Статьи журнала - Сельскохозяйственная биология
Все статьи: 1632
Аллелопатическая активность ароматических растений в системе растение-почва-микробный ценоз
Статья научная
Представлен обзор данных литературы и собственных исследований авторов, посвященных аллелопатической активности и толерантности растений в агроэкосистеме. Дана характеристика основных направлений исследований ароматических растений. Проведена комплексная оценка аллелопатической активности ароматических растений в системе растение-почва-микробный ценоз. Обсуждается актуальность поднятых вопросов в связи с неблагоприятной экологической ситуацией. Рассматриваются основные направления практического использования ароматических растений.
Бесплатно
Аллелопатическая активность у семян овощных сельдерейных культур
Статья научная
Исследовали стабильность проявления аллелопатической активности у овощных сельдерейных культур. Объектами-донорами служили семена сельдерея корневого ( Apium graveolens ) сорта Купидон, петрушки корневой ( Petroselinum crispum ) сорта Любаша, пастернака ( Pastinaca sativa ) сорта Кулинар и укропа ( Anethum graveolens ) сорта Кентавр; объекты-тестеры - семена редиса ( Raphanus sativus ), салата ( Lactuca sativa ), капусты японской ( Brassica chinesis var. japonica ), кресс-салата ( Lepidium sativum ), горчицы ( Brassica juncea ). Концентрация экстракта из семян доноров составляла 2,5; 5,0 и 10,0 %, в качестве контроля использовали воду. Изученные сельдерейные культуры, как правило, имели отрицательное значение эффекта ОАС (общая адаптивная способность). Для укропа и сельдерея корневого было характерно сильное, но нестабильное проявление аллелопатии. Они полностью подавляли прорастание семян некоторых культур, в том числе салата и кресс-салата. Петрушка корневая и пастернак характеризовались менее значительным и более выравненным проявлением аллелопатической активности. Контроль оказался самым стабильным вариантом. Взаимоотношения доноров и тестеров представляют интерес как модельный объект для изучения явления аллелопатии с привлечением математико-статистических методов.
Бесплатно
Аллелопатические свойства почвы как фактор плодородия
Статья научная
Исследовали физиолого-биохимическую активность прижизненных корневых выделений и продуктов разложения биомассы сельскохозяйственных растений. Оценивали аллелопатические свойства почвы при использовании различных видов органических удобрений, различающихся по содержанию органического вещества.
Бесплатно
Аллельная вариабельность гена ингибитора амилаз AI у сортов и линий картофеля
Статья научная
Экономическая эффективность сорта картофеля обусловлена не только урожайностью, но и сохранностью вкусовых качеств в процессе хранения. Хранение клубней картофеля при низких температурах приводит к деградации крахмала и накоплению редуцирующих сахаров, которые при термической обработке ухудшают вкусовые качества, а также участвуют в реакции образования канцерогена акриламида. Крахмал разрушается до более простых соединений гидролитически и фосфолитически. Гидролитическое расщепление крахмала осуществляют гидролазы, в том числе a- и b-амилазы, которые могут проявлять различную активность в зависимости от ткани, типа органа, клеточной локализации, а также вида растения. Активность амилаз регулируется посттрансляционно ингибитором амилаз (AI), который, связываясь с амилазой, блокирует активный сайт фермента либо изменяет его конформацию, тем самым снижая каталитическую активность. Однако, несмотря на важность роли AI, данные о первичной последовательности как гена, так и кодируемого им белка у представителей рода Solanum крайне ограничены. В представляемой работе нами были получены и проанализированы последовательности гена ингибитора амилаз AI у 36 сортов и линий картофеля отечественной и зарубежной селекции. При этом было выявлено два типа кодирующей последовательности длиной 621 и 630 п.н. в зависимости от наличия 9-нуклеотидной вставки GGTGCAWTT в 3´-области. Анализируемый ген характеризовался крайне высоким уровнем полиморфизма: экзонные последовательности содержали 134 SNPs (singe nucleotide polymorphisms) (21,3 %), которые приводили к 69 замещениям аминокислотных остатков в кодируемом белке (33,0 %). Инсерция GAI/F202 в С-терминальной области AI соответствовала 3´-вставке в последовательности гена. Из выявленных 69 замещений аминокислотных остатков только 11 считаются радикальными и могут приводить к изменению конформации белка. Все анализируемые сорта картофеля были гетерозиготными по указанному гену, и поэтому им соответствовало несколько аллельных вариантов гена. Всего мы выявили 70 аллельных вариантов нуклеотидной последовательности и 69 вариантов - аминокислотной. Наибольшее число нуклеотидных замен между аллельными вариантами гена обнаружено у сортов Люкс (18 замен), Ирбитский (17 замен) и Гала (16 замен). При этом наибольшее число замещений аминокислотных остатков в белках, кодируемых аллельными вариантами гена, было найдено у сортов Гала (9 замен) и Горняк (8 замен).
Бесплатно
Статья научная
Экономическая эффективность сельскохозяйственного производства картофеля зависит не только от количества и качества собранного урожая, но и от условий и сроков хранения клубней, основу питательной и технической ценности которых определяет содержание крахмала. При воздействии низких температур крахмал расщепляется на редуцирующие сахара, что значительно ухудшает потребительские качества клубней. Растительные инвертазы катализируют необратимый гидролиз сахарозы до глюкозы и фруктозы. Однозначно показано, что кислая вакуолярная инвертаза ( Pain-1 ) играет основную роль в холодовом осахаривании клубней картофеля. Настоящая работа посвящена оценке генетического потенциала и характеристике аллельного полиморфизма гена Pain-1, связанного с хозяйственно важными признаками, у отечественных и зарубежных форм картофеля, которые в настоящее время активно используются в селекционных программах. В настоящей работе исследован полиморфизм 5-7-го экзонов гена кислой вакуолярной инвертазы у 69 образцов сортов и линий картофеля российской и зарубежной селекции. В последовательностях выявлено 66 SNPs, из которых 25 описаны впервые (SNP1628, SNP1648, SNP1700, SNP1709, SNP1717, SNP1724, SNP1726, SNP1738, SNP1788, SNP1794, SNP1797, SNP1808, SNP1815, SNP1818, SNP1831, SNP1837, SNP1847, SNP1861, SNP1865, SNP1872, SNP1885, SNP1886, SNP1890, SNP1907, SNP1909). В составе исследуемого участка была найдена значимая замена SNP1544 (C/A), которая коррелирует с повышенным содержанием крахмала в клубнях и находится в гомозиготном состоянии у сортов казахстанской селекции Улан и Астана. Из 42 SNPs в экзонных последовательностях 27 приводили к аминокислотным заменам. У большинства образцов имелись одиночные аминокислотные замены. Максимальным числом замен (семь-восемь) характеризовались сорт Жуковский ранний и линии 165 и 162; у сорта Фрителла и линии 84 замен относительно референсной последовательности не обнаружили. Полученные данные позволяют сделать вывод о высоком полиморфизме фрагмента гена Pain-1 у изученных образцов. В результате выявлены 78 аллельных вариантов фрагмента гена Pain-1 (64 - специфичные, 14 - общие для нескольких образцов), что в дальнейшем может использоваться в селекции для создания сортов с повышенным содержанием крахмала.
Бесплатно
Аллергены и генетическая трансформация растений
Статья научная
Основное внимание уделено вопросам риска появления аллергенов в продуктах питания, полученных из генетически модифицированных растений. Рассматриваются потенциальные последствия создания генетически модифицированных растений. Обсуждается возможность использования методов генетической инженерии растений с целью уменьшения количества или полного удаления аллергенов или аллергенных эпитопов, присутствующих в пище.
Бесплатно
Анаболические гормоны в животноводстве: метаболизм и методы определения (обзор)
Статья обзорная
Бесплатно
Статья научная
При культивировании трансгенной пшеницы существует возможность вертикального переноса генов от генно-модифицированных к обычным сортам вследствие переноса пыльцы, переопыления и образования семян, гибридных по трансгенам. Использовав в качестве доноров пыльцы трансгенную гомозиготную линию яровой пшеницы сорта Андрос, которая содержит гетерологичные последовательности гена bar, придающего устойчивость к гербицидам на основе фосфинотрицина, и гена зеленого флуоресцентного белка gfp, мы продемонстрировали вертикальный перенос трансгенов у пшеницы в естественных условиях при удалении нетрансгенных растений того же сорта от генно-модифицированных на расстояние 1, 2 и 3 м. В результате 2-летних исследований показана зависимость частоты переноса трансгенов от направления господствующих ветров и удаления нетрансгенных растений относительно трансгенных. Частота вертикального дрейфа трансгенов в семенах нетрансгенных растений на полевых участках варьировала от 0,000 до 0,797 %. Трансгенный статус гибридных семян был подтвержден устойчивостью к примененному гербициду, флуоресценцией тканей, наличием последовательности трансгенов в геноме растений (данные ПЦР и ПЦР с обратной транскрипцией), а также характерным наследованием трансгенов в следующем семенном поколении. Подобные эксперименты проведены в России впервые.
Бесплатно
Статья научная
Ранний этап онтогенеза, во время которого растения наиболее чувствительны к дефициту влаги, - одна из самых критичных фаз в их развитии. Мягкая пшеница ( Triticum aestivum L.) относится к наиболее распространенным в мире и в Российской Федерации ценным культурам. В процессе естественного и искусственного отбора на территории России сформировались две существенно различающиеся по стратегии адаптации к засухе экологические группы пшеницы - лесостепной западносибирский и степной волжский экотипы. Для регионов Западной Сибири характерна весенняя засуха, в связи с чем растения пшеницы лесостепного западносибирского экотипа отличаются замедленным ростом на начальном этапе онтогенеза. В юго-восточных районах европейской части России, в частности в Поволжье, засуха наблюдается позднее, и сорта степного волжского экотипа, наоборот, интенсивно растут в начале вегетации, чтобы максимально развить разветвленную сеть корней к наступлению летней засухи. В настоящей работе впервые выявлены индуцированные засухой изменения в гормональном балансе и содержании аминокислоты пролина у лесостепного западносибирского и степного волжского экотипов пшеницы на начальном этапе онтогенеза. Цель работы состояла в оценке физиолого-биохимических показателей растений пшеницы сортов Зауральская Жемчужина (лесостепной западносибирский экотип) и Экада 70 (степной волжский экотип) в начальную фазу их онтогенеза в норме и в условиях засухи. В первой серии экспериментов семена раскладывали по 15 шт. в чашки Петри на фильтровальную бумагу, смоченную 5 мл растворов концентрированной сахарозы (4 %, 8 % и 12 %), моделирующих засуху. Чашки Петри помещали в термостат и проращивали семена в темноте при 22 °С в течение 3 сут. В качестве контроля использовали семена, пророщенные на дистиллированной воде. На 3-и сут рассчитывали энергию прорастания семян, которую определяли по соотношению (%) числа проросших семян к общему числу взятых для проращивания. У проросших семян измеряли длину главного корня. Во второй серии провели вегетационные опыты в контролируемых условиях. Семена высевали в емкости объемом 15 л (по 30 растений в каждой, глубина посева 4-5 см, расстояние между рядками 2,5 см, расстояние между растениями в ряду 2,5 см). Часть растений подвергалась ранней почвенной засухе. При ее моделировании полив не проводили до достижения значения 30 % влажности от полной влагоемкости почвы (ПВП). В контроле поддерживали влажность 70 % от ПВП. На 7-е, 8-е и 9-е сут измеряли сырую и сухую массу контрольных и подверженных действию почвенной засухи проростков. Содержание цитокининов (ЦК), индолилуксусной (ИУК) и абсцизовой (АБК) кислот в 10 проростках пшеницы (сырая масса 0,9-1,0 г) на 7-е, 8-е и 9-е сут определяли методом иммуноферментного анализа (ИФА) с использованием специфичных кроличьих антител и меченных пероксидазой антикроличьих антител. Также осуществляли экстракцию и определяли содержание свободного пролина. Установлено, что имитирующие засуху концентрированные растворы сахарозы снижали энергию прорастания семян и ингибировали длину главного корня у 3-суточных проростков пшеницы обоих экотипов. Необходимо отметить, что ингибирование прорастания семян и торможение роста главного корня было выражено гораздо сильнее у сорта Зауральская Жемчужина. Почвенная засуха также подавляла рост 7-9-суточных проростков, причем опять же этот процесс был более выражен у растений сорта Зауральская Жемчужина. Выявлен дисбаланс фитогормонов у 7-9-суточных проростков обоих сортов, связанный с индуцированным засухой накоплением АБК, падением содержания ЦК и особенно ауксинов. Однако в проростках сорта Экада 70 амплитуда сдвигов в гормональном балансе, вызываемых засухой, оказалась заметно меньше в сравнении с растениями сорта Зауральская Жемчужина. Также обнаружено, что почвенная засуха приводила к повышению содержания аминокислоты пролина - важного осмопротектора, при этом более высокая концентрация пролина была характерна для 7-9-суточных проростков сорта Экада 70 как в норме, так и при стрессе. Совокупность полученных результатов свидетельствует о более высокой засухоустойчивости растений степного волжского экотипа в сравнении с представителями лесостепного западносибирского экотипа на начальном этапе онтогенеза, что может быть обусловлено меньшей амплитудой стресс-индуцированных сдвигов в содержании фитогормонов и повышенным содержанием осмопротектора пролина у растений степного волжского экотипа.
Бесплатно
Краткое сообщение
Оптимизировали условия электрофореза в горизонтальном крахмальном геле применительно к изоферментам возбудителя ложной мучнистой росы подсолнечника (Plasmopara halstedii (Farl.) Berl. et de Toni) и оценивали степень изоферментного полиморфизма у разных рас популяции.
Бесплатно
Анализ локусов, кодирующих факторы патогенности Haemophilus parasuis
Статья научная
Гемофилезный полисерозит свиней (болезнь Глессера, возбудитель - Haemophilus parasuis, грамотрицательная бактерия семейства Pasteurellaceae ) считается одним из значимых бактериальных инфекционных заболеваний и наносит существенный экономический ущерб отрасли. У свиней бактерии этого вида входят в состав нормальной микрофлоры верхних дыхательных путей, но существуют штаммы H. parasuis, способные преодолевать колонизационную резистентность животных и вызывать болезнь. Появлению вирулентных штаммов способствует высокая генетическая изменчивость бактерий. Штаммы возбудителя различаются по вирулентным, серологическим и генетическим свойствам. Поиск различий в геноме высоковирулентных и авирулентных изолятов выявил множество генов факторов патогенности. Целью нашей работы было определение маркеров патогенности у представителей H. parasuis, выделенных на территории Российской Федерации с 2000 по 2011 год. Мы провели генетический скрининг 6 штаммов и 23 изолятов на наличие 10 факторов патогенности. Принадлежность изучаемых штаммов и изолятов к виду H. parasuis контролировал по биохимическим признакам и с помощью PCR в реальном времени (real-time PCR). Гены, которые предположительно связаны с патогенностью, выявляли методом PCR с десятью парами праймеров. Установлено присутствие всех потенциальных факторов патогенности (соответствующие локусы - vtaA, fhuA, hhdA, hhdB, nhaC, cirA, HAPS_0254, sclB7, sclB11 и phage_related ) в разных комбинациях. Среди 28 штаммов и изолятов H. parasuis, выделенных на территории РФ, ген vtaA встречался у всех представителей, гены sclB7 и sclB11 - соответственно в 24 и 25 случаях, гены cirA - в 18 из 28, fhuA, HAPS_0254 и hhdA - в 15 из 28, hhdB - в 14 из 28, nhaC - в 12 из 28, phage_related - лишь в 3 из 28 образцов. Более половины (15 из 28 - LUB, Уральский ДЕП, MB, СК-1-ДЕП, SK3, Краснодар, Ботово-2, Ботово-5, Ботово-7, IL2, AI4, V171, SH6, SW124, VN) обладали уникальным набором генов, не описанным до настоящего времени в литературе. При сопоставлении с данными о патогенности изучаемых штаммов для свиней и лабораторных животных, полученными ранее (А.В. Потехин с соавт., 2007) интересным оказался тот факт, что штаммы ИЛ-1-ДЕП, КОМИ ДЕП и изолят Надеево-2, обладающие набором генов, характерных для патогенных штаммов 13-го, 14-го и 15-го серотипов, проявили соответственно высоковирулентные, средневирулентные и авирулентные свойства. Также в нашем исследовании было показано, что авирулентные штамм СК-1-ДЕП и изоляты Ботово-2 и Надеево-2 содержат ген vtaA группы 1, ранее считавшийся типичным только для потенциально вирулентных штаммов. Кроме того, следует отметить, что представляемая работа дополняет крайне немногочисленные исследования, в которых гены, кодирующие потенциальные факторы патогенности, выявляли у полевых изолятов.
Бесплатно
Статья научная
Проблема поражения картофеля заболеваниями, вызванными грибами и грибоподобными организмами, актуальна для всех регионов мира, где возделывается эта культура, поскольку именно они наносят растениям самый значительный ущерб (A. Bernreiter, 2017). Традиционные подходы для идентификации патогенов картофеля нацелены на детекцию конкретного патогена и не учитывают ни другие (часто неизвестные) патогены, ни полезную микробиоту филлосферного сообщества, нарушения которой также могут стать одной из причин заболеваний. В нашей работе впервые исследована патогенная и непатогенная грибная и грибоподобная микрофлора с применением метагеномного подхода. Впервые показано, что реальная картина имеет комплексный и не вполне однозначный характер (например, основной патоген может быть минорным компонентом всего сообщества). Таксономический анализ сообществ, полученных по обоим вариантам праймеров, выявил в образце с поражением типа альтернариоз патогенный гриб рода Alternaria . Использование праймеров для амплификации региона ITS1 позволило обнаружить наличие оомицета Phytophthora и диагностировать присутствие фитофторы при обоих типах поражения. Целью нашей работы была максимально полная идентификация видового состава грибов и грибоподобных организмов, участвующих в фитопатогенезе листьев картофеля, с применением высокопроизводительного секвенирования и двух вариантов универсальных праймеров. Для анализа сообществ из образцов листьев картофеля сорта Никулинский, пораженных заболеваниями альтернариозного и фитофторозного типов, выделили ДНК, которую в дальнейшем использовали для создания ампликонных библиотек фрагментов ITS1 и ITS2 и высокопроизводительного секвенирования на приборе Illumina MiSeq («Illumina, Inc.», США). В процессе биоинформатической обработки данных при помощи программного обеспечения Illumina и программного пакета PIPITS (H.S. Gweon с соавт., 2015), получили 187 ОТЕ (операционные таксономические единицы) и 113 филотипов для библиотеки ITS1, 249 ОТЕ и 127 филотипов для ITS2. Последующее аннотирование ОТЕ и таксономический анализ сообществ проводились в программе QIIME (J.G. Caporaso с соавт., 2010), коэффициенты разнообразия внутри сообщества рассчитывались при помощи программного пакета PAST (Ø. Hammer с соавт., 2001). Сравнительная характеристика сообществ грибов и грибоподобных организмов, полученных для обоих видов поражения с использованием различных универсальных праймеров для ITS1 и ITS2, показала, что из выбранных праймеров только первая пара подходит для детекции фитофторы и дает более выравненную картину сообщества. Инструментов автоматического аннотирования результатов секвенирования оказалось недостаточно для объективной идентификации альтернарии в образцах, в связи с чем мы использовали методы ручного поиска по последовательностям в программе BLASTn (S.F. Altschul с соавт., 1990). Поскольку пара праймеров для ITS2 не учитывала присутствие фитофторы в образцах, дальнейший сравнительный анализ сообществ, характерных для двух типов поражения, проводился с использованием данных только по библиотеке ITS1. Результаты таксономического анализа показали, что на пораженных участках при обоих типах патогенеза формировалось довольно богатое сообщество грибов и грибоподобных организмов, причем в случае с поражением по типу фитофтороза доля соответствующего патогена в сообществе составляет около 30 %, а в варианте с альтернариозом - всего 2,07 %, тогда как значительная часть (около 15 %) приходится на фитофтору, что не исключает так называемого вторичного поражения. Таким образом, в сообществах, сформировавшихся на участках, пораженных заболеванием, доля патогенов составляет не более 30 %, что свидетельствует о выраженной динамике таксономического состава в зоне поражения. Очевидно, что методы высокопроизводительного секвенирования имеют весьма высокий потенциал в фундаментальных и прикладных исследованиях заболеваний растений, имеющих микробиологическую природу.
Бесплатно
Анализ полиморфизма гена дисферлина у генофондных пород кур
Статья научная
Дисферлин относится к белкам, участвующим в репарации мышечной мембраны. Предполагается, что некоторые мононуклеотидные замены в гене дисферлина ( DYSF ) связаны с формированием мышечной массы у домашней птицы. В настоящей работе впервые у кур породы русская белая выявлены четыре мононуклеотидные замены, находящиеся в 32-м интроне на 4-й хромосоме, - rs317801013 (G/A) в позиции 90672849, rs16455118 (С/A) в позиции 90672756, rs318045896 (A/G) в позиции 90672862, T/G в позиции 90672805. Мононуклеотидный полиморфизм T/G на 4-й хромосоме в позиции 90672805 представлен для регистрации в базу данных ENSEMBL, поскольку у вида Gallus gallus был выявлен впервые. Также впервые проведен анализ частоты встречаемости генотипов и отклонения наблюдаемого распределения генотипов от ожидаемого при равновесии Харди-Вайнберга у генофондных кур породы русская белая по всем вышеуказанным заменам в гене дисферлина. Целью работы было изучение мононуклеотидных полиморфизмов (SNPs) гена дисферлина у генофондных пород кур и выявление возможных ассоциаций полиморфизмов гена DYSF с хозяйственно ценными характеристиками. Материалом для исследования служили куры мясного (корниш), яичного направления (русская белая, род-айланд, аврора, австролорп черно-пестрый, ленинградская ситцевая) и декоративные породы (русская хохлатая, брама светлая, голошейная) из генофондной популяции Генетической коллекции редких и исчезающих пород кур (ВНИИГРЖ, г. Санкт-Петербург-Пушкин). ДНК выделяли фенольным методом из крови, взятой из подкрыльцовой вены. Для анализа полиморфизма rs16455118 пользовались базой данных, полученной в результате генотипирования с применением чиповой технологии Illumina Chicken 60K SNP iSelect BeadChip («Illumina, Inc.», США). Проанализирована частота встречаемости генотипов АА , АС , СС и отклонения наблюдаемого распределения генотипов от ожидаемого при равновесии Харди-Вайнберга у генофондных кур по замене аденина на цитозин в гене дисферлина (rs16455118). Достоверность полученных данных оценивали с применением критерия χ2 Пирсона. Полиморфизм гена дисферлина анализировали методом секвенирования участка гена DYSF размером 237 п.н. на 4-й хромосоме у 76 кур породы русская белая. Провели анализ международных баз генетических данных NCBI и ENSEMBL для идентификации выявленных замен. По четырем обнаруженным заменам проведен анализ частоты генотипов и аллелей. В результате генотипирования 185 кур с использованием чиповой технологии Illumina Chicken 60K SNP iSelect BeadChip был выявлен мононуклеотидный полиморфизм rs16455118. Наблюдали смещение частоты встречаемости аллелей в сторону увеличения гетерозиготных генотипов АС у кур декоративного направления, генотип АА присутствовал в меньшинстве. У кур яичного направления наибольшую частоту встречаемости имел гомозиготный генотип АА , генотип СС был малочисленным, а у популяции кур породы аврора полностью отсутствовал. Мясная порода корниш имела более равномерное распределение генотипов в сравнении с декоративными и яичными. Мы секвенировали участок гена дисферлина размером 237 п.н., расположенный на 4-й хромосоме у кур породы русская белая, и обнаружили четыре мононуклеотидные замены, находящиеся в 32-м интроне. Мононуклеодидные замены G/A (rs317801013), С/А (rs16455118), A/G (rs318045896) соответствовали заменам в геноме кур, зарегистрированным в международных генетических базах данных NCBI (https://www.ncbi.nlm.nih.gov/SNP) и ENSEMBL (https://www.ensembl.org/index.html). Мононуклеотидный полиморфизм T/G в позиции 90672805 выявлен впервые. Сдвиг генетического равновесия, который наблюдался у генофондных кур породы русская белая, свидетельствует об эффекте основателя либо селекционном давлении на район мононуклеотидной замены rs16455118. Практически полное отсутствие гетерозигот у яичных пород кур может указывать на инбридинг или сильное селекционное давление. Полученные результаты в дальнейшем могут быть использованы для поиска ассоциаций с показателями продуктивности у кур для создания системы молекулярно-генетических маркеров, что позволит ускорить селекционный прогресс.
Бесплатно
Статья научная
Изучение совместной контаминации продовольственного зерна микотоксинами, накопление и анализ данных об уровнях и частоте их обнаружения является основой для оценки риска здоровью населения и разработки мер для его снижения. В настоящей работе впервые представлены данные о загрязненности продовольственного зерна пшеницы, кукурузы, ячменя, овса и ржи 28 микотоксинами. В их число вошли регламентируемые в продовольственном зерне микотоксины дезоксиниваленол (ДОН), Т-2 токсин (Т-2), зеараленон (ЗЕА), фумонизины В1 и В2 (ФВ1, ФВ2), афлатоксин В1 (АФЛ В1), охратоксин А (ОТА), их структурные производные (3- и 15-ацетилдезоксиниваленол (3- и 15-АцДОН), ниваленол (НИВ), фузаренон Х (ФУЗХ), НТ-2 токсин (НТ-2), Т-2 триол, неосоланиол (НЕОС), α- и β-зеараленол (α- и β-ЗЕЛ), афлатоксины В2, G1, G2 (АФЛ В2, G1, G2), стеригматоцистин (СТЦ)), микотоксины грибов рода Alternaria тентоксин (ТЕ), альтенуен (АЛТ), альтернариол (АОН) и его метиловый эфир (АМЭ), а также цитринин (ЦИТ), цитреовиридин (ЦТВ), микофеноловая (МФК) и циклопиазоновая (ЦПК) кислоты. Методом высокоэффективной жидкостной хроматографии в сочетании с тандемным масс-спектрометрическим детектированием (ВЭЖХ-МС/МС) проанализировано 162 образца зерна урожая 2018 года из семи федеральных округов Российской Федерации - Центрального, Приволжского, Уральского, Сибирского, Дальневосточного, Южного и Северо-Кавказского. В продовольственном зерне пшеницы из Центрального, Приволжского, Уральского и Сибирского ФО превалировали альтернариатоксины, в образцах из Краснодарского края - фузариотоксин ДОН. Помимо них образцы были контаминированы Т-2 и НТ-2 токсинами, ОТА, ЦИТ, ЗЕА и МФК. В образцах зерна кукурузы из Южного и Северо-Кавказского ФО основными контаминантами оказались фумонизины (ФВ1 или ФВ1 + ФВ2) и ДОН (ДОН или ДОН + 15-АцДОН). В трети образцов обнаружили МФК и НЕОС. Токсины Alternaria в зерне кукурузы детектированы не были. Среди фузариотоксинов в зерне ячменя присутствовали Т-2 и НТ-2, в образцах из южных регионов России - также ФВ1, а токсины Alternaria оказались более характерны для образцов из Центрального, Приволжского, Уральского и Сибирского федеральных округов. В образцах зерна ржи и овса, вне зависимости от региона, чаще других микотоксинов обнаруживали альтернариатоксины; также детектировали Т-2 и НТ-2, НЕОС, ЦИТ. Исследованные образцы ячменя, овса и ржи не были контаминированы ДОН даже в следовых количествах. Впервые получены данные об обнаружении ЦТВ в продовольственном зерне пшеницы, ячменя и кукурузы. Таким образом, микотоксикологический скрининг позволил выявить микотоксины, наиболее характерные для региона произрастания и вида культуры. Полученные для продовольственного зерна результаты хорошо коррелируют с имеющимися данными о зараженности отечественного зерна продуцентами микотоксинов и контаминации непродовольственного зерна. С точки зрения безопасности для потребителя обращает на себя внимание высокая частота обнаружения ОТА (7,4 % всех исследованных образцов) и превышение максимально допустимого уровня в 45 % положительных проб.
Бесплатно
Статья научная
Классические генетические методы сохраняют актуальность при решении вопросов наследуемости и наследования признаков в селекционной практике. Томат ( Solanum lycopersicum L.) хорошо изучен генетически, но для решения конкретной селекционной задачи необходимы специальные подходы. Анализ наследуемости основных селекционно ценных признаков в поколении F1, проведенный в 2009-2011 годах на базе коллекции маркерных мутантов томата, позволил установить ряд закономерностей. Так, нами впервые было показано, что основные характеристики продуктивности, средняя масса одного плода (h2 = 0,99) и среднее число плодов на растении (h2 = 0,96) у томата наследуются по материнской линии, а низкорослость (h2 = 0,83) и скороспелость (h2 = 0,73) - по отцовской. В настоящей работе оценивается эффективность метода целевой гибридизации, разработанного нами ранее на основе результатов пребридинга. В качестве исходного материала для целевой гибридизации использовали крупноплодные высокопродуктивные материнские формы и карликовые скороспелые отцовские формы. Получили гибриды F1 и поколение F2 от самоопыления растений F1. Анализ наследования признака «карликовость» у трех гибридных комбинаций F2 с помощью критерия c2 подтвердил рецессивность гена d : наблюдалось менделевское расщепление растений по высоте (три части высокорослых и одна часть низкорослых). Из низкорослых форм с помощью дисперсионного анализа отобрали наиболее продуктивные и крупноплодные растения, от которых получили семена. У поколения F3 проанализировали сохранение признаков карликовости и крупноплодности. Исследование осуществили у шести родительских форм и трех гибридов F3 с помощью дисперсионного анализа. Скрещивание крупноплодной и высокорослой материнской формы с низкорослой отцовской у всех гибридов привело к снижению высоты растений до показателей низкорослого отца. Признак сохранился в поколении F3, что подтверждает сделанные ранее выводы о наследуемости низкорослости по отцовской линии. Наследуемость массы плода по материнской линии, установленная в пребридинговых исследованиях, также была подтверждена в поколении F3. Повышение средней массы плода (почти в 2 раза по сравнению с мелкоплодной отцовской формой) наблюдалось только у тех гибридов F3, которые происходили от крупноплодных материнских форм Вспышка и Крайний Север. Признак сохранялся в потомстве, несмотря на очевидное негативное влияние d генов на некоторые количественные показатели. Использование высокопродуктивной, но мелкоплодной материнской формы Мо 411 приводило к снижению массы плода у гибрида. Таким образом, признак «низкорослость» у Solanum lycopersicum L., который необходим для форм томата, выращиваемых по технологии многоярусной узкостеллажной гидропоники, наследуется по отцовской линии. Признак масса плода наследуется по материнской линии. Для получения низкорослых форм с плодами массой 30-50 г крупноплодные формы томата необходимо вовлекать в скрещивания в качестве материнских форм.
Бесплатно
Статья научная
Совместная инокуляция грибами арбускулярной микоризы и азотфиксирующими бактериями порядка Rhizobiales (ризобиями) способна стимулировать рост и развитие растений. Такое влияние может быть как проявлением синергического эффекта двух микроорганизмов на растение в многокомпонентной системе, так и результатом взаимного воздействия микроорганизмов друг на друга, однако механизмы, которые лежат в основе взаимного влияния микроорганизмов, остаются недостаточно полно изученными. В представленной работе впервые показано, что при совместной инокуляции растений гороха грибами арбускулярной микоризы и ризобиями важен способ внесения микроорганизмов. При последовательной инокуляции наблюдалась конкуренция микроорганизмов за нишу в растении. Нашей целью было изучение возможности использования комбинации штаммов грибов арбускулярной микоризы Rhizophagus irregularis BEG144 и ризобий Rhizobium leguminosarum bv. viciae RCAM 1026 для совместной инокуляции гороха посевного Pisum sativum L. У растений оценивали индукцию маркеров развития двух типов симбиоза, степень микоризации корней, а также биометрические показатели. Исследования проводили на проростках гороха сорта Frisson, выращенных в стерильных условиях. Для инокуляции использовали изолят гриба Rhizophagus ir-regularis BEG144. Получали инокулюм на основе микоризованных корней плектрантуса ( Plecthrantus australis ). Инокулюм вносили в увлажненный субстрат перед посадкой проростков гороха. Через 7 сут после посадки в систему вносили штамм ризобий Rhizobium leguminosarum bv. viciae RCAM 1026. Схема опыта включала следующие варианты: без инокуляции (контроль), R. leguminosarum (Rlv), R. irregularis (АМ), R. irregularis + R. leguminosarum (АМ + Rlv). Через 9 и 21 сут после посадки (через 2 и 14 сут после бактериальной инокуляции) собирали материал для анализа экспрессии генов - маркеров развития бобово-ризобиального симбиоза. На 21-е сут после посадки проводили сбор растений с целью определения их биометрических параметров, а также контроля развития симбиозов. Боковые корни обрезали и замораживали в жидком азоте. После выделения суммарной РНК синтезировали кДНК на матрице РНК с помощью обратной транскриптазы с использованием олиго(дT) праймеров и проводили анализ методом количественной ПЦР, совмещенной с обратной транскрипцией (ОТ-ПЦР) (CFX96 Real-Time, «Bio-Rad Laboratories», США). Было показано, что общая масса растений и масса корневой системы достоверно (р function show_abstract() { $('#abstract1').hide(); $('#abstract2').show(); $('#abstract_expand').hide(); }
Бесплатно
Статья научная
Применение некорневых подкормок в многолетних плодовых насаждениях оказывает положительный эффект благодаря способности растений поглощать воду вместе с растворенными в ней ионами и молекулами через кутикулу листьев. В статье изложены результаты 2-летних исследований влияния некорневых подкормок яблони сортов Прикубанское (схема размещения растений 4½1,2 и 4½0,6 м) и Зарница (схема размещения растений 5½2 м) комплексными удобрениями в сочетании с биоактивными веществами новосил и эпин на структуру листьев и содержание в них хлорофилла. В летний период в условиях недостаточной влагообеспеченности и негативного влияния повышенных температур воздуха листовые подкормки способствовали увеличению адаптационной устойчивости растений: усиливались мезоксерофитные свойства листового аппарата, повышалось содержание суммы хлорофиллов (а + b) в листьях. Сочетание минеральных удобрений с препаратом новосил было эффективно как при более разреженной схеме размещения деревьев, так и в высокоплотных насаждениях. Использование удобрений вместе с препаратом эпин оказалось более результативным в насаждениях с загущенной схемой посадки.
Бесплатно
Аномалии развития у потомков кур, подвергнутых хроническому воздействию
Статья научная
В задачи радиационной биологии и медицины входит изучение отдаленных последствий хронического действия радионуклидов йода на состояние здоровья потомков облученных животных и людей. После аварии на Чернобыльской АЭС интерес к этой проблеме возрос. Проводятся исследования разнообразных нарушений в эмбриогенезе и врожденных пороков развития у потомков, полученных от родителей, щитовидная железа которых была облучена радиоактивным йодом. Однако долгосрочные прогнозы хронического действия радиоактивных изотопов йода в ряду поколений пока не ясны. Целью настоящей работы стало изучение аномалий развития у потомков кур, подвергнутых хроническому воздействию 131I. Опыты проводили на курах русской белой породы и полученных от них потомках семи поколений. Родительское стадо разделили на 4 опытные (183 птицы) и 4 контрольные (150 птиц) группы. Птицам в опыте в течение 30 сут вводили равными порциями 131I в суточных количествах соответственно 0,11; 1,1; 2,1 и 4,6 МБк/кг. Через 3, 6 и 12 мес от начала введения изотопа от кур было получено потомство. В течение 1,5-2,5 лет проводилось ежедневное наблюдение за общим состоянием и выживаемостью этой птицы. Ее взвешивали, оценивали прохождение ювенальной линьки и интенсивность периодической линьки, проводили патологоанатомические исследования внутренних органов убитых и погибших особей. Всего было получено 2573 опытных и 2782 контрольных цыпленка. Потомки облученных 131I кур характеризовались повышенной постнатальной смертностью, ускоренным половым созреванием, что проявлялось более ранним наступлением ювенальной линьки и сроков снесения первого яйца, пониженной массой тела у половозрелой птицы. У потомков первых трех поколений птицы, которой вводили 131I в количестве 1,1 МБк/кг, были выявлены новообразования на челюстях, в области шеи и слизистой оболочки глаз. В 4-м и 5-м поколениях с частотой 0,75 % рождались уроды, аномалии которых были представлены в основном дефектами в области головы (отсутствие или деформация глаз, X-образный перекрест челюстей). В первых четырех поколениях у подопытных потомков старше 6-месячного возраста в мягких тканях тела с частотой 0,8-4,7 % обнаруживались новообразования, по строению сходные с лимфоретикулосаркомой. Основными причинами гибели потомков кур, пораженных 131I, были заболевания органов желудочно-кишечного тракта, печени, сердца, почек. По-видимому, повышенная смертность таких цыплят связана с изменениями, происходящими в процессе эмбриогенеза, в результате чего в ранние периоды постнатальной жизни организм имел несовершенные механизмы регуляции и приспособления.
Бесплатно
Статья научная
Агрегация форменных элементов крови оказывает существенное влияние на ее реологические свойства у продуктивных животных, в том числе у крупного рогатого скота, в течение всего онтогенеза. Фаза молочного питания - важный этап совершенствования многих физиологических механизмов, одним из которых служит становление эффективного сосудистого контроля над гемостатическими процессами. Мы изучали антиагрегационное влияние сосудов на форменные элементы крови у 39 телят черно-пестрой породы в течение фазы молочного питания. Кровь для исследований брали у животных на 11-е, 15-е, 20-е, 25-е и 30-е сут жизни. Оценивали активность перикисного окисления липидов (по содержанию тиобарбитуровой кислоты - ТБК), антиокислительный потенциал жидкой части крови (по ее антиокислительной активности), антиагрегационные свойства сосудов в отношении форменных элементов крови (в пробе с временной венозной окклюзией). Определяли количество агрегатов эритроцитов, свободных эритроцитов и сумму эритроцитов в агрегате, регистрировали агрегацию тромбоцитов и нейтрофилов. Вычисляли индексы контроля сосудов над суммой эритроцитов в агрегате, над количеством эритроцитарных агрегатов, над количеством свободных эритроцитов, индекс антиагрегационной активности сосудистой стенки и индекс торможения сосудистой стенкой агрегации нейтрофилов. На протяжении всего периода наблюдений у телят отмечалась стабильно невысокая активность перекисного окисления липидов в плазме. Содержание в ней ацилгидроперекисей колебалось с 1,44±0,17 до 1,47±0,25 D 233/мл, ТБК-активных продуктов - с 3,59±0,15 до 3,64±0,28 мкмоль/л. Ее антиокислительная активность оставалась практически неизменной. Выявлено повышение агрегации форменных элементов крови, которое сопровождалось постепенным ростом антиагрегационного влияния сосудистой стенки, обусловленного усилением выработки в ее эндотелии оксида азота и простациклина. Взаимосвязь этих процессов обеспечивает у телят молочного питания необходимые реологические свойства крови, во многом определяя адаптационные характеристики организма животных.
Бесплатно
Статья научная
Развитие резистентности микроорганизмов к антибиотикам во многом определяет результативность ветеринарных мероприятий. Изучение антибиотикорезистентности, мониторинг стад и правильно разработанные схемы лечения - меры, которые помогут уменьшить риск распространения патогенных и условно-патогенных микроорганизмов. Мастит высокопродуктивных коров (основной возбудитель Staphylococcus aureus ) - одно из наиболее изученных заболеваний, однако эффективность борьбы с ним в молочном животноводстве остается низкой. Целью нашей работы стало изучение развития резистентности штаммов S. aureus, выделенных из молока клинически здоровых молочных коров, на фоне применения антибиотиков разных групп. Объектом исследования были высокопродуктивные коровы черно-пестрой голштинизированной породы ( n = 1321, Калужская обл., 2016 год), предварительно двукратно вакцинированные противомаститным препаратом мастивак («Ovejero», Испания). В период лактации индивидуально от каждой коровы отбирали пробы молока. Видовую идентификацию штаммов S. aureus проводили по следующим критериям: оценка морфологии и результатов микроскопии колоний, выросших на среде Baird Parker Agar («HiMedia Laboratories Pvt., Ltd», Индия); наличие зон гемолиза на среде Azide Blood Agar Pronadisa («Conda», Испания) с добавлением 5 % дефибринированной бараньей крови; положительный результат плазмокоагуляции с использованием плазмы кроличьей цитратной сухой (ЗАО «ЭКОлаб», Россия); результаты биохимической идентификации с использованием микробиологических сред («ФБУН ГНЦ прикладной микробиологии и биотехнологии», Московская обл.) и панели API 20 STAPH («BioMerieux», Франция). В качестве референтного штамма использовали S. aureus ATCC 25923. Чувствительность выделенных микроорганизмов к десяти антибактериальным препаратам (ЗАО «Научно-исследовательский центр фармакотерапии», Россия) - пенициллину (PEN, 10 ED), оксациллину (OX, 10 мкг), гентамицину (GN, 10 мкг), эритромицину (ER, 15 мкг), линкомицину (LN, 15 мкг), рифампицину (RF, 5 мкг), ципрофлоксацину (CP, 5 мкг), ванкомицину (VA, 30 мкг), фузидину (FZ, 10 мкг), новобиоцину (NB, 5 мкг) определяли диско-диффузионным методом. Из 155 выделенных штаммов 104 (67,1 %) проявляли резистентность к одному и более антибиотикам. Наибольшее число штаммов оказались резистентными к новобиоцину (49,7 %), наименьшее - к ванкомицину (2,6 %). Следует отметить наличие антибиотикорезистентности к широко используемым в современной медицине препаратам нового поколения новобиоцину и ванкомицину. Наибольшей эффективностью из исследованных антибиотиков обладали гентамицин (81,9 %), рифампицин (86,5 %) и ванкомицин (97,4 %). Для оценки результативности антибиотикотерапии сформировали выборку коров, у которых были детектированы штаммы S. aureus ( n = 87). Животных разделили на четыре группы: I ( n = 26) - лечение гентамицином, II ( n = 22) - эритромицином, III ( n = 12) - рифампицином, IV (n = 27) - пенициллином и амоксициллином. Вылеченными считали животных, у которых при повторном исследовании не обнаружили S. aureus. Наиболее эффективной оказалась схема на основе рифампицина (излечение 91,7 %), самым низким был результат применения гентамицина (53,8 %). Выявлена тенденция к развитию полирезистентности (55,6-61,5 % полирезистентных штаммов после лечения против 33,3-43,8 % до лечения).
Бесплатно
