Статьи журнала - Сельскохозяйственная биология
Все статьи: 1718
Статья научная
Изучали влияние низкой положительной температуры на содержание супероксидного анион-радикала и активность супероксиддисмутазы в проростках гороха при инокуляции клубеньковыми бактериями (Rhizobium leguminosarum bv. viceae). Оценивали активность цитохром-с-редуктазы и супероксиддисмутазы в корнях и эпикотилях проростков в зависимости от продолжительности воздействия температуры и инокуляции.
Бесплатно
Статья научная
Известно, что андрогены обеспечивают половую дифференциацию в период внутриутробного развития и ее поддержание у взрослых быков-производителей, определяют функцию яичек, простаты, семенников, качество спермы, участвуют в работе иммунной системы, влияют на процессы репликации, транскрипции, трансляции, клеточное деление и т.д. В свою очередь, на синтез андрогенов влияют как эндогенные факторы (например, генотип, синтез предшественника), так и внешние условия, в частности тип кормления или сезон года. Мы сравнили концентрации тестостерона и холестерина в сыворотке крови у быков-производителей современной селекции по сезонам в зависимости от возраста и селекционной направленности. В течение 2012-2013 годов в условиях ОАО «Головной центр по воспроизводству сельскохозяйственных животных» (ОАО «ГЦВ», Подольский р-н, Московская обл.) на 49 особях быков-производителей мясных, молочных и комбинированных пород с физиологически нормальным исходным фоном тестируемого гормона и его предшественника показано, что чем выше концентрация холестерина в сыворотке крови, тем выше концентрация тестостерона (Р
Бесплатно
Содержание тяжелых металлов в органах и тканях цыплят-бройлеров под влиянием препарата токсипол
Статья научная
Исследовали влияние многокомпонентной сорбентной добавки токсипол на продуктивность цыплят-бройлеров. Оценивали возможность предотвращения аккумуляции тяжелых металлов в органах и тканях птицы.
Бесплатно
Статья научная
Антиоксиданты регулируют функциональную активность организма, а также уменьшают риск развития ряда заболеваний. Дефицит антиоксидантов приводит к резкому снижению устойчивости к неблагоприятным факторам среды. Растительная пища, в том числе нетрадиционные и лекарственные виды, служит основным и самым доступным источником антиоксидантов для человека. Новое перспективное лекарственное растение якон, или полимния осотолистая ( Polymnia sonchifolia Poepp. & Endl. син. Smallanthus sonchifolia ), сорта Юдинка селекции Всероссийского НИИ селекции и семеноводства овощных культур было успешно интродуцировано на Украине. Известно, что содержание биологически активных веществ (БАВ) при перенесении растения из мест естественного произрастания в другие климатические условия, а также под воздействием биотических агентов может изменяться. Несмотря на это, всего несколько работ посвящены изучению содержания фенолов, олигофруктанов и других БАВ в яконе в зависимости от условий выращивания и хранения. Данные по влиянию патогенов на содержание БАВ в яконе вообще отсутствуют. Поэтому нашей целью стало количественное определение основных БАВ (фенольных соединений и фруктозанов) в листьях и корневых клубнях якона украинской интродукции, а также оценка влияние биотических факторов на эти показатели (для сравнения анализировали растения других видов астровых). Хроматографический анализ спиртовых экстрактов из листьев и корнеклубней якона показал наличие фенольных соединений, среди которых преобладали производные гидроксикоричных кислот (ГОКК). Методом высокоэффективной жидкостной хроматографии установлено, что в спиртовом экстракте сухого корнеклубня якона производные ГОКК представлены основным неидентифицированным пиком (Х1) со временем удерживания 11,45 мин. Также были обнаружены хлорогеновая и кофейная кислоты. Основным фенольным компонентом спиртового экстракта свежего корневого клубня оказалось вещество со временем удерживания 12,21 мин (Х2), которое отсутствовало на хроматограммах сухого корневого клубня и тоже представляло собой производное кофейной кислоты. В составе производных ГОКК других видов семейства Asteraceae, в отличие от якона, обнаружен доминирующий пик одного из производных кофейной кислоты. В листьях эхинацеи и одуванчика это цикориевая кислота, в листьях топинамбура - хлорогеновая кислота, в листьях лопуха - неидентифицированное вещество (Х3), совпадающее по времени удерживания с цикориевой кислотой. В листьях якона производные ГОКК оказались представлены в большем количестве. На хроматограммах подавляющее большинство (не менее 18) пиков имели характерный для ГОКК УФ-спектр. Три компонента (время удерживания 7,1-7,6) по характеру УФ-спектра можно было отнести к флавонолам. В листьях разных ярусов растения методом прямой спектрофотометрии спиртовых экстрактов установлено содержание от 2,8 до 4,3 % суммы гидроксикоричных кислот (в пересчете на хлорогеновую кислоту и абсолютно сухую массу). Выявлено, что в корневых клубнях содержится от 36 до 45 % фруктозанов в зависимости от региона выращивания и погодных условий. Сравнительный анализ показал, что в корневых клубнях растений якона, размноженных методом черенкования, содержание фруктозанов выше на 4,98 % по сравнению с нечеренкованными. Необходимо отметить, что количество фруктозанов в корневых клубнях якона было соответственно на 6,20 и 3,03 % выше, чем в клубнях топинамбура и георгина, которые извесны как источники высокого содержания указанных веществ. Количество основных БАВ в корневых клубнях якона при поражении вирусными инфекциями и вредителями снижалось: низкомолекулярных фруктозанов - на 8,9 %, суммы фруктозы и общих фруктозанов - на 13,9 %, инулина - на 5,0 %. Полученные данные свидетельствуют о том, что якон как перспективный источник фруктозанов и антиоксидантов может использоваться для получения фитопрепаратов
Бесплатно
Статья научная
Гуминовые вещества образуются в почве в процессе разложения органических остатков и способны стимулировать рост и повышать продуктивность растений. В растениеводстве широко применяют наиболее растворимые препараты на основе гуматов натрия и калия, которые предположительно обладают гормоноподобной активностью. Однако механизм влияния гуминовых веществ на физиологические и биохимические процессы в растениях до сих пор не до конца понятен. Гуминовые вещества могут оказывать стимулирующее действие в очень низких концентрациях, что определяет требования к адресности и режиму их поступления в растения. Этим требованиям соответствует размещение удобрения в непосредственной близости от семян. Ранее было показано положительное влияние инкрустации гранул нитрофоски гуматом натрия (ГН) на урожайность яровой твердой пшеницы. В настоящем исследовании впервые представлены данные об изменении ростовых процессов и гормонального баланса у растений пшеницы (сорт Башкирская 27) при применении ГН в составе органоминерального удобрения (ОМУ). Гранулы удобрений без ГН и содержащие 1,25×10-2 %, 2,5×10-2 % и 5×10-2 % гуминового препарата (по массе гранул) размещали на расстоянии 2-3 см от высаженных в почву 1-суточных проростков пшеницы. ОМУ получали на основе отхода птицеводства (куриный помет) и доломита, ГН - экстракцией из бурого угля. Контролем служили растения, которые не получали ни гуматов, ни дополнительного питания в виде ОМУ. С 3-х сут после посадки измеряли длину листьев и эвапотранспирацию (по уменьшению массы сосудов с растениями). Образцы листьев для определения фитогормонов с помощью иммуноферментного анализа собирали на 9-е сут, площадь листьев, массу растений и содержание общего азота определяли на 21-е сут после посадки. Органоминеральные гранулы без ГН стимулировали удлинение листьев, что проявлялось в достоверно большей их длине по сравнению с контролем (42, 156, 187 и 274 против 47, 167, 199 и 294 мм, р ≤ 0,05), зарегистрированной для первого листа через 3, 6 и 8, для второго - через 14 сут после посадки. При этом увеличение длины листьев не зависело от дозы ОМУ, повышение которой не приводило к достоверному изменению анализируемого показателя. Добавление гуминовых веществ к гранулам ОМУ дополнительно стимулировало удлинение листьев, что наиболее ярко проявлялось в варианте с промежуточной концентрации ГН (2,5×10-2 %), при которой за время наблюдения (через 3, 6, 8 и 14 сут после посадки) была выявлена достоверная прибавка длины листьев по сравнению с эффектом от применения ОМУ без ГН (6,0; 11,0; 13,0 мм прибавки по первому листу и 9,4; 9,0; 22,0 - по второму, р ≤ 0,05). В отличие от ОМУ без ГН, применение которых не изменяло массу побега и площадь листьев, сочетание ОМУ с ГН в промежуточной концентрации достоверно увеличивало массу побегов (с 538 до 583 мг, р ≤ 0,05). Площадь листьев достоверно превышала контроль в вариантах с промежуточной и максимальной концентрациями ГН (на 385 и 283 мм2, р £ 0,05). Таким образом, добавление ГН к ОМУ повышало эффективность воздействия органоминерального удобрения на ростовые показатели. Накопление азота в побегах растений пшеницы, которые получали только ОМУ без гумата, не отличалось от контроля, а при сочетании удобрения с ГН - было достоверно (на 8-15 %, р ≤ 0,05) выше, чем в контроле. Внесение ОМУ без ГН не отражалось на содержании изученных фитогормонов (ауксинов, цитокининов и абсцизовой кислоты - АБК), тогда как добавление гумата в гранулы удобрения приводило к достоверному повышению содержания АБК и цитокининов в побегах - соответственно на 1,6-2,8 нг∕г-1 (в 1,5-1,8 раза) и на 3,8-4,9 нг∕г-1 (в 1,5-1,7 раза (р ≤ 0,05). Содержание индолилуксусной кислоты было выше, чем в контроле (40 против 15 нг∕г-1, р ≤ 0,05) при применении промежуточной концентрации ГН. Полученные нами результаты позволяют объяснить бóльшую эффективность удобрений в случае добавления гуматов их влиянием на количество фитогормонов. Предполагается, что повышение содержания гормонов со стимулирующим типом действия обеспечивает активацию роста растений, в то время как накопление АБК ограничивает транспирационные потери воды. Результаты этих лабораторных опытов свидетельствуют о перспективности практического применения гранул ОМУ с включением гумата натрия по предлагаемой нами технологии. Кроме того, полученные данные важны для выяснения фундаментальных механизмов, посредством которых проявляется воздействия гуминовых веществ, в частности на уровне гормонального баланса растений.
Бесплатно
Содержание фитогормонов, рост и развитие растений гречихи под действием импульсного давления
Статья научная
Исследовали закономерности изменения морфологических признаков и гормонального баланса проростков гречихи разного возраста в зависимости от величины импульсного давления, возникающего в ударной волне. Оценивали семенную продуктивность растений гречихи, подвергнутых стрессу. Анализировали эмпирическое и нормальное распределение по частотам варьирования семенной продуктивности растений гречихи после воздействия импульсного давления.
Бесплатно
Статья научная
Механизмы действия так называемых женских половых гормонов в мужском организме во многом до сих пор неясны. Для понимания их физиологической и патофизиологической функции необходимо изучение динамики сывороточных андрогенов, гестагенов и эстрогенов. Нами впервые проведен масштабный анализ содержания эндогенных гормонов (эстрадиол, тестостерон) и их предшественника холестерина у быков-производителей в зависимости от возраста, происхождения (Дания, Нидерланды, Россия, США, Франция, Германия), продуктивности материнских предков и состояния аутоантител к собственным сперматозоидам. В результате установлены взаимосвязи между гормональным фоном животных и сравниваемыми параметрами и отмечено, что синтез половых стероидных гормонов обеспечивался даже при низком содержании холестерина в крови. Исследование выполняли на базе ОАО «Уралплемцентр» в экологических условиях Свердловской области (регион с доминированием черной и цветной металлургии, рудообогатительных предприятий) в 2016-2017 годах на 56 быках-производителях в возрасте от 2 до 9 лет (49 гол...
Бесплатно
Статья научная
Рис - одна из важнейших продовольственных культур юга Дальнего Востока, поэтому необходимо выведение новых сортов с повышенной урожайностью и качеством зерна. В рисосеющих странах мира, в том числе в России, для ускорения селекционного процесса и создания нового исходного материала успешно применяется культура пыльников in vitro. В ней используют метод проточной цитометрии для разделения фракций регенерантов на гаплоидые, дигаплоидные и полиплоидные растения. Цитологические исследования растений в культуре клеток и тканей in vitro свидетельствуют о существовании не только геномных изменений от гаплоидов до гексаплоидов, но и хромосомных, приводящих к анэуплоидии и эндополиплоидии. В этом случае размер генома не может быть постоянной величиной. Цель работы заключалась в характеристике популяции регенерантов риса, полученных в культуре пыльников in vitro, по содержанию ядерной ДНК методом проточной цитометрии и оценке эффективности сочетания методов культуры тканей и проточной цитометрии в селекционной работе с рисом...
Бесплатно
Статья научная
В контрастные по погодным условиям годы у растений яровой мягкой пшеницы, различающихся по урожайности и содержанию белка в зерне, на разных фазах вегетации оценивали количество и распределение по вегетативным органам азота в зависимости от дозы внесенных удобрений. Определяли степень реутилизации азота вегетативных органов и обеспеченность зерна азотом.
Бесплатно
Другой
На основе анализа полиморфизма нуклеотидных последовательностей аллелей гена устойчивости риса к пирикуляриозу Pi-b осуществляли дизайн и подбор комбинации прай-меров для проведения полимеразной цепной реакции и получения продуктов, специфичных доминантному и рецессивному аллелям гена. Созданную ДНК-маркерную систему идентификации аллелей гена Pi-b применяли в программах маркерной селекции по интрогрессии гена Pi-b в отечественную генплазму риса с использованием районированных сортов Хазар и Янтарь и донора гена - сорта ВЫ. Получено 18 линий ВС1 в комбинации Янтарь х ВЫ и 14 линий в комбинации Хазар х ВЫ.
Бесплатно
Статья научная
На основе литературных данных и с использованием современных моделей механизмов рекомбинации у эукариот рассматривается возможность использования гена recA E. coli, белковый продукт которого участвует в рекомбинации in vivo, для индукции мейотической рекомбинации в растениях. С помощью современных молекулярно-биологических методов проведен анализ in silico и клонирование нуклеотидной последовательности гена recA E. coli, а также создан на его основе ряд химерных генов, в которых recA сливается в рамке считывания с последовательностью репортерного гена и сигнала ядерной локализации. Проведен комплексный молекулярно-биологический анализ экспрессии клонированных генов в бактериях и функциональный анализ свойств химерных белковых продуктов. На основании полученных данных созданы растительные экспрессионные векторы, содержащие нативные и химерные гены под контролем промотора 35S CaMV, и агробактериальные штаммы для трансформации растений.
Бесплатно
Статья научная
Селекция капусты белокочанной в настоящее время в основном ориентирована на создание F1 гибридов на основе константных родительских линий. В современной мировой селекции капустных культур с этой целью широко используются удвоенные гаплоиды, полученные в культуре изолированных микроспор in vitro по DH-технологии. Метод позволяет быстро предлагать гомозиготные линии, на выделение которых при отборе на гетерозис у перекрестноопыляющихся культур приходится затрачивать до 7-10 (однолетние растения) и 14-20 лет (двулетние растения). Одна из задач DH-технологий - максимальный выход удвоенных гаплоидных растений для наиболее полного охвата всего спектра генетических рекомбинаций, в том числе по рецессивным признакам. Целью наших исследований стала оценка константных линий удвоенных гаплоидов капусты белокочанной ( Brassica oleracea L. convar. capitata var. alba DC) позднего срока созревания по комплексу хозяйственно ценных признаков и усовершенствование технологии создания гетерозисных гибридов F1 на их основе. При получении линий удвоенных гаплоидов методом культуры изолированных микроспор in vitro были использованы 11 селекционных линий капусты белокочанной позднего срока созревания. В создание гибридов были вовлечены 12 генотипов удвоенных гаплоидов. У выделенных линий оценивали плоидность и комбинационную способность. Семена репродуцировали при гибридизации растений-регенерантов в контролируемых условиях камеры искусственного климата в зимне-весенний период 2014-2015 годов. Использовали схему создания самонесовместимых линий и двухлинейных гибридов капусты белокочанной. Полевые опыты закладывали на земельных участках Всероссийского НИИ селекции и семеноводства овощных культур (ВНИИССОК) в 2014-2015 годах. Линии удвоенных гаплоидов и гибридных комбинаций на их основе оценивали в стадии технической спелости кочана по основным хозяйственно ценным признакам, сравнивая со стандартом (Северянка F1). Определяли содержание сухого вещества, нитратов, витамина С. Полевую устойчивость к фузариозному увяданию, альтернариозу, а также поврежденность вредителями изучали на естественном фоне в стадии технической спелости кочана. Фитопатологическую оценку устойчивости к киле проводили на искусственном инфекционном фоне. В результате анализа между средними значениями числа хромосом, числа хлоропластов в замыкающих клетках устьиц и длины этих клеток была выявлена прямая зависимость во всех вариантах. Частота спонтанного удвоения числа хромосом варьировала от 50,0 до 87,5 % в зависимости от генотипа. Высокую самонесовместимость проявили от 11 до 73 % линий. После гейтеногамного опыления растений методом топкросса получили 42 гибридные комбинации. На основании проведенного анализа составлена модель F1 гибрида капусты белокочанной, наиболее полно соответствующего запросам потребительского рынка. По результатам двухлетней работы было выделено 10 перспективных гибридных комбинаций, рекомендованных для сортоиспытания. Гибриды характеризовались выравненностью, высокими биохимическими показателями, устойчивостью к основным болезням и вредителям капустных культур. Их урожайность достигала 104,60±8,27 т/га. Содержание сухого вещества у всех гибридов было высоким (10,5 %), аскорбиновой кислоты - находилось в пределах от 21,12 до 38,70 мг%, в одной гибридной комбинации - составляло 92,0 мг%. В той же гибридной комбинации отмечали наименьшее накопление нитратов - 33 мг/кг. Количество сахаров дотигало 4,21-5,10 %. Таким образом, благодаря интеграции современного биотехнологического метода культуры изолированных микроспор in vitro для сортов капусты белокочанной отечественной селекции была разработана и успешно применена сокращенная селекционно-семеноводческая схема создания F1 гибридов, исключающая использование инбридинга.
Бесплатно
Создание дигаплоидных линий Brassica napus L. — доноров устойчивости к вирусу мозаики турнепса
Статья научная
Интерес к рапсу обусловлен его использованием для получения биотоплива, потребностью в растительных маслах и высокобелковых кормах. Однако при этом не решена проблема устойчивости культуры к вирусу мозаики турнепса ( Turnip mosaic virus — TuMV), вызывающему большие потери. Получение устойчивых форм — единственный и экологически безопасный способ борьбы с этим вирусом. Мы изучили устойчивость растений к шести генетически полиморфным изолятам вируса мозаики турнепса TuMV в коллекции из 64 образцов хозяйственно ценных и диких представителей рода Brassica — растений видов B. napus, B. rapa, B. oleracea и B. juncea. По результатам визуальной оценки развития симптомов мозаики и количественного иммуноферментного анализа выявлено 24 наиболее перспективных образца, обладающих устойчивостью ко всем изолятам TuMV (13 образцов) и к 5 из 6 изолятов (11 образцов). После этого через культуру микроспор от устойчивых форм получали гаплоидные растения. Для 12 устойчивых образцов подобраны условия тепловой обработки для стимуляции эмбриогенеза и получены удвоенные гаплоидные линии — доноры устойчивости к TuMV.
Бесплатно
Статья научная
Изучали пригодность двух карликовых вставочных подвоев (Г-134 и 3-17-38) и семи иммунных к парше сортов яблони селекции Всероссийского НИИ селекции плодовых культур (г. Орел) для создания интенсивных садов. Установлено, что карликовые вставочные подвои в значительной степени ослабляют рост деревьев. Наибольшей урожайностью характеризовались деревья на карликовом вставочном подвое 3-17-38. Количество плодов первого товарного сорта в наших опытах не зависело от подвоя, наибольшее отмечали у сортов Кандиль орловский - 73,1 %, Болотовское - 71,4 %, Антоновка обыкновенная - 69,2 %, Имрус - 63,6 %.
Бесплатно
Статья обзорная
Для повышения эффективности селекции картофеля важно, чтобы селекционные линии были мультиплексными (имеющими по два и более доминантных аллеля) по многим хозяйственно ценным генам (прежде всего, генам устойчивости к болезням и вредителям) (J.E. Bradshaw с cоавт., 1994). Мультиплексные родительские линии по нескольким генам устойчивости среди существующих сортов встречаются достаточно редко (А.П. Ермишин с соавт., 2016) и вследствие биологических особенностей культуры картофеля могут быть получены только при отборе на диплоидном уровне. В представляемом обзоре описаны генетические принципы и опыт их практического применения в исследованиях авторов по созданию исходного материала, позволяющего проводить эффективную маркер-опосредованную селекцию родительских линий на диплоидном уровне. Материал включает коллекцию первичных дигаплоидов сортов картофеля, отобранных по жизнеспособности, клубневой продуктивности, культурным признакам и наличию ДНК-маркеров генов устойчивости к болезням и вредителям; диплоидный селекционный материал с широким набором генов устойчивости к фитофторозу и вирусам, интрогрессированных от диких видов с помощью оригинальных методов преодоления межвидовых репродуктивных барьеров; диплоидные линии - доноры генов самосовместимости и высокой мужской фертильности, эффективных как в гетерозиготном, так и гомозиготном состоянии; диплоидные линии - доноры генов образования мужски фертильных FDR (first division restitution) 2 n -гамет. Лучшие диплоидные линии с комплексом генов устойчивости к болезням и вредителям, выделенные по результатам диплоидной селекции (на основе первичных дигаплоидов, межвидовых гибридов и доноров фертильности), используют для получения мультиплексных тетраплоидных родительских линий с помощью митотического удвоения хромосом. С использованием доноров генов образования фертильных FDR 2 n -гамет выводят диплоидные родительские линии, способные к гибридизации с сортами картофеля. Кроме того, созданный диплоидный исходный материал представляет интерес для перспективных альтернативных направлений селекции картофеля с применением отбора на диплоидном уровне: выведения диплоидных сортов картофеля, а также родительских линий для получения размножаемых ботаническими семенами гибридов и гибридных популяций.
Бесплатно
Создание исходного материала для селекции сои на основе использования различных методов
Статья научная
Проводили сравнительную оценку различных методов создания исходного материала для селекции сои: гибридизация, физический и химический мутагенез, гибридизация в сочетании с мутагенезом. У гибридов, мутантов и гибридомутантов определяли продуктивность, морфологические и количественные признаки, а также устойчивость к болезням. Для выявления генетического разнообразия и изменчивости количественных признаков использовали коэффициент наследуемости.
Бесплатно
Создание исходного материала овощных культур: идеи Н.И. Вавилова и современные технологии
Статья научная
Обсуждаются результаты применения методов классической и молекулярной биологии, биотехнологии для создания принципиально нового исходного материала, его включения в селекционные программы и получения конкурентоспособных отечественных сортов и гибридов овощных культур. Использование разных способов оценки и развитие современных технологий управления процессами формообразования позволило сформировать во Всероссийском НИИ селекции и семеноводства овощных культур (ВНИИССОК) богатейшую признаковую коллекцию более чем из 16 тыс. образцов 111 культур, относящихся к различным ботаническим таксонам. На основе фундаментальных исследований и привлечения генетических источников из полученной коллекции методами селекции ежегодно создается более 20 сортов и гибридов с заданными признаками для удовлетворения требований рынка. Всего во ВНИИССОК получено более 850 сортов и гибридов, из которых 533 включены в Государственный реестр селекционных достижений, допущенных к использованию в 2012 году.
Бесплатно
Статья обзорная
Яблоня ( Malus × domestica Borkh.) относится к наиболее экономически значимым плодовым культурам с прогнозируемым ростом мирового объема продукции. Яблоки ценятся диетологами как важный источник сахаров, аскорбиновой кислоты, других витаминов, микроэлементов, пектинов и биологически активных веществ. Внешний вид (размер, цвет) и аромат - основные факторы привлекательности плодов яблони для потребителя. С экономической точки зрения основное внимание в последние десятилетия уделяется технологическим признакам, адаптивности, урожайности, лежкость плодов, устойчивость к болезням. Итогом 65-летних исследований (1956-2021 годы), которые проводились в старейшем в России помологическом учреждении - Всероссийском НИИ селекции плодовых культур (ВНИИСПК), отметившем в 2020 году 175-летие, стали 56 новых сортов яблони, которые включены в Государственный реестр селекционных достижений, допущенных к использованию, в том числе 38 сортов на принципиально новой генетической основе. К началу этих исследований в садах средней полосы России основными были сорта яблони народной селекции (Антоновка обыкновенная, Коричное полосатое, Осеннее полосатое, Грушовка московская, Папировка) и сорта селекции И.В. Мичурина Пепин шафранный, Бельфлёр китайка, Бессемянка мичуринская, Дочь Коричного, Китайка золотая ранняя. На первом этапе селекции основными методами была повторная гибридизация, селекция на основе географически отдаленных скрещиваний и свободного опыления. Были созданы и районированы сорта яблони Ветеран, Орлик, Память воину, Орловское полосатое и ряд других сотов. Селекция яблони на полиплоидном уровне ведется в институте с 1970 года. Триплоидные сорта характеризуются более регулярным плодоношением по годам, высокой массой и товарностью плодов и повышенной самоплодностью. Нами разработана методика создания триплоидных сортов яблони и получена серия триплоидных сортов от интервалентных скрещиваний диплоидов (2 n = 2×) и тетраплоидов (2 n = 4×). К настоящему времени районированы 18 триплоидных сортов, из которых шесть дополнительно обладают иммунитетом к парше. К лучшим следует отнести триплоидные сорта Рождественское, обладающий иммунитетом к парше, и Синап орловский, полученный от двух диплоидных сортов благодаря отсутствию редукции хромосом у одного из родителей. Эти сорта получили широкое распространение, и каждый из них районирован в четырех регионах России. Селекция иммунных к парше сортов ведется во ВНИИСПК с 1977 года. Разработана методика отбора иммунных к парше сортов и сеянцев на искусственном инфекционном фоне. Создано и районировано 25 иммунных к парше сортов, в том числе шесть иммунных и триплодных и четыре иммунных и колонновидных. Лучшие иммунные сорта - Болотовское, Веньяминовское, Имрус и Свежесть, иммунные и триплоидные - Александр Бойко, Вавиловское, Рождественское, Масловское и Яблочный Спас. Селекция колонновидных сортов яблони ведется с 1984 года. Создано пять колонновидных сортов - Восторг, Гирлянда, Приокское, Поэзия, Орловская Есения. Все они, кроме сорта Орловская Есения, обладают иммунитетом к парше. Селекция яблони на улучшение биохимического состава плодов ведется с 1970 года. Во ВНИИСПК созданы сорта с улучшенным биохимическим составом плодов. По многолетним данным, сорта с повышенным содержанием сахаров в плодах - Вавиловское (13,0 %) и Министр Киселев (13,1 %), с повышенным содержанием витамина С - Ивановское (19,5 мг/100 г), Ветеран (19,4 мг/100 г) и Пепин орловский (15,3 мг/100 г), с повышенным содержанием Р-активных веществ - Кандиль орловский (558 мг/100 г), Орловский пионер (514 мг/100 г), Памяти Хитрово (480 мг/100 г), Радость Надежды (474 мг/100 г). В перспективе планируется создание новых колонновидных триплоидных сортов яблони, а также триплоидных сортов, сочетающих колонновидность и иммунитет к парше (элитные сеянцы с такими качествами уже получены). Подобных гибридов яблони до настоящего времени не существовало ни среди сортов, ни среди дикорастущих форм.
Бесплатно
Статья научная
Технологии геномного редактирования с применением сайт-специфических эндонуклеаз (ZNF, TALEN, CRISPR/Cas9) находят все более широкое применение в животноводстве, в том числе в птицеводстве. С их использованием связывают надежды не только на ускорение процесса создания пород с улучшенными хозяйственно полезными признаками, высокой устойчивостью к инфекционным заболеваниям, но и с созданием особей, несущих фенотипы, привнесение которых в популяции животных и птицы методами традиционной селекции невозможно или затруднено. Одним из направлений применения технологии геномного редактирования, представляющим интерес для промышленного птицеводства в рамках улучшения товарных качеств птицеводческой продукции, может быть создание особей, лишенных оперения. Для этого мы выбрали гены FGF20 и HR , связанные с развитием и ростом волос у млекопитающих (F. Benavides с соавт., 2009) и перьев у птиц (K.L. Wells с соавт., 2012). Цель исследования заключалась в создании системы для нокаута генов FGF20 и HR у кур и FGF20 у перепелов с использованием методов редактирования генома. Инактивацию генов FGF20 и HR проводили в области III экзона каждого гена с учетом анализа их структуры. С использованием биоинформатического инструментария и ресурсов (https://zlab.bio/guide-design-resources, https://www.ncbi.nlm.nih.gov/) были подобраны оптимальные участки разрезания генов FGF20 и HR , а также гидовые РНК и праймеры для амплификации выбранных участков этих генов. Для создания генетических конструкций, обеспечивающих разрезание в областях, кодирующих FGF20 и HR , был выбран вектор pX458 (F.A. Ran с соавт., 2013). Для лигирования использовали гибридизованные олигонуклеотиды: 5´-CACCGAAAGATGGTACTCC-CAGAGA-3´ и 3´-CTTTCTACCATGAGGGTCTCTCAAA-5´ (для гена FGF20 кур), 5´-CACCGTCC-ATGTTTGTACACGTTGG-3´ и 3´-CAGGTACAAACATGTGCAACCCAAA-5´ (для гена FGF20 кур и перепелов); 5´-CACCGACGTGGCTGACGCGGCACT-3´ и 3´-CTGCACCGACTGCGCCA-5´ (для гена HR кур). Эффективность клонирования конструкций подтвердило секвенирование. Полученные плазмиды использовались для редактирования генома эмбриональных (фибробласты) и генеративных (примордиальные зародышевые клетки - ПЗК, сперматогонии) клеток кур и перепелов в экспериментах in vitro. Клетки-мишени трансфицировали посредством электропорации. Эффективность трансфекции оценивали на сортере клеток BD FacsAria III («BD Biosciences», США) по экспрессии маркерного гена eGFP . Доля трансфицированных in vitro эмбриональных фибробластов, ПЗК и сперматогониев кур с нокаутом гена FGF20 достигала соответственно 5,7; 0,9 и 1,2 %, с нокаутом гена HR - 7,4, 0,8 и 1,0 %. Процент эмбриональных фибробластов, ПЗК и сперматогониев перепелов с нокаутом гена FGF20 составил соответственно 6,3; 0,9 и 1,1 %. Геномная ДНК была выделена из трансформированных клеток кур и перепелов и использована для амплификации и секвенирования участков генов FGF20 и HR , в которые были внесены делеции. Показано наличие множественных мутаций в амплифицированных участках ДНК. Полученные данные свидетельствуют об успешности создания систем для нокаута генов FGF20 и HR у кур и FGF20 у перепелов с использованием генетических конструкций на основе вектора pX458.
Бесплатно
Статья научная
Существующая в настоящее время вера в перспективность молекулярных подходов к решению проблемы повышения урожаев, по нашему мнению, избыточна, так как пока нет ни одного сорта, созданного исключительно молекулярными методами. Кроме того, представители эпигенетики справедливо утверждают, что в природе не существует специфических генов продуктивности и урожая, следовательно, невозможно их молекулярное маркирование или геномное редактирование. В этом сообщении мы представляем итоги применения инновационных селекционных технологий, вытекающих из приоритетной российской теории эколого-генетической организации количественных признаков (ТЭГОКП), которая была разработана в процессе выполнения Межведомственной программы ДИАС (изучение генетики признаков продуктивности яровых пшениц в Западной Сибири, 1973-1984 годы). Суть инноваций заключается в следующем: подбор родительских пар осуществляется особым способом на основе глубокого анализа максимально протяженных родословных древ сортов-родителей, взятых в скрещивания; для группы самых урожайных сортов коллекционного питомника выполняется фенотипирование (phenotyping) по семи генетико-физиологическим системам (ГФС), открытым и описанным в процессе развития ТЭГОКП и дающим плюсовые или минусовые вклады в урожай; отбираются генотипы, имеющие хотя бы одну ГФС с максимальным плюсовым вкладом в урожай, и выполняются их скрещивания для совмещения в будущем сорте плюсовых вкладов всех семи ГФС; производятся стабилизирующие пересевы расщепляющихся поколений для устранения эффектов доминирования, сверхдоминирования и гетерозиготного эпистаза (с несколькими насыщениями геномом одного из родителей, имеющего наиболее ценные свойства); после ряда стабилизирующих пересевов гибридной популяции в условиях типичной динамики лим-факторов среды (в годы, типичные по погодным условиям для зоны селекции) отбираются элитные растения. Применив эти новые технологии (2001-2014 годы), мы получили гибридную комбинацию F1 (сорта Казахстанская раннеспелая × Тулунская 12) с 1-кратным последующим насыщением сортом Тулунская 12, из которой выделился сорт Гренада. При этом родители материнской формы гибрида - сорта Казахстанская раннеспелая (Новосибирская 67 × Омская 9), имеющие широкую амплитуду общей адаптивности, показали при смене лим-факторов среды гораздо меньшую степень переопределения вкладов разных ГФС в продуктивность и хорошую комбинационную способность. Созданный на их основе сорт Казахстанская раннеспелая сочетает в себе лучшие проявления признаков родительских сортов. У отцовской и насыщающей формы Тулунская 12 улучшение количественных признаков носит дискретно-накопительный характер за счет генетического многообразия восточно-сибирских генотипов. Отбор элитных растений в типичных агроклиматических условиях дал генотипы более урожайные и имеющие хорошо выраженную пластичность урожаев. Комплексная оценка биотипов, отобранных из этой популяции в F5 по каждой из семи ГФС, вносящих положительный вклад в повышение продуктивности, показала эффективность выполненного нами фенотипирования, что хорошо проявилось у раннеспелой линии Лютесценс 506-11, ставшей впоследствии сортом Гренада. У сорта высокая продуктивность (превышение стандарта на 26-39 %) удачно сочетается с устойчивостью к полеганию, засухоустойчивостью, устойчивостью к предуборочному прорастанию зерна в колосе и качеством зерна (соответствует таковому ценных и сильных сортов). Отличительная особенность созданного сорта - горизонтальная устойчивость к септориозу, пыльной головне, мучнистой росе, красногрудой пьявице, внутристеблевым вредителям. Сорт Гренада много меньше стандарта поражается ржавчинными грибами. Сбор белка у сорта Гренада составляет 628 кг/га, что на 119 кг больше, чем у стандартного сорта. С 21 февраля 2019 года сорт Гренада районирован в России по 9-му (Уральскому) растениеводческому региону, включая Башкирию (около 1 млн га), Челябинскую (1 млн га), Оренбургскую (4 млн га), Курганскую (1 млн га) и Тюменскую (500 тыс. га) области. При выращивании сорта Гренада на этих площадях прибавки урожая должны давать ежегодный экономический эффект около 30 млрд руб.
Бесплатно
