Статьи журнала - Сельскохозяйственная биология

Все статьи: 1632

Размер частиц пищи как показатель ее структурности и ключевой аспект развития парадигмы теории питания

Размер частиц пищи как показатель ее структурности и ключевой аспект развития парадигмы теории питания

Василевский Н.В., Елецкая Т.А.

Статья научная

Применение в животноводстве современных машин для заготовки кормов и новых технологий приготовления и скармливания рационов обострило проблему соотношения в них достаточно крупных частиц, способных поддерживать необходимую моторику пищеварительного тракта, и относительно мелких, обеспечивающих высокое потребление сухого вещества и его переваримость. В представленной работе нами впервые получены данные о взаимосвязи размеров частиц рациона, содержимого желудочно-кишечного тракта и кала у крупного рогатого скота. На основе определения среднего размера частиц и содержания сухого вещества предложен способ оценки структурности кормов. В парадигму теории питания введено понятие информационной компоненты пищи и определение нормированного кормления. Цель работы - изучить влияние размера частиц рациона на размер частиц содержимого желудочно-кишечного тракта и кала крупного рогатого скота; оценить взаимосвязь этих показателей с переваримостью основных групп питательных веществ; разработать методический подход к нормированию структурности рациона; дополнить теорию нормированного кормления необходимыми понятиями. Исследования проводили в Институте животноводства Украинской академии аграрных наук в 2017-2019 годах на двух телках ( Bos taurus taurus ) украинской красно-пестрой породы (живая масса 350 кг) с дуоденальной шлюзируемой канюлей начала 12-перстной кишки и рубцовой канюлей большого диаметра. Животных кормили дважды в сутки (в 800 и 1700) равными долями. Поток химуса измеряли в течение 9 ч после утреннего кормления. Поступление химуса в 12-перстную кишку измеряли в течение 14 сут ( n = 6). Между измерениями делали перерывы на 1-2 сут. Пробы содержимого рубца отбирали через канюлю диаметром 100 мм из срединной части рубцового мата в 3-кратной повторности с интервалом 3 ч в промежутке между утренним и вечерним кормлением. Применяли методику проведения балансовых опытов с одновременной оценкой потока дуоденального химуса, отбором образцов рубцового содержимого, дуоденального химуса и кала. Основной рацион животных состоял из сена, силоса, концентратов и обеспечивал поддержание основного обмена. Остальные рационы получали посредством замены одного или двух компонентов основного рациона дополнительным количеством оставшихся компонентов, равным по величине содержанию сухого вещества взаимозаменяемых кормов. Средний размер частиц кормов определяли методом среднего арифметического взвешенного посредством ручного разбора и сухого просеивания, а отобранных биологических образцов - методом мокрого просеивания. Вычисляли обменную энергию рационов. Установлено, что при увеличении среднего размера частиц рациона средний размер частиц в рубце, химусе и кале уменьшался. Средний размер частиц в рубце (8,68±0,49 мм, n = 31) был на порядок больше, чем в дуоденальном химусе и кале, что свидетельствует о наиболее интенсивном измельчении пищи в преджелудках. Средний размер частиц в кале (1,09±0,06 мм, n = 19, 0,1 > p > 0,05) превышал средний размер частиц в дуоденальном химусе (0,99±0,05 мм, n = 31), что свидетельствует о преимущественном переваривании в кишечнике мелкой фракции и формировании каловых масс из крупной фракции химуса. Показатель структурности пищи в наших исследованиях составлял 0,12-0,92 кг·м/сут, содержимого рубца - 0,033-0,062 кгʺм/сут, дуоденального химуса - 0,0031-0,0057 кг·м/сут, кала - 0,0019-0,0028 кг·м/сут. Выявлена связь между структурностью рациона, доступностью сырого протеина для переваривания в кишечнике и размером частиц кала, что теоретически предполагает возможность оценки состояния пищеварительных процессов на основе гранулометрических параметров кала. На основании полученных данных обсуждается наличие факторов, которые влияют на переваривание и усвоение рациона, но при этом их эффект невозможно оценить в классическом балансовом эксперименте по разнице между количеством потребленных кормов и выделенных неутилизированных (непереваренных) остатков. Предложено обозначать эти факторы термином информацион

Бесплатно

Разнообразие алкалоидов и вирулентность спорыньи Claviceps purpurea (fries) Tulasne: эволюция, генетическая диверсификация, метаболическая инженерия (обзор)

Разнообразие алкалоидов и вирулентность спорыньи Claviceps purpurea (fries) Tulasne: эволюция, генетическая диверсификация, метаболическая инженерия (обзор)

Волнин А.А., Савин П.С.

Статья обзорная

Спорынья Claviceps purpurea (Fries) Tulasne имеет важнейшее хозяйтвенное значение: это продуцент большого количества биологически активных соединений - алкалоидов, уникальная модель системы паразит-хозяин, а также патоген, наносящий значительный экономический ущерб сельскому хозяйству. Место происхождения спорыньи - Южная Америка (в палеоцене), возраст Claviceps оценивается в 20,4 млн лет (K. Píchová с соавт., 2018). Внутривидовое разнообразие и дивергенция генов кластера синтеза индольных алкалоидов у спорыньи происходили согласно эволюционной модели «песочных часов» (M. Liu с соавт., 2021). Выделены и охарактеризованы основные эргоалкалоиды C. purpurea - эргометрин, эргозин, эрготамин, a-эргокриптин, эргокорнин, эргокристин и их 8-S(-инин-) эпимеры (они составляли не менее 50 % от общего извлеченного метаболома алкалоидов) (S. Uhlig с соавт., 2021). Показано разное число генов алкалоидного кластера у Claviceps , наличие двух-трех копий генов dmaW , easE , easF , а также факты частых приобретений и потерь генов (M. Liu с соавт., 2021). Различия в метаболомных профилях алкалоидов C. purpurea коррелировали с различиями в гене lpsA : разнообразие алкалоидов спорыньи обусловлено вариабельностью последовательностей в тандемно дублированной области easH / lpsA (C. Hicks с соавт., 2021). Гены lpsA1 и lpsA2 были результатом события рекомбинации (S. Wyka с соавт., 2022). Предполагается, что гены lpsA подвергаются рекомбинационному перетасовыванию (C. Hicks с соавт., 2021). Для C. purpurea показаны высокие скорости рекомбинации (ρ = 0,044), относительно большой акцессорный геном (38 %) и транспозон-опосредованная дупликация генов (S. Wyka с соавт., 2022). Разработана трансгенная линия дрожжей, синтезирующая энантиочистую D-лизергиновую кислоту до титра 1,7 мг/л (G. Wong с соавт., 2022). Генно-инженерные культуры Metarhizium brunneum дают относительный процент выхода D-лизергиновой кислоты 86,9 % и дигидролизиргиновой кислоты 72,8 % (K. Davis с соавт., 2020). Экспрессия генов trpE , а также dmaW количественно связана с интенсивностью синтеза алкалоидов у сапрофитных культур спорыньи (M. Králová с соавт., 2021). Пектин служит основной мишенью CAZymes белков, ответственных за деградацию клеточной стенки при инфицировании растения C. purpurea и C. paspali (B. Oeser с соавт., 2017; H. Oberti с соавт., 2021). Значительный вклад в вирулентность спорыньи вносят полигалактуроназа, MAP-киназа, фактор регуляции транскрипции CPTF1 (ген Cptf1 ), малая GTP-аза (ген Cdc42 ) (B. Oeser с соавт., 2017; E. Tente с соавт., 2021). Спорынья влияет на гормональные пути растения с участием ауксина, этилена и цитокинина (эффект дифференцирован относительно типа ткани и времени после заражения) (E. Tente, 2020, Tente с соавт., 2021). У пшеницы устойчивость к спорынье связана с мутациями в белках DELLA (E. Tente, 2020; A. Gordon с соавт., 2020), у ржи - с активностью пектинэстеразы и метаболическими процессами модификации клеточной стенки и роста пыльцевых трубок (COBRA-подобный белок и ингибитор пектинэстеразы) (K. Mahmood с соавт., 2020).

Бесплатно

Разнообразие аллельного состояния генов Glu-1 в коллекции образцов твердой пшеницы (Triticum durum Desf.)

Разнообразие аллельного состояния генов Glu-1 в коллекции образцов твердой пшеницы (Triticum durum Desf.)

Коробкова В.А., Крупина А.Ю., Архипов А.В., Яновский А.С., Воропаева А.Д., Беспалова Л.А., Мудрова А.А., Назарова Л.А., Магомедов М.М., Крупин П.Ю., Самарина М.А., Ульянов Д.С., Карлов Г.И., Дивашук М.Г.

Статья научная

Зерно твердой пшеницы, которое используется в макаронной и крупяной промышленности, должно обладать высокими показателями качества клейковины, которое зависит от многих факторов, в том числе от аллельного состояния генов высокомолекулярных глютенинов, кодирующих субъединицы запасных белков пшеницы (HMW-GS). В настоящей работе впервые показана структура обширной коллекции сортов и селекционных линий-двуручек твердой пшеницы по сочетанию аллельных вариантов генов локуса Glu-1 . Цель работы состояла в идентификации аллельного состояния генов высокомолекулярных глютенинов Glu-A1 и Glu-B1 с применением методов SDS-PAGE и KASP-анализа в коллекции, включающей сорта и перспективные селекционные линии двуручек твердой пшеницы, и оценке их влияния на индекс глютена. Материалом для исследований служила коллекция из 198 селекционных линий и сортов-двуручек твердой пшеницы, собранная в НЦЗ им. П.П. Лукьяненко. Аллельное состояние HMW-GS оценивали методом SDS-PAGE. Величину индекса глютена измеряли с помощью системы Perten Glutomatic® 2100 System («PerkinElmer», США). Для выявления аллельных вариантов генов HMW-GS также применяли KASP-маркеры: Glu-Ax1/x2*_SNP для Glu-A1 и BX7OE_866_SNP для идентификации не отличимых с помощью SDS-PAGE аллелей Glu-B1b (Bx7 + By8) и Glu-B1al (Bx7OE + By8). Маркер BX7OE_866_SNP основан на SNP в промоторной области: вариант С ассоциирован с аллелем Glu-B1al , несущим двойную копию Bx7 в результате дупликации локуса, вариант G - с отсутствием двойной копии Bx7. Вывод об аллельном состоянии генов HMW-GS Glu-A1 и Glu-B1 делали на основании сравнения данных, полученных с помощью KASP-анализа и SDS-PAGE. По результатам исследований было выявлено три аллеля в локусе Glu-A1 и восемь - в локусе Glu-B1 . В подавляющем большинстве изученных образцов присутствовал аллель Glu-A1c (98 %), а на долю образцов с Glu-A1a и Glu-A1b приходилось соответственно 0,5 и 1,5 %. По локусу Glu-B1 наблюдалось численное превосходство образцов с аллелем Glu-B1al (60 %) над образцами, несущими Glu-B1d (17 %) и Glu-B1e (12 %). На долю образцов с субъединицами Bx7 + By8 ( Glu-B1b ) пришлось 3 % исследованных образцов. Мы также выявили редкие аллели Glu-B1h (1 %), Glu-B1i (1 %), а также Glu-B1z (1 %) и Glu-B1z* (5 %). Два последних различались однонуклеотидным полиморфизмом в промоторной области гена, кодирующего Bx7 субъединицу. Прослеживалась тенденция к распространению и закреплению в сортах твердой пшеницы аллеля Glu-B1z* . Также было отмечено положительное влияние Glu-B1d на индекс глютена и негативный эффект Glu-B1e на его величину.

Бесплатно

Разнообразие вирусов растений в Восточно-Азиатском регионе России: итоги 50-летнего изучения

Разнообразие вирусов растений в Восточно-Азиатском регионе России: итоги 50-летнего изучения

Гнутова Р.В.

Статья научная

Снижение продуктивности и качества возделываемых декоративных, плодово-ягодных, овощных, зерновых, бобовых культур при поражении вирусами особенно проявляется в южных регионах земледелия на Дальнем Востоке в условиях, где создается один из самых высоких инфекционных фонов. Кроме того, вирусная инфекция усиливает предрасположенность растений к поражению другими фитопатогенам - бактериям и грибам, провоцирует вырождение ценных сортов. В настоящее время самым эффективным методом борьбы с вирусами признана селекция вирусоустойчивых сортов и гибридов. При этом знание характерных особенностей вируса становится ключевым фактором, определяющим стратегию защиты растений от фитопатогена. Более чем за полувековой период на азиатской части территории России в агроценозах обнаружены вирусы на овощных, зерновых, бобовых, декоративных культурах, ягодниках и картофеле, а в биоценозах - на сорной и дикой растительности. Выявлено свыше 50 вирусов растений. Свыше 10 были идентифицированы впервые не только на Дальнем Востоке и Сибири, но и в России. На основании биологических особенностей, физико-химических свойств вирусспецифических белков и нуклеиновых кислот, антигенных свойств капсидных белков определяли таксономический статус азиатских российских изолятов вирусов, изучали их ареал, патогенность и вредоносность. Выявлены и описаны Brome mosaic virus, Vicia unijuga mosaic virus, Alfalfa mosaic virus, Cucumber mosaic virus IA and IB East-Asian isolates, Soybean stunt virus, Tomato aspermy virus, Cauliflower mosaic virus Far-East Russian isolates, Dahlia mosaic virus, Radish mosaic virus type isolate, Red clover mottle virus, Arabis mosaic virus, Raspberry ringspot virus, Tobacco ringspot virus, Tomato ringspot virus, Potato leafrole virus, Barley yellow dwarf virus - PAV, Pea enation mosaic virus 1, Bean common mosaic virus, Bean yellow mosaic virus, Dahlia mild green mottle virus, Hippeastrum mosaic virus, Onion yellow dwarf virus, Potato virus A, Potato virus Y, Soybean mosaic virus, Tobacco etch virus, Tradescantia mosaic virus, Trifolium montanum (сlover) mosaic virus, Turnip mosaic virus, Watermelon mosaic virus ( WMW-W ), Cereal (Oat) Russian pupation (pseudo-roset) virus, Northern cereal mosaic virus, Lily symptomless virus, Potato virus M, Potato virus S, Vicia pseudorobus mosaic virus, Hydrangea ringspot virus, Plantago asiatica mosaic virus, Potato aucuba mosaic virus, Potato virus X, White clover mosaic virus, Tobacco necrosis virus, Rice stripe virus, Tobacco rattle virus, Tobacco mosaic virus, Tomato mosaic virus, Cucumber green mottle mosaic virus, Barley stripe mosaic virus, Rice mottle virus, Grapevine plum line virus, Pea streak virus, Potato yellow dwarf virus, Carnation ringspot dianthovirus, Carnation mottle virus (некоторые в настоящее время не вошли в список Международного комитета по таксономии вирусов). По результатам классических и молекулярных методов идентификации дальневосточные изоляты вирусов отнесены к 18 родам 10 семейств из известных к настоящему времени 87 родов и 20 семейств вирусов растений. С учетом отдаленности Дальневосточного региона от центральных районов России, сложных природно-климатических факторов и нестабильность погодных условий, была разработана стратегия проведения фитосанитарного мониторинга вирусов растений. В южных и центральных районах главное внимание акцентировано на выявлении вирусов у таких важных культур как рис и соя, что касается вирусов картофеля, овощей и других сельскохозяйственных культур, то их выявление проходило на всей азиатской территории России как в открытом, так и защищенном грунте.

Бесплатно

Разработка ПЦР в режиме реального времени для выявления полевых изолятов вируса заразного узелкового дерматита в пробах от крупного рогатого скота

Разработка ПЦР в режиме реального времени для выявления полевых изолятов вируса заразного узелкового дерматита в пробах от крупного рогатого скота

Пестова Я.Е., Артюхова Е.Е., Кострова Е.Е., Шумилова И.Н., Кононов А.В., Спрыгин А.В.

Статья научная

Заразный узелковый дерматит (нодулярный дерматит, НД, бугорчатка, nodular dermatitis, lumpy skin disease, LSD) представляет серьезную угрозу скотоводству, в связи с чем необходимы надежные экспресс-методы для лабораторной диагностики заболевания на фоне применения живых гомологичных вакцин. Ранее предложенные и рекомендованные World Organization for Animal Health (Международное эпизоотическое бюро, Париж, OIE - МЭБ) методы выявляют также ДНК вирусов оспы овец и оспы коз. В классической ПЦР существует риск контаминации продуктами амплификации в связи с необходимостью электрофоретической детекции. C.E. Lamien с соавт. (2011) разработали метод детекции вируса заразного узелкового дерматита, вируса оспы коз и вируса оспы овец амплификацией фрагментов ДНК с последующим анализом их кривых плавления с высоким разрешением. Однако высокая зависимость метода от качества и концентрации ДНК в исследуемой пробе не позволяет использовать его в рутинной диагностике. Нами представлены результаты разработки, применения и оптимизации метода ПЦР в режиме реального времени (ПЦР-РВ) для выявления ДНК полевых изолятов вируса LSD в образцах биоматериала от крупного рогатого скота. Специфичность метода оценили с использованием ДНК гомологичных и гетерологичных вирусов, депонированных в коллекции микроорганизмов ФГБУ ВНИИЗЖ. Разработанный метод продемонстрировал высокую специфичность в отношении полевых изолятов вируса заразного узелкового дерматита. Ложноположительных результатов с аттенуированным вакцинным штаммом и родственными каприпоксвирусами не выявлены. Чувствительность метода, которую оценивали, используя 10-кратные разведения ДНК референтного штамма ВНД КРС/Дагестан/2015 (диагностический), составила 0,21 lg ТЦД50/мл. Показана эффективность амплификации 98,6 % с вариабельностью стандартного отклонения (±SD) при тестировании пяти 10-кратных разведений в 3-кратной повторности от 0,11 до 0,33. Валидацию метода проводили с образцами от экспериментально зараженных животных. Быков заражали подкожно, отбирали пробы цельной крови и носовых смывов. Дополнительно образцы анализировали методом классической ПЦР по D.C. Ireland и Y.S. Binepal (1998) (данные не приведены). При тестировании предложенная нами тест-система ПЦР-РВ для выявления ДНК полевых изолятов вируса заразного узелкового дерматита показала высокую специфичность и чувствительность и может быть рекомендован для анализа полевых образцов в профильных ветеринарных лабораториях.

Бесплатно

Разработка вакцины против птичьего гриппа на основе структурно модифицированных вирусов растений

Разработка вакцины против птичьего гриппа на основе структурно модифицированных вирусов растений

Кондакова О.А., Трифонова Е.А., Архипенко М.В., Никитин Н.А., Карпова О.В., Атабеков И.Г.

Статья научная

Птичий грипп - инфекционная вирусная болезнь, поражающая разные виды пернатых, включая домашнюю птицу (кур, индюков, уток и гусей). Вакцинация остается ключевой стратегией в предотвращении эпизоотий и эпидемий птичьего гриппа. При этом на сегодняшний день актуальная задача заключается в разработке и внедрении быстрых, безопасных и высокопроизводительных методов при производстве вакцин против гриппа. Применение рекомбинантных антигенных детерминант в вакцинных препаратах рассматривается как перспективный подход для создания универсальных, безопасных и эффективных вакцин. Одно из решений проблемы низкой иммуногенности вакцинных белков - использование вирусов растений и вирусоподобных частиц в качестве платформы для презентации антигенов и усиления иммунного ответа. Ранее нами было показано, что при нагревании палочковидного вируса табачной мозаики происходит образование частиц сферической формы (СЧ), обладающих уникальными адсорбционными и иммуностимулирующими свойствами. В представляемой работе разработана вакцина против вируса гриппа А птиц (штамм H5N1), созданная посредством сборки in vitro комплексов, включающих антигенные детерминанты вируса на поверхности СЧ. Методом непрямой иммуннофлуоресцентной микроскопии показана антигенная активность рекомбинантных вирусных белков - гемагглютинина НА и внеклеточного домена матриксного белка М2 (М2е), адсорбированных на СЧ. Полученные комплексы СЧ-HA-М2е (СЧ-HA62/284-М2е) оказались высокоиммуногенными. При иммунизации лабораторных животных подтверждено образование специфических антител к обеим антигенным детерминантам вируса гриппа А птиц. Адсорбция НА и М2е на СЧ позволила в 10 раз увеличить выработку антител к антигенам в крови иммунизированных животных. Преимущество использованного подхода при создании вакцинных препаратов - высокая эффективность, основанная на стабильности и адъювантной активности сферических частиц, безопасность и низкая себестоимость использования вирусов растений. Получение ветеринарных вакцин на основе структурно модифицированных вирусов растений позволяет создать отечественные маркерные ветеринарные вакцины для оздоровления популяции птицы в агропромышленных комплексах. Полученная вакцина может рассматриваться в качестве кандидатной рекомбинантной вакцины против вируса гриппа птиц.

Бесплатно

Разработка и валидация SNP-панели низкой плотности для характеристики генетического разнообразия популяций северного оленя (Rangifer tarandus)

Разработка и валидация SNP-панели низкой плотности для характеристики генетического разнообразия популяций северного оленя (Rangifer tarandus)

Харзинова В.Р., Денискова Т.Е., Доцев А.В., Соловьева А.Д., Романенко Т.М., Лайшев К.А., Федоров В.И., Охлопков И.М., Reyer H., Wimmers K., Brem G., Зиновьева Н.А.

Статья научная

Северный олень ( Rangifer tarandus ) - ценный член арктических экосистем и основной вид сельскохозяйственных животных Российского Севера, для которого необходимо проводить анализ генетической структуры и выполнять дифференциацию дикой и домашней форм, пород и популяций с помощью современных методов молекулярно-генетического анализа. Применение ДНК-чипов на основе параллельного генотипирования сотен тысяч SNP-маркеров - эффективный, но дорогостоящий подход для изучения генома северного оленя. В настоящей работе впервые для северного оленя были отобраны однонуклеотидные полиморфизмы, отвечающие критериям SNP-маркеров для создания пользовательского ДНК-чипа. Нашей целью был выбор оптимального числа SNP-маркеров, позволяющих проводить популяционно-генетические исследования северного оленя без потери биоинформационного контента, и сравнительный анализ информативности отобранных и всех полиморфных SNP-маркеров. Исследования проводили на диких и домашних северных оленях в 2019 году. Дикая популяция (WLD, n = 83) включала оленей, обитающих в западной части полуострова Таймыр, и представителей лено-оленекской и сундрунской субпопуляций с территории Республики Саха (Якутия). Группа домашних оленей состояла из животных ненецкой породы, обитающих на территории Ненецкого автономного округа (NEN, n = 100) и Мурманской области (MUR, n = 19), а также эвенской и эвенкийской пород из Республики Саха (Якутия) (YAK, n = 19). Все животные были генотипированы с использованием ДНК-чипа высокой плотности BovineHD BeadChip, который содержал 777962 SNPs («Illumina, Inc.», США). После проведения контроля качества и применения фильтров в анализе осталось 4456 полиморфных SNP-маркеров. В программе TRES по методу Delta было отобрано 368 наиболее информативных SNP-маркеров. Биоинформационную обработку полученных данных проводили в программах Admixture 1.3, PLINK 1.9 и пакетах R (ggplot2, adegenet 1.3-1, pophelper, diveRsity). Показано, что среди отобранных 368 SNPs преобладали маркеры с высокой частотой минорного аллеля (70 % с MAF ≥ 0,3), тогда как из 4456 маркеров около 50 % имели MAF ≤ 0,1. При сравнении результатов анализа главных компонент (PCA), дискриминантного анализа главных компонент (DAPC) и кластерного анализа не было обнаружено потери информационной ценности 368 SNPs по сравнению с использованием 4456 маркеров. Сопоставляя степень генетических различий на основе попарных значений FST между изучаемыми группами северного оленя, мы показали схожесть характера межпопуляционных связей, оцененного с помощью 4456 и 368 SNP-маркеров. Таким образом, отобранная панель SNP-маркеров может рассматриваться как информативный, универсальный и дешевый вариант при создании пользовательского ДНК-чипа для характеристики дикой и домашней форм северного оленя.

Бесплатно

Разработка и испытание образцов рекомбинантной субъединичной вакцины против классической чумы свиней

Разработка и испытание образцов рекомбинантной субъединичной вакцины против классической чумы свиней

Алексеев К.П., Раев С.А., Южаков А.Г., Шемельков Е.В., Латышев О.Е., Елисеева О.В., Костина Л.В., Цибезов В.В., Стаффорд В.В., Кунаков К.Ю., Верховский О.А., Забережный А.Д., Алипер Т.И.

Статья научная

Классическая чума свиней (КЧС) - высококонтагиозное вирусное заболевание, продолжающее причинять значительный ущерб свиноводству во всех странах, входящих в десятку основных производителей свинины, за исключением США. Экономический ущерб обусловлен как вспышками заболевания, так и связанными с ними ограничениями в международной торговле. Природным резервуаром возбудителя служат дикие кабаны, которые представляют опасность для свиноводства в регионах с высокой плотностью их популяции. В России много десятилетий проводится поголовная вакцинация свиней живой аттенуированной вакциной. В настоящее время Россия выходит в число мировых лидеров по производству свинины, но для включения в глобальный рынок требуется получение статуса страны или отдельных ее регионов, свободных от вируса КЧС. Первым шагом может быть использование нереплицирующихся маркированных вакцин, позволяющих дифференцировать вакцинированных и переболевших животных. В этом сообщении мы впервые представляем результаты испытаний вакцинных препаратов на основе рекомбинантного белка Е2 вируса КЧС, позволившие выбрать схему введения, адъювант, дозировку специфического компонента. Предложен препарат, содержащий рекомбинантные белки Е2 вирусов КЧС генотипов 1 и 2, циркулирующих в настоящее время на территории Российской Федерации. Из испытанных образцов выбран безопасный и эффективный препарат, который после опытов по определению его стабильности и длительности посвакцинального иммунитета может быть рекомендован для клинических испытаний. Целью нашей работы было определение оптимального состава, дозы антигена и схемы применения вакцины на основе рекомбинантного поверхностного гликопротеина вируса КЧС Е2, отвечающей требованиям зоны, свободной от КЧС. В серии опытов на помесных поросятах ( Sus scrofa , породы ландрас + дюрок, 84 гол., были разделены на 9 опытных и 2 контрольные группы) для контрольного заражения использовали высокопатогенный штамм-пробойник вируса КЧС Ши-Мынь в дозе 5×105 ЛД50 из коллекции ФГБУ ВНИИЗЖ. Результаты наших исследований показывают, что дозы антигена 10 и 30 мкг при 2-кратном введении вакцинного препарата, а также 30 и 60 мкг - при 1-кратном не обеспечивают достаточной степени защиты животных. Вакцины на основе масляного адъюванта (в отличие от синтетического полиакрилата) вызывали реактогенность в месте введения даже при 1-кратной вакцинации. Вакцинный препарат, содержащий 60 мкг антигена и синтетический полиакрилат в качестве адъюванта, при 2-кратном введении полностью защищал свиней от гибели после контрольного заражения, тогда как в контрольной группе невакцинированных и зараженных животных к 14-м сут после заражения 5 поросят из 11 пали. Лихорадка у вакцинированных животных протекала менее выражено и заканчивалась быстрее (подъем температуры был отсрочен на 2 сут, снижение лихорадки происходило на 2 сут раньше по сравнению с контролем заражения, p ≤ 0,05), частота и продолжительность виремии и выделения вируса достоверно (p ≤ 0,05) уменьшались по сравнению с показателями у невакцинированных особей. Кроме того, у животных из этой экспериментальной группы сохранялся ежесуточный прирост живой массы, лишь незначительно уступавший показателю в группе невакцинированных и незараженных поросят. В сыворотке крови вакцинированных животных перед контрольным заражением детектировалось высокое содержание антител к белку Е2 и не обнаруживались антитела к белку Еrns. После перенесенной инфекции в крови животных появлялись антитела к белку Еrns. Таким образом, использование вакцины на основе синтетического полиакрилата, содержащего 60 мкг Е2 вКЧС, при 2-кратном применении позволяет получить высокую степень защиты после контрольного заражения. Кроме того, этот препарат может применяться как маркированная вакцина против КЧС.

Бесплатно

Разработка и оценка специфической эффективности вакцины против энтерококкоза сельскохозяйственной птицы

Разработка и оценка специфической эффективности вакцины против энтерококкоза сельскохозяйственной птицы

Смирнов Д.Д., Капустин А.В., Шастин П.Н., Гулюкин М.И., Лаишевцев А.И.

Статья научная

Энтерококкоз птиц - заболевание, которое проявляется поражением органов опорно-двигательной системы и сопровождается хромотой, атаксией, спондилитом, некрозом головки бедренной кости, бактериальным хондронекрозом. Его превалирующий возбудитель на территории Российской Федерации - бактерия Enterococcus cecorum (EC). Заболевание может возникать среди ремонтного молодняка (преимущественно петушков) в возрасте 1-7 нед, товарных бройлеров в возрасте 3-5 нед и у родительского поголовья в период пика продуктивности. В настоящей работе на основании результатов изучения патогенных, антигенных и иммуногенных свойств культур Enterococcus cecorum впервые разработана и апробирована отечественная вакцина против энтерококкоза. В условиях промышленного птицеводческого предприятия было доказано, что разработанное средство безвредно для птицы различных возрастных групп и обладает необходимой протективной эффективностью. Цель исследования - разработка средства специфической профилактики энтерококкоза сельскохозяйственной птицы и оценка эффективности полученного препарата. При изучении эпизоотической обстановки по энтерококкозу птицы в 2017-2018 годах на территории Российской Федерации было установлено неблагополучие на 11 птицеводческих предприятиях в Белгородской, Владимирской, Ярославской, Калужской, Челябинской, Тверской и Пензенской областях, а также в Республиках Мари-Эл и Удмуртия. Всего исследовали 647 проб паренхиматозных органов и тканей, полученных от птицы кросса Cobb 500 с типичным клинико-морфологическим проявлением энтерококкоза. Штаммы E. cecorum №№ 414, 425, 426, 837, 838, 839, 1096, 1481, 1517, 1647, 1865 выделили при комплексной бактериологической диагностике секционного материала. Установлено, что 72,73 % энтерококков были резистентны к ампициллину и пенициллину, 45,45 % - к ванкомицину, 27,27 % - к левофлоксацину, линезолиду, тетрациклину, 18,18 % - к норфлоксацину, рифампицину, хлорамфениколу и ципрофлоксацину, 9,09 % - к доксициклину. Наибольшее число культур оказались чувствительны к гентамицину и левофлоксацину (72,73 %), а также к доксициклину, линезолиду, рифампицину и хлорамфениколу (54,55 %). Все изученные штаммы вызывали гибель 100 % лабораторных белых мышей в течение 24-96 ч после внутрибрюшинного инфицирования. LD50 культур энтерококков составляла 1,7×107-9,4×108 мкр кл. При определении антигенных свойств культур в реакции агглютинации было установлено, что они гомологичны друг к другу, то есть относятся к одному серотипу. Определение количества антител у белых мышей, 2-кратно иммунизированных вакцинами из штаммов № 414 и № 1517, показало, что они обладают наибольшей антигенностью, индуцируя иммунитет (титр специфических антител 1:26,66±9,23), в то время как антигенность других штаммов была ниже (титр антител 1:21,33±9,23 и менее). На основании этого результата штаммы № 414 и № 1517 в последующем использовались как контрольно-производственные. Оценка иммуногенной активности экспериментального препарата на белых мышах показала, что вакцинация обеспечивала сохранность 90 % инфицированных животных, тогда как смертность в контроле составила 100 %. Для обеспечения высокой эффективности разрабатываемого средства необходимо введение 1,5 млрд мкр кл. EС, при этом оптимальный объем однократной дозы равен 0,2 см3. В качестве инактиванта при получении вакцинного препарата использовался формалин (0,3 %), в качестве адъюванта - полиэтиленгликоль 6000 (ПЭГ-6000) из расчета 10 % от объема. Разбавителем служил фосфатно-солевой буферный раствор (PBS), значение pH вакцины регулировали с помощью 20 % раствора едкого натра до 7,2. Вакцина вызывала формирование иммунитета через 12-14 сут после 2-кратного внутримышечного введения, который сохранялся не менее 4 мес. При проведении клинических испытаний на курах кросса Cobb 500 была установлена безвредность и высокая специфическая эффективность вакцины для птицы. Двукратная вакцинация ремонтного молодняка обеспечивала повышение однородности стада на 4,6 % и снижение общего отхода на 0,13 %. Анализ производственных показателей вакцинированных кур-несушек показал снижение общего отхода на 1,81 % и повышение яичной продуктивности на 1,7 %. После первой вакцинации родительского поголовья титр антител у птицы составил в среднем 1:5,60±2,00 (n = 25), а через 14 сут после второй вакцинации он увеличивался до 1:43,52±15,67, что превышало значение защитного титра антител (1:26,66±9,23). Полученные результаты позволяют обсуждать возможность практического использования разрабатываемого средства на основе штаммов Enterococcus cecorum .

Бесплатно

Разработка компьютерной программы автоматического распознавания хромосом свиньи

Разработка компьютерной программы автоматического распознавания хромосом свиньи

Стефанова В.Н., Зенина М.Н., Клыкова Е.И., Пантелеев В.Г.

Статья научная

Предложена оригинальная компьютерная программа автоматического распознавания хромосом свиньи на базе программы «Видео ТесТ-Карио 3.1». Оценивали точность созданного классификатора хромосом на метафазных пластинках свиньи в норме и при реципрокной транслокации хромосом. Обсуждаются причины возникновения ошибок при автоматическом распознавании хромосом свиньи, процедура их коррекции, а также область применения разработанной программы.

Бесплатно

Разработка метода выявления Anaplasma marginale с использованием ПЦР в реальном времени

Разработка метода выявления Anaplasma marginale с использованием ПЦР в реальном времени

Ковальчук С.Н., Косовский Г.Ю., Архипов А.В., Глазко Т.Т., Глазко В.И.

Статья научная

Риккетсия Anaplasma marginale - возбудитель анаплазмоза крупного рогатого скота. Заболевание протекает с признаками анемии, лихорадки и потерей веса, вызывает аборты и снижение удойности у коров и во многих случаях приводит к гибели зараженных животных. A. marginale переносится клещами и кровососущими насекомыми. Анаплазмоз обычно диагностируется при микроскопическом исследовании мазков крови, окрашенных по Романовскому красителем Гимза, но этот метод ненадежен, если животное находится на ранних стадиях инфицирования. Широко используются серологические методы диагностики, однако они не позволяют дифференцировать А. marginale от других видов анаплазм. Подход, основанный на применении полимеразной цепной реакции (ПЦР) в реальном времени, сочетает высокую специфичность анализа и возможность количественной оценки числа копий ДНК патогена в образце. Цель выполненного нами исследования - разработать метод дифференцированного выявления A. marginale в крови крупного рогатого скота с помощью ПЦР в реальном времени. В качестве мишени для амплификации был выбран однокопийный ген msp4. Msp4 - иммунодоминантный белок наружной мембраны всех известных на сегодняшний день риккетсий рода Anaplasma. Праймеры на основе гена msp4 для филогенетического анализа А. marginale ранее были предложены J. de la Fuente с соавт. (2001), однако они не видоспецифичны. В результате анализа нуклеотидных последовательностей гена msp4 разных изолятов A. marginale и близкородственных видов анаплазм, включая A. ovis, выявили характерные для A. marginale участки, на основе которых были разработаны видоспецифичные праймеры и флуоресцентно меченный зонд (MSP4-F 5′-CA-TGAGTCACGAAGTGGCT-3′ и MSP4-R 5′-GGCACACT-CACATCAATC-3′, MSP4-probe 5′-(Cy5)-AAGGGGGAGTAATGGGAGGTAGCT-3′) для амплификации и детекции фрагмента гена msp4 A. marginale длиной 177 п.н. методом ПЦР в реальном времени. Анализ амплифицированных нуклеотидных последовательностей показал, что они имеют 99-100 % идентичности с фрагментом гена msp4 у разных изолятов A. marginale. При определении аналитической чувствительности ПЦР была сконструирована плазмида pGEM -msp4 с фрагментом гена msp4 длиной 177 п.н. и получены образцы, содержащие 10 0-10 7 копий msp4. Показано, что чувствительность метода позволяет выявлять от 10 2 копий гена msp4 А. marginale в анализируемом объеме образца ДНК. Для испытания аналитической специфичности праймеров и зонда использовались образцы ДНК овец, зараженных риккетсиями A. ovis, а также ДНК коров, которые по результатам секвенирования содержали ДНК бактерий Sanguibacter keddieii, Propionibacterium acnes и Pseudomonas aeruginosa. При этом роста флуоресценции, характерного для материала от зараженных A. marginale животных, и каких-либо продуктов ПЦР при электрофоретическом разделении не наблюдали. Таким образом, специфичность метода позволяет надежно дифференцировать A. marginale и A. ovis. Разработанный способ выявления A. marginale на основе амплификации и детекции фрагмента гена msp4 с помощью ПЦР в реальном времени отличается от существующих аналогов высокой специфичностью, быстротой, а также возможностью количественной оценки бактериальной нагрузки. Метод может быть использован для оперативного дифференциального обнаружения и количественного определения А. marginale в образцах крови инфицированного крупного рогатого скота с целью подтверждения диагноза и при проведении эпидемиологического мониторинга анаплазмоза.

Бесплатно

Разработка методики молекулярно-генетической паспортизации штаммов сельскохозяйственных микроорганизмов с помощью AFLP-фингерпринтинга

Разработка методики молекулярно-генетической паспортизации штаммов сельскохозяйственных микроорганизмов с помощью AFLP-фингерпринтинга

Сафронова В.И., Чижевская Е.П., Андронов Е.Е.

Статья научная

Объектом исследования были 16 штаммов из Ведомственной коллекции полезных микроорганизмов сельскохозяйственного назначения Россельхозакадемии (ВКСМ), относящиеся к родам Bacillus, Lactobacillus, Rhizobium и Bradyrhizobium. Целью работы была разработка методики генотипической паспортизации штаммов с помощью AFLP-фингерпринтинга, обеспечивающего детекцию нуклеотидного полиморфизма и мелких геномных перестроек. В результате исследований разработан протокол проведения AFLP-фингерпринтинга, начиная от выделения ДНК из клеток микроорганизмов и заканчивая компьютерной обработкой данных. Показано, что метод AFLP-фингерпринтинга обладает высокой штаммовой специфичностью, разрешающей способностью и воспроизводимостью результатов. Метод может быть использован для получения индивидуальных генетических паспортов микроорганизмов, депонируемых в ВКСМ, в целях защиты авторских прав на коммерческие штаммы.

Бесплатно

Разработка методов автоматического извлечения знаний из текстов научных публикаций для создания базы знаний Solanum tuberosum

Разработка методов автоматического извлечения знаний из текстов научных публикаций для создания базы знаний Solanum tuberosum

Сайк О.В., Деменков П.С., Иванисенко Т.В., Колчанов Н.А., Иванисенко В.А.

Статья научная

В настоящее время в мире существуют сотни научных журналов, публикующих результаты исследований в различных областях биологии растений и агробиологии. Сотни тысяч международных патентов содержат сведения по агробиотехнологии. Число статей и патентов со временем растет в экспоненциальной прогрессии. Например, изучению важнейшей сельскохозяйственной культуры Solanum tuberosum L. посвящено более 1,5 млн публикаций. Анализ такого огромного количества экспериментальных фактов, представленных в текстовых источниках (научных публикациях и патентах), требует применения автоматизированных методов извлечения знаний (text-mining). Интеллектуальные методы автоматического анализа текстов уже широко применяются в биологии и медицине для извлечения информации о свойствах и функции молекулярно-генетических объектов. Основанные на таких методах системы осуществляют экстракцию представленных в документах знаний, их интеграцию и представление в формализованном виде в соответствии с онтологией предметной области, и это отличает их от таких систем, как Google, Яндекс и др., где для поиска документов используются ключевые слова. Среди известных систем интеллектуального извлечения знаний из научных публикаций можно выделить STRING, LMMA, ConReg, GeneMania и др. Ранее впервые в России нами была разработана система интеллектуального извлечения знаний в области биомедицины ANDSystem, которая содержит более 10 млн фактов о молекулярно-генетических взаимодействиях для человека и животных из более чем 25 млн научных публикаций. Для извлечения знаний в ANDSystem используются специальные семантико-лингвистические правила, позволяющие распознавать в естественноязыковых текстах взаимодействия между соответствующими объектами - белками, генами, метаболитами, лекарства, микроРНК, биологическими процессами, заболеваниями и др. Однако задача автоматизации извлечения знаний из текстов по биологии растений, агробиологии и агробиотехнологиям до сих пор не решена, несмотря на ее актуальность. Целью настоящей работы была адаптация методов, представленных в системе ANDSystem, для автоматического извлечения знаний по растениеводству и создание на этой основе базы знаний SOLANUM TUBEROSUM, содержащей информацию по генетике, маркерам, селекции, семеноводству, диагностике возбудителей заболеваний, средствам защиты и технологиям хранения картофеля. Онтология базы знаний включает данные словарей более чем по 20 типам объектов (молекулярно-генетические объекты - белки, гены, метаболиты, микроРНК, биологические процессы, биомаркеры и др.; сорта картофеля и их фенотипические признаки; болезни и вредители картофеля; биотические и абиотические факторы окружающей среды; агробиотехнологии возделывания, биотехнологии переработки и хранения картофеля и др.). Описание отношений между этими объектами, включая молекулярные, регуляторные и ассоциативные взаимодействия, содержит более 25 типов связей. Для извлечения информации о взаимодействиях в сумме создано более 5 тыс. семантических шаблонов. Значения точности и полноты извлечения знаний с помощью разработанных правил, оценка которых осуществлялась с привлечением экспертного ручного анализа выборок текстов, составили соответственно более 65 % и 70 %. На основе разработанных подходов предполагается создание полномасштабной версии базы знаний SOLANUM TUBEROSUM.

Бесплатно

Разработка модели для недеструктивного определения площади и массы листа у кок-сагыза (Taraxacum kok-saghyz Rodin)

Разработка модели для недеструктивного определения площади и массы листа у кок-сагыза (Taraxacum kok-saghyz Rodin)

Shen G., Wang W., Chen F., Zheng F., Wei D., Li L., Zeng X., Fan Y., Конькова Н.Г.

Статья научная

Кок-сагыз ( Taraxacum kok-saghyz Rodin) - русский одуванчик, травянистое растение-многолетник, в настоящее время широко признан как один из наиболее перспективных естественных каучуконосов. Позиции натурального каучука на мировом рынке устойчивы и потребность в нем ежегодно возрастает. В настоящее время в США, Китае, Германии, Испании, Голландии и ряде других стран уделяется большое внимание исследованиям по получению натурального каучука на основе растительного сырья. Нашей целью была разработка модели, позволяющей выполнять биометрическую оценку листа растений недеструктивным методом, что актуально для физиологических наблюдений in vivo. Для этого нами был выполнен регрессионный анализ соотношения показателей длины, ширины, площади листа и сырой массы листа на 250 листьях, собранных на разных стадиях роста растений кок-сагыза (Харбин, N45°34'59.9'', E126°34'18.8''). Для проверки предложенных моделей использовались данные по выборке еще из 50 листьев. При определении наименьшего размера выборки, необходимого для адекватного применения итоговой модели, выполнили регрессионный анализ для 10 групп с разным числом образцов, случайным образом отобранных из 300 листьев...

Бесплатно

Разработка мультиплексной панели микросателлитов для генетической паспортизации сибирского осетра (Acipenser baerii)

Разработка мультиплексной панели микросателлитов для генетической паспортизации сибирского осетра (Acipenser baerii)

Бардуков Н.В., Никипелова А.К., Белоус А.А., Зиновьева Н.А.

Статья научная

Сибирский осетр ( Acipenser baerii Brandt, 1869) - один из наиболее значимых видов рыб аквакультуры в России. Благодаря высокому спросу на ценную товарную продукцию, разведение сибирского осетра - перспективное направление в развитии отрасли. Однако селекционно-племенную работу с этим видом существенно осложняет наличие тетраплоидного генома, что в совокупности с необходимостью смешивания икры и спермы от нескольких производителей при получении потомства препятствует введению в практику хорошо зарекомендовавших себя молекулярно-генетических методов, таких как микросателлитный анализ. В настоящей работе впервые дана характеристика известным микросателлитным локусам у сибирского осетра с точки зрения возможности эффективного учета доз их аллелей в тетраплоидном геноме. Обнаружено семь локусов, соответствующих этому критерию. Целью нашей работы стало создание панели микросателлитных маркеров, адаптированной для использования в селекции сибирского осетра ленской популяции. Исследования проводили в 2023 году. В качестве биологического материала использовали срезы плавниковой ткани сибирского осетра ленской популяции, взятые от рыб экспериментального стада, содержащегося в установке замкнутого водоснабжения ФИЦ животноводства - ВИЖ им. академика Л.К. Эрнста. Экспериментальное стадо содержало две группы: I - рыбы, полученные на Можайском производственно-экспериментальном рыбоводном заводе (д. Горетово, Можайский городской округ, Московская обл.; n = 42), II - рыбы, полученные от ООО РТФ «Диана» (рабочий пос. Кадуй, Кадуйский р-н, Вологодская обл.; n = 47). ДНК выделяли помощью набора ДНК-Экстран-2 (НПК «Синтол», Россия) согласно протоколу фирмы-производителя. Качественную оценку ДНК осуществляли методом электрофореза в агарозном геле (1,2 % агарозы). ПЦР выполняли на амплификаторе Thermal Cycler SimpliAmp («Thermo Fisher Scientific, Inc», США). Электрофоретическое разделение продуктов амплификации проводили в системе капиллярного электрофореза Нанофор 05 (НПК «Синтол», Россия). Размеры аллелей определяли с помощью программного обеспечения GeneMаrker (Version 3.0.1). Для каждого локуса определяли дозу каждого аллеля. Для тестирования использовали 27 микросателлитных маркеров: Ls 19, Aox 45, Aox 9, Ls 68, Agu 38, Ag 49a, Agu 37, Agu 41, Agu 15, Agu 51, Agu 59, Agu 34, Agu 36, Agu 46, Agu 56, Agu 54, AoxD 161, AfuG 63, AfuG 51, AfuG 112, An 20, Aru 13, Aru 18, Afu 68 b, Spl 163, AfuG41, Ls 39, ранее известных для осетровых видов рыб. Из них для включения в мультиплексные панели было отобрано семь (Agu 38, An 20, Aru 18, Ls 19, Ag 49a, Agu 37, Agu 41). На основании полиморфизма семи микросателлитных локусов для двух исследуемых групп особей сибирского осетра был выполнен расчет классических популяционно-генетических показателей: среднего числа аллелей на локус (Na = 6,86), числа эффективных аллелей (Ne = 3,61), наблюдаемой (Ho = 0,839) и ожидаемой (He = 0,6535) гетерозиготности. Выявлено отсутствие инбридинга в исследуемых группах (FIS = -0,340 и -0,173), а также наличие значительной генетической дифференциации между ними: значение генетической дистанции M. Nei составило 0,1340, индекс Fst = 0,0796. Группы сформировали два четких, практически не пересекающихся кластера на PCA-плоте, несмотря на то, что предки особей сибирского осетра у обеих групп имели изначально родственное происхождение. Был оценен вклад дозы аллеля тетраплоидного локуса в эффективность микросателлитного анализа: в среднем информативность каждого локуса повышалась на 32 %. Сопоставление результатов генетического анализа с имеющимися данными литературы позволяет предположить, что в аквакультуральных стадах сибирского осетра ленской популяции происходят процессы, связанные с изменением частот аллелей микросателлитных локусов, которые постепенно усиливают их генетическую дифференциацию. В результате работы была подтверждена высокая эффективность созданных панелей микросателлитных маркеров и их потенциальная пригодность для использования в генетической паспортизации - каждая особь сибирского осетра имела собственный генетический профиль. Распределение аллелей семи микросателлитных локусов указывало на формирование уникальной генетической структуры в стадах сибирского осетра в каждом из двух рыбоводных предприятий, которые были источниками рыбопосадочного материала.

Бесплатно

Разработка мультиплексной панели микросателлитов для оценки достоверности происхождения и степени дифференциации популяций северного оленя Rangifer tarandus

Разработка мультиплексной панели микросателлитов для оценки достоверности происхождения и степени дифференциации популяций северного оленя Rangifer tarandus

Харзинова В.Р., Гладырь Е.А., Федоров В.И., Романенко Т.М., Шимит Л.Д., Лайшев К.А., Калашникова Л.А., Зиновьева Н.А.

Статья научная

Северный олень ( Rangifer tarandus ), единственный представитель рода Rangifer, принадлежит к числу наиболее интересных объектов исследования генетического разнообразия. Создание панелей STR (short tandem repeats) маркеров - один из приемов изучения генетической структуры популяций и оценки достоверности происхождения животных. Целью настоящей работы стала разработка мультилокусной панели анализа STR маркеров и оценка ее информативности для контроля достоверности происхождения и изучения биоразнообразия российских популяций северного оленя. В качестве биологического материала для исследований использовали образцы тканей (пробы уха) северного оленя эвенской (EVN, n = 44), эвенкийской (EVK, n = 44), ненецкой пород ( n = 45) и оленей тувинской популяции (TUV, n = 35). ДНК выделяли с использованием колонок фирмы «Nexttec» (Германия) согласно рекомендациям фирмы-изготовителя. Полиморфизм девяти STR (NVHRT76, RT9, NVHRT24, RT30, RT1, RT6, RT27, NVHRT21, RT7) определяли по собственным методикам с использованием ДНК-анализатора ABI3130xl («Applied Biosystems», США). Статистическую обработку данных проводили с использованием пакета MS Excel 2007 с плагином GenAIEx v. 6.5, программного обеспечения MSA 4.05, Phylip, v. 3.5c, Treev32 и Structure, v. 2.3.4. Исследуемые популяции северного оленя характеризовались относительно высокой степенью генетического разнообразия. Среднее число аллелей на локус составило 6,11±0,56 у TUV; 6,67±0,50 - у NEN; 8,00±0,76 - у EVN и 8,89±0,65 - у EVK. Наименьшим числом эффективных аллелей на локус характеризовалась популяция TUV (3,37±0,47), максимальным - EVK (4,89±0,46), популяции EVN и NEN занимали промежуточное положение (соответственно 4,42±0,53 и 3,90±0,38). Число аллелей в отдельных локусах варьировало от 4 (в локусах NVHRT21 и NVHRT24 у TUV) до 12 (в локусе RT7 у EVK и в локусе RT1 у EVN). Вероятность совпадения генотипов (PI) по девяти локусам составила от 1,8½10 -9 у NEN до 5,9½10 -11 у EVK, что подтвердило высокую информативность предложенной панели в контроле достоверности происхождения. Расчет среднего значения коэффициента членства Q в i -м кластере для наиболее вероятного числа кластеров k = 3 и k = 4 (Q i/k) показал неоднородность генетической структуры всех исследованных популяций. Наибольшей генетической обособленностью характеризовались популяции TUV (Q 2/3 = 0,899±0,034, Q 3/4 = 0,883±0,035) и NEN (Q 3/3 = 0,885±0,031, Q 4/4 = 0,813±0,038). Изучаемые популяции пород EVN и EVK были дифференцированы в меньшей степени, и четкой кластеризации между ними не обнаружили. Расчет значения R st (AMOVA) показал, что общая молекулярная изменчивость была на 11,4 % обусловлена различиями между популяциями и на 88,6 % - индивидуальными различиями между животными (p st при парном сравнении были выявлены сходные тенденции. Популяция TUV характеризовалась наибольшей удаленностью от остальных (D Nei = 0,283-0,502, F st = 0,299-0,452), при этом она оказалась наиболее дифференцирована от NEN и более близка к EVN. Минимальные генетические различия отмечались между EVN и EVK (D Nei = 0,068, F st = 0,032). Полученные результаты подтвердили высокую функциональную емкость разработанной STR панели как для анализа достоверности происхождения, так и для изучения биоразнообразия российских популяций северного оленя.

Бесплатно

Разработка набора реагентов для диагностики фитоплазмы Candidatus phytoplasma Solani - возбудителя почернения древесины методом ПЦР в реальном времени

Разработка набора реагентов для диагностики фитоплазмы Candidatus phytoplasma Solani - возбудителя почернения древесины методом ПЦР в реальном времени

Блинова С.А., Шварцев А.А., Сыксин С.В., Бондаренко Г.Н., Башкирова И.Г., Гориславец С.М., Рисованная В.И., Странишевская Е.П., Володин В.А., Алексеев Я.И.

Статья научная

Представители Candidatus Phytoplasma (фитоплазмы) служат возбудителями более 600 заболеваний растений. На виноградных насаждениях Европы наибольший ущерб приносят возбудитель золотистого пожелтения винограда Candidatus Phytoplasma vitis Marzorati et al., 2006 и возбудитель почернения древесины Candidatus Phytoplasma solani Qualino et al., 2013. Сходство симптомов различных фитоплазмозов винограда друг с другом, а также с вирусными и бактериальными заболеваниями делает их визуальное определение до вида невозможным. Широкое распространение и высокая вредоносность фитоплазмозов требуют расширения исследований их эпифитотиологии. Впервые в России нами разработана тест-система для выявления фитопатогена Candidatus Phytoplasma solani и проведено ее сравнение с уже существующими системами диагностики по основным характеристикам. Нашей целью была разработка и апробация набора реагентов для выявления фитоплазмы Candidatus Phytoplasma solani, вызывающей заболевание почернения древесины винограда, методом полимеразной цепной реакции в реальном времени (ПЦР-РВ)...

Бесплатно

Разработка новых систем ПЦР-идентификации некарантинных патогенов картофеля (Solanum tuberosum L.), распространенных на территории России

Разработка новых систем ПЦР-идентификации некарантинных патогенов картофеля (Solanum tuberosum L.), распространенных на территории России

Стахеев А.А., Чигарва М.С., Усков А.И., Шмыгля И.В., Варицев Ю.А., Галушка П.А., Завриев С.К.

Статья научная

Российская Федерация - один из крупнейших производителей картофеля в мире: за 2018 год посевные площади этой культуры на территории страны составили 310,7 тыс. га, а валовые сборы в промышленном секторе - 7157 тыс. т. Однако для современного картофелеводства характерно прогрессивное распространение вирусных болезней и бактериозов, приводящих к снижению урожая и катастрофическому ухудшению стандартного качества клубней. В настоящее время в картофелеводстве широко применяются классические методы диагностики, в частности растения-индикаторы, серологические и цитологические подходы. Они относительно надежны, но не всегда достаточно чувствительны, требуют высокой квалификации персонала и существенных затрат времени. Современной альтернативой этим методам служат диагностические системы на основе полимеразной цепной реакции (ПЦР), в частности ее модификации в формате реального времени (количественная ПЦР). В представленном исследовании для шести некарантинных патогенов (некротических штаммов Y вируса картофеля PVYN-NTN и PVYN:O, вируса погремковости табака, патогенных бактерий Dickeya solani , D...

Бесплатно

Разработка рецептур рационов для эффективного и безопасного повышения функциональной ценности яиц кур (Gallus gallus L.)

Разработка рецептур рационов для эффективного и безопасного повышения функциональной ценности яиц кур (Gallus gallus L.)

Кавтарашвили А.Ш., Стефанова И.Л., Свиткин В.С., Новоторов Е.Н.

Статья научная

Куриные яйца - один из самых распространенных функциональных продуктов питания. Для обогащения яиц ω-3 полиненасыщенными жирными кислотами (ПНЖК) требуется источник ω-3 ПНЖК с высокой биологической доступностью, не оказывающий негативного влияния на продуктивность, здоровье и жизнеспособность несушек. Однако увеличение доли ω-3 ПНЖК в жирнокислотном профиле липидов корма снижает окислительную стабильность яиц и, как следствие, их качество, поэтому необходимо одновременное обогащение комбикормов антиоксидантами (наиболее эффективны витамин Е и селен). Кроме того, в розничной продаже обогащенные яйца стоят дороже нефункциональных аналогов. Как источники ω-3 ПНЖК в рационах несушек в основном используются льняное семя, масло, жмых, однако дозы ввода в корма для взрослой птицы этих продуктов (при применении мультиэнзимных препаратов) не должен превышать 15 %. Мы сравнили эффекты рационов для комплексного обогащения пищевых яиц кур ω-3 ПНЖК, витамином Е и селеном. Опыты проводили в виварии Селекционно-генетического центра «Загорское ЭПХ» (Московская обл...

Бесплатно

Разработка сбалансированных рационов для коров молочного направления продуктивности на основе биохимического состава трав и кормов

Разработка сбалансированных рационов для коров молочного направления продуктивности на основе биохимического состава трав и кормов

Эрнст Л.К., Гегамян Н.С., Шундулаев Р.А.

Статья научная

Представлены результаты 3-летних исследований по использованию сбалансированных рационов с учетом биохимических показателей для кормления коров черно-пестрой породы молочного направления продуктивности. Приведены рационы кормления дойных коров на стойловый и летний периоды. Обсуждается зоотехническая целесообразность и экономическая эффективность внедрения в производство разработанных рационов.

Бесплатно

Журнал