Статьи журнала - Сельскохозяйственная биология
Все статьи: 1718
Статья научная
Интерес к изучению способности полифенольных продуктов переработки винограда (ПППВ) снижать риск сердечно-сосудистых патологий возрастает в связи с ростом кардиоваскулярной смертности и развитием представлений о роли здорового питания в профилактике болезней и реабилитации. Несмотря на то, что этой популярной проблеме посвящено много исследований, актуальной и заслуживающей особого внимания задачей остается определение безопасных и эффективных доз ПППВ, поскольку увеличение потребления ПППВ может привести к дисфункции эндотелия и оксидативному стрессу. Молодые побеги виноградной лозы, листья, ягоды, сок и вино издавна использовались в народной медицине как гигиенические и лечебные средства при терапии многих заболеваний человека. В последнее время отмечается всплеск научного интереса к целебным свойствам винограда, обусловленным биологически активными полифенолами, локализованными в кожице, мякоти, семечках виноградной ягоды, гребнях виноградной грозди. Полифенолы винограда, которые экстрагируются в процессе спиртового брожения, попадая в вино, определяют антиоксидантный статус, биологическую активность вин и других продуктов переработки винограда. Мы сравнили влияние двух полученных по оригинальной рецептуре лечебных продуктов - вина столового красного (ВСК) и экстракта полифенолов винограда (ЭПВ), насыщенных полифенолами до заданной концентрации, на показатели сердечно-сосудистой системы, состояние перекисного окисления липидов и липидного метаболизма у больных ишемической болезнью сердца (ИБС) и гипертонической болезнью (ГБ), находящихся на санаторно-курортном лечении. Клинические испытания лечебно-профилактических свойств экспериментальных образцов, проведенные на группе пациентов ( n = 259), показали, что применение этой продукции в составе комплексной терапии способствует более выраженному улучшению показателей липидного метаболизма и снижению активности свободно-радикального окисления, чем в случае, когда больные не получали ПППВ (контроль). Так, содержание общего холестерина в крови уменьшалось на 22 %, коэффициент атерогенности - на 10 %, количество вторичных продуктов перекисного окисления липидов оказалось ниже на 30,3 % при использовании ВСК и на 32,3 % - при применении ЭВП. У большинства пациентов нормализовались показатели сердечно-сосудистой системы, на 22,4 % повышалась толерантность к физической нагрузке. Установлено, что достижение указанных клинических результатов обеспечивает суточное потребление ПППВ, поступающих при дозировке ВСК 3,6 мл/кг, ЭПВ - 0,45 мл/кг (курс лечения - 14 сут). Обсуждаются механизмы действия испытанных полифенольных продуктов и возможность их применения для первичной и вторичной профилактики нарушений у больных с кардиоваскулярной патологией.
Бесплатно
Статья научная
Биологические методы регуляции численности вредных организмов - перспективная альтернатива традиционным химическим препаратам. В настоящее время кристаллообразующие бактерии Bacillus thuringiensis рассматриваются в качестве основы производства биологических инсектицидов, поскольку обладают высокой специфичностью в отношении целевых вредителей, безопасны для человека и окружающей среды. Во Всероссийском НИИ сельскохозяйственной микробиологии разработан и получен энтомоцидный биологический препарат широкого спектра действия на основе приоритетного штамма Bacillus thuringiensis var. thuringiensis (BtH1) 800/15. Мы впервые установили, что препарат на основе BtH1 800/15 увеличивает всхожесть семян, высоту проростков и длину корней у различных сельскохозяйственных культур, а также выявили ингибирующую активность препарата в отношении фитопатогенных грибов. Целью нашей работы было изучение полифункциональных свойств препарата на основе штамма Bacillus thuringiensis var...
Бесплатно
Статья научная
Рост животного - это классический количественный признак, который влияет на предрасположенность к определенным заболеваниям и связан с продуктивностью сельскохозяйственных животных. Картировано множество локусов количественных признаков (quantitative trait loci, QTLs), влияющих на составляющие роста крупного рогатого скота (КРС), что подтверждает его полигенный детерминизм. В настоящей работе в российских локальных породах установлено преобладание аллелей, связанных с высоким ростом в холке, в трех из четырех выявленных однонуклеотидных полиморфизмов (single nucleotide polymorphisms, SNP). Целью работы была идентификация локусов и характеристика аллельных вариантов, находящихся под давлением отбора и связанных с размерами тела, в популяциях российских локальных и разводимых на территории Российской Федерации трансграничных пород крупного рогатого скота различных направлений продуктивности, по-разному подверженных давлению искусственного отбора и неодинаково распространенных в мире. Исследовали биоматериал (цельную кровь, сперму и ушные выщипы, хранящиеся в УНУ «Банк генетического материала домашних и диких видов животных и птицы» ФГБНУ ФИЦ животноводства - ВИЖ им. академика Л.К. Эрнста) от 670 гол. крупного рогатого скота 13 пород: абердин-ангусской ( n = 39), айрширской ( n = 144), черно-пестрой ( n = 50), голштинской ( n = 184), истобенской ( n = 22), джерсейской ( n = 32), калмыцкой ( n = 27), холмогорской ( n = 26), киргизской ( n = 24), монгольской ( n = 26), тагильской ( n = 26), якутской ( n = 29) и ярославской ( n = 41). Генотипирование проводилось на SNP-чипах разной плотности, GGP Bovine 150K и BovineHD BeadChip («Illumina, Inc.», США), в ходе обработки данных были определены общие для двух чипов SNP, которые использовались для дальнейшего анализа. C помощью программы PLINK 1.9 с использованием фильтров (--geno 0.1), (--mind 0.2), (--maf 0.05) было проведено полногеномное исследование ассоциаций данных генотипирования с признаками физического развития животных. Данные о высоте в холке для исследуемых пород получили из базы данных ФАО. Породы разделили на группы по следующим критериям: в соответствии с ростом (высокорослые, низкорослые), направлением продуктивности (молочные, мясные), степенью давления селекции (примитивные, заводские) и распространенностью в мире (российские, трансграничные). В общей сложности выявили четыре SNP, из которых три были локализованы на 4-й хромосоме (ARS-BFGL-NGS-116590, Hapmap53144-ss46525999, BovineHD0400021479), один - на 14-й хромосоме (BovineHD1400007259). Альтернативные аллели в обнаруженных SNP статистически значимо различаются по частоте встречаемости в разных группах пород животных, а также имеют статистически значимые положительные либо отрицательные корреляции с высотой в холке. Многообразие и разнородность пород, представленных в выборке, позволяют рассматривать выявленные следы селекции как характерные не для одной породы, региона или направления продуктивности, а для группы пород вида Bos taurus taurus , распространение которых от центра одомашнивания шло по Дунайскому пути. Таким образом, выявленные SNP могут использоваться в качестве генетических маркеров в программах селекции на увеличение роста животных и повышение их продуктивности.
Бесплатно
Статья научная
Ведомственная коллекция полезных микроорганизмов сельскохозяйственного назначения (ВКСМ) поддерживает 37 штаммов Bacillus thuringiensis, обладающих выраженной энтомоцидной активностью и используемых для производства препаратов фитозащитного действия (битоксибациллин, бактокулицид, бацикол). Эффективность производимых биопрепаратов зависит от качества микробного материала. Контроль за чистотой и аутентичностью коммерческих штаммов может осуществляться с помощью их молекулярно-гене-тической паспортизации. В настоящее время наиболее эффективной технологией доскональной генетической характеристики штаммов микроорганизмов считается полногеномное секвенирование. Однако, несмотря на несомненную востребованность полногеномного секвенирования для паспортизации коммерческих штаммов, ее широкое применение ограничивается значительной трудозатратностью и себестоимостью. Поэтому для удешевления анализа и сокращения сроков его выполнения необходима разработка экспресс-методов высокопроизводительного секвенирования. Одним из решений может быть анализ не всего генома, а наиболее таксономически и функционально значимых генетических локусов (так называемого референт-комплекса). Целью нашей работы стало выявление референт-комплексов у 10 штаммов B. thuringiensis разных серотипов. После проведения высокопроизводительного пиросеквенирования штаммов и получения полногеномных последовательностей был проведен их сравнительный анализ и найдены наиболее дивергентные генетические локусы, определяющие уникальность штаммов. Использовали программу BioNumerics («Applied Maths», США); для построения дендрограмм, отражающих филогенетическое родство между исследуемыми штаммами, суммы последовательностей отобранных генов «домашнего хозяйства» и отдельно генов вирулентности обрабатывали с помощью программы MEGA v. 5.0 (метод Neighbour-Joining). В результате были отобраны 10 генов «домашнего хозяйства» ( glpT, glpF, pyrE, purF, purH, pta, gyrB, ftsA, panC и isd ), а также 8 генов вирулентности ( hblA, hblC, hblD, nheA, nheC, capA, capC и inA ). Для каждого штамма сконструированы два референт-комплекса, представляющих собой сумму последовательностей отобранных локусов «домашнего хозяйства» и отдельно генов вирулентности. Общий размер референт-комплексов составлял соответственно 11809 и 10094 п.н. Полученные результаты будут использованы в дальнейшей работе для создания системы праймеров с целью проведения мультиплексного анализа референт-комплексов в условиях высокопроизводительного секвенирования и разработки экспресс-метода генетической паспортизации коммерческих штаммов B. thuringiensis.
Бесплатно
Статья научная
Одним из наиболее важных признаков качества мяса служит его цветовая характеристика, которая во многом определяет потребительский спрос. Качество мяса оценивают по его цветовому спектру по специальным шкалам. В частности, широко применяется шкала L*a*b*, эффективность которой показана во многих отраслях мясного животноводства. В ряде исследований установлена генетическая обусловленность цветовых характеристик мяса сельскохозяйственных животных и птицы. Выявлены однонуклеотидные полиморфизмы (SNPs) и гены-кандидаты, детерминирующие степень проявления этого признака (J. Sun с соавт., 2022; X. Guo с соавт., 2023). Мы выполнили полногеномные ассоциативные исследования цветовых показателей мяса грудки у кур из F2 ресурсной популяции на основании данных полногеномного генотипирования. Цель работы - поиск SNPs и идентификация генов, ассоциированных с показателем цвета мяса у кур. Объектом изучения были куры F2 модельной ресурсной популяции ( n = 260, виварий ФИЦ животноводства - ВИЖ им. академика Л.К. Эрнста, 2021-2023 годы). Для получения популяции использовали две контрастные по мясным качествам породы кур - русскую белую (медленный рост) и корниш (быстрый рост). Генотипирование полученной птицы проводили с использованием чипов высокой плотности Illumina Chicken iSelect BeadChip 60k («Illumina Inc.», США). В возрасте 9 нед после экспериментального убоя птицы измерили характеристики мяса грудки по цветовой шкале L*a*b* с использованием портативного спектрофотометра CM-700d («Konica Minolta», Япония). На основании полученных данных гено- и фенотипирования выполнили полногеномные ассоциативные исследования, использовав программное обеспечение PLINK 1.9 с принятыми ограничениями (geno 0,1; mind 0,1; maf 0,03). В качестве порогового критерия достоверности установили p 2 ресурсная популяция кур характеризовалась высоким коэффициентом изменчивости по показателям зеленого (a*) и голубого (b*) участков спектров цвета мяса (от 19,99 % до 97,23 %). По показателю L вариабельность в исследованной популяции была относительно низкой (коэффициент изменчивости не превышал 9,75 %). На основании проведенного GWAS-анализа выявлено 60 значимых SNPs, в том числе ассоциированных с цветовым спектром: по L* - 28 SNPs, по a* - 48 SNPs, по b* - 4 SNPs. Указанные SNPs локализованы на хромосомах GGA1 (10 SNPs), GGA2 (3 SNPs), GGA3 (18 SNPs), GGA7 (2 SNPs), GGA8 (4 SNPs), GGA10 (2 SNPs), GGA12 (7 SNPs), GGA13 (9 SNPs), GGA17 (4 SNPs) и GGA18 (1 SNP). Идентифицированы 270 генов-кандидатов, связанных с изученными признаками, в 30 из этих генов были локализованы выявленные SNPs. Результаты исследования могут быть использованы в геномной селекции на улучшение качественных характеристик мяса кур.
Бесплатно
Статья научная
Репродуктивная способность - один из основных показателей, определяющих племенную ценность самцов. Он зависит прежде всего от функционального состояния клеток семенников. Фертильность самцов определяется сложными физиологическими процессами, затрагивающими образование зрелых половых клеток - спермиев в процессе сперматогенеза. Формирование и накопление половых клеток происходит в семенных канальцах семенников, в связи с чем оценка развития гонад может служить одним из показателей, характеризующих сперматогенез и репродуктивный потенциал самцов. В ряде исследований на сельскохозяйственных животных, включая птицу, показана генетическая обусловленность этого признака. Выявлены соответствующие однонуклеотидные полиморфизмы SNPs и гены, детерминирующие рост и развитие мужских гонад. В настоящем сообщении представлены результаты GWAS-исследований массы и морфометрических показателей семенников петухов (Gallus gallus L.) F2 ресурсной популяции. Впервые идентифицированы новые достоверно значимые SNPs и гены-кандидаты (р -4), детерминирующие рост и развитие гонад у петухов. Целью работы был поиск и идентификация генов, ассоциированных с массой и морфометрическими параметрами семенников у петухов. Объектом исследований были петухи F2 модельной ресурсной популяции (n = 115), полученной посредством межпородного скрещивания двух пород - русская белая и белый корниш. Материалом для получения ДНК служила пульпа пера. ДНК выделяли с использованием коммерческого набора ДНК Экстран-2 (ООО «НПФ Синтол», Россия) в соответствии с протоколом, рекомендованным производителем. Генотипирование проводили с использованием чипов средней плотности Illumina Chicken 60K SNP iSelect BeadChip («Illumina, Inc.», США). В возрасте 63 сут после экспериментального убоя птицы определяли массу и изучали морфометрические показатели развития (длина, толщина) семенников. На основании полученных генотипических и фенотипических данных у петухов F2 ресурсной популяции был проведен GWAS-анализ с помощью программного обеспечения PLINK 1.9. Исследованная популяция петухов характеризовалась высоким коэффициентом изменчивости по изученным показателям. Коэффициент изменчивости по массе семенника достигал 96,1 %, по линейным промерам - 39,1 %. Масса и линейные промеры левого семенника были на 5-14 % выше значений, полученных для правого (р ≤ 0,05). GWAS-анализ выявил 36 достоверно значимых SNPs (р -4), ассоциированных с показателями роста и развития семенников петушков в возрасте 63 сут, в частности с массой, длиной и толщиной семенника - соответственно 3, 26 и 7 SNPs. SNPs были локализованы на хромосомах GGA1, GGA3, GGA6, GGA7, GGA12, GGA15 и GGA18. В области выявленных SNPs идентифицировано 156 генов, в том числе 16 генов, совпадающих с позициями таких SNPs, в частности 1 ген ( WNT7A ), связанный с массой семенников, 13 генов (LHFPL1, GALNT3, TMEM198, CACNA2D3, CCDC66, CACNA1D, DENND6A, CELSR3, WNT7A, IP6K2, ERC2, ABHD6, DEPDC5) - с длиной семенника, 3 гена (ESR1, POLE, RNFT2) - с толщиной семенника. Результаты исследования могут быть использованы в геномной селекции на повышение репродуктивного потенциала петухов.
Бесплатно
Полногеномные ассоциативные исследования показателей роста у перепелов Coturnix japonica
Статья научная
Идентификация и картирование генов, детерминирующих проявление селекционно значимых признаков у сельскохозяйственных животных, в том числе птицы, - одна из ключевых задач геномной селекции, направленной на повышение эффективности животноводства. За последние годы с использованием полногеномного анализа ассоциаций выявлено достаточно большое число важных генов-кандидатов у разных видов сельскохозяйственных животных. При этом из многочисленных видов сельскохозяйственной птицы существенная доля исследований по поиску и идентификации локусов количественных признаков (QTL, quantitative trait loci) проведена на курах. На перепелах число подобных исследований относительно невелико. Это связано прежде всего с отсутствием коммерческих чипов, что затрудняет поиск SNP и идентификацию генов, связанных с селекционно значимыми признаками. К настоящему времени в литературе недостаточно информации о локусах количественных признаков перепелов, достоверно связанных с продуктивностью. Живая масса и скорость роста перепелов - показатели мясной продуктивности, которые зависят от условий кормления и содержания птицы и детерминированы множеством QTL. В настоящем сообщении представлены результаты полногеномных ассоциативных исследований скорости роста перепелов из F2 модельной ресурсной популяции. Целью работы была идентификация локусов количественных признаков в геноме перепелов и анализ ассоциации найденных мутаций с показателем массы тела, а также характеристика аллельных вариантов в изученной F2 модельной ресурсной популяции. Перепела F2 модельной ресурсной популяции были получены посредством серии межпородных скрещиваний японского перепела (медленный рост) и техасского перепела (быстрый рост). Генотипирование полученных особей F2 ( n = 232) проводили методом GBS (genotyping by sequencing). После фильтрации при обработке данных генотипирования для последующего анализа отобрали 92686 SNP. C использованием программного обеспечения PLINK 1.9 (https://www.cog-genomics.org/plink/) с принятыми ограничениями (geno 0,1, mind 0,2, maf 0,05) изучили ассоциации между данными полногеномного генотипирования и живой массой, отражающей физическое развитие птицы. Показано, что полученная F2 ресурсная популяция перепелов характеризовалась высокой изменчивостью этого показателя. У 1-суточных перепелят живая масса варьировала от 5 до 11 г и составила в среднем 9±0,1 г. В возрасте 2, 4, 6 и 8 нед она достигала соответственно 69±1, 157±2, 219±2 и 252±2 г. На основании проведенного GWAS-анализа идентифицированы 149 SNP на 1-й, 2-й, 3-й, 5-й, 6-й, 8-й, 11-й, 14-й, 15-й, 20-й, 24-й, 25-й и 26-й хромосомах, которые с высокой достоверностью (p function show_abstract() { $('#abstract1').hide(); $('#abstract2').show(); $('#abstract_expand').hide(); }
Бесплатно
Статья научная
Полногеномный анализ ассоциаций (whole-genome associated study, GWAS) создавался как мощный инструмент для идентификации геномных вариаций, связанных с экономически важными признаками у различных видов сельскохозяйственных животных. Развитие методов геномной селекции открывает новые возможности для улучшения продуктивных и воспроизводительных качеств домашнего скота. Целью настоящих исследований было изучение полногеномных ассоциаций полиморфизмов единичных нуклеотидов (SNP) с племенной ценностью голштинских быков-производителей по признакам молочной продуктивности и воспроизводства. Скрининг SNP проводили с помощью Illumina BovineSNP50K v2 BeadChip у 195 быков-производителей, проверенных по качеству потомства, и 61 молодых быков, оцененных по родословной. Сбор и анализ информации по хозяйственно полезным качествам дочерей быков осуществляли на основе баз данных племенного учета в 77 хозяйствах Московской области. Племенную ценность (EBV) определяли по показателям молочной продуктивности и воспроизводительным качествам: удой за 305 сут лактации (MY), массовая доля жира (FC) и белка (PC), количество молочного жира (FY) и белка (PY), возраст первого отела (CA), трудность отела (CD), кратность осеменений (CR), продолжительность сервис-периода (DO) и стельности (GL), межотельный период (CI). Расчет EBV по каждому из признаков проводили по методологии BLUP Sire Model. Общее число SNP, отобранных по результатам контроля качества, составило 41370. Для расчета прямой геномной племенной ценности (DGV) по методу GBLUP выполняли построение геномной матрицы родства (G). Показатели комбинированной геномной племенной ценности (GEBV) получали на основе значений DGV и EBV. Для повышения достоверности данных GWAS и мощности поиска ассоциаций в целом в анализе использовали геномные оценки племенной ценности как для проверенных ранее, так и для молодых быков-производителей. Тестирование нулевых гипотез значимости ассоциаций осуществляли по критериям Бонферрони и ожидаемой доле ложных отклонений (LocFdr). Значения коэффициентов наследуемости для признаков воспроизводства колебались от 0,035 для CR до 0,221 для CA, тогда как для показателей молочной продуктивности они достигали более высоких значений - от 0,250 для FC до 0,401 для PC. На основании результатов тестов по Бонферрони и LocFdr было обнаружено несколько высокозначимых SNP для признаков молочной продуктивности и воспроизводства. Для MY установлены достоверные ассоциации ARS-BFGL-NGS-50172 на BTA17 и Hapmap54246-rs29017970 на BTA13. Для FC были картированы консервативные локусы на BTA-104917-no-rs и BTB-01604502 (58 Mb, BTA9), ARS-BFGL-NGS-107379 и ARS-BFGL-NGS-4939 (1,8-2,0 Mb, BTA14), для PC - Hapmap 43278-BTA-50082 (BTA20). Полиморфизмы ARS-BFGL-BAC-7205 (BTA1) и Hapmap48395-BTA-58382 (BTA5) оказались ассоциированы с PY. Получены данные по точной локализации мутаций для признаков репродукции: BTB-01622929 на BTA1 для CA, ARS-BFGL-NGS-89711 на BTA27 для CR, ARS-BFGL-NGS-117881 на BTA5 для DO, BTA-31636-no-rs на BTA1 и Hapmap26774-BTA-163037 на BTA27 для CI. Аддитивный эффект по ряду показателей превышал 9,0 %. В геноме отмечали референтные мутации с высокой степенью значимости в генах TRAFD1, LOC786966, DGAT1, SLC16A7, DUSP26 и CCDC58. Показано, что использование полногеномного анализа позволяет с высокой степенью точности картировать QTL признаков продуктивности и воспроизводства с низкой и умеренной наследуемостью.
Бесплатно
Статья научная
Молочное овцеводство в последние годы демонстрирует динамичное развитие в России, что обусловлено растущим потребительским спросом на молочную продукцию премиум класса. В селекции молочных овец наиболее перспективными признаны маркер-ассоциированный (marker-associated selection, MAS) и полногеномный ассоциативный анализ (genome-wide association study, GWAS) благодаря секвенированию генома овец в рамках проекта Sheep HapMap и разработке ДНК-чипы различной плотности. Для ряда молочных пород овец GWAS позволил выявить локусы, находящиеся под давлением селекции и влияющие на признаки продуктивности и технологические свойства овечьего молока. В то же время полногеномных исследований для молочных овец выполнено значительно меньше, чем для молочного скота и молочных коз, что определило цель настоящего исследования. Впервые выполнен полногеномный поиск ассоциаций однонуклеотидных замен с показателями качества молока у овец породы лакон и определены геномные регионы, связанные с их молочной продуктивностью. SNP-профили исследованных овец были сгенерированы с использованием чипа высокой плотности Ovine HD BeadChip 600K («Illumina Inc.», CШA). Контроль качества, фильтрацию данных, поиск ассоциаций для каждого однонуклеотидного полиморфизма с содержанием компонентов в молоке, определенным на автоматическом анализаторе CombiFoss 7 DC («FOSS», Дания), проводили множественным линейным регрессионным анализом в программе plink 1.90 (https://www.cog-genomics.org/plink/), визуализацию данных - в пакете qqman с использованием языка программирования R (https://github.com/stephenturner/qqman), идентификацию генов по позициям SNP, заданным в соответствии со сборкой генома овец OAR версии 3.1, с помощью веб-ресурса Ensembl Genes release 103, структурную аннотацию геномных регионов, покрывающих окно ±0,20 Mb от идентифицированных SNPs, в программе DAVID v6.8 (https://david.ncifcrf.gov/). Выявлено 64 полногеномных (p -6) и 270 предположительных (p -5) SNP, при этом наибольшее число полногеномных SNPs - 14, 6 и 13 идентифицировали соответственно на 1-й, 3-й и 13-й хромосомах. С показателями массовая доля белка и содержание β-казеина ассоциации демонстрировали 22 и 19 полногеномных SNPs, идентифицированных на пяти (OAR1, OAR3, OAR12, OAR13 и OAR26) и четырех (OAR1, OAR3, OAR13 и OAR26) хромосомах, с массовой долей жира - 6 SNPs на трех хромосомах (OAR1, OAR3, OAR26), с количеством полиненасыщенных, насыщенных и мононенасыщенных жирных кислот - 7, 5 и 4 SNPs соответственно на четырех (OAR1, OAR3, OAR5 и OAR17) и трех (OAR1, OAR24, OAR26 и OAR1, OAR6, OAR17) хромосомах. Два полногеномных SNPs (oar3_OAR1_24401030 и oar3_OAR2_241055039) были общими для трех признаков - массовой доли белка, содержания β-казеина и массовой доли жира. Структурная аннотация геномных регионов выявила 61 ген с описанными биологическими функциями, из которых 11 демонстрировали связь с фенотипическими признаками овец, определенными в других GWAS исследованиях. Выявленные гены в соответствии с терминами генной онтологии были вовлечены в формирование и регуляцию функций иммунной системы (GPX7, JAK1, CD8B), клеточный метаболизм и транспорт веществ (UBE2U, ACO1, FABP1, ACBD5), формирование и развитие внутренних органов и скелетно-хрящевой системы (BMPR1B, OXSM), процессы оогенеза, оплодотворения и раннего развития эмбрионов (ZPBP, ZP2) .
Бесплатно
Половая активность и спермопродукция у баранов пород Шароле и Иль-де-Франс в разные сезоны года
Статья научная
Овцы ( Ovis aries ) относятся к полиэстричным животным с четко выраженным половым сезоном. Длительный искусственный отбор способствовал минимизации воздействия сезонных факторов внешней среды на проявление репродуктивной функции у овец, однако в средних и высоких широтах сезонность их размножения хорошо выражена. Поскольку Россия не располагает генофондом высокопродуктивных специализированных мясных пород овец, неизбежно использование лучших пород зарубежной селекции. В настоящей работе в условиях центральной зоны Ставропольского края впервые установлен диапазон вариативности половой активности и спермопродукции у мясных баранов Шароле (Charollais) и Иль-де-Франс (Île-de-France) в зависимости от сезона года. Наибольшая воспроизводительная активность выявлена в осенний период. Нашей целью было изучение сезонных колебаний половой активности и параметров спермопродукции у баранов ( O. aries ) мясных пород зарубежной селекции Шароле и Иль-де-Франс в условиях центральной зоны Ставропольского края. Исследования проводили с октября 2019 года по сентябрь 2020 года на опытной станции Всероссийского НИИ овцеводства и козоводства - филиала ФГБНУ Северо-Кавказский федеральный научный аграрный центр на племенных баранах-производителях мясных пород зарубежной селекции Шароле ( n = 8) и Иль-де-Франс ( n = 5). Сперму получали с помощью искусственной вагины. Половую активность, проявляемую одними и теми же баранами, учитывали по затрате времени на выделение одного эякулята, то есть по продолжительности проявления комплекса всех половых рефлексов (от запуска барана в манеж с зафиксированной в станке самкой до рефлекса эякуляции). Каждый эякулят оценивался по объему, подвижности и концентрации. Объем эякулята определяли с помощью градуированной пипетки или в градуированном одностенном семяприемнике. Подвижность спермиев оценивали под микроскопом Nikon Ts2R («Nikon», Япония) по 10-балльной шкале. Концентрацию спермиев определяли на фотометре Accucell («IMV Technologies», Франция) или подсчитывали в счетной камере Горяева под микроскопом, для чего сперму предварительно разбавляли в 200 раз 3 % раствором хлористого натрия в эритроцитарном меланжере-смесителе. В зимний период половая активность снижалась, что выражалось в первую очередь увеличением времени, затрачиваемого на проявление комплекса половых рефлексов. Так, у баранов породы Шароле время на получение эякулята увеличивалось в 1,70 раза в зимние месяцы по сравнению с осенним периодом, а в весенние и летние месяцы - соответственно в 2,56 и 2,62 раза. Бараны породы Иль-де-Франс показали аналогичную динамику, однако у них снижение половой активности было значительно менее выражено по сравнению с баранами Шароле. Так, в зимний период бараны Иль-де-Франс затрачивали в 1,09 раза больше времени на выделение эякулята, чем в половой сезон, а в весенний и летний периоды - соответственно в 1,62 и 1,78 раза больше времени. У баранов породы Шароле подвижность спермы варьировала от 9,1 балла в половой сезон до 7,4 балла в весенний период. В зимний и летний периоды этот показатель составлял 8,5 и 8,1 балла. Аналогичные закономерности выявлены по отношению к объему спермы и концентрации спермиев: наибольшие значения были отмечены в осенний период, наименьшие - в весенний, промежуточные - в зимний и летний. У баранов породы Иль-де-Франс наибольшие показатели объема, концентрации и подвижности также были зарегистрированы в осенний период (соответственно 1,15 мл; 3,75 млрд/мл и 8,57 баллов), тогда как зимой эти параметры составили 0,98 мл; 3,38 млрд/мл и 7,95 баллов, весной - 0,88 мл; 2,85 млрд/мл и 7,55 баллов, летом - 0,96 мл; 3,15 млрд/мл и 8,19 баллов. Микроструктурный анализ показал, что количество спермиев с интактной акросомой колебалось от 65 % летом (Шароле) до 82 % в осенний период (Иль-де-Франс). Таким образом, несмотря на значительные сезонные вариации, бараны-производители пород Шароле и Иль-де-Франс в климатических условиях центральной зоны Ставропольского края способны продуцировать качественную сперму во все сезоны года.
Бесплатно
Статья научная
Оценивали возможность гибридизации β-клеток поджелудочной железы новорожденных кроликов и мугантной культуры клеток почки овцы, дефектных по тимидинкиназе, с целью получения межвидовых гибридных культур клеток - продуцентов инсулина. Показано, что β-клетки поджелудочной железы новорожденных кроликов способны сливаться с эпите-лиоподобными клетками почки овцы. Полученная межвидовая гибридная культура имеет стабильную морфологию и кулътуральные свойства, продуцирует инсулин в культуральную среду, а также накапливает зерна инсулина в цитоплазме.
Бесплатно
Получение авермектинов: биотехнологии и органический синтез
Статья обзорная
В предлагаемом обзоре проанализированы результаты исследований по различным аспектам совершенствования технологии получения авермектинов - 16-членных макроциклических лактонов, обладающих широким спектром противопаразитарного действия при высоком терапевтическом индексе и безвредности для млекопитающих (W.C. Campbell, 2012). Согласно опубликованным данным, уникальная способность авермектинов подавлять развитие насекомых, нематод и клещей связана с возможностью блокировать передачу нервного импульса в нервно-мышечном синапсе. Сущность этого механизма действия, приводящего к параличу и гибели паразитов, заключается в стимуляции выброса ионов хлора, деполяризации мембраны клеток и патологическом нарушении ее функций (A.J. Wolstenholme с соавт., 2016). Из известных 8 компонентов (А1a, А1b, А2а, А2b, B1a, B1b, В2a и В2b) авермектинового комплекса, продуцируемого микроорганизмом Streptomyces avermitilis , наиболее активны против возбудителей паразитозов авермектины группы В1 (S...
Бесплатно
Получение белкового концентра из дрожжевой биомассы Kluyveromyces marxianus van der Walt (1965)
Статья научная
Недостаток белка в рационе влечет за собой нарушение азотистого обмена. По оценкам экспертов, к 2024 году рынок кормовых протеинов превысит 200 млрд долларов США. В России дефицит кормовых протеинов составляет более 1 млн т. Традиционные источники белка не в состоянии удовлетворить суточную потребность в пищевом и кормовом протеинах по экономическим и социальным причинам, поэтому растет интерес к источникам альтернативного белка. Настоящее сообщение представляет результаты получения белкового концентрата на основе биомассы термотолерантных дрожжей K. marxianus , выращиваемой на малоиспользуемом в биоконверсии отходе масличного производства - лузге подсолнечника. Дрожжи этого вида повышают усвояемость кормов, используются в пищевой промышленности при ферментации соевого молока, мягкого сыра и в качестве усилителя вкуса. Целью исследования была разработка технологии получения белкового концентрата из дрожжевой биомассы K. marxianus и обоснование целесообразности его применения в качестве кормовой и пищевой добавки. Штамм K. marxianus Y-4570 отобран в результате скрининга на ферментолизате подсолнечной лузги как наиболее продуктивный по накоплению биомассы (до 30 г/л) и сырого протеина (59,29±2,96 %). Для получения белковой биомассы дрожжи культивировали многоцикличным полунепрерывным способом в лабораторном ферментере на солевой среде с ферментолизатом лузги подсолнечника. Были определены технологические параметры, позволяющие получить белковый концентрат, содержащий не менее 60 % истинного белка, не более 2 % липидов и не более 2 % нуклеиновых кислот. Биомассу обезжиривали 60 % этиловым спиртом с гидромодулем 1:2,5 при температуре 60 °С в течение 1 ч. Остаточное содержание липидов - 1,94±0,09 %. Денуклеинизацию проводили методом активации собственных эндонуклеаз клетки при температуре 40-60 °С. Нуклеиновые кислоты удаляли при температуре 50 °С, гидромодуле 1:7 в течение 1 ч. Остаточное содержание нуклеиновых кислот - 1,97±0,10 %. Готовый продукт содержит 65,94±3,14 % истинного белка, что удовлетворяет требованиям, предъявляемым к белковым концентратам. Анализ аминокислотного состава белкового концентрата показал, что содержание практически всех незаменимых аминокислот превосходит таковое в исходной дрожжевой биомассе, за исключением глицина, лейцина и гистидина. За счет уменьшения содержания липидов и нуклеиновых кислот, а также за счет концентрирования веществ, содержащихся в исходной биомассе при уменьшении массовой доли влаги на этапе высушивания, происходит относительное увеличение содержания аминокислот. Белковый концентрат на основе биомассы дрожжей K. marxianus Y-4570 предназначен для использования в качестве кормовой и пищевой добавки с целью обогащения продуктов незаменимыми аминокислотами.
Бесплатно
Статья научная
Биогербициды должны проявлять стабильную эффективность в полевых условиях, обладать специфичностью и скоростью действия, быть совместимыми с другими препаратами и востребованными на рынке. Основой микогербицидов может служить как мицелий, так и конидии фитопатогенных грибов. Мицелий менее устойчив к сушке, чем конидии. В то же время технологический процесс получения конидий зачастую сложнее, а эффективность в полевых условиях менее стабильна, чем у мицелия. Фитопатогенный гриб Stagonospora cirsii J.J. Davis, вызывающий заболевание пятнистости листьев у корнеотпрысковых сорных растений семейства Asteraceae, рассматривается как потенциальный микогербицид, предназначенный для борьбы с бодяком полевым Cirsium arvense (L.) Scop. В настоящей работе мы впервые показали, что, манипулируя составом жидкой питательной среды, можно существенно повысить патогенность мицелия гриба S. cirsii и его толерантность к высушиванию. Цель исследования - получить высокий выход вирулентного мицелия S...
Бесплатно
Получение гаплоидных растений Rubus arcticus L. методом культуры микроспор in vitro
Статья научная
Княженика арктическая ( Rubus arcticus L.) - ценная ягодная культура, которая используется в качестве плантационной культуры относительно короткое время. Княженика арктическая служит донором ремонтантности при межвидовой гибридизации с Rubus idaeus L., однако передает потомству низкую урожайность. Основное направление селекции R. arcticus - повышение урожайности растений, в связи с чем особое значение имеет ускорение селекционного процесса. Добиться этого можно, используя растения с удвоенным гаплоидным набором хромосом. В настоящей работе нами впервые были получены гаплоидные растения-регенеранты R. arcticus в культуре микроспор, подобрана концентрация 6-бензиламинопурина и источник углеводного питания для индукции эмбриоидогенеза. Цель нашего исследования состояла в разработке методики получения гаплоидных растений Rubus arcticus в культуре микроспор. В опытах использовали сорта княженики арктической, выведенные селекционерами в Финляндии (Pima, Mespi) и Швеции (Astra)...
Бесплатно
Статья научная
Криоконсервирование репродуктивных клеток самцов рыб - актуальное направление в стратегии сохранения генетического биоразнообразия и в аквакультуре. Жизнеспособность криоконсервированной спермы обычно подтверждают оплодотворением яйцеклеток рыб в лабораторных условиях, но дальнейших наблюдений за полученной молодью не проводят. В настоящем исследовании впервые проанализированы поведенческие реакции предличинок, личинок и молоди русского осетра ( Acipenser gueldenstaedtii von Brandt & Ratzeburg 1833) при использовании размороженной спермы для оплодотворения икры и доказана физиологическая полноценность развивающихся особей. Икру получали в производственных условиях от самки русского осетра массой 20 кг и длиной 142 см, рабочая плодовитость - 229500 икринок. Одну часть икры оплодотворили размороженной спермой русского осетра, хранившейся в криобанке 2 года, другую - нативной спермой по стандартной заводской технологии (контроль). Вылупившихся предличинок учитывали сплошным поштучным методом...
Бесплатно
Статья научная
В основе развития бобово-ризобиального симбиоза лежит сигнальный обмен между партнерами, что обеспечивает их взаимное узнавание, активацию инфекционного процесса и программы органогенеза клубеньков. Интерес представляет изучение возможности приобретения небобовыми растениями способности к рецепции сигнальных молекул ризобий - липохитоолигосахаридных сигналов Nod-факторов и дальнейшей трансдукции сигнала. У гороха ранее были выявлены две рецепторные киназы - SYM10 и K1, которые необходимы для узнавания Nod-факторов при инициации симбиоза с ризобиями. При рецепции Nod-факторов формируется комплекс между этими двумя рецепторными киназами, что приводит к сигнальной трансдукции. В настоящей работе был осуществлен перенос двух генов, кодирующих LysM-РПК SYM10 и K1 у гороха Pisum sativum L., в растения томата Solanumlycopersicum L. с помощью агробактериальной трансформации. У композитных растений, трансформированных генами PsSym10 или PsK1 , впервые выявлена возможность активации экспрессии перенесенных генов рецепторов под влиянием инокуляции типовым штаммом ризобий Rhizobiumleguminosarum bv. viciae CIAM1026. Также показано, что под влиянием рецепторов в генетически трансформированных корнях композитных растений увеличивается экспрессия генов, которые могут регулироваться компонентами «общего» сигнального пути. Целью работы было изучение возможности приобретения растениями S. lycopersicum способности к узнаванию сигнальных молекул ризобий за счет переноса генов, кодирующих рецепторы Nod-факторов у бобового растения P. sativum . Для проведения экспериментов были получены и использованы два вида конструкций в векторе pKm43GW, в которых гены рецепторов PsSym10 или PsK1 были клонированы под промотором гена экстенсина томата pSlEXT1 - pSlEXT1:: PsSym10-3xFLAG ::T35S и pSlEXT1:: PsK1-RFP ::T35S. Молодые проростки томата S. lycopersicum сорта Carmello были трансформированы штаммом Agrobacterium rhizogenes Arqua 1. Трансформированные проростки помещали на агаризованную среду Мурасиге-Скуга (MC) без сахарозы в чашках Петри и культивировали в вертикальном положении в фитотроне до появления каллуса. После этого растения переносили на среду МС c 3 % cахарозы, содержащую 0,3 мг/мл антибиотика цефотаксима, и инкубировали до появления трансгенных корней. Композитные растения переносили в вермикулит, политый 0,5½ средой Fahreus и инкубировали в условиях повышенной влажности в течение 2-3 сут. После этого растения были инокулированы штаммом R. legumi-nosarum bv. viciae CIAM1026, содержащим ген глюкуронидазы uidA ( GUS ). Для анализа использовали трансформированные корни композитных растений томата без инокуляции ризобиями (контроль, 7 сут), а также трансформированные корни через 7 и 21 сут после инокуляции. Количественный анализ экспрессии генов проводили методом количественной ПЦР, совмещенной с обратной транскрипцией (ОТ-ПЦР). При использовании промотора pSlEXT1 наблюдали экспрессию обоих генов PsSym10 и PsK1 в генетически трансформированных корнях растений томата, при этом экспрессия усиливалась под влиянием инокуляции ризобиями. Было показано существенное (примерно в 2,0-2,5 раза) повышение экспрессии гена PsSym10 в ответ на инокуляцию ризобиями как на 7-е, так и на 21-е сут. Уровень экспрессия PsK1 оказался самым высоким через 7 сут после инокуляции в трансформированных корнях композитных растений томата по сравнению с контролем. Чтобы определить, будут ли активироваться компоненты «общего» сигнального пути под влиянием перенесенных рецепторов в композитных растениях томата, были оценены изменения в экспрессии генов S. lycopersicum SlD27 , SlNSP2 , SlRAM1 и SlMAPK6 . Эти гены кодируют каротиноид-изомеразу (DWARF27), регулирующую синтез гормонов стриголактонов, транскрипционные факторы NSP2 и RAM1, а также митоген-активируемую протеинкиназу (MAPK6). Активация экспрессии двух генов SlNSP2 и SlMAPK6 в ответ на инокуляцию может свидетельствовать о влиянии перенесенного гена K1 гороха на восприимчивость растений томата к инокуляции ризобиями.
Бесплатно
Статья научная
Разрабатывали методику получения линии гибридных клеток, секретирующих моноклональные антитела, обладающие специфичностью к полипептидам вируса трансмиссивного гастроэнтерита свиней. Приведена характеристика моноклональных антител по активности в иммунологических реакциях и полипептидной специфичности.
Бесплатно
Статья научная
С использованием в качестве источника кариопластов клеток кумулюса коров определяли условия и режим проведения основных этапов клонирования: дозревания ооцитов in vitro; реконструирования клеток; слияния кариопласта с цитопластом; активации реконструированных клеток; культивирования реконструированных эмбрионов до стадии бластоци-сты. Реконструированные клетки активировали кальциевым ионофором с последующей обработкой 6-диметиламиноггурином через 0,5-1,5 ч после электрослияния и культивировали in vitro (в среде DMEM на фидерном слое из клеток кумулюса под газовой фазой 5% С02 в воздухе или в среде KSOM, обогащенной заменимыми и незаменимыми аминокислотами, под газовой фазой 5% С02, 5% 02, 90% N2). Разработанная технология позволяет получать 20,3-23,6 % клонированных эмбрионов крупного рогатого скота на стадии бластоцисты.
Бесплатно
Статья научная
Проводили межвидовые реципрокные скрещивания между четырьмя дикими видами перца (Capsicum L.). С использованием культуры зародышей in vitrо получили стерильные межвидовые гибриды C. frutescens × C. chinense. Выполнили цитологический анализ нарушений в развитии гамет у всех пяти растений гибридов F1 по стадиям развития микроспор и пыльцы. Для молекулярного анализа использовали полимеразную цепную реакцию (ПЦР) и праймеры, позволяющие амплифицировать SCAR-маркеры (sequence-characterized amplified region) цитоплазматической мужской стерильности (ЦМС). Эти маркеры были идентифицированы у образца C. frutescens, использованного в качестве материнского компонента при скрещивании с C. chinense, а также у всех пяти растений стерильных гибридов F1.
Бесплатно
