Статьи журнала - Сельскохозяйственная биология
Все статьи: 1632
Опыт применения методов математической статистики для оценки состояния сельскохозяйственных растений
Статья научная
Решение задач, связанных с оценкой состояния сельскохозяйственных растений в период вегетации, позволяет эффективно использовать удобрения, получать выгодную урожайность, улучшать качественные характеристики растений, а также экологическое состояние поля. Все более перспективным направлением в точном земледелии становится применение различных методов математической статистики. Нашей целью была оценка состояния сельскохозяйственных растений с использованием подхода, основанного на совместном применении методов кригинга и бинарной регрессии, а также определение обеспеченности посевов азотом по индексу NDVI (Normalized Difference Vegetation Index). Исследования проводили на участке опытного поля, расположенного на территории филиала Агрофизического института (д. Меньково, Ленинградская обл.) в 2015 году. С помощью аэрофотоснимков, сделанных с автоматизированного беспилотного летательного комплекса Геоскан-401 («Геоскан», Россия), был получен набор значений вегетационного индекса NDVI в произвольных точках участка...
Бесплатно
Опыт сохранения растительных генетических ресурсов в Германии: роль Николая Ивановича Вавилова
Статья обзорная
В статье, посвященной 125-летию со дня рождения Н.И. Вавилова, отражено его сотрудничество с немецкими учеными в начале XX века по сохранению генофонда культурных растений и их диких родичей. С этой целью в Германии после основания Института исследований культурных растений (Institute of Crop Plant Research, в настоящее время Leibniz Institute of Plant Genetics and Crop Plant Research) в апреле 1943 года был создан генбанк, в фондах которого сейчас насчитывается около 150 000 образцов. Обсуждается процедура описания и оценки поступающего материала, его поддержание и репродукция, представлены итоги некоторых наиболее важных исследований, выполненных с использованием сохраняемых образцов. Основные усилия ученых сосредоточены, в частности, на изучении генетической целостности образцов, подлежащих долгосрочному хранению, генетического разнообразия, поддерживаемого in situ в течение времени, и генетических аспектов обеспечения длительной жизнеспособности семян.
Бесплатно
Статья научная
В 2010 году во Всероссийском НИИ сельскохозяйственной микробиологии введена в эксплуатацию новейшая станция низкотемпературного автоматизированного хранения биологических образцов при -80 °С («Liconic Instruments», Лихтенштейн). При создании этого комплекса использованы самые современные мировые разработки в области робототехники, компьютерных и криогенных технологий. Операции по загрузке-выгрузке образцов в хранилище осуществляются через передаточный блок (-20 °С), что обеспечивает стабильную температуру в камере хранения и максимальную сохранность биологического материала. Компьютерные пароли, применяемые депозиторами при размещении штаммов в хранилище, делают технически невозможным несанкционированный отбор депонированных культур и позволяют использовать комплекс в качестве биобанка. Компьютерная программа, управляющая работой комплекса, формирует «в реальном времени» on-line базу данных микроорганизмов, которая отражает полную информацию о депонированных штаммах, проведенных с ними операциях, истории хранения, а также предоставляет широкому кругу пользователей возможность для быстрого поиска необходимых культур. Резервные системы охлаждения и электроснабжения обеспечивают бесперебойную работу всего комплекса. В настоящее время на базе автоматизированного криохранилища сформирована Ведомственная коллекция полезных микроорганизмов сельскохозяйственного назначения Росельхозакадемии, предоставляющая услуги по долгосрочному хранению микроорганизмов не только научно-исследовательским институтам, но и широкому кругу производителей микробных препаратов.
Бесплатно
Органическая аквакультура как перспективное направление развития рыбохозяйственной отрасли (обзор)
Статья обзорная
Оценка состояния органической аквакультуры, которая представляет собой производство (выращивание) водных видов (рыбы, ракообразные, моллюски, водоросли и др.), гарантирующее высокое качество и безопасность продукции в соответствии с определенными принципами, проводится на основе многочисленных статистических данных. Главный лимитирующий фактор развития аквакультуры, в том числе органической в России и в мире, - дефицит кормов (Л.Ю. Лагуткина, 2017), производство которых сдерживается ограниченностью, дороговизной, низкой экологичностью традиционного сырья, рыбной муки. Среди стимулов для развития аквакультуры - изменения в культуре потребления пищевых продуктов, особенно среди молодежи, готовность покупателей платить больше за экологическую чистоту продуктов. Развитию аквакультуры будут способствовать новые форматы производства (P. Edwards, 2015), основанные на технологиях устойчивого, ресурсоэффективного и интегрированного, а также органического производства. Органическое направление аквакультуры (S. Bergleiter с соавт., 2015) становится привлекательным для инвесторов. Один из первых специализированных аквакультурных венчурных фондов «Aqua-Spark» (Нидерланды) с 2014 года инвестировал в органические проекты в Мозамбике, Исландии и Норвегии 7 млн USD. Мировой объем производства продукции органической аквакультуры на 2015 год оценивается в 400 тыс. т. Это всего 0,54 % от общего объема продукции аквакультуры (без водных растений), но в 2 раза больше, чем объем производства всей российской аквакультуры. Органическая аквакультура в основном ориентирована на следующие объекты: выращивание лососей ( Salmonidae ) - 10 %, моллюсков ( Mollusca ) - 5 %, карпа ( Cyprinus carpio ) - 1 %, креветки ( Pandaloidea ) - 1 %, форели ( Oncorhynchus mykiss ) - 0,3 % и осетровых ( Acipenseridae ) - 0,3 %. Большая часть органической продукции производится в Китае - 304 тыс. т (80 %) и в Европе - 76 тыс. т (19 %). Особый интерес среди действующих производителей (их насчитывается около 1 тыс.) представляют сертифицированные производители (в Китае - 200, в Европе - 465). Европейские производители сертифицированы по европейским (фактически международным) стандартам, китайские - преимущественно по национальному органическому стандарту, который международным стандартам пока не идентичен. Сертификация российских производителей будет осуществляться в рамках российской и международных систем сертификации. Пилотным регионом по внедрению органической аквакультуры в России стала Астраханская область. Получение продукции аквакультуры в сочетании с севооборотом осуществляется здесь с 2011 года на малом инновационном предприятии «Современный рыбоводный комплекс «Шараповский». Российская система добровольной экологической сертификации международного уровня «Листок жизни. Органик» Экологического союза Санкт-Петербурга признана соответствующей европейским стандартам. Вместе с тем развитие органической аквакультуры в России пока не соответствует ни потенциальным природным возможностям страны, ни средним мировым показателям развития отрасли. Одним из решений проблемы может стать разработка кормов, соответствующих базовым требованиям органик-стандартов.
Бесплатно
Органическое сельское хозяйство: принципы, опыт и перспективы
Статья научная
Анализ состояния экологического направления в сельском хозяйстве Западной Европы показывает, что среди стран Евросоюза по производству экологически чистой продукции лидируют Германия и Франция. Органическое сельское хозяйство рассматривается как целостная экосистема, где каждое изменение влияет на комплекс сложных взаимосвязей, куда входят и генетическое, видовое разнообразие культур, и животноводство. В природных экосистемах постоянно происходит синтез, разложение и потребление элементов питания с участием зеленых растений (фотосинтез), насекомых, животных (растительноядных и хищников), микроорганизмов. Основу экологического сельского хозяйства составляет плодородие почвы. Особая роль отводится здоровой почве как основе органического земледелия. Плодородная и биологически активная почва обеспечивает растения таким количеством элементов питания, которое достаточно для оптимального роста и развития, что сводит к минимуму возможный ущерб от болезней, вредителей и сорняков. Улучшение почвенных экосистем гарантирует величину и качество урожая, это своего рода круговая модель долгосрочного планирования. В экологическом земледелии особая роль отводится севообороту. В нем важное место занимают бобовые культуры как основные поставщики азота в агроэкосистему. Севообороты (в противоположность длительной монокультуре) служат важнейшим средством защиты от вредителей и болезней, регулируют развития сорной растительности. Кроме того, предотвратить экстремальный рост каждого вида сорняков помогает включение в севооборот многолетних кормовых культур. Сочетание растениеводства и животноводства повышает стабильность агроэкосистемы. Утилизация навоза, навозной жижи и соломенной подстилки в качестве органических удобрений положительно сказывается на состоянии окружающей среды и создает благоприятные условия для включения в агроэкосистему элементов, которые ускоряют микробиологические и физико-химические процессы в почве, тем самым обеспечивая рост растений. Развитие органобиологического сельскохозяйственного производства качественных экологически чистых продуктов рассматривается в связи с проблемами голода и болезней обмена веществ, в частности ожирения. Также обсуждается роль интегрированных технологий как альтернативы традиционному сельскому хозяйству, которая, однако, не так эффективно решает проблему загрязнения окружающей среды, как органическое сельское хозяйство. К 2020 году объем мирового рынка органической продукции по прогнозам составит 200-250 млрд долларов США, при этом в России потенциал рынка оценивается в 700 млрд руб., то есть на российский сегмент может приходиться 10-15 % мирового рынка. В странах ЕС органическому земледелию оказывается финансовая поддержка; в России тоже есть спрос на экологически чистые продукты. Таким образом, органическое сельское хозяйство рассматривается как способ получения качественных продуктов питания, который позволяет сохранять среду обитания, биоразнообразие и обеспечивает бережное отношения к диким и сельскохозяйственным животным
Бесплатно
Основные итоги, направления и перспективы селекции плодовых и ягодных культур
Статья обзорная
Освещены итоги и направление деятельности селекционного центра и интродукционно-карантинного питомника, организованных при ВНИИ селекции плодовых культур (ВНИИСПК). Охарактеризован генофонд плодовых и ягодных культур института. Описаны технологии фитопатологического отбора на инфекционном фоне и ускоренного выведения сортов по комплексу хозяйственно ценных признаков. Рассматриваются результаты реализации программ «Иммунитет», «Полиплоид», «Плоды и здоровье», «Компакт» и «Клон». Представлены сорта различных плодовых и ягодных культур селекции ВНИИСПК, допущенные к использованию и пригодные для адаптивных интенсивных садов. Обсуждаются новые направления селекции плодовых и ягодных культур.
Бесплатно
Основные параметры антиоксидантной системы крови у кроликов в половозрастной динамике
Статья научная
Антиоксидантная система (АОС) - важнейшее звено общей биологической защиты организма. При оценке ее состояния важен выбор адекватных, стабильных и чувствительных показателей для определения содержания продуктов перекисного окисления липидов (ПОЛ) и комплекса ферментов антиокислительной защиты. Антиоксидантный индекс (АОИ) основан на выявлении продуктов ПОЛ (малонового диальдегида, диеновых конъюгатов полиненасыщенных жирных кислот) в крови и эритроцитах и учете активности антиокислительных ферментов (супероксиддисмутазы, каталазы, глутатионпероксидазы и глутатионредуктазы) в мембранах эритроцитов. Целью настоящей работы была оценка роли АОС крови в механизме окислительного гомеостаза у кроликов породы советская шиншилла разного пола в различные периоды онтогенеза. Исследования проводили на 10 особях в условиях биоклиники. Кровь отбирали у животных в возрасте 60, 120 и 180 сут. В плазме крови определяли содержание диеновых конъюгатов и малонового диальдегида, а также низкомолекулярных антиоксидантов α-токоферола и ретинола. В гемолизатах оценивали активность антиокислительных ферментов - глутатионредуктазы, глутатионпероксидазы, каталазы, супероксиддисмутазы. Впервые для биологической оценки антиоксидантной системы организма был использован общий АОИ как адекватный и чувствительный показатель, который представляет собой разницу между среднесуммарным накоплением основных ферментов АОС-системы и продуктов ПОЛ. В возрасте 180 сут увеличение количества холестерола, триглицеридов и глюкозы у самцов составило 11,6 %, 27,2 % (Р ≤ 0,001) и 12,9 % (Р ≤ 0,01); у самок - 14,7 %, 27,4 % (Р ≤ 0,001) и 13,0 % (Р ≤ 0,05). Содержание α-токоферола у 120- и 180-суточных самцов увеличивалось соответственно на 14,4 и 21,9 %, ретинола - на 8,3 и на 29,2 % по отношению к начальным (60 сут) значениям. У самок в этом же возрасте отмечали достоверное увеличение концентрации α-токоферола на 14,9 и 18,9 %, ретинола - на 13,6 и 50,0 %. Выявлены фазовые изменения общего и парциальных индексов АОИ в онтогенезе, характеризующие снижение компенсаторного потенциала системы антиоксидантной защиты крови. Так, общий индекс АОИ у 4-месячных самцов и самок увеличивался соответственно на 12-20 % и 4-12 %. Положительное значение индекса указывало на относительно компенсированное состояние антиокислительной защиты даже на фоне тенденции к снижению активности ферментативной защиты. У 6-месячных животных АОИ имел отрицательные значения, что характерно для состояния окислительного стресса. У самцов эти изменения были более значительными и достоверными. Предположительно изменения в активности ферментативной и неферментативной антиоксидантной системы и увеличение содержания продуктов ПОЛ обусловлены усиливающимися процессами свободнорадикального окисления, непосредственно связанными с ростом и развитием животного. Различия между самцами и самками отмечались по ряду биохимических показателей, но в целом в онтогенезе они заметно не варьируются. Определение и использование общего индекса АОИ, предложенное нами, может быть важным и информативным подходом в оценке состояния защитных систем у животных.
Бесплатно
Статья научная
Биоразнообразие почвенных микробных сообществ в настоящее время изучается достаточно широко. Объектом наших исследований была структура сообщества в почве длительного стационарного опыта Московской сельскохозяйственной академии, заложенного в 1912 году. Мы проанализировали воздействие на почвенный микробиом различных сочетаний трех агротехнических факторов — возделываемой культуры (лен и озимая рожь), севооборота и известкования почвы. Данные по биоразнообразию были получены при помощи метода высокопроизводительного секвенирования. Также мы применили оригинальный подход к анализу данных высокопроизводительного секвенирования — метод «бинарного сэмплинга». Было показано, что в количественном отношении группа микроорганизмов, изменяющихся под влиянием изученных факторов, примерно равна группе не изменяющихся под воздействием этих факторов. Однако эти группы сильно различались по качественному составу: группа, подверженная влиянию, была более однородна. Таким образом, можно утверждать, что воздействию подвергается не очень большая часть микроорганизмов, а численность других остается более или менее стабильной. Выявлены таксономические группы организмов, чувствительные к каждому из изученных факторов. Предлагаемый нами подход с использованием «бинарного сэмплинга» дает возможность соотнести конкретные изменения в таксономической структуре микробного сообщества с действием определенного экологического фактора.
Бесплатно
Основные факторы эпизоотического процесса и разработка средств специфической профилактики хламидиоза
Статья научная
Исследовали эпизоотологические и клинические особенности течения хламидиоза овец, крупного рогатого скота, свиней и лошадей в неблагополучных хозяйствах Среднего Поволжья. Разрабатывали эффективные инактивированные вакцины для специфической профилактики хламидиоза у сельскохозяйственных животных разных видов. Рассматриваются основные принципы проведения противохламидиозных мероприятий в неблагополучных хозяйствах.
Бесплатно
Статья научная
Метод искусственного осеменения (ИО) имеет следующие преимущества по сравнению с естественной случкой: быстрый селекционный эффект, удобство транспортировки и возможность широкого распространения ценного генетического материала, экономное расходование семени и рациональное половое использование производителей, предотвращение распространения инфекций, передающихся половым путем, резервирование спермы в криобанках. В числе факторов, оказывающих влияние на результат ИО в коневодстве, отмечены время, кратность и повторность осеменения, качество и количество используемого семени, глубина введения спермы в матку кобылы, соблюдение температурного режима и санитарных норм во время проведения процедуры ИО, состояние половой системы кобыл. Существуют два основных подхода к замораживанию семени жеребцов и, соответственно, две технологии ИО с соответствующими видами фасовки спермы и инструментарием для ее введения в полость матки кобылы. Первый подход, разработанный и распространенный в России, основан на щадящем режиме криоконсервации спермы в больших объемах, по 20-25 мл в дозе. Второй, получивший развитие за рубежом, предусматривает предварительную обработку спермы центрифугированием и максимальное удаление семенной плазмы. Есть также российские технологии криоконсервации спермы в малых объемах (5-6 мл) с этапом центрифугирования и удалением 50-60 % семенной плазмы и сгущения спермы с помощью диализа. В последние годы в Россию стала активно импортироваться замороженная сперма жеребцов из Европы и Америки. Несмотря на технологические различия, отечественные и зарубежные подходы к криоконсервации семени жеребцов обеспечивают схожие качественные характеристики спермы после оттаивания. Мы сравнили следующие наиболее значимые факторы, влияющие на зажеребляемость кобыл при осеменении спермой, которую замораживали по отечественным и зарубежным технологиям: фасовка спермы/технология криоконсервации, время осеменения, репродуктивная группа кобыл, их гинекологическое состояние и активность спермы. В опытах использовали кобыл различных пород (арабской, ахалтекинской, тракененской, ганноверской, русской верховой, американской стандартбредной, русской рысистой и орловской). Исследования проводили в 2012-2014 годах (Терский конный завод, частное хозяйство А.А. Казакова и экспериментальная конюшня Всероссийского НИИ коневодства). В обработку были включены данные по 106 половым циклам (53 кобылы), в которые проводилось искусственное осеменение криоконсервированной спермой отечественного (в гранулах и тубах по 5 и 15-25 мл) и зарубежного (в соломинах по 0,5 мл) производства. Всю использованную сперму в различных фасовках разделили на две группы: с активностью выше и ниже 1,5 балла (15 %). В рамках временного периода, рекомендованного для искусственного осеменения замороженным семенем, выделили три интервала (12 ч до овуляции, во время овуляции, 6 ч после овуляции). Исследовали три репродуктивные группы кобыл: холостые и молодые (впервые идущие в случку); подсосные (лактирующие); кобылы после позднего (6 мес жеребости и более) аборта. По гинекологическому состоянию кобыл делили на две группы - с патологиями (выделения из вульвы, жидкость и воздух в матке, посткоитальный эндометрит) и без патологий. Результат осеменения оценивали по степени зажеребляемости, благополучной выжеребки кобыл и числу абортов. Из пяти проанализированных факторов выделены два наиболее важных и с высокой достоверностью (р
Бесплатно
Статья научная
Вопросы репродуктивной биологии изучены у многих экономически значимых культурных растений, однако у новых вводимых в культуру видов, в особенности у аридных кормовых растений, биология цветения, типы опыления, воспроизводство семенной продукции и другие аспекты практически не исследованы. Солянка восточная ( Salsola orientalis S.G. Gmel.) - галоксерофитный полукустарничек высотой 35-55 см, с корневой системой универсального типа и длительным периодом вегетации (250-254 сут). Она исключительно засухоустойчива и толерантна к солевому стрессу, служит ценным кормовым пастбищным растением в пустынях Центральной Азии, хорошо поедается овцами и верблюдами, особенно в осенне-зимнее время на пастбищах. Солянка восточная - полиморфный вид, состоящий из множества внутривидовых экотипов, популяций и биотипов, различающихся между собой экологической устойчивостью и кормовой продуктивностью. Мы изучали биологию цветения, внутривидовое популяционное разнообразие сексуальных типов и семенную воспроизводительную функцию у солянки восточной. Семена разных эколого-географических форм этого растения были собраны в аридных районах Таджикистана, Киргизстана, Узбекистана, а затем высеяны в пустыне Карнабчуль (Узбекистан, Самаркандская обл., Госплемзавод «Карнаб»). Репродуктивную биологию изучали в коллекционном питомнике солянки восточной по методике А.Н. Пономарева. Размер делянки - 100 м2. Для оценки выхода полноценных семян подсчитывали число функционально женских цветков на каждом растении во всех популяциях. Тип опыления у солянки восточной определяли опытным путем с изоляцией растений и отдельных соцветий. Признак беззародышевости выявляли как у семян, собранных в разных эколого-географических районах, так и у трех сортов солянки восточной: Первенец Карнаба, Солнечный и Саланг. Семена перечисленных селекционных сортов были разделены на три фракции по размеру (крупные, средние и мелкие) с одновременным определением массы 1000 семян каждой фракции. Установлено, что солянка восточная относится к перекрестно-ветроопыляемым растениям. Самоопыления у нее не наблюдалось, поскольку к моменту выхода тычинок у обоеполых цветков пестик бурел и становился сухим. Цветение начиналось в июне и продолжалось до середины июля, в самый жаркий период. Однако раскрытие и пыление цветков происходило в утренние часы, то есть в более прохладное время суток, при температуре 25-26 °С и относительной влажности воздуха 26-65 %. Самонесовместимость, препятствующая самооплодотворению, у солянки восточной не ограничивалась дихогамией (неодновременным созреванием мужских и женских генеративных структур гермафродитных особей), а сочеталась с другими приспособлениями к перекрестному опылению: наличием женских и переходных форм цветков с длинными лопастями рыльца пестика, а также присутствием в популяции растений, несущих только функционально женские цветки. Надежность перекрестного опыления у солянки восточной обеспечивалась как системами генетической несовместимости, так и структурными особенностями цветка. Вид был отнесен к трехдомным растениям, поскольку в популяции имелись особи только с тычиночными цветками; с гермафродитными и пестичными цветками; несущие только пестичные цветки. Значительное увеличение числа пестичных цветков у солянки восточной наблюдалось в более влажные годы. Наибольшей полевой всхожестью отличались фракции семян со средними размерами и массой 1000 семян. Установлен широкий диапазон изменчивости семян по признаку беззародышевости (от 0-2 % до 98-100 %). С ростом семенной продуктивности по мере старения растений их беззародышевость росла. Отбор растений по невысокой беззародышевости позволит увеличить их число в новых популяциях. Аналогичного результата можно добиться подбором родительских форм, обладающих низким процентом беззародышевости для скрещивания с целью получения новых популяций с еще большим количеством женских форм. В обоих случаях можно получать перспективный исходный материал для выведения сортов с низкой долей беззародышевости и высокой лабораторной и полевой всхожестью семян. Представленные результаты имеют существенное значение для обоснования рациональных схем селекционно-семеноводческой работы с солянкой восточной в аридных зонах Центральной Азии и России.
Бесплатно
Особенности внекорневого способа обогащения растений чеснока селеном
Краткое сообщение
Оценивали содержание селена в растениях чеснока при опрыскивании посадок стимулятором роста гиббереллином, растворами селената натрия и бис-(1,3)-диметилпиразолилселенида («Селекор»).
Бесплатно
Статья научная
Горох посевной Pisum sativum L. - удобная модель для изучения молекулярно-генети-ческих механизмов становления азотфиксирующего симбиоза с клубеньковыми бактериями, поскольку для этого вида создана представительная коллекция мутантов с нарушением процесса развития симбиоза на разных стадиях. Сравнительный анализ протеомов у исходных сортов, линий гороха и мутантов может быть удобным подходом при выявлении и анализе регуляторов, контролирующих процесс образования азотфиксирующих клубеньков. Однако, как показывает обзор данных литературы, дифференциальные изменения протеома корней гороха при симбиозе почти не изучались. Подготовка проб - ключевой этап в протеомных исследованиях. От эффективности выделения белков из исходного материала и очистки от небелковых примесей зависят качество получаемых после двумерного (2-D) электрофореза гелей и возможность их анализа. К методам выделения белков для протеомных исследований предъявляются особые требования по минимизации числа этапов работы, что необходимо для сохранности белков, а также по эффективному удалению примесей, которые могут негативно влиять на качество разделения и последующую оценку изменений в синтезе белков. Наша работа была посвящена поиску наиболее эффективного способа выделения общего пула белков из корней гороха посевного ( P. sativum L.), инокулированного ризобиями. Для этого мы сравнили три метода выделения белка: стандартный, предлагаемый компанией «Bio-Rad Laboratories» (США); метод, основанный на использовании фенола и ацетата аммония; метод с применением трихлоруксусной кислоты. В работе использовали растения гороха сорта Frisson, для инокуляции применяли штамм Rhizobium leguminosarum bv. viciae CIAM1026. После выделения белков из корней проростков гороха, зараженных ризобиями (1 сут после инокуляции), было показано, что лучший результат достигается при использовании фенола с последующим осаждением белков ацетатом аммония. Гели анализировали на наличие примесей, затрудняющих поиск различающихся белковых продуктов, эффективность выделения общего белка и видимые следы деградации белков. Для выделенных белков был проведен дифференциальный 2-D электрофорез с использованием флуоресцентных меток цианин-2 (Cy2) и цианин-5 (Cy5), основанный на изоэлектрическом фокусировании белков с помощью стрипов с диапазоном рН 3-10 и последующим разделением в полиакриламидном геле (ПААГ). Установлено, что при выделении белков с помощью фенола и ацетата аммония удалось получить достаточно представительные протеомы корней проростков гороха. Дифференциальный 2-D электрофорез позволил выявить различия между контрольным вариантом (неинокулированные корни) и вариантом, полученным после инокуляции ризобиями (инокулированные корни). Разработанный метод может быть использован в дальнейшем для протеомных исследований на растениях гороха.
Бесплатно
Статья научная
Паразитарные болезни широко распространены у пушных зверей, особенно у норок. Кокцидиидозы занимают среди них особое место, поскольку часто протекают без выраженных симптомов и в ряде случаев несвоевременно диагностируются, причиняя при этом серьезный урон здоровью животных и нанося ощутимый экономический ущерб звероводческим хозяйствам. В представленной работе в звероводческих хозяйствах Северо-Западного региона РФ впервые была изучена паразитофауна, экстенсивность (ЭИ) и интенсивность инвазии (ИИ) норок, уточнен видовой состав эймериид молекулярно-генетическим методом, проведен анализ клинического и биохимического состава крови, а также патоморфологических изменений в кишечнике у больных эймериидозами животных. Впервые на территории Калининградской области был обнаружен вид Isospora еversmanni , а больных щенков норок удалось выявить с 13-суточного возраста. Даже при низкой ИИ у взрослых норок наблюдались патоморфологические изменения в тонком кишечнике. При высокой ИИ поражались все слои слизистой оболочки кишечника и отмечался выраженный диффузный, подострый лимфоплазмоцитарный энтерит. У больных норок были выявлены изменения в составе крови. Цель нашей работы заключалась в разработке комплексного подхода к диагностике эймериидозов норок, включающего изучение видового состава паразитирующих простейших, оценку экстенсивности и интенсивность инвазии, определение клинических и биохимических показателей крови здоровых и зараженных эймериидозами животных, а также установление патоморфологических изменений при эймериозе и изоспорозе, протекающих в хронической и бессимптомной форме. С 2013 по 2019 год в шести звероводческих хозяйствах Северо-Западного региона РФ (Ленинградская и Калининградская области) было обследовано 6118 зараженных эймериидами и интактных норок ( Mustela vison , M. lutreola Linnaeus, 1761, Neovison vison Schreber, 1777). Их них 294 норки были исследованы прижизненными (клиническое исследование животных, морфологическое и биохимическое исследование крови) и посмертными (патологоанатомическое вскрытие норок после эвтаназии, гистологическое и иммуногистохимическое исследования) методами. По результатам паразитологических исследований возбудители эймериидозов были выявлены у 2687 животных (ЭИ - 43,92 %). Преобладающими видами простейших оказались Eimeria vison , Е. furonis , Isospora laidlawi и I. eversmanni. Было проведено глубокое секвенирование региона V4 гена 18S рДНК и биоинформатический анализ, позволивший определить ОТЕ (операционные таксономические единицы) и установить их таксономическую принадлежность. Так нам удалось подтвердить результаты световой микроскопии. При этом последовательность выделенного фрагмента E. vison длиной в 383 п.н. имела наибольшее сходство (99,48 %) с последовательностью другого вида E. ictideа , которую мы взяли из GenBank. Чаще всего эймериидозы норок протекали в виде моноинвазий (37,20 %), микстинвазия двумя паразитами встречалась в 6,15 %, микстинвазия тремя простейшими - в 0,57 % случаев. Пик ЭИ в Северо-Западном регионе РФ у молодняка и взрослых норок приходился на лето. У животных в возрасте 1,5-6 мес эймериоз и изоспороз протекал преимущественно в острой и подострой форме, у норок старше 6 мес - в подострой, хронической и латентной. Содержание гемоглобина и эритроцитов в крови у больных эймериидозами норок было достоверно ниже, чем у здоровых, количество лейкоцитов, напротив, увеличивалось. У больных животных также наблюдалась эозинофилия, сегментоядерная нейтрофилия, количество базофилов увеличивалось в 2 раза, палочкоядерных нейтрофилов - в 1,6 раза. У больных животных отмечалась протеинемия, содержание общего билирубина и креатинина повышалось соответственно на 33,83 и 31,90 %, количество мочевины снижалось на 21,19 %. При проведении иммуногистохимических исследований антигены вируса чумы плотоядных, коронавируса и алеутской болезни норок не были выявлены. Был обнаружен легкий эозинофильный и лимфоплазмоцитарный энтерит, сопровождающийся редким некрозом крипт вследствие паразитирования эндогенных стадий кокцидий. Заражение кокцидиями как в виде моноинвазии, так и ассоциаций паразитов сопровождалось нарушением целостности слизистой оболочки кишечника. При высокой ИИ в процесс полиморфной клеточной инфильтрации вовлекались как собственная и мышечная пластины, так и подслизистая основа. При этом возникал «синдром повышенной проницаемости кишечника», что сопровождалось нарушением функции желудочно-кишечного тракта.
Бесплатно
Особенности динамики цветения растений люцерны при разных режимах опыления
Статья научная
В опытах, моделирующих неодинаковую активность опыления насекомыми (без триппинга и с интенсивным триппингом), у растений разных клонов люцерны Medicago transoxana Vass. (15-9; 15-63 - самостерильный и 15-2 - самофертильный) оценивали число раскрытых и вновь раскрывающихся цветков, а также показатели семенной продуктивности. Получены данные, свидетельствующие, что динамика цветения может значительно изменяться в зависимости от наличия опылителей, интенсивности посещения ими цветков и эффективности производимого опыления.
Бесплатно
Статья научная
Современные исследования тонких процессов развития растений невозможно представить без использования широкого спектра флуоресцентных белков (R. Day и M. Davidson, 2009; D. Chudakov с соавт., 2010), применение которых, однако, ограничено из-за несовершенства приемов их визуализации в растительных тканях. Растения представляют собой сложные объекты для микроскопических исследований: даже применение наиболее совершенных методов имеет значительное ограничение по глубине проникновения света по причине его рассеивания и поглощения клеточными стенками. Соответственно, для изучения распределения репортерных флуоресцентных белков в крупных органах, типичных для большинства растений, необходима фиксация растительного материала и приготовление толстых гистологических срезов с помощью микротома с вибрирующим лезвием. Химические вещества, традиционно используемые для фиксации, обезвоживания и заключения растительных образцов в заливочную среду приводят к изменению структуры флуоресцентных белков и, как следствие, к потере флуоресценции. Поэтому сохраняется актуальность оптимизации протоколов фиксации тканей растений, приготовления срезов, а также изучения распределения флуоресцентных белков при помощи лазерной сканирующей конфокальной микроскопии. В представленной работе нами впервые предложен комплексный подход к фиксации тканей трансгенных растений и приготовлению срезов при изучении паттернов клеточного ответа на ауксин и экспрессии транскрипционных факторов с применением лазерной сканирующей конфокальной микроскопии. Нашей целью было обобщение современных подходов в использовании эффективной универсальной методики визуализации тканевого и клеточного паттернов распределения флуоресцентных репортерных белков на срезах крупных органов немодельных растений. Первый шаг для использования флуоресцентных белков в растениях - создание генетических конструкций, несущих гены интереса и гены репортерных флуоресцентных белков. При этом необходимо наличие оптимальной методики трансформации для выбранного вида растений. В работе описано применение технологии клонирования Gateway® для получения векторов для трансформации растений, отвечающих современным экспериментальным задачам. Для изучения локализации ауксина in vivo мы получили серию векторов с генами, кодирующими флуоресцентные белки (eGFP, tdTomato, mRuby3), под контролем ауксин-чувствительного промотора DR5 (E. Ilina с соавт., 2012). Продемонстрировано преимущество использования ярких флуоресцентных белков с ядерной локализацией (mNeonGreen-H2B, tdTomato-H2B, mRuby3-H2B), а также возможность их применения для дополнительной визуализации ядер клеток в сочетании с высокоспецифичным окрашиванием клеточных стенок красителем SCRI Renaissance2200. Представлена методика конструирования векторов для изучения тканевого паттерна экспрессии генов регуляторов развития на примере ранее идентифицированных нами генов транскрипционных факторов GATA24 (А. Kiryushkin с соавт., 2019) и LBD16 у представителей семейства Cucurbitaceae (Тыквенные). На примере кассеты pAtUBQ10::DsRED1 (E. Limpens с соавт., 2004), несущей ген красного флуоресцентного белка под управлением конститутивного промотора, продемонстрирована высокая эффективность использования флуоресцентных белков для скрининга трансгенных органов растений. Представлена новая методика фиксации и просветления растительных тканей, содержащих репортерные флуоресцентные белки, и приготовления срезов на примере трансгенных корней у тыквенных. Показано преимущество использования расплавленной агарозы для ориентации растительных объектов при пробоподготовке по сравнению с заливочными средами. Также показано значение модифицированной нами заключающей просветляющей среды ClearSee (D. Kurihara с соавт., 2015) для повышения фотостабильности флуоресцентного белка на срезах. Таким образом, продемонстрированы преимущества, которые предоставляет применение комплекса современных методических подходов пробоподготовки и лазерной сканирующей конфокальной микроскопии для изучения биологии развития крупных немодельных растений.
Бесплатно
Особенности кормления и системы рационов для высокопродуктивных молочных коров
Статья научная
Обсуждается роль качества травяных кормов, оптимизации энергетического, протеинового, минерального питания, витаминов как факторов реализации генетического потенциала молочной продуктивности коров черно-пестрой породы голштинского происхождения. Приведены разработанные системы кормления с учетом продуктивности и периода содержания, рецепты комбикормов и премиксов. Показано, что внедрение научно обоснованной системы кормления обеспечивает повышение реализации генетического потенциала по удою на 11,4-14,0 %.
Бесплатно
Статья обзорная
Представлен обзор отечественной и зарубежной литературы, посвященной роли и участию слизистой оболочки рубца жвачных животных в процессах превращения и всасывания питательных веществ корма. Особое внимание уделено летучим жирным кислотам (ЛЖК) как основным энергетическим источникам и предшественникам жира молока у жвачных животных. Дана морфофункциональная характеристика основных эпителиальных слоев руменоцитов. Показана роль руменоцитов в транспорте и внутриклеточном метаболизме питательных веществ. Рассматривается способ переноса ЛЖК в слизистой оболочке рубца (по межклеточному пространству). Отражена роль микробиоты в рубцовом пищеварении.
Бесплатно
Статья научная
В настоящее время в научной литературе широко обсуждается роль оксида азота (NO) в эмбриогенезе, в частности в миогенезе. Ранее мы отмечали, что основная часть оксида азота, синтезируемого в птичьем эмбрионе, может накапливаться в тканях в составе так называемых соединений - доноров NO либо окисляться до нитрата. Степень этого окисления коррелирует с мясной продуктивностью взрослых особей. В настоящем сообщении показано, что в эмбрионах бройлеров NO окисляется до нитрата на 90 % и более, тогда как в эмбрионах яичных пород окисление NO незначительное. То есть степень окисления NO определяется особенностями тканей эмбриона, а не NO определяет такие особенности, как считалось до сих пор. Следовательно, степень окисления NO в эмбриогенезе - показатель, связанный со свойствами тканей, коррелирующими с мясной продуктивностью. Так как этот признак наследуется, можно предположить, что он детерминирован генетически. Цель представляемой работы - охарактеризовать проявление и наследование интенсивности окисления оксида азота и связанных с этим физиологических особенностей эмбрионов у птиц разных видов. Эксперименты проводили в условиях вивария (ФГБУ СГЦ «Загорское», ЭПХ ВНИТИП, г. Сергиев Посад, Московская обл., 2015-2021 годы). Было показано, что у птицы разных пород, характеризующихся одинаковой степенью окисления NO, живая масса может различаться в разы. Особенно это проявляется у кур. Доля окисленного NO в эмбрионе оказалась выше у линий, пород и кроссов, полученных в результате селекции на повышение мясной продуктивности. Так, в эмбрионах бройлеров и мясных перепелов к 7-м сут окисляется более 90 % эмбрионального NO, у яичных форм окисление было незначительным (несколько процентов), большинство мясояичных форм занимали по этому показателю промежуточное положение. Анализ наследования в поколении F1 на примерах нескольких видов птиц позволяет предположить, что этот признак формируется вследствие экспрессии различных генов, которые могут как способствовать, так и противодействовать его проявлению. Окисление NO до нитрата в эмбрионах как мясных, так и яичных форм может быть индуцировано светом в начале инкубации. У эмбрионов яичных форм под действием света доля окисленного NO может повыситься до 60 %. Следовательно, существует возможность окисления NO в эмбрионах как мясных, так и яичных форм. Наследуется, по-видимому, механизм активации этого процесса, который может быть также частично индуцирован при помощи сторонних факторов (света). Дальнейший анализ наследования интенсивности окисления эмбрионального NO в ряду поколений покажет, какие гены ассоциированы с интенсивностью окисления NO, что позволит использовать этот показатель как высокочувствительный маркер для соответствующих генов.
Бесплатно
Статья научная
Определяли морфологические показатели мышечной ткани новорожденных гибридных поросят новосибирской популяции, полученных от скрещивания домашних свиней породы ландрас с кабанами европейского, азиатского и уссурийского подвидов. Проводили сравнительную оценку развития скелетной мускулатуры у свиней новосибирской популяции, семиреченской породы, породы ландрас и брянской популяции.
Бесплатно
