводства, соответствующей санитарно-гигиеническим нормативам, необходимо обосновать допустимые пределы суточного поступления свинца с рационом в организм сельскохозяйственных животных. В настоящей работе на основании разработанной нами модели впервые определены параметры транспорта свинца между периферической кровью, органами и мышечной тканью в зависимости от суточной концентрации металла в рационе и длительности его поступления в организм. Нашей целью была разработка и параметризация камерной модели перехода свинца из периферической крови в органы и мышечную ткань овец при хроническом поступлении металла с рационом. Эксперименты проводили на 27 овцах ( Ovis aries ) романовской породы в 2012 году. Возраст животных - 1-1,5 года, масса тела - 33,5±0,7 кг. Овец содержали в боксах по 4-5 гол. в условиях вивария Всероссийского научно-исследовательского института физиологии, биохимии и питания (ВНИИФБиП, г. Боровск, Калужская обл.). Кормление осуществлялось 2 раза в сутки при свободном доступе к воде. Животные были разделены на четыре группы: I группа (контроль) - 4 гол., II группа - 5 гол., III и IV группы - по 9 гол. Содержание свинца в рационе составляло для животных II группы 5 мг•кг-1 (1 МДУ), для III группы - 25 мг•кг-1 (5 МДУ), для IV группы - 150 мг•кг-1 (30 МДУ). Нитрат свинца Pb(NO3)2 скармливали с комбикормом 1 раз в сутки с учетом количества корма (в среднем 2 кг), поступающего в желудочно-кишечный тракт. Для этого 100 г комбикорма смешивали с 50 мл раствора нитрата свинца определенной концентрации. При этом суточное поступление металла для овец II группы составило 10 мг/гол., III группы - 50 мг/гол., IV группы - 300 мг/гол., или 0,3, 1,5 и 9 мг•кг-1 массы тела. Образцы крови брали из яремной вены до кормления перед началом эксперимента (фон), а также на 30-е, 60-е и 90-е сут. В течение срока исследования проводили убой животных: до затравки - 1 гол.; на 30-е и 60-е сут - по 1 гол. из II группы и по 3 гол. из III и IV групп; на 90-е сут - по 3 гол. из каждой группы. Закономерности распределения и накопления свинца в органах и тканях овец были проанализированы с использованием математической модели, в которой печень, почки, селезенка, легкие, сердце и мышечная ткань представлены в виде отдельных камер, физиологически связанных между собой транспортными коммуникациями. Установлены изменения констант скорости перехода свинца из периферической крови в разные органы и мышечную ткань в зависимости от содержания металла в рационе и продолжительности его поступления в организм. Определены параметры, характеризующие соотношение констант скорости перехода свинца из крови в органы и обратно, из органов в кровь. Показано, что значения параметров для печени и почек относительно других органов и тканей (селезенка, легкие, сердце и мышечная ткань) ниже соответственно в 10 и 100 раз. Проведен сравнительный анализ экспериментальных данных и расчетов на модели. Степень совпадения результатов показывает, что камерная модель удовлетворительно описывает переход свинца из периферической крови в органы и мышечную ткань овец. Разработанная математическая модель рекомендована для оценки и прогноза безопасности продукции овцеводства.
Бесплатно
Статья научная
Предложена формализованная теория идентификации генотипов по фенотипам в современных селекционных технологиях. В основу теории положены математические модели взаимодействия «генотип—среда», для которых решается обратная информационная задача оценивания величин ненаблюдаемых воздействий семи генетико-физиологических систем на выбранные количественные признаки, подлежащие селекционному улучшению.
Бесплатно
Статья научная
Рассматриваются принципиально новые подходы к решению задач подбора родительских пар (сортов) для скрещивания и прогноза эколого-генетического портрета будущего нового сорта. Предложен алгоритм управления селекционным процессом на базе математических моделей взаимодействия «генотип—среда», заключающийся в последовательном выборе вариантов взаимодополняющих эколого-генетических портретов потенциальных родителей и прогнозировании результирующих количественных селекционных признаков. При этом выбор вариантов осуществляется до требуемой степени совпадения прогнозируемых и заданных селекционных признаков. При наличии управляемости экологическими факторами такой выбор дополняется оптимизацией параметров среды, чем обеспечивается максимальное использование эколого-генетического потенциала родителей и последующее повышение надежности идентификации генотипов потомства по их фенотипам.
Бесплатно
Математическое моделирование роста растений на основе экспериментальных данных
Краткое сообщение
Рассматривается проблема идентификации математических моделей роста, используемых для прогнозирования и управления продуктивностью растений. Основное внимание уделено эффективным методам и алгоритмам оценки параметров моделей роста по экспериментальным данным. Обоснована методика и программно-алгоритмическое обеспечение по идентификации математических моделей роста растений в часовом и суточном масштабе времени. Обсуждается возможность использования предложенных моделей для решения различных исследовательских и научно-практических задач.
Бесплатно
Статья научная
Лавандины (Lavandula х intermedia Emeric ex Loisel.) - стерильные межвидовые гибриды Lavandula angustifolia Mill. х L. latifolia Medic. представляют большой интерес для эфиромасличной промышленности. Они превосходят используемые сорта лаванды по урожайности растительного сырья и выходу эфирного масла в 1,5-2,0 раза, а по сбору эфирного масла с единицы площади - в 4 раза. Мировое производство лавандинового масла составляет 1200 тыс. т, тогда как лавандового - 200 тыс. т. Однако у лавандина по сравнению с лавандой качество эфирного масла ниже вследствие присутствия значительных количеств камфары, 1,8-цинеола и борнеола, кроме того, дальнейшее вовлечение лавандина в селекцию невозможна из-за стерильности растений. Основная задача в селекции лавандина - улучшение качества за счет снижения содержания нежелательных компонентов в сырье до минимума. С целью создания лавандина с высоким качеством эфирного масла мы впервые экспериментально синтезировали тетраплоидные формы L. angustifolia и L...
Бесплатно
