Статьи журнала - Сельскохозяйственная биология
Все статьи: 1768
Статья научная
Определяли функциональную активность нуклеотидных последовательностей консервативного промотора K2.10, контролирующего ген белка промежуточных филаментов кератина шерсти (II тип) у овец. Осуществляли микроинъекции в пронуклеусы зигот мышей генетической конструкции, содержащей ген улучшенного флуоресцирующего в зеленой области спектра белка медузы Aequorea victoria, под контролем кератинового промотора овец K2.10 длиной 730 п.н. Исследовали экспрессию репортерного белка в волосяном покрове и дифференцирующихся клетках коркового вещества волосяного стержня шести трансгенных мышей. Оценивали характер наследования трансгена у мышей в F1 и F2.
Бесплатно
Статья научная
Использование препаратов на основе безопасных для окружающей среды белковых элиситоров устойчивости растений к болезням может стать приемлемой альтернативой синтетическим пестицидам-ксенобиотикам, поскольку в естественных условиях такие элиситоры разлагаются до безвредных природных аминокислот. Этот подход также существенно снизит риск возникновения резистентности патогенов к средствам защиты растений. Ранее нами были выделены и исследованы бактериальные белки-элиситоры MF2 и MF3, способные индуцировать защитные реакции у широкого круга растений к вирусным и грибным патогенам. Белок MF2 размером 7,2 кДа выделен из Bacillus thuringiensis . Его первичная структура оказалась в высокой степени гомологичной аминокислотной последовательности бактериальных белков холодового шока CspD. Другой белок, MF3 (16,9 кДа) - пептидил-пролил цис/транс-изомераза FKBP типа, выделен из Pseudomonas fluo-rescens . В настоящей работе впервые был получен состоящий из двух элиситоров химерный белок MF2/MF3 и показана его защитная активность в патосистеме табак ( Nicotiana tabacum L.)-вирус табачной мозаики (ВТМ, семейство Virgaviridae , род Tobamovirus , вид Tobacco mosaic virus ). Также впервые установлено, что защитная активность MF2/MF3 не уступает активности смеси индивидуальных белков, взятых в эквивалентных концентрациях. Нашей целью было получение химерного белка MF2/MF3 методом гетерологичной экспрессии в Escherichia coli , оценка его способности индуцировать устойчивость к вирусу табачной мозаики, а также сравнение защитной активности полученного рекомбинантного элиситора с активностью индивидуальных элиситорных белков MF2 и MF3 и их смеси. Белок MF2/MF3, представлявший собой структуру из двух доменов, в которой элиситор MF2 был присоединен к N-концевому участку MF3 через полиаланиновый линкер (AAALIAA), получили на основе конструкции, созданной с использованием классической и Overlap-ПЦР. Рекомбинантный MF2/MF3 экспрессировался трансформированными клетками Escherichia coli Rosetta в виде растворимого белка массой около 25 кДа и был очищен до гомогенного состояния методом металл-аффинной хроматографии. Для оценки антивирусной активности химерного белка MF2/MF3 и сравнения его защитного эффекта с эффектом индивидуальных белков и их смеси использовали биотест с прединокуляционной обработкой отделенных от растения листьев табака некрозообразующего сорта Xanthi NN, которые затем заражали ВТМ. Растения выращивали в климатической камере (PGV 36, «Conviron», Канада) до стадии 3-5 настоящих листьев, в опытах использовали листья 3-го или 4-го яруса. Перед инокуляцией изолированные листьев обрабатывали препаратами химерного MF2/MF3 белка, индивидуальных белков (либо MF2, либо MF3) или их смеси. При этом на одну половинку листа наносили указанные препараты (5 капель по 10 мкл, 10 листьев на каждый вариант обработки), на другую половинку - соответствующий контроль. На следующий день листья инокулировали ВТМ. В первой серии экспериментов проверяли, сохранили ли препараты, полученные с помощью гетерологичной экспрессии свою целевую активность. Поэтому на половинки листьев наносили белки MF2/MF3, MF2, или MF3, а контрольные половинки листьев обрабатывали дистиллированной водой. Во второй серии опытов, целью которых было сравнение защитной активности химерного элиситора с каждым из индивидуальных элиситорных белков, на одну половинку листа наносили MF2/MF3, на вторую - MF2 или MF3. Наконец, в третьей серии экспериментов сравнивали защитный эффект химерного элиситора MF2/MF3 с эффектом смеси MF2 и MF3 после обработки половинок листьев MF2/MF3 и нанесения на их контрольные половинки смеси элиситорных белков. Кроме того, в каждую серию экспериментов включали вариант, в котором на обе половинки 5 листьев наносили капли дистиллированной воды, после чего листья заражали ВТМ (необработанный контроль). Было показано, что полученный химерный элиситор а также рекомбинантные MF2 и MF3 обладает высокой защитной активностью против ВТМ. При этом противовирусная активность элиситора MF2/MF3 приблизительно в 1,5 раза превышала активность каждого из белков. Сравнение уровней защитного эффекта смеси индивидуальных элиситоров и белка MF2/MF3 не выявило между ними статистически значимых различий. Таким образом, химерный MF2/MF3 обладал такой же целевой активностью, как и смесь MF2 и MF3. Эти результаты свидетельствуют о возможности использования вместо смеси элиситоров MF2 и MF3 рекомбинантного элиситора MF2/MF3, получение которого более технологично, чем приготовление смеси, требующее выращивания штаммов-продуцентов каждого из индивидуальных белков и их раздельного выделения.
Бесплатно
Статья научная
Малочисленный вид европейский бизон ( Bison bonasus ), или зубр, находится под угрозой исчезновения. Технология получения эмбрионов in vitro с использованием яйцеклеток коров и семени зубра может стать эффективным инструментом сохранения генетических ресурсов вида и их рационального использования в фундаментальных исследованиях по физиологии развития и для создания новых селекционных форм животных. Однако методы получения эмбрионов in vitro с участием вышеуказанных половых клеток в литературе не описаны. В настоящей работе впервые была предпринята попытка оплодотворения яйцеклеток коров спермой зубра и оценка их дальнейшего эмбрионального развития in vitro с использованием протокола IVM (in vitro maturation, созревание in vitro)/IVF (in vitro fertilization, оплодотворение in vitro)/IVC (in vitro culture, культивирование in vitro), применяемого для получения эмбрионов крупного рогатого скота ( Bos taurus ). Источником половых клеток самок служили яичники коров, отобранные после убоя. Ооцит-кумулюсные комплексы (ОКК) выделяли методом рассечения видимых фолликулов. ОКК культивировали группами по 25-35 ооцитов в 500 мкл модифицированной среды ТС-199 под слоем легкого минерального масла («Sigma», США) в течение 24 ч. Созревшие яйцеклетки переносили в среду оплодотворения. Замороженную эпидидимальную сперму зубра размораживали и обрабатывали методом «swim-up». Созревшие ооциты коров культивировали совместно cо сперматозоидами в среде Fert-TALP в течение 18 ч, после чего их переносили в эмбриональную среду и культивировали до стадии бластоцисты. В качестве контроля часть яйцеклеток коров культивировали с эякулированным семенем быка. Результативность оплодотворения спермой обоих видов оценивали по характеру взаимодействия между исходными половыми клетками, а также по компетенции оплодотворенных яйцеклеток к раннему эмбриональному развитию. Доля ооцитов с признаками полиспермии была выше после оплодотворения спермой зубра, чем после оплодотворения бычьем семенем: соответственно 21,6 и 8,5 % (P
Бесплатно
Статья научная
Республика Саха (Якутия) - один из основных оленеводческих регионов Российской Федерации. Из четырех утвержденных пород северного оленя ( Rangifer tarandus ) в республике разводят три - эвенскую, эвенкийскую и чукотскую (харгин). Многолетнее снижение поголовья домашних северных оленей в настоящее время приостановлено, но для сохранения популяции и нивелирования неблагоприятных последствий сокращения численности необходимы современные подходы для оценки генетического разнообразия. Наиболее востребован для этих целей анализ однонуклеотидных полиморфизмов (single nucleotide polymorphism, SNP) с помощью ДНК-микроматриц (ДНК-чипов). В настоящей работе с использованием Bovine SNP50 BeadChip проведено генотипирование и дана популяционно-генетическая характеристика трех пород домашнего северного оленя, разводимых на территории Республики Саха (Якутия). Биологическим материалом для исследований служили образцы ткани уха животных эвенской (EVN, n = 8), эвенкийской (EVK, n = 11) и чукотской (харгин) пород (CHU, n = 7). Программное обеспечение PLINK 1.07 применяли для проведения контроля качества генотипирования. Для статистической обработки данных использовали программное обеспечение PLINK 1.07, Admixture 1.3, R пакеты diveRsity и VennDiagram с последующей визуализацией в R пакетах pophelper и ggplot2. По результатам контроля качества для дальнейшего анализа было отобрано 512 полиморфных SNP. Анализ диаграммы Венна показал, что олени эвенской и эвенкийской пород имели максимальное число уникальных полиморфизмов (14 SNP). У оленей чукотской породы детектировали 11 таких SNP. При расчете основных внутрипопуляционных параметров оказалось, что представители чукотской породы характеризуются более высоким генетическим разнообразием (Ho = 0,180±0,011, He = 0,156±0,008, Ar = 1,488±0,022), а также более высоким избытком гетерозигот (FIS = -0,124) по сравнению с эвенкийской (Ho = 0,161±0,009, He = 0,153±0,008, Ar = 1,487±0,020, FIS = -0,047) и эвенской (Ho = 0,164±0,010, He = 0,149±0,008, Ar = 1,471±0,021, FIS = -0,089) породами. Результаты многомерного шкалирования (MDS) и расчета попарных генетических дистанций (FST) показали, что наибольшей генетической близостью характеризуются олени эвенской и эвенкийской пород. Адмикс-анализ выявил высокую степень генетической обособленности каждой из исследуемых пород. Вместе с тем среди CHU и EVK были обнаружены особи, имеющие смешанное генетическое происхождение, близкое к EVN. Таким образом, мы успешно использовали ДНК-чип, разработанный для крупного рогатого скота, при генетической дифференциации пород северного оленя. Полученные данные найдут применение в разработке программ сохранения и рационального использования этого важнейшего для человека вида животных.
Бесплатно
Статья научная
Важнейшие признаки клубеньковых бактерий (ризобий), по которым проводится отбор хозяйственно ценных штаммов, - симбиотическая эффективность (способность повышать массу инокулированных растений-хозяев благодаря интенсивной фиксации молекулярного азота) и конкурентоспособность (способность инокулировать растения в присутствии других штаммов этого же вида ризобий). С помощью ПЦР-анализа штаммов ризобий люцерны ( Sinorhizobium meliloti ) различного происхождения мы впервые показали полиморфизм природных популяций по генам Smc03879, или phbA («негативный регулятор эффективного симбиоза», кодирует синтез поли-b-гидроксибутирата), и Sma0907, или cmp-107 (участвует в конкуренции за образование клубеньков). В популяции, обитающей в бедной солончаковой почве (Уральская область, Казахстан), ген phbA выявлен у 100 % штаммов, тогда как в популяции из богатой черноземной почвы Тернопольской области Украины - лишь у 82,2 % штаммов. Еще более низкая встречаемость гена phbA (30,8 %) характерна для штаммов из клубеньков люцерны, собранных в Тернопольской области. Наблюдаемый полиморфизм может отражать низкую адаптивную значимость конверсии С-соединений в поли-b-гидроксибутират для штаммов ризобий из Тернопольской области по сравнению со штаммами из Уральской области. Участие гена phbA в контроле симбиотической эффективности подтверждается тем, что для гена nifH, который кодирует структуру малой субъединицы нитрогеназы, но не влияет на интенсивность ее синтеза, различий в показателях популяционного полиморфизма между штаммами двух популяций выявлено не было. Отсутствие во всех изученных популяциях полиморфизма по гену Smb21375, или eff-798, может быть связано с тем, что кодируемый им АВС-транспортер необходим для переноса в бактериальную клетку широкого спектра питательных веществ, получаемых как от растения-хозяина, так и из почвы. Высокая встречаемость эффективных симбионтов среди штаммов, лишенных гена phbA, указывает на возможность использования молекулярных зондов, содержащих этот ген, для отбора практически значимых генотипов ризобий, способных обеспечивать растения-хозяина значительными количествами фиксированного азота.
Бесплатно
Статья научная
На территории бывшего СССР (в условиях горных районов Республики Азербайджан) впервые проведены исследования возможных причин слета/гибели пчелиных семей (ПС). В представленной работе дана сравнительная оценка заражения медоносных пчел основными паразитами и вирусами в зависимости от способа содержания, вертикальных зональных поясов и эколого-климатических условий на южных склонах Большого Кавказа. Установлено, что на пасеках циркулируют следующие вирусы: вирус деформации крыла, вирус черного маточника, вирусы сем. Iflaviridae (Кашмир-вирус и/или вирус израильского паралича пчел), а также не регистрировавшийся ранее патоген Nosema ceranae. Вирусы хронического паралича, мешотчатого расплода, острого паралича пчел и N. apis выявлены не были. Анализ меда показал наличие фосфорорганического инсектицида диазинона и хлорорганических пестицидов — ГХЦГ-альфа (гексахлорциклогексан-альфа) и ГХБ (гексахлорбензол). При анализе исследуемых факторов не выявлено корреляций между слетом/гибелью ПС и присутствием вирусов, ноземы, пестицидов, а также экстенсивностью заражения клещами (р > 0,05).
Бесплатно
Статья научная
В зоне Южной Сибири складываются благоприятные условия для размножения вредных организмов — r-стратегов. Нами изучено влияние сроков сева (раннего — 26 апреля и обычного для региона — 19 мая), предпосевного протравливания семян препаратом виал ТТ и использования регуляторов роста (гумат 80 и крезацин) на поражение посевов яровой пшеницы сортов Тулунская 12, Ирень, Новосибирская 29 корневой гнилью, септориозом, пьявицей красногрудой (фаза личинки), пшеничным трипсом (фаза личинки), серой зерновой совкой (фаза личинки). Оценивали видовой состав сорняков, их численность, накопление сухой массы. Определяли урожайность пшеницы. Исследования проводили на опытном поле Иркутской государственной сельскохозяйственной академии и в производственных условиях в других районах Предбайкалья. При раннем сроке сева без предпосевного протравливания уменьшалось распространение возбудителя корневой гнили (на 13,84 %) и септориоза колоса (на 13,33 %), снижалась степень повреждения листьев пьявицей красногрудой (в 2,3 раза), зерна пшеничным трипсом (в 6,5 раза), серой зерновой совкой (в 3,8 раза). Биомасса сорняков уменьшалась в 6-8 раз. Урожайности яровой пшеницы увеличивалась на 15-40 %. Использование вместо протравителей семян регуляторов роста — адаптогенов позволило получить дружные и ранние всходы культуры, что также привело к повышению конкурентоспособности культурных растений и ослаблению вредоносности патогенов, вредителей, сорняков.
Бесплатно
Пораженность грубых кормов токсинообразующими грибами рода Fusarium
Статья научная
Недостаток сведений о характере загрязненности токсинообразующими грибами сена, а также соломы злаков, которая используется на подстилку и для скармливания животным, сдерживает введение профилактических защитных мер против фузариотоксикозов. Расширенные микотоксикологические обследования производственных партий сена из хозяйств Европейской части России свидетельствуют о множественной сочетанной загрязненности их фузариотоксинами (Г.П. Кононенко, А.А. Буркин, 2014). Целью настоящей работы было изучение видового состава фузариевых грибов в грубых кормах из Челябинской, Брянской и Московской областей РФ в разные годы и оценка токсинообразующей способности их популяций. Во всех 60 пробах сена и соломы из Челябинской области (1992 год) были выявлены фузариевые грибы, среди которых идентифицировано 6 видов - F. sporotrichioides Sherb., F. avenaceum (Corda ex Fr.) Sacc., F. poae (Peck) Wr., F. tricinctum (Corda) Sacc., F. culmorum (W.G. Smith) Sacc. и F. sambucinum Fuckel. Фузарии неустановленной видовой принадлежности были отмечены в сене из костра, козлятника, однолетних (смесь пшеницы, овса, гороха) и многолетних трав, а также комплекс этих грибов - в ржаной соломе. В 90 % проб обнаруживали F. sporotrichioides (либо только этот вид, либо в комплексе с другими, но чаще всего он доминировал). Из 19 проб сена и соломы, заготовленных в Брянской области (2011 год), 16 оказались поражены фузариевыми грибами, относящимися к 8 видам. Наибольшую распространенность имел F. sporotrichioides (11 проб), остальные выявлялись реже - F. tricinctum (4 пробы), F. equiseti (Corda) Sacc. (3 пробы), F. poae (2 пробы), F. solani (Mart.) Sacc. (2 пробы), F. culmorum (1 проба), F. graminearum Schw. (1 проба) и F. semitectum Berk. et Rav. (1 проба). В образцах из Московской области (2013 год) грибы Fusarium были обнаружены в 171 пробе из 239 (71,5 %), при этом пораженность часто была весьма значительной. Выделенные грибы принадлежали 8 видам, которые обнаруживали и в обоих предыдущих сборах. По частоте встречаемости они располагались в следующем порядке: F. sporotrichioides, F. tri-cinctum, F. avenaceum, F. poae, F. culmorum, F. graminearum, F. semitectum, F. solani, при этом F. spo-rotrichioides был обнаружен в 85,7 % проб. Кроме того, три изолята были идентифицированы как F. сerealis (Cooke) Sacc., F. sambucinum и F. torulosum (Berk. & M.A. Curtis). Для тестирования токсинообразования грибов нами впервые было использовано 7-суточное выращивание при 23 °С на рисовом субстрате. Для F. sporotrichioides установлен 100 % потенциал биосинтеза Т-2 токсина (122-1078 мкг/г субстрата) и диацетоксисцирпенола (0,7-20 мкг/г), у F. culmorum, F. gra-minearum, F. cerealis, F. torulosum - дезоксиниваленола и зеараленона, два изолята F. semitectum охарактеризованы как высокоактивные продуценты зеараленона. Обширная пораженность F. spo- rotrichioides, продуцирующим Т-2 токсин и его высокотоксичный аналог диацетоксисцирпенол, требует особого внимания к организации контроля за содержанием этих трихотеценов в процессе заготовки и хранения грубых кормов. Обсуждаются особенности токсинообразования других видов фузариевых грибов и контаминации сена дезоксиниваленолом и зеараленоном.
Бесплатно
Статья научная
Проанализированы состояние, численность, продуктивность и племенные качества шаролезского скота в различных странах. Приведены данные по использованию шаролезского скота при чистопородном разведении и скрещивании молочных коров для получения откормочного молодняка. Представлена технология выращивания и откорма бычков породы шароле. Рассматривается эффективность использования маточного поголовья шаролезской породы.
Бесплатно
Породная дифференциация перепелов (Coturnix japonica) по морфологическим признакам яйца
Статья научная
Успех селекционной работы с перепелами ( Coturnix japonica ) во многом зависит от возможности идентифицировать породы, в том числе по общности их происхождения. Масса яйца - обязательный описательный признак при испытании пород и линий сельскохозяйственной птицы на отличимость, однородность и стабильность. В нашей работе впервые представлены результаты дифференциации пород перепелов по морфологическим признакам яиц и установлено влияние породной принадлежности перепелов на морфологические показатели яиц. Целью работы было изучение возможности дискриминировать породы перепелов по происхождению на основе морфологических признаков яиц. Исследование проведено на яйцах перепелок селекционного стада пород японская ( n = 240), омская ( n = 720), фараон ( n = 720), техасский белый перепел ( n = 360) в возрасте 238-242 сут (СибНИИП - филиал ФГБНУ «Омский АНЦ», г. Омск, 2020). От каждой несушки брали по три последовательно снесенных яйца. Морфологический анализ яиц проводили в соответствии с методикой ФНЦ «ВНИТИП» РАН («Методика проведения анатомической разделки тушек и органолептической оценки качества мяса и яиц сельскохозяйственной птицы и морфологии яиц». Сергиев Посад, 2013) по следующим показателям: большой диаметр яйца (мм), малый диаметр яйца (мм), масса яйца (г), абсолютные массы скорлупы (г), желтка (г), белка с разделением по фракциям (г), высота белка (мм), высота желтка (мм), толщина скорлупы (мкм) на остром полюсе, на экваторе, на тупом полюсе. Статистический анализ проводили с использованием программного обеспечения IBM SPSS Statistics v.23. В качестве фактора, влияющего на показатели морфологического состава яиц, учитывали породную принадлежность. Силу влияния породы (η2) оценивали с помощью дисперсионного анализа (ANOVA). По мере уклонения пород в сторону мясной продуктивности увеличивалась масса яйца и его составляющих. Целенаправленная селекция перепелов пород японская, омская, фараон и техасский белый по хозяйственно полезным признакам привела к их достоверным различиям по массе яйца (η2 = 0,723; p 2 = 0,642; p 2 = 0,796; p 2 = 0,627; p 2 = 0,776 и η2 = 0,852; p function show_abstract() { $('#abstract1').hide(); $('#abstract2').show(); $('#abstract_expand').hide(); }
Бесплатно
Посвящается 75-летию со дня основания Всесоюзной академии сельскохозяйственных наук им. В.И. Ленина
Статья обзорная
В историческом аспекте рассматриваются важнейшие этапы становления агрономической науки в России, начиная со времени образования Императорского Московского общества сельского хозяйства до сегодняшних дней. Отражен вклад выдающихся ученых и общественных деятелей российского государства в преобразование сельского хозяйства. Большое внимание уделено роли научного наследия Н.И. Вавилова в решении проблем мирового земледелия и развитии отечественной биологической и сельскохозяйственной науки. Показана преемственность, «связь времен и поколений» при реформировании аграрного сектора России. Обсуждается вопрос о месте сельскохозяйственной науки в сложившейся системе знаний. Особое место отведено проблемам биологизации и экологизации агросистем, их средоулучшающим, ресурсовосстанавливающим, природоохранным функциям. Охарактеризовано современное состояние сельского хозяйства в России. Дана оценка стратегии и концепции адаптивной интенсификации сельскохозяйственного производства.
Бесплатно
Посевные и урожайные качества семян яровой пшеницы при повреждении клопами-черепашками
Статья научная
В лабораторных и полевых опытах оценивали посевные и урожайные качества зерна яровой пшеницы сорта Кинельская 59 в зависимости от типа повреждения клопом-черепашкой, а также динамику роста растений, степень пораженности бурой ржавчиной и корневыми гнилями. Определяли элементы структуры урожая растений яровой пшеницы, полученных из поврежденных вредителем семян.
Бесплатно
Статья научная
Для получения высококачественной растительной продукции актуален поиск эффективных физических биостимуляторов, повышающих продуктивность сельскохозяйственных культур. Имеется множество работ, посвященных воздействию физических факторов (электрических и магнитных полей, ультрафиолетового, инфракрасного, лазерного облучения) на семенной материал, которое способствует повышению посевных свойств, усилению фотосинтетической активности, выживаемости и урожайности. Однако остается необходимость в более детальном изучении механизма энергетического воздействия на внутреннюю структуру семени, рост и развитие растений, а также выбора установок эффективных, простых по конструкции, невысокой стоимостью и высокой надежностью. В Федеральном научном агроинженерном центре ВИМ совместно с Казахским национальным аграрным университетом разработана система низкочастотного электромагнитного облучения, которая устанавливается непосредственно на технологические узлы комбайна и обрабатывает семена в процессе уборочных работ. Цель настоящего исследования - оценка влияния низкочастотного электромагнитного поля различной интенсивности и времени облучения на посевные качества семян и биометрические показатели растений яровой пшеницы. Объектом исследований были семена яровой пшеницы ( Triticum aestivum L.) сорта Омская 18, облученные в процессе комбайновой уборки полей в ТОО «Уланская МТС» (Республика Казахстан) в сентябре 2015 года. Обработку семян проводили с использованием системы, разработанной на базе магнитотерапевтического аппарата Алмаг-02, установленной на зерноуборочном комбайне Енисей 1200 НМ. Использовали следующие программы облучения семян: в потоке (динамический режим) при значениях магнитной индукция В = 6 мТл и частоте f = 10 Гц; в статическом режиме при 6 мТл, 3 или 16 Гц в течение 3; 6; 9 мин; в потоке при 6 мТл, 3 или 16 Гц. Облученные и отобранные из бункера необлученные семена (контроль) использовали в экспериментальных исследованиях. Энергию прорастания и всхожесть семян определяли в лабораторных условиях. Семена проращивали в термостате LP-113 («Labor Muszeripari Muvek Esztergom», Венгрия) в темноте в чашках Петри на фильтровальной бумаге. Для оценки роста и развития проростков и растений их высевали в фитотрон Vic-Terra («ФНАЦ ВИМ», Россия). Обработка семян низкочастотным электромагнитным полем в течение 9 мин в статическом режиме повышала энергию прорастания и всхожесть семян на 12-13 %. При облучении семян в потоке всхожесть оказалась ниже контрольных значений. Так, при 6 мТл, 10 Гц всхожесть у образцов уменьшилась на 4,3 % при проращивании в термостате и на 3,5 % - в фитотроне. Оказалось, что по массе и высоте полученных растений облученные образцы превосходили необлученные. При облучении семян в статическом режиме в течение 9 мин при 6 мТл, 3 и 16 Гц масса одного растения составила соответственно 0,56 и 0,59 г. Наименьшее значение массы одного растения (0,46 г) отмечали при обработке семян в потоке при 6 мТл, 16 Гц. После хранения облученных семян в лабораторных условиях в течение 3 и 7 мес показатели энергии прорастания и всхожести остались удовлетворительными. Лучший результат показали семена, обработанные в статическом режиме в течение 9 мин при 6 мТл, 3 и 16 Гц. Снижение посевных качеств семян по изученным параметрам не превысило 6 %, что указывает на сохранение эффекта магнитного поля.
Бесплатно
Последовательности, схожие с МГЭ II класса, в геномах видов рода Brassica L
Статья научная
На основе данных литературы и собственных исследований рассматривается генетическая нестабильность геномов у видов рода Brassica и возможности использования первичных нуклеотидных последовательностей, схожих с мобильными генетическими элементами (МГЭ) II класса (Ас, MuDR, Far1 и CACTA), при создании молекулярных маркеров для оценки генетического разнообразия культур семейства Brassicaceae L. Представлены результаты ПЦР-оценки распространения и полиморфизма маркеров на основе элементов Ас, MuDR, Far1 и CACTA у образцов, представляющих виды этого семейства в мировой коллекции ВИР (Всероссийский НИИ растениеводства), в связи с обсуждением их филогении.
Бесплатно
Статья научная
Проблема своевременного выявления минерального дефицита у пушных зверей в зверохозяйствах России, установление причин его возникновения, применение новых и надежных методик для его обнаружения до сих пор актуальна. Удобным объектом для анализа считается волосяной покров (в отличие от крови, состав которой зависит от многих факторов). Экспериментально нами была установлена связь между минеральным составом волоса и крови, что служит показателем обеспеченности организма минеральными веществами, которые поступили в составе кормосмеси. Исследования проводили на стандартных норках (самцы) в племзаводе «Салтыковский» (Московская обл.). Были взяты только самцы, поскольку они в силу полового диморфизма приблизительно в 2 раза крупнее самок, и все изменения в их организме в ответ на воздействия различных факторов выявляются быстрее и достовернее. Из подопытных зверей (от 30-суточных до годовалых) сформировали разные возрастные группы. Кровь и биоматериал (волосы) для анализа отбирали у 30-суточных зверей (в жизненный период перехода молодняка к естественному корму после молочного вскармливания, обозначаемая нами как переходная фаза), у 90-суточных зверей в фазу становления естественного питания, а также у 7- и 12-месячных особей, дополнительно пробы волосяного покрова отбирали у животных в возрасте 60 сут...
Бесплатно
Статья научная
Левостороннее смещение сычуга (LDA) - одно из заболеваний молочных коров, приводящее к значительным экономическим убыткам. К его клиническим признакам относятся угнетенное состояние животного, снижение аппетита, атония сычуга и скопление в нем газов, снижение продуктивности. Генетические и метаболические механизмы, обусловливающие эти проявления, в том числе с учетом популяционных различий, остаются недостаточно изученными. В представленной работе мы выполнили анализ популяционной стратификации методом кластеризации геномов животных изучаемых групп, провели полногеномный поиск ассоциаций с использованием регрессионной модели (при этом обнаружили новый, не описанный ранее ассоциированный с LDA полиморфизм) и построили сети белковых взаимодействий продуктов генов-кандидатов, ассоциированных с LDA. Цель работы состояла в многостороннем анализе генетических и физиологических аспектов левостороннего смещения сычуга. Исследование проведено на коровах голштинской породы (средний удой 12274 кг за 305 сут лактации) из трех хозяйств Ленинградской области в 2022-2023 годах. При анализе структуры популяции коров методом ADMIXTURE мы не выявили значительных различий в представленности кластеров в геномах животных опытной и контрольной групп. Отсутствие выраженной стратификации доказывает, что определенные предковые популяции не играют значительной роли в формировании предрасположенности к левостороннему смещению сычуга. С помощь полногеномного поиска ассоциаций при использовании метода SAIGE был обнаружен новый ассоциированный с LDA полиморфизм, расположенный в интроне гена FYN . По результатам функционального аннотирования генов-кандидатов c помощью базы данных STRING (https://string-db.org/) построена сеть белковых взаимодействий их продуктов. Полученная сеть взаимодействий включает как кластеры белков, так и отдельные белки. Мы выявили три кластера, состоящие из заданных нами белков и белков, дополненных базой данных STRING. Первый кластер связан с нарушением функции печени (белки PRKCB, SRP72, ABCB11, SOX4), второй - с метаболизмом кальция (белок GSG1L), третий с воспалительными реакциями (белки IFI44 и FBXL19). Также в сеть вошли не охарактеризованные на сегодняшний день белки, которые напрямую или опосредованно могут быть вовлечены в патогенез левостороннего смещения сычуга у высокопродуктивных коров. В целом с левосторонним смещением сычуга у коров ассоциируется большое число генов, участвующих в жизненно важных метаболических путях. Согласно данным литературы и результатам проведенных нами исследований, в разных популяциях крупного рогатого скота голштинской породы такие гены значительно различаются. Продукты этих генов универсальны и вовлечены в клеточные процессы, связанные с пролиферацией, дифференциацией, миграцией, межклеточной сигнализацией, апоптозом и многими другими функциями клетки. Кроме того, такие белковые продукты могут влиять на экспрессию других генов и некоторые из них при определенных физиологических состояниях клетки играют значительную роль в онкогенезе. Возможно, разнообразие описанных генов связано не только со смещением сычуга, но и с иными сопутствующими заболеваниями, которые нередко диагностируются у коров с левосторонним смещением сычуга. Таким образом, левостороннее смещение сычуга, вероятно, следует определить, как сложное полигенное заболевание, и полученная нами информация дополняет общую базу данных по вариантам генов при этой патологии высокопродуктивных молочных коров и расширяет представления о ее генной архитектуре.
Бесплатно
Статья научная
Бурая и желтая ржавчина - высоковредоносные болезни мягкой пшеницы. Возделывание резистентных сортов - экологически безопасный метод борьбы с этими патогенами. Для успешной генетической защиты необходима информация об устойчивости возделываемых сортов пшеницы и их генетическому разнообразию. Иммуногенетическое изучение устойчивости к бурой ржавчине у новых российских сортов проводятся во Всероссийском НИИ защиты растений (ВИЗР) с 2000 года. В настоящем исследовании впервые описаны новые российские районированные сорта мягкой пшеницы по ювенильной устойчивости к бурой и желтой ржавчинам и проведено их генотипирование с использованием молекулярных маркеров Lr и Yr -генов. Цель работы - охарактеризовать отечественные сорта озимой и яровой мягкой пшеницы, впервые включенные в Государственный реестр селекционных достижений, допущенных к использованию в 2024 году, по устойчивости к возбудителям бурой и желтой ржавчины и по составу Lr и Yr генов, идентифицированных с использованием молекулярных маркеров. Материалом для исследований служили 28 озимых и 16 яровых сортов мягкой пшеницы (Triticum aestivum L.). Опыты проводили в ФГБНУ ВИЗР в 2024 году. Для инокуляции растений использовали 4 монопустульных изолята Puccinia triticina (тест-клоны) с разными характеристиками вирулентности и географическим происхождением: изолят Pt1 был выделен из челябинской популяции P. triticina в 2022 году и отнесен к расе TLTTR, изолят Pt2 получен из саратовской популяции в 2022 году и представлен расой TGTTT, изолят Pt3 выделен из краснодарской популяции в 2023 году и отнесен к расе THTTR, изолят Pt4 получен из дагестанской популяции в 2023 году и соответствует расе МНТКН. Между собой тест-клоны различались вирулентностью/авирулентностью к линиям с генами Lr2a , Lr2b , Lr2c , Lr9 , Lr15 , Lr19 и Lr26. Устойчивость к желтой ржавчине изучали при инокуляции пятью изолятами P. striiformis . Изолят Pst1 выделен из дагестанской популяции патогена в 2023 году, изолят Pst2 - из краснодарской в 2021 году, изолят Pst3 - из ленинградской в 2021 году, изолят Pst4 - из саратовской в 2023 году, изолят Pst5 - из новосибирской в 2021 году. Изоляты различались вирулентностью/авирулентностью в отношении изогенных линий Av Yr 1, 7, 17, 27 и сортам-дифференциаторам Chinese 166, Strubes Dickkopf, Hybrid 46, Reichersberg 42, Nord Desprez, Carstens V, Heines VII. В экспериментах с P. triticina для заражения использовали 8-10-суточные проростки (фаза 1-го листа), с P. striiformis - 11-14-суточные проростки (фаза появления 2-го листа) . Учет типа реакции на заражение P. triticina проводили через 9-10 сут, P. striiformis - через 16-18 сут. Для определения типа реакции к бурой ржавчине использовали шкалу E.B. Mains и H.S. Jackson; желтой ржавчины - шкалу G. Gassner и W. Straib. Растения с баллами 0, 1, 2 относили к устойчивым (R), с баллами 3, 4 (S) - к восприимчивым. Молекулярные маркеры применили для идентификации 20 Lr -генов - Lr1 , Lr3 , Lr9 , Lr10 , Lr19 , Lr20 , Lr21 , Lr24 , Lr25 , Lr26 , Lr28 , Lr29 , Lr34 , Lr35 , Lr37 , Lr41(39) , Lr47 , Lr51 , Lr66 , Lr6Agi2 , восьми Yr -генов - Yr5 , Yr9 , Yr10 , Yr15 , Yr17 , Yr18 , Yr24 , Yr60 и пшенично-ржаной транслокации 1AL.1RS с неизвестными Lr и Yr -генами. Устойчивость ко всем изолятам P. triticina показали семь (25 %) озимых (Верочка, КВС Эмиль, Ольшанка, Ставропольская 7, Эмма, Эн Альтаис, Эн Исида) и пять (37 %) яровых (Агрономическая 5, Загора новосибирская, КВС Карузум, Кинельская звезда, Мельница) сортов. Число сортов, устойчивых к возбудителю желтой ржавчины, было значительно ниже. Только один озимый сорт КВС Эмиль показал резистентность к используемым изолятам P. striiformis . Высокой эффективностью против бурой ржавчины в России характеризуются гены Lr24 , Lr25 , Lr28 , Lr29 , Lr41(39) , Lr47 , Lr51 , LrSp , Lr6Agi2 , против желтой ржавчины - гены Yr5 , Yr10 , Yr15 , Yr24 . При молекулярном анализе из этих генов у сортов был идентифицирован только Lr24 (КВС Эмиль, КВС Карузум, Мельница) (+ Lr20 , Lr34 ). Гены Lr9 и Lr19 относятся к группе частично эффективных. Ген Lr9 определен у озимого сорта Владимирская 9 (+ Lr1 ) и ярового Агрономическая 5 (+ Lr26 ), ген Lr19 - у яровых сортов Зауральский простор (+ Lr3 ) и Кинельская звезда (+ Lr10 ). Умеренно эффективные возрастные гены устойчивости к бурой и желтой ржавчинам Lr37 и Yr17 выявлены у озимых сортов Арена (+ Lr1 , Lr10 , Lr26 , Yr9 ) и Междуреченка. Кластер генов частичной эффективности (partial resistance genes) Lr34 , Yr18 и Sr38 обнаружен у семи озимых (Аламат, Аида, Антиповка, Верочка, Донская Т20, Ольшанка, Ставропольская 7) и двух яровых (Агрос, Ница) сортов. Этот тип устойчивости характеризуется более длительным латентным периодом, уменьшением числа пустул на единицу поверхности листа, их размера и числа спор в пустуле. В изученном материале выявлена высокая представленность малоэффективных генов: Lr1 обнаружен у 11 сортов, Lr3 - у 8 сортов, ген Lr10 - у 6 сортов, ген Lr20 - у 3 сортов, гены Lr26 и Yr9 - у 15 сортов.
Бесплатно
Потенциал токсинообразования грибов рода Penicillium, поражающих грубые корма
Статья научная
Поиск продуцентов микотоксинов среди микроскопических грибов, поражающих растения, сырье животного происхождения, пищевые продукты и корма, был и остается актуальным научным направлением. Многолетнее изучение этой проблемы показало, что угроза возникновения токсикозов человека и животных связана главным образом с микромицетами родов Fusarium , Aspergillus и Penicillium (CAST, 1989). В грубых кормах, составляющих основу рациона жвачных, грибам этих таксонов принадлежит лидирующее положение, однако разнообразие ботанического состава травостоев при заготовке и различия в условиях хранения предполагают проведение региональных обследований с оценкой индивидуальной токсинообразующей способности у видов, преобладающих в составе микобиоты. Мировые данные по этому вопросу крайне ограничены. В России микологический анализ образцов от производственных партий сена и соломы, заготовленных в животноводческих хозяйствах Брянской, Московской, Челябинской областей, показал, что среди фузариевых грибов доминирует высокотоксигенный вид F...
Бесплатно
Статья научная
В течение многих лет проблема пораженности зерна токсинобразующими грибами Alternaria находится под пристальным вниманием специалистов (S.M. Tralamazza с соавт., 2018). Выполнены обширные исследования пшеницы (M.T. Amatulli с соавт., 2013; M.E. Müller с соавт., 2013) и ячменя (V. Sanchis с соавт., 1993; T.T.T. Nguyen с соавт., 2018). При этом зерно овса изучено гораздо меньше, и до сих пор остается неясным, какие виды грибов этого рода и в какой мере ответственны за накопление в нем токсина альтернариола (АОЛ). В нашей стране получены данные по зараженности грибами Alternaria зерна овса из ряда областей (О.П. Гаврилова с соавт., 2016; Ю.И. Варгач с соавт., 2019), а также образцов селекционных сортов и линий из коллекции ВИР в полевом опыте (А.С. Орина с соавт., 2017), однако частота встречаемости токсина оценена суммарно по нескольким региональным выборкам (А.А. Буркин с соавт., 2015; Г.П. Кононенко с соавт., 2020). В настоящем исследовании впервые установлено, что в контаминации зерна овса может участвовать вид Alternaria tenuissima (Nees et T. Nees:Fries) Wiltshire, известный как активный продуцент, и в меньшей степени представители A. arborescens E.G. Simmons и комплекса ‘ A. infectoria ’. Целью работы стало изучение видовой принадлежности и токсинообразующей способности грибов Alternaria, выделенных из зерна овса с естественной контаминацией альтернариолом. Объектом микологического исследования был образец зерна овса посевного ( Avena sativa L.) сорта Яков, полученный в октябре 2020 года от агропредприятия, расположенного в Московской области (Одинцовский р-н). По данным иммуноферментного анализа образец был контаминирован АОЛ в количестве 630 мкг/кг и Т-2 токсином в количестве 5 мкг/кг. Выделение чистых культур грибов проводили после поверхностной стерилизации зерна и его посева на агар Чапека-Докса, содержащего желчь и антибиотики. Описание цвета, структуры колоний, скорости роста культур выполняли на сахарозном агаре с дрожжевым экстрактом (yeast extract sucrose agar, YES) и картофельно-морковном агаре (potato-carrot agar, PCA) на 8-е сут. Для оценки их токсинообразования использовали зерно овса и панель из четырех микологических сред - PCA, солодовый агар (malt extract agar, MEA), сенной агар (hay infusion agar, HAY) и аналог овощного агара (V-8). После культивирования (7 сут, 25 °С, без освещения) и экстракции смесью ацетонитрила и воды в объемном соотношении 84:16 выполняли определение АОЛ методом непрямого конкурентного иммуноферментного анализа (А.А. Буркин, Г.П. Кононенко, 2011) с пределом детектирования 0,01 мкг/г. В субэпидермальной микобиоте исследованного образца преобладали представители рода Alternaria : степень зараженности составила 36,0 %, им сопутствовали грибы Fusarium spp. (14,7 %) и Epicoccum spp. (2,7 %). После проведения микологических процедур по выделению и идентификации культуры Alternaria были отнесены к видам A. tenuissima (Nees et T. Nees:Fries) Wiltshire (7 штаммов), A. arborescens E.G. Simmons (2 штамма) и к комплексу видов ‘A. infectoria’ (4 изолята) . На зерновом субстрате все штаммы A. tenuissima , A. arborescens и три изолята ‘ A. infectoria ’ продуцировали АОЛ в количествах 370, 5 и 0,8 мкг/г. При тестировании культур в тех же условиях на агаровых средах интенсивность накопления АОЛ у A. tenuissima была наибольшей на HAY и MEA (56 и 23 мкг/г), у A. arborescens и ‘A. infectoria ’ - на PCA и MEA. Учитывая это, для in vitro оценки биосинтетического потенциала грибов и их причастности к контаминации зерна АОЛ в расширенном формате рекомендованы коммерческий субстрат МЕА и зерна овса. В сравнительном аспекте обсуждаются культурально-морфологические особенности отдельных культур A. arborescens, ‘ A. infectoria ’ и их способность к биосинтезу АОЛ.
Бесплатно
Потенциальные биологические агенты для борьбы с клещом варроа (обзор)
Статья обзорная
Представлен обзор данных литературы по использованию вирусов, бактерий и грибов, а также других патогенов для борьбы с клещом варроа. Рассматривается влияние некоторых членистоногих на популяцию клещей варроа в гнездах пчел. Обсуждается возможность создания биопрепаратов для борьбы с клещом.
Бесплатно
