Статьи журнала - Сельскохозяйственная биология

Все статьи: 1632

Сезонные изменения микробиома рубца у северного оленя (Rangifer tarandus) в условиях российской Арктики

Сезонные изменения микробиома рубца у северного оленя (Rangifer tarandus) в условиях российской Арктики

Ильина Л.А., Филиппова В.А., Лайшев К.А., Йылдырым Е.А., Дуняшев Т.П., Бражник Е.А., Дубровин А.В., Соболев Д.В., Тюрина Д.Г., Новикова Н.И., Лаптев Г.Ю., Южаков А.А., Романенко Т.М., Вылко Ю.П.

Статья научная

Северный олень ( Rangifer tarandus ) - крупное голарктическое травоядное животное, особенности условий обитания которого, в том числе низкие температур и скудные рационы, обусловили эволюционное развитие уникальной рубцовой микробиоты, необходимой для эффективного усвоения арктической флоры. В зимний период большую долю кормовых растений северного оленя составляют лишайники, богатые вторичными метаболитами, которые могут влиять на представителей микробного консорциума пищеварительного тракта. Ранее сообщалось о токсическом действии некоторых метаболитов лишайников (например, усниновой кислоты) на ряд микроорганизмов ( Clostridiales, Enterococcus, Staphylococcus aureus , Escherichia coli и др.), а также на жвачных животных (лосей). Однако о влиянии потребления лишайников на микробиом рубца северных оленей мало что известно. Нами с применением молекулярно-биологического анализа впервые были исследованы сезонные закономерности формирования микробных сообществ рубца северных оленей R. tarandus , обитающих в условиях Российской Арктики. Цель исследования - сравнение состава бактериального сообщества рубца северных оленей в летне-осенний и зимне-весенний периоды с использованием метода NGS-секвенирования. При анализе микробных сообществ оценивали биоразнообразие, таксономическую структуру, а также взаимозависимость этих показателей с особенностями питания северного оленя в связи со сменой сезона. Образцы содержимого рубца отбирали в летне-осенний и зимне-весенний периоды в 2017-2018 годах у 20 особей ненецкой породы (4-8-месячные телята и взрослые животные в возрасте 3-6 лет, n ≥= 3 для каждой возрастной группы) в Ненецком автономном округе (АО). Сезонные, но не половозрастные различия оказались основным фактором влияния на бактериальное сообщество рубца северных оленей, что, по всей видимости, обусловлено неодинаковым составом пастбищного рациона. В летне-осенний период отмечено достоверное повышение показателей a-биоразнообразия микробиома рубца по сравнению с зимне-весенним по числу OTUs (Operational Taxonomic Units), индексам Chao1 и Шеннона. Сопоставление b-разнообразия микробиоты рубца северных оленей продемонстрировало наличие выраженной кластеризации образцов по сезонам года. Несмотря на то, что в зимний период рацион северных оленей был представлен преимущественно лишайниками, которые не являются типичным кормом для других жвачных (крупного рогатого скот, овец и др.), было интересно отметить, что в целом полученный микробиомный профиль соответствовал современным представлениям о микробиоте рубца жвачных животных. Тем не менее в разные сезонные периоды отмечены значимые изменения представленности ряда таксонов, наиболее четкие из которых были детектированы для микроорганизмов, ассоциированных с процессами ферментации полисахаридов корма. Так, в зимне-весенний сезон выявлено достоверное увеличение обилия микроорганизмов, разлагающих полисахариды лишайников, в том числе гемицеллюлозу ( Butyrivibrio , Ruminococcus ) и лихенин ( Succiniclasticum , Paraprevotellaceae , Prevotella ). В летние-осенний период отмечается достоверное увеличение доли целлюлозолитических бактерий Clostridium , Blautia , Clostridiales , Christensenellaceae , Mogibacteriaceae , Prevotellaceae. Кроме того, показано, что в летний период в рубце северного оленя развивается группа микроорганизмов, которые относятся к возбудителям инфекций ( Erysipelotrichaceae , Coriobacteriaceae , Mycoplasmataceae , Rickettsiales ). В целом полученные результаты позволяют сделать вывод о достаточно четкой ассоциации микробиома рубца северного оленя с особенностями питания в разные сезоны, определяющей адаптацию животных к экологическим условиям.

Бесплатно

Секвенирование генома штамма Bacillus thuringiensis var. Darmstadiensis 56 и изучение инсектицидной активности биологического препарата на его основе

Секвенирование генома штамма Bacillus thuringiensis var. Darmstadiensis 56 и изучение инсектицидной активности биологического препарата на его основе

Белоусова М.Е., Гришечкина С.Д., Ермолова В.П., Антонец К.С., Марданов А.В., Ракитин А.Л., Белецкий А.В., Равин Н.В., Нижников А.А.

Статья научная

Полифункциональные микробиологические препараты перспективны в использовании для защиты растений, поскольку обладают многоплановым действием, включающим ростостимулирующий эффект, комплексную антифунгальную и инсектицидную активность. Один из ключевых микроорганизмов, используемых в качестве основы для создания биологических препаратов, - грамположительная спорообразующая бактерия Bacillus thuringiensis (Bt). Высокая специфичность действия и экологическая безопасность препаратов на основе Bt способствуют поддержанию биоценотического равновесия и позволяют сократить количество обработок, а также получить экологически чистую продукцию. Во Всероссийском НИИ сельскохозяйственной микробиологии был выделен и селектирован штамм Bacillu s thuringiensis var . darmstadiensis 56 (BtH10 56), в лабораторных условиях проявлявший инсектицидное действие на личиночные стадии листогрызущих насекомых-вредителей, ростостимулирующую активность в отношении картофеля и других сельскохозяйственных культур, а также антифунгальный эффект против ряда фитопатогенных грибов...

Бесплатно

Секвенирование промоторов генов U6 клещевины (Ricinus communis L.) и создание на их основе векторов для геномного редактирования с помощью системы CRISPR/CAS9

Секвенирование промоторов генов U6 клещевины (Ricinus communis L.) и создание на их основе векторов для геномного редактирования с помощью системы CRISPR/CAS9

Александров О.С., Карлов Г.И.

Статья научная

Клещевина - важная сельскохозяйственная культура, которую выращивают во многих странах мира и используют в основном для получения касторового масла, широко применяемого в различных отраслях промышленности. Жмыхи и шроты, которые остаются после отжима масла, богаты белком и перспективны для использования в качестве протеиновых добавок при производстве кормов, однако содержат токсины - белок рицин и алкалоид рицинин. Одним из способов детоксификации клещевины может стать геномное редактирование с помощью системы CRISPR/Cas9. Эта технология заключается в разрезании целевого участка интактной ДНК ферментом Cas9 при содействии короткого направляющего фрагмента РНК. Доставка в клетку редактируемого растения генов, кодирующих Cas9 и направляющую РНК, часто осуществляется с помощью плазмидных векторов. Для эффективного синтеза направляющей РНК в таких векторах обычно используют промоторы генов, кодирующих малые ядерные РНК. При редактировании двудольных растений чаще всего используют промотор U6 гена арабидопсиса, однако эффективность редактирования повышается, если использовать векторные конструкции с промотором редактируемого растения. В настоящей работе впервые проведена амплификация, секвенирование и анализ промоторов гена U6 клещевины. Найденные последовательности были проанализированы и использованы в конструировании CRISPR/Cas9 векторов для дальнейшего редактирования генов рицина. Нашей целью было изучение промоторов гена U6 клещевины с помощью биоинформационных и молекулярно-генетических подходов. В работе использовали растения клещевины ( Ricinus communis L.) сортов Занзибар Грин и Гибзонская. ДНК выделяли из молодых листьев. Обработку последовательностей, выравнивание и определение степени гомологии проводили в программе GenDoc (http://www.nrbsc.org/gfx/genedoc/index.html). Праймеры для амплификации промоторов гена U6 клещевины подбирали с помощью программы Primer3 (http://bioinfo.ut.ee/primer3-0.4.0/). ПЦР проводили на амплификаторе C-100 («Bio-Rad Laboratories, Inc.», США). Продукты ПЦР разделяли в 1,5 % агарозном геле при 6 В/см в камере для горизонтального электрофореза Sub-Cell GT («Bio-Rad Laboratories, Inc.», США). Ампликоны очищали с помощью набора GeneJET PCR Purification Kit («Thermo Fisher Scientific, Inc.», США). Очищенные ампликоны клонировали с помощью вектора pAL2-T («Евроген», Россия) согласно инструкции производителя. При конструировании CRISPR/Cas9 векторов использовали плазмиду pRGE31, эндонуклеазы рестрикции HindIII и SbfI («Сибэнзим», Россия) и необходимые олигонуклеотиды. При вырезании продуктов рестрикции из геля их очищали с помощью набора GeneJET Gel Extraction Kit («Thermo Fisher Scientific, Inc.», США). Был проведен биоинформационный поиск в базе генетических данных GenBank и обнаружено 12 скаффолдов, содержащих последовательность гена U6 клещевины. Шесть промоторов, включающих неповрежденные регуляторные элементы USE и ТАТА-бокс, были использованы при подборе праймеров для амплификации на матрице ДНК клещевины сортов Занзибар Грин и Гибзонская. Продукты ПЦР, состоящие из единичных фрагментов, были клонированы и секвенированы. Анализ полученных последовательностей ампликонов показал, что промоторные области полностью совпадали между сортами. Степень идентичности промоторов из разных ампликонов варьировала в пределах 51-77 %. При сравнении этих же промоторов с промоторами гена U6 других растений степень гомологии составляла 42-64 %. Последовательности промоторов, содержащие неповрежденные мотивы USE и ТАТА-бокс, были использованы для конструирования CRISPR/Cas9 векторов, которые могут применяться для эффективного редактирования генов клещевины, участвующих в синтезе рицина и рицинина.

Бесплатно

Селекционные и физико-химические характеристики у инбредных линий и высокопродуктивных гибридов кукурузы с эффективными фотосинтетическими функциями

Селекционные и физико-химические характеристики у инбредных линий и высокопродуктивных гибридов кукурузы с эффективными фотосинтетическими функциями

Раденович Ч., Филипович М., Бабич М., Анджелкович В., Станкович Г., Сечански М., Йованович Ж.

Статья научная

В полевых опытах на четырех инбредных линиях кукурузы с вертикально стоящими верхними листьями ZPPL 16, ZPPL 218, ZPPL 62 и ZPPL 233 измеряли величину угла между 1-м надпочаточным листом и стеблем растения, площадь 1-го надпочаточного листа, исследовали динамику потери воды из зерна в период созревания, а также оценивали три флуоресцентных параметра фотосинтеза: температурную зависимость интенсивности замедленной флуоресценции хлорофилла, частоту возникновения критических температур и энергию активации. На четырех распространенных и высокоурожайных гибридах ZP 341, ZP 434, ZP 578, ZP 684, созданных на основе указанных линий, изучали зависимость урожайности от густоты стояния растений и орошения, а также зависимость товарного качества зерна от его структуры, физических и химических свойств. Подтверждается гипотеза о существовании инбредных линий кукурузы с признаками, определяющими тип фотосинтетического аппарата (или фотосинтетическую модель), что успешно используется в современных программах селекции и при получении гибридных семян кукурузы. Свойства инбредных линий зависят от структурных и функциональных изменений, происходящих в их тилакоидных мембранах и других структурах тканей листа, а также в зерне.

Бесплатно

Селекционные технологии, созданные во ВНИИ селекции и семеноводства овощных культур на основе методов молекулярного анализа и селекции по микрогаметофиту

Селекционные технологии, созданные во ВНИИ селекции и семеноводства овощных культур на основе методов молекулярного анализа и селекции по микрогаметофиту

Пивоваров В.Ф., Балашова И.Т., Балашова Н.Н., Козарь Е.Г., Скворцова Р.В., Мамедов М.И., Пышная О.Н., Гуркина Л.К., Беспалько А.В., Урсул Н.А., Пинчук Е.В., Полетаева И.А.

Статья научная

Представлены результаты изучения и применения механизмов корректировки адаптивного потенциала растений томата и перца сладкого на основе RAPD-анализа и отбора по микрогаметофиту. Отражены методы и ход исследований при создании образцов томата с комплексной устойчивостью к фитопатогенам и низкой температуре. Приведены данные сравнительной оценки холодоустойчивости спорофита и микрогаметофита у различных сортообразцов перца сладкого.

Бесплатно

Селекция гуара в Российской Федерации в связи с перспективой производства отечественной камеди (обзор)

Селекция гуара в Российской Федерации в связи с перспективой производства отечественной камеди (обзор)

Дзюбенко Е.А., Сафронова В.И., Вишнякова М.А.

Статья обзорная

Гуар ( Cyamopsis tetragonoloba (L.) Taub . ) - источник камеди, добываемой из эндосперма семян этого однолетнего бобового растения (D. Mugdil с соавт., 2014; R. Pathak с соавт., 2015). Гуаровая камедь широко применяется как гелеобразующий агент в газонефтяной отрасли, а также как загуститель в пищевой, косметической, текстильной и бумажной отраслях промышленности (R.J. Chudzikowski с соавт., 1971; N.Thombare с соавт., 2016; A.M.A. Hasan с соавт., 2018). Гуар обладает умеренной засухоустойчивостью, толерантен к засолению почв и нетребователен к их плодородию (D.J. Undersander с соавт., 1991; R.K.Bhatt c соавт., 2017). Доместикация гуара произошла в Индии и Пакистане, где его в течение веков выращивали как кормовое растение (N. Thombare с соавт., 2016). Эти страны и в наши дни остаются главными производителями и экспортерами культуры, но уже как продуцента камеди. В рамках импортозамещения гуар был интродуцирован в Российскую Федерацию, где в течение последнего десятилетия в некоторых районах Южного федерального округа и Нижнего Поволжья получают производственные партии кондиционных семян. Экспериментальные партии камеди, извлеченной из отечественных семян, показали, что она по количеству и качеству соответствует нормативам (I.V. Kruchina-Bogdanov с соавт., 2019). Есть все основания предполагать, что в ближайшем будущем гуаровая камедь будет производиться в России. Для интенсификации производства гуара требуется создание новых, адаптированных к условиям РФ сортов. Несколько отечественных сортов уже создано, в том числе четыре сорта выведены в ФИЦ Всероссийский институт генетических ресурсов растений им. Н.И. Вавилова - ВИР (Государственный реестр селекционных достижений, допущенных к использованию, 2022). Поскольку получение камеди зависит от семенной продуктивности культуры, достаточно остро стоит вопрос повышения ее урожайности (A.K. Jukanti с соавт., 2019). Однако в РФ, где главный лимитирующий фактор для гуара - это теплообеспеченность (Д.В. Лебедь с соавт., 2017), приоритетным признаком становится скороспелость, которая, в свою очередь, связана с чувствительностью растения к фотопериоду. Поэтому необходим поиск в генофонде форм с пониженной чувствительностью к фотопериоду, способных в условиях сравнительно короткого лета производить полноценные семена (S.B. Teplyakova с соавт., 2019). При интродукции культуры в более северные широты в условиях длительного вегетационного периода при понижении ночных температур и повышенной влажности у гуара формируются некачественные, темнеющие в бобах семена (T. Hymovitz с соавт., 1963; Д.В. Лебедь с соавт., 2018). В связи с этим в РФ важно использовать максимально скороспелые, ранние сорта гуара. Встает вопрос об оптимальной для условий РФ архитектонике растений, способствующей формированию высокопродуктивных агроценозов (М.И. Волошин с соавт., 2019). Многие исследователи рекомендуют использовать одностебельные и малостебельные сорта гуара как более скороспелые и пригодные к механизированной уборке, они в большей степени соответствуют индустриальной модели сорта (F. Gresta с соавт., 2018; C.M.G. Reis с соавт., 2021). Также к раннеспелым относятся сорта с детерминантным типом роста (Е.А. Дзюбенко с соавт., 2017). Гуар, как и большинство других однолетних бобовых культур, относится к самоопылителям (R.E. Stafford с соавт., 1975), техника его гибридизации сложна, и процент успешно проведенных скрещиваний невысок (R.E. Stafford с соавт., 1980). Основной метод традиционной селекции у гуара - индивидуальный отбор выделившихся растений (A.K. Jukanti с соавт., 2019). Исследователи сходятся во мнении, что для повышения урожайности культуры ключевым индексом для отбора должен быть показатель количества бобов на растении (F. Gresta с соавт., 2013). Наличие генетических и геномных ресурсов вида позволяет вести селекцию гуара как традиционными, так и молекулярными методами (S. Kumar с соавт., 2017). Для гуара идентифицировано несколько типов молекулярных маркеров, однако их не так много, как у других б

Бесплатно

Селекция инбредных линий озимой ржи (Secale cereale L.) на общую и специфическую комбинационную способность и ее связь с селекционными признаками

Селекция инбредных линий озимой ржи (Secale cereale L.) на общую и специфическую комбинационную способность и ее связь с селекционными признаками

Гончаренко А.А., Макаров А.В., Ермаков С.А., Семенова Т.В., Точилин В.Н., Цыганкова Н.В., Крахмалева О.А.

Статья научная

Получение гетерозисных гибридов F1 взамен сортов-популяций - одно из значительных достижений в селекции XX века. Рожь ( Secale cereale L.) как строго перекрестно-опыляемая культура весьма перспективна для гетерозисной селекции. Успешность гибридной селекции ржи зависит от наличия гомозиготных линий с высокой комбинационной способностью. Скрещивание линий по схеме топкросса позволяет эффективно выявлять и использовать для синтеза высокогетерозисных гибридов только лучшие генотипы. В представленной работе впервые охарактеризованы уникальные высокогомозиготные инбредные линии озимой ржи, полученные на основе трех российских генопулов, и выявлены линии с высокой комбинационной способностью, перспективные для селекции на продуктивность и качество. Цель наших исследований заключалась в оценке общей и специфическую комбинационной способности инбредных линий озимой ржи с помощью метода полных топкроссов. Тестовые скрещивания по этой схеме провели в 2016 году на изолированных участках, где материнской формой послужили 5 стерильных линий с цитоплазмой типа Пампа (Н-649, Н-577, Н-842, Н-1058 и Н-1185), а отцовской - 4 мужски фертильные линии (Н-451, Н-1011, Н-1247 и Н-1071), которые были тестерами...

Бесплатно

Селекция кормового гороха (Pisum sativum L.) на повышение азотфиксации с использованием симбиотических мутантов

Селекция кормового гороха (Pisum sativum L.) на повышение азотфиксации с использованием симбиотических мутантов

Сидорова К.К., Гончарова А.В., Гончаров П.Л., Шумный В.К.

Статья научная

Разработана технология использования суперклубеньковых мутантов в селекции гороха на повышение эффективности симбиоза. Метод основан на взаимодействии в одном генотипе рецессивных и доминантных аллелей разных sym-генов - nod4 и Nod5, контролирующих супер- и гипернодуляцию. Доказана возможность одновременно вести селекцию на повышение азотфиксации и продуктивности макросимбионта.

Бесплатно

Селекция кормовых культур: достижения и задачи

Селекция кормовых культур: достижения и задачи

Шамсутдинов З.Ш.

Статья научная

В результате более чем 40-летней научной деятельности Центрального селекционного центра Всероссийского НИИ кормов им. В.Р. Вильямса создано свыше 150 сортов кормовых растений, из них 85 - сорта нового поколения, которые широко возделываются в России. Они не уступают лучшим зарубежным образцам по продуктивности и превосходят их по важнейшим характеристикам - зимостойкости, эдафической устойчивости к кислотности и засоленности почвы, а также фитоценотической совместимости в травосмесях. Сорта клевера лугового ( Trifolium pratense L.) ВИК 7, тетраплоидный ВИК, Алтын, Топаз, Ранний 2, Трио, Марс, клевера ползучего ( T. repens L.) Юбилейный, ВИК 70 характеризуются четко выраженной экологической индивидуальностью, симбиотической активностью, имеют разные сроки созревания. Сорта люцерны ( Medicago L.) Вега 87, Лада, Находка, Пастбищная 88, Луговая 67, Селена, Солеустойчивая обладают различными фитоценотическими, эдафическими, симбиотическими свойствами, в условиях Центрального Нечерноземья формируют урожайность 12-14 т/га (по сухому веществу - с.в.). Создано более 40 сортов многолетних злаковых трав - костреца безостого, тимофеевки луговой, овсяницы луговой, ежи сборной, райграса пастбищного, мятлика лугового с урожайностью от 11-12 т/га (по с.в.) и улучшенными кормовыми достоинствами, более устойчивых к болезням. В последние годы получены сорта вики яровой ( Vicia sativa L.) и озимой ( V. villosa Roth.) разного хозяйственного использования с повышенной экологической и фитоценотической устойчивостью. Сорта вики яровой Луговская 48, Узуновская 91, Вера; вики озимой Луговская характеризуются скороспелостью, пониженной требовательностью к теплу, особенно в период плодоношения. Для восстановления утраченного биоразнообразия и продуктивности деградированных пастбищных земель в аридных районах юга России созданы 18 сортов кормовых ксерогалофитов: кохии простертой Kochia prostrata (L.) Schrad. - Бархан, Джангар, солянки восточной Salsola orientalis S.G. Gmell. - Саланг, камфоросмы Лессинга Camphorosma lessingii (Litv.) - Ногана, Алсу, терескена серого Eurotia ceratoides (L.) C.A. Mey. - Фаворит, Тулкин, Бар и др., широко используемые при экологической реставрации кормовой производительности на опустыненных землях. Запатентовано более 25 методов селекции многолетних бобовых и злаковых трав. Предложены адаптивные системы семеноводства и технологии производства многолетних и однолетних трав. Обоснованы и введены в действие 16 межгосударственных, государственных и отраслевых стандартов на посевные качества семян многолетних бобовых и злаковых трав, а также аридных кормовых растений. По результатам теоретических и практических разработок предложена селекционная парадигма, базирующаяся на биогеоценотических принципах.

Бесплатно

Селекция мясных кур по альтернативным признакам - обмускуленности груди и обмускуленности ног

Селекция мясных кур по альтернативным признакам - обмускуленности груди и обмускуленности ног

Фисинин В.И., Тучемский Л.И., Емануйлова Ж.В.

Статья научная

Оценивали влияние селекции мясных кур породы корниш (линия А5 кросса Смена) по альтернативным признакам - обмускуленности груди и ног - на мясную продуктивность бройлеров. Определяли признаки, характеризующие продуктивность птицы в возрасте 35 сут, в двух поколениях отбора. Дана оценка эффективности селекции птицы на мясную продуктивность при отборе по обмускуленности груди и ног.

Бесплатно

Селекция на содержание -глюканов в зерне овса как перспективное направление для получения продуктов здорового питания, сырья и фуража (обзор)

Селекция на содержание -глюканов в зерне овса как перспективное направление для получения продуктов здорового питания, сырья и фуража (обзор)

Лоскутов И.Г., Полонский В.И.

Статья обзорная

Известно, что водорастворимые пищевые волокна оказывают диетическое, профилактическое и лечебное воздействие на организм человека. Управление по контролю продуктов и лекарств США (US Food and Drug Administration) выступило с официальным заявлением о том, что растворимые пищевые волокна из цельной зерновки овса в виде хлопьев, отрубей и муки способствуют снижению риска сердечно-сосудистых заболеваний. На основании имеющихся доказательств зависимости между потребленным количеством β-глюканов и снижения холестерина (общего и низкой плотности) этой государственной организацией было рекомендовано ежедневное потребление не менее 3 г β-глюканов из овса или ячменя. Европейская Организация по безопасности пищевых продуктов (European Food Safety Association, EFSA) также пришла к заключению о высокой ценности β-глюканов. Физико-химические свойства, химические модификации и возможность промышленного применения β-глюканов открывают для них четкие перспективы использования в пищевых продуктах, лекарственных и косметических средствах. Излагаются результаты изучения разнообразного сортового и видового материала по овсу на содержание β-глюканов в зерновке. Констатируется, что голозерные формы овса имеют большее общее содержание указанного полисахарида по сравнению с пленчатыми, но последние содержат больше нерастворимых β-глюканов в зерновке. Выполненная сравнительно недавно идентификация генов, участвующих в биосинтезе β-глюканов зерновых культур, и созданная первая генетическая карта открывают новые возможности для генетического улучшения показателей качества зерна и получаемых из него пищевых продуктов, которые имеют важное значение для здоровья человека. В результате анализа популяции из 1700 линий овса, полученных из сорта Belinda (Швеция) с помощью индуцированного мутагенеза, были обнаружены образцы с содержанием β-глюканов в зерновке от 1,8 до 7,5 %, при этом у родительской формы оно равнялось 4,9 %. Количество β-глюканов в зерновке овса связано с накоплением белка и жира, с натурной массой зерна, а также с зерновой продуктивностью. Содержание этих полисахаридов зависит от метеорологических условий и агротехнических приемов возделывания сортов овса. С помощью компьютерного моделирования выполнено ранжирование факторов, влияющих на содержание β-глюканов у пленчатых и голозерных сортов овса во время их выращивания. Анализ показал, что выбор сорта - наиболее важный параметр модели в определении окончательного накопления β-глюкана в зерновке по сравнению с другими факторами. Рассматриваются проблемы создания новых высокопродуктивных сортов овса с максимальным содержанием и оптимальной структурой этого полисахарида вместе с другими показателями качества зерновки, а также возможности получение функциональных продуктов питания на основе переработки зерна таких сортов. Делается вывод, что β-глюканы будут играть все возрастающую роль в глобальной пищевой и медицинской отраслях. Для получения сортов разного (пищевого или кормового) направления использования необходим комплексный скрининг и выявление форм овса, контрастных по накоплению β-глюканов.

Бесплатно

Селекция птицы исходных линий породы плимутрок (Gallus gallus L.) с использованием маркерных генов К и k

Селекция птицы исходных линий породы плимутрок (Gallus gallus L.) с использованием маркерных генов К и k

Ефимов Д.Н., Емануйлова Ж.В., Журавлева Е.В., Егорова А.В., Фисинин В.И.

Статья научная

Изучение генов, определяющих пол, позволяет успешнее реализовывать селекционные программы в птицеводстве. Особый интерес представляет создание специализированных линий кур - носителей маркерных генов качественных признаков, сцепленных с полом. В нашем сообщении представлены первые результаты по созданию аутосексной материнской родительской формы кур породы плимутрок на основе экспериментальных линий российской селекции с учетом гомо- и гетерозиготного состояния аллелей K и k, сцепленных с полом. С целью создания кросса мясных кур с аутосексной по аллелям K и k материнской родительской формой мы усовершенствовали исходные линии (отцовскую и материнскую) по признакам продуктивности с одновременным отбором по скорости роста перьев крыла как признака, маркирующего пол. Генотип, определяющий высокую и низкую скорость формирования перьевого покрова крыла поддерживали жестким отбором по фенотипу в 1-суточном возрасте и выбраковкой цыплят соответственно с медленной и быстрой оперяемостью...

Бесплатно

Селекция смородины красной Ribes rubrum L. на улучшенный химический состав ягод

Селекция смородины красной Ribes rubrum L. на улучшенный химический состав ягод

Макаркина М.А., Голяева О.Д.

Статья научная

Смородина красная Ribes rubrum L. характризуется высокой урожайностью, зимостойкостью, устойчивостью к махровости и почковому клещу, неприхотлива, не требовательна к уходу. Ее ягоды служат ценным сырьем для переработки, обладают богатым химическим составом. В статье представлены результаты исследования генофонда смородины красной из коллекции Всероссийского НИИ селекции плодовых культур на содержание растворимых сухих веществ (РСВ), органических кислот, аскорбиновой кислоты (АК), Р-активных веществ (антоцианов, катехинов, лейкоантоцианов) в ягодах. Изучали возможность повышения качества плодов смородины красной при включении в селекцию дикорастущих форм смородины щетинистой, смородины темно-пурпуровой и смородины Мейера. В качестве второго родителя был взят сорт Йонкер ван Тетс — потомок крупноплодного подвида смородины обыкновенной. Анализировали гибридное потомство, полученное от скрещивания сортов, элитных, отборных сеянцев, выделенных на первом этапе исследований. Наибольший интерес как кандидаты в сорта представляют гибридные сеянцы 1360-19-88 (Устина ½ самоопыление) (содержание АК в ягодах до 122,3 мг/100 г, РСВ — 15,2 %); 1352-20-27 (Нива ½ самоопыление) (масса ягод 0,52 г, АК — 98,6 мг/100 г, РСВ — 13,0 %); сеянцы 1428-28-111, 1428-28-100, 1428-28-121 в семье Мармеладница ½ 44-5-78 (Чулковская ½ Миннесота) (АК — соответственно 76,6; 81,8; 105,9 мг/100 г, РСВ — 14,3; 12,0; 10,6 %, поражение мучнистой росой — 0-1 балл); 1661-31-29 (Нива ½ 261-65-19 [Йонкер ван Тетс ½ 312-209 (смородина темно-пурпуровая)]) (масса ягод 0,56 г, АК — 72,2 мг/100 г, поражение мучнистой росой — 0,5 балла); 1665-30-51 (Ася ½ Виксне) (содержание антоцианов — 339 мг/100 г, сумма витамина Р — 1147 мг/100 г, масса ягод 0,42 г, АК — 80,1 мг/100 г, РСВ — 12,6 %, устойчивость к мучнистой росе — 0,5 балла).

Бесплатно

Селекция сортов яблони, пригодных для возделывания по природоохранной технологии

Селекция сортов яблони, пригодных для возделывания по природоохранной технологии

Шидаков Р.С., Шидакова А.С., Карданова Ю.А., Аттоев И.А.

Статья научная

Наличие курортных регионов с их коммерческими интересами и отсутствие экологозащитных технологий возделывания плодовых приводит к необходимости коренного обновления сортимента за счет форм, не нуждающихся в обработке вредными для местного населения и отдыхающих отравляющими химикатами при уходе за садами. С этой целью в Северо-Кавказском НИИ горного и предгорного садоводства проводятся скрещивания с использованием различных геноплазм иммунных к парше и мучнистой росе плодовых растений. Получена разнообразная по генотипическим особенностям гибридная популяция, из которой выделены элиты Пшэпл, Нэдахэ, Дэрэж, Узыншэ, Сатэней, Дахэчей, Жэп, Нысэ и Сипсэ с желаемыми признаками и свойствами. Выделенные элиты, сочетающие в себе устойчивость к грибным болезням с высокими товарными качествами плодов, пригодны для возделывания по природоохранной технологии.

Бесплатно

Селекция хлопчатника на улучшение качества окрашенного волокна

Селекция хлопчатника на улучшение качества окрашенного волокна

Григорьев С.В., Илларионова К.В.

Статья научная

Провели сравнительное изучение образцов хлопчатника (признаковая коллекция, ГНУ ГНЦ РФ Всероссийский НИИ растениеводства им. Н.И. Вавилова) с белым и окрашенным волокном по физико-механическим показателям, устойчивости к биодеструкции спонтанной микрофлорой, бактерицидности. Представлены результаты селекционного улучшения мексиканского хлопчатника с естественно окрашенным волокном. Обсуждаются перспективы внедрения в текстильное производство цветного хлопка.

Бесплатно

Селекция яблони на самоплодность

Селекция яблони на самоплодность

Седов Е.Н., Серова З.М.

Статья научная

Приведены многолетние данные Всероссийского НИИ селекции плодовых культур по селекции яблони на самоплодность, что в связи с ухудшением экологической обстановки в садах и обеспеченности насекомыми-опылителями приобретает первостепенное значение. Представлены результаты экспериментов по созданию самоплодных форм яблони на основе инбридинга. Обсуждается возможность использования безлепестных форм яблони при селекции на самоплодность.

Бесплатно

Селекция яблони на улучшение биохимического состава плодов

Селекция яблони на улучшение биохимического состава плодов

Седов Е.Н., Макаркина М.А., Серова З.М.

Статья научная

Проведена оценка сортов и гибридного фонда яблони, полученного за 1970-2009 годы во Всероссийском НИИ селекции плодовых культур, по содержанию в плодах сахаров, органических кислот, аскорбиновой кислоты и Р-активных веществ. Изучены особенности наследования этих признаков. Показана перспективность селекции яблони на улучшение биохимического состава плодов.

Бесплатно

Селекция яблони на устойчивость к парше: развитие идей Н.И. Вавилова и И.В. Мичурина

Селекция яблони на устойчивость к парше: развитие идей Н.И. Вавилова и И.В. Мичурина

Седов Е.Н., Жданов В.В., Серова З.М., Макаркина М.А.

Статья научная

Приведены результаты селекции первых в России иммунных к парше сортов яблони, а также данные по усовершенствованию методов искусственного заражения паршой при отборе сеянцев на ранних этапах развития. Дана краткая характеристика 10 сортов с геном устойчивости V m и 30 сортов с геном V f. Пять сортов с геном V m и 19 сортов с геном V f уже включены в Государственный реестр селекционных достижений, допущенных к использованию (районированы).

Бесплатно

Сельскохозяйственная микробиология и симбиогенетика: синтез классических идей и конструирование высокопродуктивных агроценозов (обзор)

Сельскохозяйственная микробиология и симбиогенетика: синтез классических идей и конструирование высокопродуктивных агроценозов (обзор)

Проворов Н.А., Тихонович И.А.

Статья обзорная

Сельскохозяйственная микробиология (СХМ) - это дисциплина, изучающая прокариотические и эукариотические микроорганизмы, которые определяют функционирование основных компонентов агроценоза (растений, животных и почвы). Развитие СХМ основано на идеях и методах микробиологии, физиологии растений, почвоведения и генетики, направленных на изучение организации и эволюции биосистем, где микроорганизмы выполняют агрономически важные функции в тесном взаимодействии друг с другом и с высшими организмами. Переходя из окружающей среды в эндосимбиотические ниши растений или животных, микроорганизмы образуют с ними многокомпонентные комплексы - холобионты (E. Rosenberg с соавт., 2018). Они обладают собственными системами наследственности - симбиогеномами и хологеномами, которые служат предметом изучения симбиогенетики (И.А. Тихонович, Н.А. Проворов, 2012). Микроорганизмы, образующие симбиозы с растениями, выполняют важнейшие для них функции: трофические (фиксация N2, усвоение почвенных источников питания, в первую очередь фосфатов), защитные (биоконтроль фитопатогенов и фитофагов) и регуляторные (синтез фитогормонов, которые оптимизируют развитие растений и повышают устойчивость к неблагоприятным факторам среды). К наиболее изученным и важным для практики симбионтам растений относятся клубеньковые бактерии, или ризобии ( Rhizobiales ), - N2-фиксирующие микросимбионты бобовых, грибы арбускулярной микоризы ( Glomeromycota ) - фосфатмобилизующие симбионты (более 80 % видов) растений (A. Berruti с соавт., 2016,; ризосферные и эндофитные бактерии (например, Azospirillum , Bacillus , Pseudomonas ), стимулирующие развитие растений и определяющие их устойчивость к антагонистам (патогенам, вредителям) и стрессам (засухе, засолению, загрязнению почв ксенобиотиками или тяжелыми металлами) (M.A. Hassani с соавт., 2018). У животных трофические симбионты определяют усвоение растительной пищи (микробиота кишечника или рубца), синтез незаменимых метаболитов (кишечные и внутриклеточные симбионты) и фиксацию N2 (симбионты некоторых животных-фитофагов) (E. Rinninella с соавт., 2019). Изучение симбионтов растений и животных позволяет создавать микробные препараты, которые улучшают питание хозяев и их устойчивость к стрессам, а также повышают плодородие почв. В растениеводстве широко применяются препараты N2-фиксирующих и ростстимулирующих бактерий, которые позволяют резко снижать дозы экологически опасных азотных и фосфорных удобрений. Препараты микроорганизмов-антагонистов фитопатогенов - Pseudomonas, Bacillus (B.J. Lugtenberg c соавт., 2001; V.K. Chebotar с соавт., 2009), мышевидных грызунов - Salmonella enteritidis, Serratia plymuthica (A. Soenens, J. Imperial, 2019) и насекомых-фитофагов - Bacillus thuringiensis, Beauveria bassiana (A.V. McGuire, T.D. Northfield, 2020) используют для биоконтроля. Они также позволяют значительно снизить пестицидную нагрузку на агроценозы. СХМ вносит существенный вклад в изучение фундаментальных биологических процессов - генетических и молекулярных взаимодействий про- и эукариот, эволюции клетки и ее генома, а также формирования надорганизменных систем наследственности (I.A. Tikhonovich, N.A. Provorov, 2009). Разработаны методы симбиотической инженерии, направленной на конструирование высокопродуктивных биосистем сельскохозяйственного, природоохранного и медицинского назначения.

Бесплатно

Журнал