Статьи журнала - Сельскохозяйственная биология

Все статьи: 1731

Продуктивные качества, переваримость кормов и кишечный микробиом у цыплят-бройлеров (Gallus gallus L.) при добавлении в рацион нативных и экструдированных углеводных компонентов

Продуктивные качества, переваримость кормов и кишечный микробиом у цыплят-бройлеров (Gallus gallus L.) при добавлении в рацион нативных и экструдированных углеводных компонентов

Холодилина Т.Н., Яушева Е.В., Рязанцева К.В., Сизова Е.А., Нечитайло К.С.

Статья научная

Экструзия как метод термической и механической обработки, сочетающий высокие температуры и давление, повышает пищевую ценность кормовых ингредиентов и широко используется для улучшения функциональных свойств пищевых продуктов. Однако неясно, как рационы, включающие экструдаты, влияют на микробиоту кишечника и физиологию питания цыплят-бройлеров. В настоящей работе впервые установлено, что замена до 10 % пшеницы на отруби и кукурузу не ухудшает продуктивность птицы. Выявлено снижение усвоения жира при экструзии отрубей и повышение этого показателя при обработке кукурузы. Показано, что микробиом слепой кишки по-разному формируется при различных соотношениях растворимых и нерастворимых углеводов. Наша цель заключалась в оценке влияния замены зерновой части рациона цыплят-бройлеров на нативные и экструдированные пшеничные и кукурузные отруби на показатели роста, переваримость и состав кишечного микробиома. Исследования проводили в 2023 году в виварии ФНЦ биологических систем и агротехнологий РАН. Цыплят-бройлеров (Gallus gallus L.) кросса Arbor Acres разделили на четыре опытных группы (по n = 5) методом пар-аналогов. Птицу кормили полнорационными комбикормами согласно рекомендациям Всероссийского научно-исследовательского и технологического института птицеводства (ВНИТИП). Начиная с 21-х сут, 10 % (100 г/кг рациона) зерна пшеницы в рационе цыплят I группы заменяли на пшеничные отруби (О), II группы - на экструдат отрубей (ЭО), III группы - на кукурузу (К), IV группы - на экструдат кукурузы (ЭК). Содержание сырой клетчатки в исследуемых компонентах было следующим: О - 7,7 %, ЭО - 2,7 %, К - 4,29 %, ЭК - 1,67 %. Прирост живой массы учитывали по результатам еженедельного взвешивания (21-42-е сут жизни). Исследовали химический состав рационов и помета. Количество сухого вещества определяли по ГОСТ 31640-2012 (M., 2012), массовую долю сырого жира - по ГОСТ 13496.15-2016 (M., 2016), сырого протеина - по ГОСТ 13496.4-93 (M., 2011), сырой клетчатки - по ГОСТ 31675-2012 (M., 2014). После окончания эксперимента на 42-е сут проводили убой птицы. Органы пищеварения (мышечный и железистый желудки, кишечник) извлекали, освобождали от содержимого и взвешивали. Отбор содержимого слепой кишки проводили во время убоя. Проводили подготовку библиотек ДНК, секвенирование и биоинформационную обработку. Визуализацию результатов биоинформатической обработки и статистический анализ осуществляли с помощью MicrobiomeAnalyst (https://www.microbiomeanalyst.ca/). Полученные OTU после фильтрации и определения таксономической принадлежности использовали для расчета показателей альфа-разнообразия (индекс Chao1, индекс Фишера, индекс биоразнообразия Шеннона, оценка охвата на основе численности ACE, индекс разнообразия Симпсона; статистический метод ANOVA) и бета-разнообразия (метод ординации NMDS, дистанционный метод, индекс Брея-Кертиса; статистический метод PERMANOVA). На 14-е сут после начала эксперимента наблюдалась тенденция к увеличению живой массы в группах, получавших экструдированные продукты, - на 8,5 % для ЭО и 9,9 % для ЭК в сравнении с аналогичными кормами без экструзии. К концу учетного периода разница для тех же групп по живой массе составила соответственно 8,3 и 10,4 %, значимых различий не наблюдалось. Внесение в рационы экструдированной кукурузы приводило к статистически значимому увеличению переваримости сырого жира (СЖ): этот показатель был на 5,1 % (р ≤ 0,05) выше в сравнении с ЭО и на 6,4 % (р ≤ 0,05) при сравнении с К. Экструдированные отруби в рационе цыплят-бройлеров снижали переваримость СЖ на 3,5 % при сравнении с I группой. При оценке переваримости сырого протеина (СП) отмечали обратный эффект: происходило статистически значимое снижение в III и IV группах соответственно на 6,6 % (р ≤ 0,05) и 13,2 % (р ≤ 0,05) по сравнению с I группой. Остальные показатели усвоения питательных веществ не имели достоверных различий. На развитие органов пищеварения влияло более высокое содержание клетчатки в нативных компонентах отрубей и кукурузы. Масса мышечного желудка в I группе была на 7,02 % (p ≤ 0,001) выше, чем у птиц, которым скармливали ЭО, в III группе - на 22,04 % (p ≤ 0,05) выше, чем при скармливании ЭК. Масса кишечника снижалась в IV группе на 22,12 % (p function show_abstract() { $('#abstract1').hide(); $('#abstract2').show(); $('#abstract_expand').hide(); }

Бесплатно

Продуктивные свойства глазков, изолированных из различных частей клубня картофеля Solanum tuberosum L

Продуктивные свойства глазков, изолированных из различных частей клубня картофеля Solanum tuberosum L

Рылко В.А.

Статья научная

В специальной литературе описано достаточно много фактов, которые как подтверждают получение наиболее продуктивных растений картофеля из апикальных глазков, так и отрицают преимущество верхушечной части клубня над серединной и базальной. В картофелеводстве понимание вопросов, связанных с поведением и продуктивностью почек, сформированных в различных частях клубня, представляет большой интерес для семеноводства культуры. В представляемой работе приведены результаты исследований особенностей развития и продуктивности растений картофеля, которые выращивали из целого клубня, а также из глазков, изолированных из различных его частей - апикальной, срединной и базальной. Эксперименты проводили в полевых условиях со среднеспелым сортом белорусской селекции Скарб в разные по температурному режиму и влагообеспеченности годы. Установлено, что разнокачественность разнорасположенных глазков в значительной степени обусловлена особенностями функционирования клубня как биологической системы. При изоляции отдельных глазков целостность этой системы нарушается. Характер роста растений, получаемых из отдельных глазков, зависит от срока изоляции последних. Если их отбирают после начала пробуждения почек, то растения из апикальных глазков имеют преимущество в развитии и продуктивности. Если же глазки отделяют в период покоя, то производные почек любого расположения на материнском клубне формируют урожай одинаковой величины. При этом продуктивность не зависит от крупности клубня, из которого вычленяются глазки.

Бесплатно

Продукционный процесс агрофитоценоза козлятника восточного в условиях Среднего Поволжья

Продукционный процесс агрофитоценоза козлятника восточного в условиях Среднего Поволжья

Кшникаткина А.Н., Гущина В.А., Варламов В.А., Галиуллин А.А.

Статья научная

Определяли основные показатели продукционного процесса растений козлятника восточного при выращивании на корм и семена. Рассматриваются особенности формирования стеблестоя, корневой системы, симбиотического аппарата и фотосинтетическая деятельность агрофитоценозов в зависимости от нормы высева семян, срока и способа посева, а также под влиянием макро- и микроудобрений, бактериальных препаратов, регуляторов роста и электромагнитного поля сверхвысокой частоты.

Бесплатно

Продукция розмариновой кислоты в проростках мелиссы (Melissa officinalis L.) под влиянием ионов меди

Продукция розмариновой кислоты в проростках мелиссы (Melissa officinalis L.) под влиянием ионов меди

Эсмаилзаде-Салестани К., Риахи-Мадвар А., Мазияр М.А., Халегдуст Б., Лойт Э.

Статья научная

Розмариновая кислота (RA), одно из важнейших биологически активных соединений, которое синтезируют растения мелиссы (Melissa officinalis L.), обладает противовирусными, анти-бактериальными, антиоксидантными и противораковыми свойствами. Кроме того, ее применяют как приправу и для улучшения качества выпечки. Ионы меди действуют как кофактор нескольких белков и играют ключевую роль в фотосинтезе, дыхании, синтезе лигнина, реакциях на окисли-тельный стресс и в метаболизме компонентов клеточной стенки, но в высоких концентрациях могут быть токсичны для растений. Мы предположили, что абиотические стрессы как один из внешних факторов, индуцирующих защитный механизм растений, могут способствовать выработке вторичных метаболитов и особенно RA у представителей семейства Lamiaceae. В представленной работе мы изучали накопление RA, экспрессию гена тирозинаминотрансферазы (TAT), содержание флавоноидов и антоцианов, а также активность антиоксидантных ферментов системы защиты растений от окислительного стресса у 45-суточных проростков M. officinalis после обработки разными концентрациями Cu2+ (0, 5, 10, 20 и 30 мкМ). Образцы собирали и исследовали после 8 и 16 ч обработки Cu2+. Показано, что в меньших концентрациях ионы Cu2+ положительно влияли на накопление RA независимо от длительности обработки, с чем согласовывалось увеличение экс-прессии гена TAT, вовлеченного в один из путей синтеза RA. Содержание флавоноидов, антоцианов и растворимого белка в проростках значительно снижалось (за исключением проростков, обработанных в течение 8 ч Cu2+ в концентрации 20 и 30 мкМ). Содержание RA и экспрессия гена ТАТ значительно снизились при максимальной концентрации Cu2+ и длительном воздействии (16 ч). Одновременно в этих проростках мы отмечали повышение активности супероксиддисмутазы и пероксидазы. Последнее может указывать на то, что более низкие концентрации Cu2+ вызывают окислительный стресс, активные формы кислорода (АФК), которые выполняют роль сигнальных молекул, накапливаются, и из-за их положительного воздействия на экспрессию гена ТАТ образуется больше RA. Напротив, при самой высокой концентрации ионов меди АФК подавляли экспрессию гена ТАТ и тем самым предотвращали деградацию продукта гена.

Бесплатно

Продуцирование альтернариола у популяций мелкоспоровых видов Alternaria, ассоциированных с зерновыми кормами

Продуцирование альтернариола у популяций мелкоспоровых видов Alternaria, ассоциированных с зерновыми кормами

Кононенко Г.П., Пирязева Е.А., Буркин А.А.

Статья научная

Современная наука располагает убедительными доказательствами того, что грибы рода Alternaria представляют серьезную токсикологическую опасность. Благодаря способности активно расти на разных субстратах в широком диапазоне температур и влажности они занимают обширную экологическую нишу и продуцируют несколько структурных типов вторичных метаболитов с особо опасными формами негативного действия (S.M. Tralamazza с соавт., 2018). В группе дибензо-a-пиронов наиболее известен альтернариол (АОЛ), обладающий высокой цитотоксичностью, генотоксическим и мутагенным действием (Z. Mao с соавт., 2014). Объем информации относительно способности грибов Alternaria продуцировать этот токсин остается пока ограниченным. За последние годы в России выявлена значительная распространенность мелкоспоровых видов этих грибов на зерновых культурах (Ф.Б. Ганнибал, 2004, 2008; Т.Ю. Гагкаева с соавт., 2012). Обнаружено возрастание частоты встречаемости и числа случаев значительного накопления АОЛ в зерне и кормовых зерносмесях (Г.П. Кононенко с соавт., 2019, 2020). В настоящем исследовании нами впервые показано, что виды A. tenuissima , A. alternata и A. arborescens могут иметь отношение к контаминации зерновых кормов этим микотоксином. Целью работы стала оценка потенциала накопления АОЛ основными видами грибов рода Alternaria , ассоциированных с зерновыми кормами. Культуры грибов выделяли из 57 образцов кормов, включая зерно пшеницы, ячменя, кукурузы и овса, семена подсолнечника, отруби пшеничные и комбикорма. Моноконидиальные изоляты, идентифицированные по культурально-морфологическим признакам как A. tenuissima (Nees et T. Nees: Fries) Wiltshire, A. alternata (Fr.) Keissl и A. arborescens E.G. Simmons, а также 14 изолятов, отнесенных к группе видов A. infectoria , культивировали на панели из четырех питательных сред, включающей картофельно-морковный агар (potato-carrot agar, PCA), сенной агар (hay infusion agar, HAY), солодовый агар (malt extract agar, MEA) и овощной агар (vegetable juice agar, V-8), в течение 7 сут при 25 °С. Определение АОЛ в экстрактах образцов биомассы выполняли методом непрямого конкурентного иммуноферментного анализа (ELISA) с помощью аттестованной коммерческой тест-системы. Среди изолятов, принадлежащих группе видов A. infectoria , 13 были лишены продуцирующей способности, тогда как для одного из них накопление АОЛ наблюдалось на всех ростовых средах в количествах соответственно 2,0±0,2; 14±3; 18±4 и 220±30 мкг/г. Оценка биосинтетического потенциала A. tenuissima и A. alternata показала, что по общему числу продуцентов и доле высокоактивных и сверхактивных изолятов наибольшая степень его реализации наблюдается на МЕА. Суммарная величина накопления АОЛ в этих условиях для обоих видов оказалась практически одинаковой и составила соответственно 73 и 71 мкг/г. Изоляты A. arborescens обеспечивали наибольшую продукцию АОЛ на средах V-8, HAY и MEA в количествах, равных соответственно 106, 64 и 31 мкг/г.

Бесплатно

Продуцирование охратоксина а, фумонизинов и эмодина у вида Aspergillus niger из кормовой продукции

Продуцирование охратоксина а, фумонизинов и эмодина у вида Aspergillus niger из кормовой продукции

Кононенко Г.П., Пирязева Е.А., Буркин А.А., Зотова Е.В.

Статья научная

Микромицеты одного из самых сложных в таксономическом отношении комплекса Aspergillus niger (the A. niger “aggregate”) в последние десятилетия неизменно остаются объектом пристального внимания исследователей в связи с рисками негативных воздействий на человека и животных. Для индустриальных и коллекционных штаммов установлена способность синтезировать токсичные метаболиты с особо опасными формами действия - охратоксин А (M.L. Abarca с соавт., 1994; J. Téren с соавт., 1996; J. Varga с соавт., 2002), фумонизины группы В (J.C. Frisvad с соавт., 2007; J.M. Mogensen с соавт., 2010; M. Månsson с соавт., 2010) и эмодин (A.A. Ismaiel с соавт. 2016). Природные штаммы, продуцирующие охратоксин А и фумонизины, выявлены в продовольствии (P. Noomin с соавт., 2009; M. Storari с соавт., 2012; M. Yanai с соавт., 2013) и в кормовой продукции (A. Dalcero с соавт., 2002; F. Accensi с соавт., 2004 ). В России приоритет в изучении был отдан рискам распространения этих грибов как возбудителей микозов в среде обитания человека (А.Б. Кулько, 2012; О.Е. Марфенина с соавт., 2014). В настоящей работе для культур A. niger из отечественной кормовой зернопродукции и консервированных травяных кормов впервые установлен характер продуцирования фумонизинов (ФУМ), охратоксина А (ОА) и эмодина (ЭМО), показано влияние типа субстрата на интенсивность токсинообразования in vitro, и подтверждена принадлежность штаммов виду A. niger в составе A. niger “aggregate”. Цель работы - оценка способности культур Aspergillus niger , выделенных из комбикорма, пяти видов комбикормового сырья и сена разного ботанического состава и территориального происхождения, продуцировать фумонизины группы В, охратоксин А и эмодин, а также уточнение их видовой принадлежности по совокупности морфологических, физиологических характеристик и составу метаболитов. Для 12 моноконидиальных культур токсинообразование оценивали на сахарозном агаре с дрожжевым экстрактом (YES), агаре Чапека с экстрактом автолизата дрожжей и 20 % сахарозы (CYA20S) и на зерне риса. После инкубирования (7 сут, 25 °С) анализ экстрактов выполняли с помощью тест-систем для иммуноферментного определения микотоксинов (СТО ВНИИВСГЭ, Россия). По морфологическим критериям (диаметр колоний, характер роста, цвет, консистенция колоний, форма и ширина растущего края, форма конидиальной головки, структура и пигментация конидиеносцев, размеры, форма и цвет везикулы, метул, фиалид и конидий), по отсутствию склероциев, результату теста Эрлиха и способности продуцировать ОА и ФУМ подтверждена принадлежность культур виду A. niger в кладе двухъярусных видов (R.A. Samson с соавт., 2007; J. Varga с соавт. 2011). Накопление ФУМ у 7 штаммов составляло 0,2 до 630 мкг/г и у 5 отсутствовало, все штаммы продуцировали ОА (от 0,005 до 0,064 мкг/г) и ЭМО (от 0,004 до 0,9 мкг/г). Различие в накоплении микотоксинов на агаровых средах и зерновом субстрате подтвердило влияние компонентов субстратов на активность детерминирующих кластеров генов. Из-за слабого потенциала продуцирования ОА, ЭМО и небольшой доли активных продуцентов ФУМ вклад A. niger в контаминацию зерновых кормов и сена (даже при интенсивной пораженности) вряд ли может быть существенным.

Бесплатно

Производные 16-членных макроциклических лактонов: антипаразитарные свойства и взаимодействие с ГАМКА-рецепторами

Производные 16-членных макроциклических лактонов: антипаразитарные свойства и взаимодействие с ГАМКА-рецепторами

Джафаров М.Х., Василевич Ф.И., Ковалв Г.И., Кривонос К.С., Цепилова И.И., Заварзин И.В., Васильева Е.В.

Статья научная

Для периодического обновления набора применяемых химических средств защиты в мире постоянно ведутся работы по поиску антипаразитарных средств с иным механизмом действия, чем у существующих препаратов, и (или) с таким же механизмом, но гораздо более эффективным. В настоящей работе впервые представлены данные по биоцидному действию новых полусинтетических производных авермектина В1, полученных нами ранее. Это 16-членные макроциклические лактоны - представители важного класса антгельминтиков. В 2015 году S. Omura (Япония) и W.C. Campbell (США), открывшие авермектины из этой группы, были удостоены Нобелевской премии по физиологии и медицине. В качестве тест-объектов использовались олигохеты Tubificidal tubifex. Всего исследовали производные авермектина В1 (абамектин), ивер-мектина, моносахаридных аналогов абамектина и ивермектина, абамектин, ивермектин, 5-О-сукциноилавермектин В1, метиловый эфир 5-О-сукциноилавермектина В1, этиловый эфир 5-О-сукциноилавермектина В1, диэтиловый эфир 5,4´´-ди-О-сукциноилавермектина В1, этиловый эфир 5-О-малоната авермектина В1, диэтиловый эфир 5,4´´-ди-О-дималоната авермектина В1, гемисукцинат моносахарида авермектина В1 (5-О-сукциноил-4´-дезолеандрозил-4´-гидроксиавер-мектин В1), этиловый эфир 5-О-сукциноил-4´´-О-хлорацетилавермектина В1, 5-О-сукциноил-ивермектина, этиловый эфир 5-О-сукциноиливермектина, 5,4´´-ди-О-сукциноиливермектина, ди-этиловый эфир 5,4´´-ди-О-сукциноиливермектина, этиловый эфир 5-О-малоноиливермектина, диэтиловый эфир 5-О-4´´-О-дималоната ивермектина, моноавермектин-5-иловый эфир 4-[2-(4-нит-рофенил)-2-оксоэтокси]-4-оксобутановой кислоты, моноавермектин-5-иловый эфир 4-[2-(4-хлор-фенил)-2-оксоэтокси]-4-оксобутановой кислоты, моноавермектин-5-иловый эфир 4-[(4-нитро-бензил)-метокси]-4-оксобутановой кислоты, моноавермектин-5-иловый эфир 4-[1-метил-2-(4-ме-тилфенил)-2-оксоэтокси]-4-оксобутановой кислоты, моноавермектин-5-иловый эфир 4-[2-(4-хлор-фенил)-1-метил-2-оксоэтокси]-4-оксобутановой кислоты, моноавермектин-5-иловый эфир 4-[3-хлор-1-(4-хлорбензоил)-пропокси]-4-оксобутановой кислоты, моноавермектин-5-иловый эфир 4-{2-[(4-метилфенил)-амино]-2-оксоэтокси}-4-оксобутановой кислоты и моноавермектин-5-иловый эфир 4-{2-[(4-бромфенил)-амино]-2-оксоэтокси}-4-оксобутановой кислоты. У наиболее эффективных полученных производных - 5-О-сукциноилавермектина В1, 5-О-этилсукциноилавермектина В1, 5,4´´-ди-О-этилсукциноилавермектина В1 изучили острую токсичность. У трех этих соединения значения LD50 для белых мышей при внутрибрюшинном введении составили соответственно 37,85; 41,37 и 45,82 мг/кг. В опытах in vitro с препаратами мембран мозга крыс, использованных в качестве модели для скрининга и изучения механизма действия природных и полусинтетических авермектинов, мы сравнили взаимодействие авермектина В1, ивермектина и 5-О-сукци-ноилавермектина В1 с ГАМКА-рецепторами (одна из биомишеней в механизме действия подобных соединений), использовав радиолигандный метод. Оказалось, что по сравнению с авермектином В1 оригинальное производное гемисукцинат авермектина В1 на 30 % повышает максимальное ингибирование специфического связывания (Imax) радиолиганда [G-3H]SR 95531 с мембранами.

Бесплатно

Производные фуллерена стимулируют продукционный процесс, рост и устойчивость к окислительному стрессу у растений пшеницы и ячменя

Производные фуллерена стимулируют продукционный процесс, рост и устойчивость к окислительному стрессу у растений пшеницы и ячменя

Панова Г.Г., Канаш Е.В., Семенов К.Н., Чарыков Н.А., Хомяков Ю.В., Аникина Л.М., Артемьева А.М., Корнюхин Д.Л., Вертебный В.Е., Синявина Н.Г., Удалова О.Р., Куленова Н.А., Блохина С.Ю.

Статья научная

Создание высокоэффективных экологически безопасных препаратов для повышения продуктивности и устойчивости агро- и экосистем - актуальная задача современной науки. В этой связи в качестве перспективных форм рассматриваются углеродные наноструктуры - водорастворимые производные фуллеренов С60 и С70, применяемых в биомедицине и фармакологии. Показано, что ониспособны проникать через биомембраны благодаря липофильности и наноразмерам, транспортировать лекарственные вещества к клеткам-мишеням, обладают антиоксидантными свойствами. Однако о механизмах влияния фуллеренов на растения мало что известно. Мы впервые изучили воздействие производных фуллерена С60 на процессы, обусловливающие нетто-продуктивность и устойчивость растений к окислительному стрессу. В исследованиях использовали фуллеренол и аддукты фуллерена С60 с незаменимыми аминокислотами треонином, лизином, аргинином, а также с аминокислотой гидроксипролином, синтезированные нами ранее с применением оригинальной одностадийной методики. В двух вегетационных экспериментах в регулируемых условиях (аэрируемый питательный раствор, светоустановка) выявлен стимулирующий эффект этих производных фуллерена на рост яровой пшеницы и ячменя при добавлении в корнеобитаемую среду и при некорневой обработке. Так, у растений отмечали увеличение биомассы листьев, стеблей, корней (на 27-226 %, р 60-оксипролин, фуллерен С60-треонин. Очевидно, наблюдаемый эффект был связан с установленной способностью фуллеренола и аминокислотных производных фуллерена С60 оказывать регуляторное воздействие на синтез фотосинтетических пигментов и, как следствие, на эффективность фотосинтеза. Сравнение индексов отражения, характеризующих содержание хлорофиллов (ChlRI) и антоцианов (ARI) в листьях, показало, что в целом под влиянием производных фуллеренов формируется фотосинтетический аппарат, обладающий бóльшим потенциалом. При воздействии испытуемых производных фуллерена также снижалась интенсивность перекисного окисления липидов, увеличивалась (преимущественно у ячменя) или уменьшалась генерация активных форм кислорода и повышалась активность супероксиддисмутазы в листьях и (или) корнях. Эти изменения в состоянии растений были наиболее выражены при действии фуллеренола, С60-треонина и С60-гидроксипролина. В условиях моделируемого стресса (УФ-В облучение, 20 кДж/м2) устойчивость растений ячменя после некорневой обработки растворами фуллеренола, С60-треонина и С60-гидрокспролина, судя по массе надземной части и корней, оказалась на 10-20 % выше, чем у контрольных облученных растений, показавших снижение массы надземной части примерно на 33 %, корней - на 10-20 %. Выявленное положительное влияние синтезированных аминокислотных производных фуллерена C60 и фуллеренола на продукционный процесс и устойчивость растений к окислительному стрессу, высокая эффективность в малых концентрациях (соответственно, низкие затраты на применение) и экологическая безопасность свидетельствуют о перспективности дальнейшего изучения механизмов влияния этих соединений на почвенно-растительную систему с целью создания на их основе препаратов для использования в растениеводстве.

Бесплатно

Производство функциональных яиц. Сообщение I. Роль -3-полиненасыщенных жирных кислот

Производство функциональных яиц. Сообщение I. Роль -3-полиненасыщенных жирных кислот

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

Статья обзорная

Один из самых распространенных функциональных пищевых продуктов - яйцо птицы, обогащенное различными нутриентами или их комплексами (N. Shapira, 2010). Высокая скорость и гибкость метаболизма липидов у птиц позволяет довольно быстро модифицировать состав желтка, изменяя рацион кур-несушек. Особый интерес диетологов вызывают продукты, богатые ω-3-полиненасыщенными жирными кислотами (ПНЖК), прежде всего α-линоленовой (АЛК, С18:3), эйкозапентаеновой (ЭПК, С20:5) и докозагексаеновой (ДГК, С22:6), которые необходимы для развития мозга, зрительной функции, профилактики сердечно-сосудистых заболеваний и т.д. (A. Simopoulos, 2001), но дефицитны в рационах населения в большинстве стран, включая Россию. У птицы ω-3-ПНЖК из рациона через 1-2 нед устойчиво переходят в яйцо (C.O. Leskanich с соавт., 1997), но при повышении доли скармливаемых ω-3-ПНЖК возможны изменения метаболизма липидов с негативными последствиями: снижением содержания липидов в крови, повышением - в печени (вплоть до развития ее геморрагической ожиренности), их катаболизмом, уменьшением массы яиц и желтка (M.E. Van Elswyk, 1997). Кроме того, яйца, обогащенные ω-3-ПНЖК, часто имеют неприятный рыбный запах (F. Bubel с соавт., 2011). Один из источников ω-3-ПНЖК в рационах - рыбий жир маслянистых видов рыб. Он обеспечивает высокое обогащение яйца длинноцепочечными ПНЖК (прежде всего, ДГК), но их состав нестабилен, высокая степень ненасыщенности приводит к усиленному окислению, часто (даже при низких дозах) у продукта появляется рыбный запах, кроме того, есть проблемы с ценой, доступностью и экологичностью (I. Fraeye с соавт., 2012). Второй тип источников ω-3-ПНЖК - льняное семя, жмых или масло. При относительно невысоком содержании ДГК количество АЛК в них значительно (около 50 % от суммы жирных кислот), что повышает окислительную стабильность липидов желтка (в отличие от обогащения ЭПК или ДГК). Дозы 5-8 % для льняного семени или жмыха и 3 % - для масла практически не влияют на продуктивность несушек и качество яиц (E.M. Goldberg с соавт., 2013). В России из-за распространенности и низкой стоимости этих добавок их применение для обогащения яиц ω-3-ПНЖК, возможно, наиболее выгодно. Третья группа добавок - морские водоросли, но они доступны далеко не везде и пока недостаточно изучены, хотя обсуждается их потенциальная перспективность (J.H. Park с соавт., 2015). При повышении содержания ω-3-ПНЖК в кормах и продукции необходимо одновременное обогащение антиоксидантами, стабилизирующее липиды (Ch. Nimalaratne с соавт., 2015). В этом качестве наиболее изучен и, пожалуй, наиболее эффективен витамин Е. Имеющиеся данные относительно возможности получения и применения обогащенных ω-3-ПНЖК яиц зачастую противоречивы вследствие ограниченности сравниваемых показателей и сложности метаболизма липидов у птиц, поэтому необходимы углубленные исследования, а также создание международной базы первичных данных для их более эффективного анализа методами сравнительной статистики.

Бесплатно

Производство функциональных яиц. Сообщение II. Роль селена, цинка и йода

Производство функциональных яиц. Сообщение II. Роль селена, цинка и йода

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

Статья обзорная

Рассмотрены разные аспекты селенового, цинкового и йодного питания несушек и производства функциональных яиц, обогащенных этими микроэлементами. Селен легко переносится в яйца. Он входит в состав ряда селенопротеинов с антиоксидантными свойствами (таких как фермент глютатионпероксидаза), улучшающих антиоксидантный статус организма несушек и систему его антирадикальной защиты. Кроме того, эти вещества откладываются в яйца и способствуют улучшению сохранности питательных веществ желтка и белка при хранении (Z.G. Wang с соавт., 2010). Результаты исследований последних лет также показывают, что и рационы несушек, и яйца целесообразно обогащать не только селеном (M. Fasiangova, G. Borilova, 2017), но и витамином Е, поскольку эта комбинация двух наиболее активных кормовых антиоксидантов обеспечивает наилучшую защиту организма кур и высокий антиоксидантный статус яиц (Z. Zduńczyk с соавт., 2013). При этом наиболее эффективны органические формы селена: они менее токсичны для птицы, лучше переносятся в яйца и позволяют создавать в организме депо этого элемента, которое мобилизуется при возникновении оксидативных стрессов (P.F. Surai, V.I. Fisinin, 2016). Эта комбинация наиболее эффективно сохраняет полиненасыщенные жирные кислоты в составе липидов желтка яиц (А.Ш. Кавтарашвили с соавт., 2017). Оптимальное соотношение селена и витамина Е в рационах для несушек еще предстоит определить в дальнейших исследованиях. Цинк входит в состав антиокислительного фермента супероксиддисмутазы (СОД), а также снижает окислительный стресс за счет антагонизма с ионами переходных металлов с высоким окислительно-восстановительным потенциалом. Обогащение яиц цинком при его включении в рационы несушек способствует повышению качества и сохранности белка яиц (H. Aliarabi с соавт., 2007), качества скорлупы, улучшению состояния костяка, оперения и повышению иммунитета несушек (K.M. Martin, 2016). Неорганические источники цинка можно вводить в рационы несушек в дозе 50-80 г/т, органические - 50-100 г/т без снижения продуктивности (K. Sahin с соавт., 2009). Совместное обогащение яиц селеном и цинком через их ввод в корма пока представляется малоперспективным из-за антагонизма между этими микроэлементами, который, возможно, удастся со временем преодолеть за счет разработки их новых кормовых форм. Повышая содержание йода в рационах несушек, можно производить яйцо, функциональное по йоду, причем желательно, чтобы количество этого элемента в кормах не превышало 5 мг/кг (EU Commission, 2005). Вместе с тем, по сообщениям некоторых авторов, дозы 5-10 мг/кг также не оказывают негативного влияния на продуктивность птицы, однако приводят к некоторому снижению качества яиц: толщины и прочности скорлупы, относительной массы белка и индекса Хау (M. Lichovnikova с соавт., 2003). Возможно совместное обогащение яиц йодом и селеном (Yu.A. Po-nomarenko, 2015), поскольку между этими микроэлементами, особенно в их органических формах, нет антагонизма по всасыванию, но есть определенный метаболический синергизм. Однако эффективность разных источников этих элементов при совместном вводе в рационы требует дальнейших исследований.

Бесплатно

Производство функциональных яиц. Сообщение III. Роль каротиноидов

Производство функциональных яиц. Сообщение III. Роль каротиноидов

Кавтарашвили А.Ш., Стефанова И.Л., Свиткин В.С.

Статья обзорная

Изучение роли каротиноидов, особенно ксантофиллов, в профилактике и диетотерапии ряда онкологических, сердечно-сосудистых и глазных болезней человека (E. Bakan с соавт., 2014) привело к тому, что сейчас эти соединения стали рассматриваться не только как средство улучшения окраски и товарного вида желтка яиц, но и как целевые вещества при производстве диетических, дизайнерских и функциональных яиц (V.P. Singh с соавт., 2012). Высокая биодоступность каротиноидов из пищевых яиц (благодаря солюбилизации в липидах желтка) делает их удобным средством обогащения рациона человека (H.-Y. Chung с соавт., 2004). В настоящем обзоре рассматриваются вопросы, связанные с практическим производством яиц, функциональных по каротиноидам: источники каротиноидов в рационах птицы и их сравнительная эффективность, метаболизм ксантофиллов в организме кур и его связь с метаболизмом липидов, влияние различных источников ксантофиллов на здоровье и продуктивность несушек, основные показатели качества яиц, интенсивность окрашивания желтка и содержание в нем ксантофиллов...

Бесплатно

Происхождение генома Sus scrofa domestica в процессе микроэволюции при создании новых пород

Происхождение генома Sus scrofa domestica в процессе микроэволюции при создании новых пород

Тихонов В.Н., Бобович В.Е.

Статья научная

Рассматривается породообразование домашних свиней как микроэволюционный процесс, важнейшие условия которого (гибридизация, отбор и доместикация) обеспечивают обогащение и прогрессивное развитие генома. Представлены данные по гибридизации геномов азиатского и европейского происхождения при создании современных пород свиней. Проведен сравнительный анализ генетипической структуры более 60 диких, аборигенных и локальных популяций свиней, включая заводские породы. Исследовали микроэволюцию 36 субхромосомных элементов пяти идентифицированных хромосом. Определяли генезис маркерных субаллелей европейского и азиатского происхождения у наиболее продуктивных европейских и азиатских пород свиней.

Бесплатно

Прорастание семян злаков под влиянием композиций азотфиксирующих и фосфатмобилизующих бактерий из почв, возделываемых в условиях Дальнего Востока

Прорастание семян злаков под влиянием композиций азотфиксирующих и фосфатмобилизующих бактерий из почв, возделываемых в условиях Дальнего Востока

Сидоренко М.Л., Слепцова Н.А., Быковская А.Н., Бережная В.В., Клыков А.Г.

Статья научная

Минеральные удобрения, позволяя значительно увеличить продуктивность сельскохозяйственных культур, при многолетнем использовании оказывают неблагоприятное воздействие на почву и экологию в целом. Микроорганизмы, составляющие основу биопрепаратов, которые рассматривают как альтернативу минеральным удобрениям, стимулируют рост и развитие растений благодаря способности к азотфиксации, продукции сидерофоров, фитогормонов и ферментов, растворению недоступных элементов минерального питания, подавлению фитопатогенов, усилению поглощения влаги и питательных элементов. Однако эффективность таких препаратов сильно зависит от факторов новой для них окружающей среды. Мы предположили, что решением проблемы может стать создание фитостимуляторов на основе бактерий из почв, долгое время подвергавшихся воздействию различных агроприемов. В представленном исследовании нами впервые выделены местные активные штаммы азотфиксирующих и фосфатмобилизующих бактерий из почв длительного (74 года) стационарного опыта по интенсивному земледелию в условиях Дальнего Востока России. Выявлены изоляты и их сочетания с наибольшей потенциальной способностью стимулировать прорастание семян и развитие проростков пшеницы и ячменя. Целью работы было изучение свойств азотфиксирующих и фосфатмобилизующих бактерий из почв, длительное время подвергавшихся активной химизации, как возможных фитостимуляторов. Бактериальные изоляты выделяли из образцов сельскохозяйственных почв (8-е опытное поле ФНЦ Агробиотехнологий им. А.К. Чайки ДВО РАН, Приморский край, Россия), отобранных в октябре 2015 года. В качестве тест-объектов использовали семена пшеницы Triticum aestivum L. сорта Приморская 50 и ячменя Hordeum vurlage L. сорта Тихоокеанский (коллекция ФНЦ Агробиотехнологий ДВО РАН). Из 68 бактериальных изолятов с различными культуральными и морфологическими свойствами три (N1, N2 и N3) обладали способностью к азотфиксации и четыре (P6, P7, P8 и P19) относились к фосфатмобилизующим микроорганизмам. Сравнение результатов применения монокультур и разных вариантов бинарных композиций азотфиксирующих и фосфатмобилизующих изолятов показало, что при обработке энергия прорастания семян пшеницы увеличилась на 13-51 % (p ≤ 0,05), семян ячменя - на 15-54 % (p ≤ 0,05) по сравнению с необработанным контролем. Лабораторная всхожесть семян пшеницы под влиянием азотфиксирующих и фосфатмобилизующих бактерий увеличилась на 2-32 %, семян ячменя - на 7-30 % (по сравнению с необработанным контролем). Обработка семян ячменя в большинстве вариантов привела к увеличению длины побега в 1,8 раза, длины корней - в 2,7 раза. Наибольшую длину побега (120-140 мм, p ≤ 0,05) отмечали для N2P19, P6P19, P8P19, корней (120-130 мм, p ≤ 0,05) - для P6P7, N2P19, P6P19. Полученные результаты позволяют заключить, что краткосрочное замачивание в суспензиях исследуемых азотфиксирующих и фосфатмобилизующих бактерий способствует значительному увеличению энергии прорастания и лабораторной всхожести семян, длины побега и корня. Бинарные композиции бактерий оказывают большее влияние на прорастание семян растений, чем монокультуры. Наиболее выраженный стимулирующий эффект имели азотфиксирующие штаммы N1 ( Acinetobacter spp.), N2 ( Azotobacter spp.) и фосфатмобилизующий штамм P19 ( Pantoea spp.). При этом наблюдались различия в отзывчивости растений на обработку в зависимости от их видовой принадлежности, вероятно, обусловленные отсутствием генетической и физиолого-биохимической комплементарности между конкретным видом растения и исследуемыми бактериями.

Бесплатно

Протеиназа бацилл на основе генной конструкции как кормовая добавка для птицеводства

Протеиназа бацилл на основе генной конструкции как кормовая добавка для птицеводства

Корягина А.О., Рудакова Н.Л., Лутфуллин М.Т., Хадиева Г.Ф., Тойменцева А.А., Марданова А.М., Шарипова М.Р.

Статья научная

Усвояемость питательных пищевых веществ рациона и, как следствие, его удешевление определяются не только составом и активностью ферментов в организме, но и кормовыми ферментными добавками. Применение бактериальных ферментов, в частности протеиназ, в качестве биодобавок в птицеводстве активно развивается. Расщепляя белки, протеиназы повышают их доступность (как следствие, экономятся средства на приобретение синтетических аминокислот) и снижают негативный эффект ингибиторов пищеварения. Биотехнологии получения ферментов основаны на применении бактерий или микроскопических грибов, при этом для увеличения выхода и направленного воздействия на свойства продукта используются методы генной инженерии. Бактериальные сериновые протеиназы обладают высокой термостабильностью и устойчивы к ингибиторам животного происхождения. В настоящем сообщении мы впервые представляем данные о получении высокоочищенной секретируемой субтилизиноподобной сериновой протеиназы Bacillus pumilus при экспрессии рекомбинантного вектора в штаммах B...

Бесплатно

Протекторные свойства водорастворимых полимерных композиций и их твердофазной модификации при предпосевной обработке инокулированных семян сои Glycine max (L.) Merr

Протекторные свойства водорастворимых полимерных композиций и их твердофазной модификации при предпосевной обработке инокулированных семян сои Glycine max (L.) Merr

Лактионов Ю.В., Косульников Ю.В., Дудникова Д.В., Яхно В.В., Кожемяков А.П.

Статья научная

Водорастворимые полимеры в качестве прилипателей и пленкообразователей обеспечивают лучшую адгезию бактерий на семенах (по типу многокомпонентных формуляций при производстве современных химических протравителей). В этом качестве испытывались альгинат натрия низкой и высокой молекулярной массы (FMC полимер), гидроксипропилметилцеллюлоза (HPMC) (Colorcon®, «Colorcon, Inc.», США), полиэтиленгликоль (ПЭГ, PEG), карбомер (карбопол), поливиниловый спирт (PVA) и поливинилпирролидон (повидон, PVP). Более того, как оказалось, полимеры также способны удлинять период хранения биопрепаратов, повышать их совместимость с химическими средствами защиты, устойчивость к УФ-излучению, перепадам температур, высыханию, увеличивать выживаемость на поверхности семени, что позволяет производить обработку заблаговременно. Требования к создаваемым полимерным композициям - их бóльшая эффективность по сравнению с однокомпонентными при экономичности в производстве и технологичности в применении. В настоящей работе нами впервые показано, что твердофазный компонент (активированный уголь) улучшает протективные свойства полимерной композиции при предпосевной бактериальной инокуляции семян, а из исследованных полимеров выделен поливинилпирролидон как самый эффективный протектор ризобий, применение которого позволяет увеличить допустимый интервал между инокуляцией семян и их посевом. Цель работы заключалась в комплексном исследовании водорастворимых полимеров - поливинилпирролидона, поливинилового спирта, альгината натрия и карбоксиметилцеллюлозы как добавок к инокулянту для сои на основе штамма 634б Bradyrhizobium japonicum . Инокуляции и обработке полимерными композициями подвергали семена сои сорта Белгородская 7. По результатам исследования 10 % раствор поливинилпирролидона определен как наиболее эффективный среди исследованных полимеров. Его использование позволяет увеличить выживаемость клубеньковых бактерий на семенах более чем в 10 раз через 10 сут после инокуляции семенного материала. Варианты с различными концентрациями карбоксиметилцеллюлозы и альгината натрия не способны обеспечивать выживаемость бактерий на семенах более 3 сут. Возможно создание улучшенной полимерно-угольной композиции со сниженной концентрацией поливинилпирролидона (7,5 % PVP и 5,0 % активированного угля). Эффективность такой композиции выше, чем при использовании поливинилпирролидона без угля, и на 20-30 % уменьшает гибель бактерий на инокулированных семенах после первых 5-7 сут хранения семян.

Бесплатно

Профессору Г. Брему 50 лет

Профессору Г. Брему 50 лет

Эрнст Л.К., Зиновьева Н.А., Холманов А.М.

Персоналии

В марте этого года профессору Венского ветеринарного университета, доктору наук, почетному доктору, иностранному члену Российской академии сельскохозяйственных наук Готтфриду Брему исполнилось 50 лет. Российским ученым и специалистам профессор Г. Брем широко известен в течение 20 лет как эрудированный ученый-экспериментатор, входящий в число наиболее авторитетных в мире специалистов в области зоотехнической биотехнологии и, в частности генной инженерии.

Бесплатно

Профиль микотоксинов, типичный для оригинальных (репродукционных) семян рапса масличного

Профиль микотоксинов, типичный для оригинальных (репродукционных) семян рапса масличного

Кононенко Г.П., Воловик В.Т., Буркин А.А., Сергеева С.Е.

Статья научная

Для семян рапса Brassica napus L. ssp. oleifera (Metzg.) Sinsk - третьего по значимости источника растительного масла в мире существуют специальные требования к послеуборочной обработке (быстрое высушивание до стандартной влажности из-за угрозы массового заплесневения при хранении) (J.T. Mills, 1987; J.T. Mills, R.N. Sinha, 1980). Все известные случаи обнаружения микотоксинов в семенах этой культуры связывают либо с инфицированием растений в поле, либо с воздействием неблагоприятных факторов при уборке (I. Brazauskiene с соавт., 2006; A. Manke-viciene с соавт., 2011, L. Wu с соавт., 2017). В настоящем исследовании впервые получено подтверждение того, что для семян рапса не свойственно присутствие токсичных метаболитов грибов родов Fusarium , Alternaria , Penicillium , Aspergillus , Myrothecium и ряда других. Цель работы - микотоксикологическое обследование семян рапса масличного, полученных с соблюдением надлежащих фитосанитарных и технологических условий при выращивании, уборке и хранении. Оригинальные (репродукционные) семена были собраны с опытных участков лаборатории кормовых культур и систем полевого кормопроизводства ФНЦ ВИК им. В.Р. Вильямса в 2009-2021 годах. После измельчения в лабораторной мельнице 158 образцов анализировали по унифицированной методике с помощью аттестованных коммерческих и исследовательских иммуноферментных тест-систем (ГОСТ 31653-2012). Для экстракции применяли смесь ацетонитрила и воды в объемном соотношении 84:16 при расходе 5 мл на 1 г навески. Микотоксины (Т-2 токсин, дезоксиниваленол, зеараленон, фумонизины группы В, эргоалкалоиды, альтернариол, роридин А, афлатоксин В1, стеригматоцистин, циклопиазоновую кислоту, эмодин, охратоксин А, цитринин, микофеноловую кислоту, PR-токсин) определяли в экстрактах после 10-кратного разбавления буферным раствором. В семенах урожаев 2009-2020 годов, сбор которых проходил при обычных погодных условиях и без нарушений режимов высушивания и хранения, микотоксины не были обнаружены. Лишь у одного образца ярового рапса (сорт Бизон, 2019 год) была выявлена слабая загрязненность микофеноловой кислотой и в составе микобиоты идентифицирован продуцирующий ее микромицет Aspergillus pseudoglaucus Blochwitz. В семенах сбора 2021 года, который проходил при повышенной температуре и влажности, в 67,5 % образцов яровых и в 25,6 % озимых культур установили контаминацию фоновыми количествами эргоалкалоидов (от 2 до 12 мкг/кг). Кроме того, в 28,6 % образцов ярового рапса показано присутствие альтернариола, в основном в малых количествах (от 8 до 32 мкг/кг) и реже с более выраженным накоплением (от 46 до 775 мкг/г). В одном из образцов ярового рапса, который дольше других хранили в недосушенном состоянии, выявили наибольшее загрязнение альтернариолом и интенсивное инфицирование грибом Alternaria tenuissima (Nees et T. Nees:Fries) Wiltshire с экспериментально подтвержденной способностью к токсинообразованию. Таким образом, при соблюдении фитосанитарных и технологических правил выращивания и хранения семян рапса нет оснований для беспокойства по поводу угрозы их контаминации токсинами, продуцируемыми грибами родов Fusarium , Alternaria , Penicillium , Aspergillus , Myrothecium и других. Все выявленные случаи загрязненности семян микотоксинами относились к образцам, собранным при сочетании неблагоприятных погодных условий или нарушениях правил хранения.

Бесплатно

Проявление хозяйственно важных признаков у яровых гибридов мягкой пшеницы, отобранных с помощью MAS-технологии при скрещивании озимых сортов с яровыми донорами устойчивости к бурой ржавчине

Проявление хозяйственно важных признаков у яровых гибридов мягкой пшеницы, отобранных с помощью MAS-технологии при скрещивании озимых сортов с яровыми донорами устойчивости к бурой ржавчине

Стасюк А.И., Леонова И.Н., Салина Е.А.

Статья научная

В западносибирском регионе России мягкая яровая пшеница - основная зерновая культура, занимающая больше 40 % посевных площадей. Расширение генетического разнообразия этой культуры и создание более продуктивных и устойчивых к неблагоприятным факторам среды сортов всегда было ключевой проблемой селекции. В качестве перспективного источника хозяйственно важных признаков можно рассматривать генофонд озимой мягкой пшеницы, которая характеризуется разнообразием по толерантности к абиотическим стрессовым факторам, продуктивной кустистости и урожайности. Несмотря на то, что интрогрессия генного пула озимых культур в яровые давно используется для повышения урожайности яровых сортов, в настоящее время мало доступной информации о проявлении других хозяйственно важных признаков в потомстве от скрещивания озимых и яровых культур. Однако такие результаты важны для оценки комбинационной способности сортов озимой и яровой пшеницы и отбора потенциально ценных образцов по комплексу признаков. При применении классических методов селекции для идентификации озимых и яровых генотипов в потомстве от скрещивания озимых и яровых родительских форм требуется большой объем выборки и длительный период культивирования растительного материала. Использование MAS-технологий и маркеров, сцепленных с целевыми локусами, позволяет значительно сократить время получения новых форм. В рамках программы по созданию новых селекционных линий мягкой пшеницы по генам устойчивости к бурой ржавчине была использована схема гибридизации, где материнскими формами служили сорта озимой пшеницы Филатовка и Бийская озимая, адаптированные к условиям западносибирского региона. Интрогрессивную яровую линию 5366-180 ( Triticum aestivum / T. timopheevii ) и яровой сорт мягкой пшеницы Тулайковская 10, содержащий генетический материал пырея Thinopyrum intermedium, использовали в качестве доноров эффективных генов устойчивости к бурой ржавчине LrTt2 и Lr6Ai#2. Целью данной работы была оценка разнообразия яровых форм мягкой пшеницы, полученных в результате такой схемы гибридизации, по хозяйственно важным признакам и анализ влияния генотипа на их проявление. Отбор потомства с озимым и яровым образом жизни проводили в поколении F2 с помощью аллель-специфичных маркеров генов VRN-1. Для идентификации генотипов, содержащих гены устойчивости к бурой ржавчине, использовали микросателлитный маркер Xbarc232 и праймеры МF2 / MR1r2 и MF2 / MR4, специфичные соответственно для фрагментов транслокаций T. timopheevii и Th. intermedium. В результате гибридизации озимых сортов с яровыми донорами получили 122 растения F2, из которых отобрали 30 гомозиготных яровых растений с различным аллельным составом генов VRN-1. Из них 12 растений согласно данным молекулярного маркирования содержали чужеродные транслокации с генами Lr. Для сравнительного анализа количественных признаков было использовано 6 потомков F2, которые имели такой же аллельный состав генов VRN-1, как у ярового родителя, но отличались наличием или отсутствием Lr генов. Семейства F3-4, полученные в результате самоопыления соответствующих растений F2, были изучены в течение двух полевых сезонов по следующим признакам: период всходы-колошение, продуктивная кустистость, число и масса зерна с колоса, масса 1000 зерен. Результаты оценки периода всходы-колошение показали, что при одинаковом аллельном составе генов VRN-1 наблюдается значительная разница во времени колошения между гибридами F3-4 и яровыми донорами. В зависимости от года проведения эксперимента различия составляли от 3 до 8 сут, при этом было установлено, что наличие чужеродного генетического материала не оказывает влияния на анализируемый признак. Анализ гибридов F3-4 по признакам продуктивности показал, что на выраженность большинства из них в основном влияют факторы внешней среды. Значительный вклад генотипа в фенотипическое проявление признаков число зерен с колоса и масса 1000 зерен выявлен у гибридного образца 70-12, содержащего транслокацию от Th. intermedium. В работе показана эффективность маркер-ориентированного отбора гомозиготных генотипов в малых выборках на ранних этапах селекции. Вариация по признакам, которая наблюдается в семействах F3-4, позволяет подобрать селекционные образцы с оптимальной выраженностью хозяйственно важных признаков для дальнейшего использования.

Бесплатно

Проявление хозяйственно ценных признаков у сортов картофеля (Solanum L.) при изменении климата на европейской территории России

Проявление хозяйственно ценных признаков у сортов картофеля (Solanum L.) при изменении климата на европейской территории России

Новикова Л.Ю., Киру С.Д., Рогозина Е.В.

Статья научная

Адаптация регионального сортимента сельскохозяйственных культур к смене климатических условий требует численной оценки наблюдаемых тенденций в проявлении основных характеристик сортов и выявления факторов, вызывающих эту динамику. Ранее в наших исследованиях сообщалось, что в последние десятилетия хозяйственно ценные признаки районированных ранее сортов картофеля достоверно изменялись. В представляемой работе мы обобщили результаты изучения тенденций этих вариаций в условиях европейской территории России, оценив вклад климатических факторов в изменчивость, и обнаружили, что в наибольшей степени хозяйственно ценные признаки картофеля зависят от температуры в условиях либо недостатка, либо избытка тепла. С использованием корреляционного-регрессионного анализа выявлены важнейшие агроклиматические факторы, определяющие развитие растений картофеля на европейской территории России. Ими оказались рост суммы температур выше 15 °С и более ранний переход температурных значений выше 15 °С, что ускоряло прохождение наиболее метеозависимых фаз (всходы и цветение). В статье проанализированы длинные ряды наблюдений за фенологией, массой клубней на одном растении и содержанием крахмала в клубнях у сортов, которые служат стандартами при исследовании коллекции картофеля во Всероссийском институте генетических ресурсов растений им. Н.И. Вавилова (ВИР) на опытных станциях (ОС) с контрастными климатическими условиями: на Полярной ОС ВИР (Мурманская обл., сорт Хибинский ранний, 1968-2013 годы), в Пушкинских лабораториях ВИР (г. Санкт-Петербург, сорт Невский - 1984-2004 годы, сорта Елизавета, Петербургский - 1999-2010 годы), на Майкопской ОС ВИР (Республика Адыгея, сорт Невский, 1990-2012 годы). Для выявления значимых климатических факторов был использован корреляционно-регрессионный анализ. Показано, что на Полярной ОС ВИР (недостаток тепла) период посадка-цветение сокращался за годы исследования со скоростью 2,4 сут за 10 лет, сумма температур за этот период уменьшалась со скоростью 15,9 °С за 10 лет. На Майкопской ОС ВИР (избыток тепла) эти показатели составили соответственно 6,6 сут за 10 лет и 73,8 °С за 10 лет. Период от цветения до уборки увеличивался на Полярной ОС ВИР и сокращался на Майкопской ОС ВИР. На Майкопской ОС ВИР сумма температур за период посадка-уборка также уменьшалась (на 253,4 °С за 10 лет). В контрастных климатических условиях суммы температур в межфазные периоды оказались менее стабильным показателем, чем продолжительность этих периодов. На Полярной ОС ВИР масса клубней на растении и крахмалистость клубней повышались, тогда как на Майкопской ОС ВИР урожайность увеличивалась, а крахмалистость уменьшалась. Согласно построенным регрессионным моделям, можно ожидать дальнейший рост урожайности картофеля на европейской территории России при более раннем цветении, удлинении периода от цветения до уборки. В качестве меры адаптации к изменениям климата в этих условиях может быть предложена по возможности более ранняя посадка картофеля. Также целесообразно исследовать возможности более позднеспелых сортов.

Бесплатно

Проявление эффекта гормезиса у растений ячменя (Hordeum vulgare L.) в контрастных условиях произрастания при -облучении семян

Проявление эффекта гормезиса у растений ячменя (Hordeum vulgare L.) в контрастных условиях произрастания при -облучении семян

Чурюкин Р.С., Гераськин С.А.

Статья научная

Выяснение механизмов адаптивных реакций организма на слабые внешние воздействия - одна из наиболее сложных и актуальных проблем современной биологии. К таким реакциям относится эффект гормезиса, представляющий собой стимулирующее действие умеренных доз стрессоров, существование которого при воздействии низкими дозами разнообразных физических и химических агентов многократно подтверждено на всех уровнях организации живой материи. Динамику роста и развития растений, выросших из γ-облученных семян ячменя ( Hordeum vulgare L.) сорта Нур (сочетает высокий потенциал продуктивности - до 80 ц/га, устойчивость к засухе, хорошие фуражные и пивоваренные качества зерна, высокую устойчивость к полеганию, ряду опасных болезней), изучали в полевом эксперименте. Показано, что облучение семян существенно влияло на развитие растений в течение всего вегетационного периода. Сокращалась длительность начальных этапов онтогенеза, а фаза полной спелости наступала на 5-7 сут раньше, чем в контроле. Увеличивалась длина стеблей, масса 1000 зерен, число зерен в колосе, число продуктивных стеблей, масса соломы и колосьев. Зависимость значений хозяйственно ценных признаков от дозы γ-облучения семян статистически значимо лучше описывалась моделями, учитывающими гормезис. Влияние предпосевного облучения различалось в годы с контрастными погодными условиями. В засушливом 2014 году повышение урожая определялось увеличением числа продуктивных стеблей, а в оптимальных условиях 2015 года - ростом числа зерен в колосе. В 2016 году увеличение количества осадков в 2,5 раза относительно климатической нормы нивелировало стимулирующие эффекты. Полученные в настоящей работе результаты свидетельствуют о том, что предпосевное γ-облучение семян существенно влияет на развитие растений ячменя в течение всего вегетационного периода, изменяя структуру урожая. У растений из семян, облученных в стимулирующих дозах, статистически значимо увеличилось проявление хозяйственно ценных признаков при выращивании в контрастные по погодным условиям вегетационные сезоны. Конкретная реализация эффекта гормезиса зависит от условий, в которых происходило развитие растений.

Бесплатно

Журнал