Статьи журнала - Сельскохозяйственная биология
Все статьи: 1632
Статья научная
Липазы, изменяющие количественные и/или качественные характеристики жиросодержащего сырья, широко применяются при решении разнообразных задач в современной пищевой и агропромышленной отраслях. Для обеспечения растущих потребностей в препаратах этих ферментов необходимы высокоэффективные продуценты, особенно проявляющие множественную активность в отношении жиров различного состава и происхождения. Цель работы заключалась в поиске нового высокоактивного дрожжевого продуцента липазы с широкой субстратной специфичностью и оптимизация условий его культивирования. Также в настоящем исследовании получен ферментный препарат, обеспечивающий высокую степень гидролиза различных масел, и охарактеризованы его технологические свойства. У 110 изолятов дрожжевых культур, выделенных из природных источников и полученных из коллекций ФГБОУ ВО МГУПП и ФГБУ ГосНИИгенетика, были изучены липолитические свойства. Качественное определение липазной активности осуществляли на дифференциальной питательной среде с трибутирином и красителем метиловым красным, количественное - в соответствии с модифицированным методом Y. Ota и K. Yamada при pH реакционной смеси 5,5. Из 23 штаммов, обладавших липолитической активностью (ЛА), 12 имели достаточно высокие показатели ЛА - от 2,5 до 7,5 Ед/см3. Из них выбрали изолят М10 с максимальной ЛА. Были изучены морфологические, культуральные и физиолого-биохимические особенности штаммов и выполнена молекулярно-генетическая идентификация высокоактивного изолята. С помощью филогенетического анализа штамм был идентифицирован как C andida parapsilosis (степень гомологии 99 %) и депонирован во Всероссийскую коллекцию промышленных микроорганизмов (ВКПМ ФГБУ ГосНИИгенетика) под номером Y-4055. После проведения УФ-мутагенеза получен высокоактивный мутант C. parapsilosis М10-10, и с применением методов математического планирования подобран состав питательной среды (ПС), оптимальный для культивирования продуцента и биосинтеза фермента (%): горчичное масло - 2,6; дрожжевой экстракт - 1,8; соевая мука - 1; глюкоза - 0,5; Tween 80 - 0,42; СаСО3 - 0,3; КН2РО4 - 0,03; MgSO4 · 7H2O - 0,02. Установлено, что при использовании посевного материала М10-10 в количестве 5 % от объема ПС липаза достигает наибольшей активности в культуральной жидкости к 48 ч ферментации. При глубинном культивировании штамма М10-10 при температуре 30-40 °С и рН питательной среды 5,5-6,5 получен ферментный препарат (ФП) липазы штамма М10-10 со степенью очистки Г20×, ЛА которого составила 30630 Ед/г. Определены оптимальные условия для действия ФП: температура 37 °С и рН 5,5. По активности полученный ФП не уступает коммерческим отечественными и зарубежными аналогам, в том числе препарату Novozym 435 («Sigma-Aldrich», США), имеющему ЛА 24020 Ед/г. Жирнокислотную специфичность препарата липазы определяли при ферментолизе различных растительных масел и анализе липидных продуктов методом газожидкостной хроматографии на хроматографе ShimadzuGC 2010 («Shimadzu», Япония). Модификация растительных масел ферментным препаратом липазы М10-10 Г20× в эмульсии масло/вода позволила достоверно снизить относительное содержание насыщенных жирных кислот (в том числе пальмитиновой и стеариновой) в 2,4; 4,6; 2,9 и 1,5 раза и увеличить относительное содержание полиненасыщенных жирных кислот (в том числе w-3 линоленовой и w-6 линолевой) в 1,5; 1,6; 1,1 и 12 раз соответственно для оливкового, горчичного, подсолнечного и кокосового масел.
Бесплатно
Статья научная
Основная форма углеводов в семенах гороха - крахмал. Соотношение составляющих его полисахаридов амилозы и амилопектина контролируется генетически. В селекции гороха наиболее часто используется рецессивный аллель r локуса RUGOSUS, определяющий повышенное содержание амилозы в крахмале, что фенотипически проявляется мозговой поверхностью семян у овощных сортов. Высокая доля амилозы в крахмале (более 70 %) способствует медленному переходу сахаров в крахмал, что увеличивает период технической спелости зеленого горошка, определяет использование овощного гороха в диетическом питании, а также в качестве сырья при создании биодеградирующих пластмасс и пленок. Сведений об изменчивости содержания амилозы в крахмале у сортов овощного гороха очень мало, а данные о связях этого признака с другими селекционно значимыми свойствами растений в научной литературе отсутствуют. Мы впервые изучили образцы овощного гороха из коллекции ВИР (Всероссийский институт генетических ресурсов растений им. Н.И. Вавилова, г. Санкт-Петербург) и селекционные формы, созданные на Крымской опытно-селекционной станции (Краснодарский край), по составу крахмала в зрелых семенах, сравнив показатели в сезоны вегетации с разными погодными условиями, и выявили связь между количеством амилозы, мелкосемянностью и числом семян в бобе. Цель работы заключалась в изучении полиморфизма овощного гороха по углеводному составу, поиске генотипов с высоким содержанием амилозы в крахмале зрелых семян и анализе связей между составом крахмала семян и другими селекционно значимыми признаками растений. Полевые исследования образцов ( n = 39) проводили в 2015-2016 годах в Краснодарском крае. Анализ содержания крахмала в семенах осуществляли поляриметрически, количество амилозы в крахмале определяли фотоэлектроколориметрическим методом. Выявилась зависимость изучаемых признаков от условий среды. В более благоприятных условиях 2016 года наблюдалось значительное (р
Бесплатно
Углеводный состав слизи из семян льна и его связь с морфологическими признаками
Статья научная
Слизь из семян льна, - ценный продукт для пищевой промышленности и медицины, а также сырье при производстве биокомпозитов. Она образуется во вторичной клеточной стенке эпидермальных клеток оболочки семян и способствует их распространению животными, адгезии с почвой, привлечению почвенных микроорганизмов в ризосфере, а также используется в питании проростка. В слизи льна на полисахариды приходится 83,3 %, на белки - 4,6 %, на зольные вещества - 11,8 %. Для изучения состава углеводов (в отличие от белков) не разработано стандартной методики. Генотип льна существенно влияет на количество и соотношение компонентов слизи. Кроме того, химический состав полисахаридов слизи, получаемой из семян, зависит от способа экстракции. Целью настоящей работы было установление полиморфизма льна ( Linum usitatissimum L.) по углеводному составу слизи, а также оценка связи этого показателя с окраской семян и плейотропным действием контролирующих ее генов. Для выявления закономерностей впервые были использованы линии генетической коллекции с известными генами окраски семян, а также методы многомерной и непараметрической статистики. Исследовали 28 линий и 3 сорта льна. Образцы различались по окраске семян: 15 - c красно-коричневой (дикий тип), 9 - с желтой, 7 - с модифицированной коричневой. Из 8 желтосемянных линий 4 - гомозиготы по гену s1, 4 - по гену YSED1, 5 линий с желтым оттенком семян - гомозиготы по гену pf1. Водную экстракцию слизи проводили в течение 2 ч при 20 °С. Моносахаридный состав полученного раствора слизи (долю арабинозы Ara, ксилозы Xyl, рамнозы Rha, галактуроновой кислоты GalA, фукозы Fuc, галактозы Gal, глюкозы Glc) определяли с помощью газовой хроматографии после лиофильной сушки, метанолиза и силилирования по стандартной методике. Рассчитывали долю разных полисахаридов - скелетной цепи рамногалактуронана 1 (RG1b = 2 ½ Rha), гомогалактуронана (HGA = GalA - Rha), пектина (pect = Rha + GalА), арабиноксилана (AX = Ara + Xyl), а также соотношение сахаров Ara:Xyl и RG1b:AX. В целом по выборке слизь содержала больше пектина (38-64 %), чем арабиноксилана (10-38 %). У большинства линий как максимальное, так и минимальное количество pect было обусловлено содержанием рамногалактуронана 1, за исключением сорта Оршанский 2, имеющего высокое содержание GalA и, соответственно, HGA. Количество AX повышалось за счет удлинения основной цепи (рост доли Xyl), но были линии, где происходило увеличение ветвления (доля Ara) или пропорционально всей молекулы. Соотношение Ara:Xyl, характеризующее степень ветвления AX, составляло в среднем 0,23 (при колебаниях от 0,05 до 0,30). Его экстремальные значения не всегда соответствовали содержанию АХ. Доля RG1b в основном оказалась примерно в 2 раза больше, чем AX, однако у некоторых линий отмечали превышение количества AX относительно RG1b. В целом по выборке галактоза составляла в среднем 15,3 % ( Cv = 21 %) от сахаров слизи, фукоза - 3,5 % ( Cv = 20 %), глюкоза (Glc) - 3,6 %, но ее содержание сильно варьировало (от 1,3 до 11,2 %, Cv = 79 %). Методом главных компонент было выявлено влияние двух факторов: первый показал антагонизм пентозанов (AX), Ara, Xyl с GalA и Gal, второй - антагонизм HGA с Fuc и Ara:Xyl. С помощью рангового U-критерия Манна-Уитни установили, что у коричневых семян доля AX, Ara и Xyl достоверно меньше (вероятность сходства альтернативных групп - p
Бесплатно
Углеродные и кремнезольные наносоставы в защите ярового ячменя от болезней на северо-западе России
Статья научная
Яровой ячмень ( Hordeum vulgare L.) - основная зернофуражная культура, ежегодно занимающая около 40 % посевных площадей на Северо-Западе России. В последние годы в мировой и отечественной науке обозначился явный интерес к использованию в защите растений наноматериалов и нанотехнологий, который обусловлен их уникальными свойствами и высокой эффективностью в низких концентрациях. В настоящей работе впервые показано влияние углеродных и кремнезольных наносоставов на семенную инфекцию, а также поражение растений ярового ячменя корневыми гнилями и листовыми болезнями. Показано, что более сильный защитный эффект проявился при применении наносоставов на сорте ярового ячменя Атаман с более длительным периодом вегетации и большей восприимчивостью к основным болезням. Впервые установлено наличие аддитивного эффекта при комбинированной обработке семян и вегетирующих растений наносоставами с химическими или биологическими фунгицидами с потенциальной возможностью снижения дозировки последних. Нашей целью было изучение эффективности новых композиций на основе углеродных и кремнезольных наноматериалов в защите ярового ячменя от болезней на Северо-Западе Российской Федерации. Исследования проводили на экспериментальной базе Меньковского филиала ФГБНУ АФИ (Гатчинский р-н, Ленинградская обл.) в 2017-2018 годах. На первом этапе исследований в 2017 году была изучена эффективность двух перспективных наносоставов для защиты ярового ячменя от корневых гнилей и листовых болезней. На разных по срокам вегетации сортах Ленинградский и Атаман были заложены два опыта - по обработке наносоставами посевного материала и вегетирующих растений. Кремнезольная композиция НКтэос была синтезирована по оригинальной золь-гель технологии (на основе кислотного гидролиза с последующей поликонденсацией тетраэтилового эфира ортокремниевой кислоты или тетраэтоксисилана, с добавками в золь растворов солей макро- и микроэлементов и допантов - шихты детонационного наноалмаза, легированной бором, или диоксида титана в форме анатаза). Подготовку наносостава на основе производных фуллерена с метионином или треонином осуществляли посредством растворения в воде соединений микроэлементов и добавления 0,001 % (при обработке семян) или 0,00001 % (при некорневой обработке) раствора аминокислотного производного фуллерена С60 с треонином или с метионином. Варианты опыта включали совместное применение наносоставов с химическими и биологическими фунгицидами, а также фунгицидов с кремнийсодержащим хелатным микроудобрением. Зараженность зерна фитопатогенами определяли с использованием питательных сред. Учет развития корневых гнилей проводили в фазы всходов, кущения, выхода в трубку и колошения, листовых болезней - в фазу начала колошения ячменя, далее через 10, 20 и 30 сут. На втором этапе исследований в 2018 году оценивали эффективность технологической схемы применения новых наносоставов в защите ярового ячменя сорта Ленинградский от болезней. Опыт включал два блока: с обработкой наносоставами семенного материала, с обработкой семян и вегетирующих растений. Показано, что изученные наносоставы в чистом виде оказались малоэффективны в защите ярового ячменя от корневых гнилей и листовых болезней. Снижение развития корневых гнилей на раннеспелом сорте Ленинградский не превышало 5,3 %, на сорте Атаман составляло 15,3-57,7 % (p 60 с метионином в большей степени проявляется за счет снижения семенной инфекции и первичных признаков заражения в период появления всходов ячменя. Наилучшим вариантом защиты ярового ячменя от болезней корневой системы и листового аппарата признана комбинированная обработка семян кремнезольным наносоставом и химическим фунгицидом Иншур Перформ, КС в сочетании с 3-кратной обработкой вегетирующих растений наносоставом на основе аминокислотного производного фуллерена С60 с треонином и однократной - химическим фунгицидом Зантара, КЭ. Снижение нормы применения химического препарата целесообразно только в условиях ожидаемого слабого проявления болезней. Высокую биологическую и хозяйственную эффективность, сопоставимую с результатом фунгицидной обработки со 100 % нормой применения препарата, обеспечивало комбинированное использование микроудобрения КХМ-Г и фунгицида (50 % норма применения), а также наносостава на основе аминокислотного производного фуллерена С60 с метионином и фунгицида (50 % норма применения).
Бесплатно
Статья обзорная
Вирусные инфекции представляют серьезную проблему в современном пчеловодстве, приводя к депопуляции пчелиных семей. К настоящему времени у медоносной пчелы Apis mellifera обнаружено около 20 РНК-содержащих вирусов, которые в основном относятся к семействам Dicistroviridae, Iflaviridae, Nodaviridae (О.Ф. Гробов с соавт., 2006; C. Runckel с соавт., 2011). Имеются и ДНК-содержащие вирусы: иридовирус (сем. Iridoviridae ), который потенциально может вызывать гибель пчелиных семей (J.J. Bromenshenk с соавт., 2010), вирус летального паралича тли ( Aphid Lethal Paralysis virus, сем. Dicistroviridae ), вирус большой реки Сиу ( Big Sioux River virus, сем. Dicistroviridae ), вирус озера Синай 1 и 2 ( Lake Sinai Virus strain 1 и 2, сем. Nodaviridae ) (C. Runckel с соавт., 2011). Однако их роль в гибели пчел еще предстоит изучить. Среди известных вирусов пчел наиболее распространены следующие: вирус деформации крыла (deformed wing virus, DWV), вирус острого паралича (acute bee paralysis virus, ABPV), вирус хронического паралича (chronic bee paralysis virus, CBPV), вирус мешотчатого расплода (sacbrood virus, SBV), вирус черных маточников (black queen cell virus, BQCV) и вирус Кашмира (Kashmir bee virus, KBV). Вирусы могут персистировать в организме медоносной пчелы ( Apis mellifera L.) и не вызывать клинических признаков, однако при инфестации пчелиной семьи клещом Varroa destructor, который выполняет роль «проводника» основных вирусных инфекций (D. Tentcheva с соавт., 2004), вирусы становятся высоковирулентными, приводя к гибели отдельных особей или даже целых семей. Паразитирование V. destructor ранее было ограничено видом азиатской пчелы Apis cerana, при этом оба вида ( V. destructor и A. cerana ) находятся в экологическом равновесии. Однако после интродукции A. cerana в ареал A. mellifera клещ V. destructor начал паразитировать на последней (Р.С. Полторжицкая, 2008) и сейчас представляет угрозу популяциям A. mellifera во всем мире. Зарегистрированные за последнее время массовые случаи гибели медоносных пчел, получившие в мировой литературе название «коллапс пчелиных семей» (D. van Engelsdorp с соавт., 2008; R.M. Johnson с соавт., 2009; F. Nazzi с соавт., 2012), связаны со способностью клеща Varroa ослаблять их иммунитет, нарушать метаболизм и активировать латентные вирусные инфекции. Вирусы, попадая в организм пчел алиментарно, в большинстве случаев не приводят к летальному исходу, тогда как при векторной передаче (через укус клеща V. destructor ) вызывают массовую гибель пчел в течение короткого времени. Клещ варроа - облигатный эктопаразит A. mellifera на всех стадиях развития пчелы, поэтому сдерживание заклещеванности служит залогом благополучия пчелосемей. В представленном обзоре рассматривается роль клеща Varroa в трансмиссии вирусов деформации крыла (DWV), острого паралича (ABPV), хронического паралича (CBPV), мешотчатого расплода (SBV), черных маточников (BQCV), кашмирского вируса (KBV), а также их распространение в мире и влияние на жизнедеятельность пчелиных семей. Также затронуты вопросы профилактики вирусных инфекций у пчел. Комплексный подход с применением современных методов борьбы с клещом (A.A. Fedorova с соавт., 2011), селекция пород пчел А. mellifera, устойчивых к клещу, а также обработка пчел против вирусных инфекций позволят в будущем обеспечить стабильное развитие пчелиных семей.
Бесплатно
Статья научная
Агрофизика как самостоятельная научная дисциплина сформировалась благодаря достижениям физики, математики, биологии и почвоведения, обеспечивших переход к агрономии, основанной на измерениях и расчетах факторов роста, развития растений и продуктивности посевов, на вычислениях агроприемов и технологий управления продукционным процессом в агроэкосистеме. В Агрофизическом институте проводятся исследования по компьютерному проектированию агротехнологий и контролю их применения в полевых условиях. Современная концепция точного земледелия предполагает использование прецизионной сельскохозяйственной техники с системами позиционирования и датчиками, географических информационных систем. В то же время она не может быть реализована без развития современных генетико-селекционных подходов, расширяющих возможности точного земледелия (на уровне как популяций, так и индивидуального растения в зависимости от эколого-географических условий), а также ускорения селекционного процесса по выведению сортов для адресного применения в технологиях точного земледелия. Так, в двух экспериментах, различающихся только режимом освещенности и температуры, идентифицировали 99 QTL (quantitative trait loci), определяющих 30 различных агрономически значимых признаков у яровой мягкой пшеницы. По результатам QTL- и однофакторного дисперсионного анализа установлено, что при изменении температурного режима и режима освещенности из 30 оцененных признаков 21 сохранял стабильность и только девять варьировали, что отражало зависимость их проявления от температурного режима и освещенности. Понимание эффектов картированных QTL создает предпосылки для анализа их идентифицированных корреляций и установления взаимодействия QTL-окружающая среда в естественных условиях. Использование этих данных в конкретных эколого-географических условиях способствует реализации генетических детерминант, определяющих проявление и физиолого-генетический контроль хозяйственно ценных признаков.
Бесплатно
Статья научная
Испытывали эффективность микробиологического препарата экстрасол на основе штамма Ч-13 Bacillus subtilis при введении в агроценоз южного чернозема для управления процессами трансформации органического вещества. Показано повышение численности и активности всех ключевых групп микроорганизмов, ответственных за деструкцию лигноцеллюлозных субстратов и их вовлечение в процесс гумусообразования. В составе гумуса возрастает содержание гуминовых кислот первой фракции, увеличивается оптическая плотность всего комплекса гуминовых кислот.
Бесплатно
Статья научная
Проблема воспроизводства поголовья молочного стада в последнее время становится все более острой. Тенденция к его снижению проявляется повсеместно во всех странах с развитым молочным животноводством, а среднее число лактаций по молочному стаду приближается к трем при генетическом потенциале многих пород скота более десяти лактаций. Для решения этой проблемы давно назрела необходимость привлечения самой современной теоретической базы из многих смежных наук. Целью настоящей работы стало теоретическое обоснование первого, ключевого этапа общей концепции управления состоянием здоровья лактирующих коров, предложенной в нашей предыдущей работе (И.М. Михайленко, 2014). На указанном этапе управление заключается в программировании жизненного цикла животных от первой до последней, экономически целесообразной лактации. При этом минимизируется риск отбраковки животных и затрат на их содержание. Такая задача решается впервые в биологической науке. В статье предложены новые динамические модели пожизненных годовых надоев, отражающие возраст животного и потребление питательных веществ в рационах кормления. Важнейшая особенность решения задачи управления жизненным циклом - введение вероятностно-статистических моделей процессов отбраковки коров по состоянию здоровья. Рассматриваются все возможные физиологические состояния коровы, от нетели до последней лактации, и выявляются все потоки и возможные причины отбраковки дойного стада. Эти модели позволяют оценивать риск от возможных потерь поголовья стада, который минимизируется по составам годовых рационов кормления. Разработан алгоритм решения задачи, формирующий последовательность рационов кормления по всем годам жизненного цикла (стратегии кормления молочного скота), которая обеспечивает заданные параметры воспроизводства молочного стада, а также оптимальное число возможных лактаций и оптимальные годовые надои. За счет решения такой задачи достигается нормированное использование лактирующей коровы, обеспечивающее сохранение ее здоровья, при максимально допустимой рентабельности производства молока. В связи с тем, что индивидуальный подход к кормлению коров служит существенным резервом повышения общей рентабельности молочного стада, задача управления жизненным циклом рассматривается как индивидуально, так и в среднем по стаду. Здесь условием для выбора варианта решения задачи служит наличие средств индивидуального контроля за состоянием здоровья животного и дозированием концентрированных кормов и пищевых добавок. Проблема практической реализации предложенной задачи управления в основном связана с отсутствием данных по полномасштабному зооветеринарному мониторингу молочного стада за 10-12 лет, по которым должна осуществляться идентификация математических моделей и апробация алгоритма, разработанного для управления жизненным циклом лактирующих коров.
Бесплатно
Статья научная
Наиболее серьезной агрономической и экономической проблемой картофелеводства остается фитофтороз, вызываемый оомицетом Phytophthora infestans Mont. de Bary. Уникальная скорость эволюции этого патогена и его миграция - основные препятствия при создании сортов картофеля с долговременной устойчивостью к фитофторозу. Лучший способ противостоять такой угрозе - это упреждающая селекция на основе доноров, которые несут гены устойчивости к широкому спектру рас возбудителя. Объединение несколько генов устойчивости к фитофторозу в одном растении (пирамидирование генов) делает устойчивость долговременной. Наиболее перспективным подходом при получении таких доноров служит интрогрессивная селекция, то есть создание межвидовых гибридов картофеля с генами устойчивости, перенесенными из его дикорастущих сородичей - клубненосных видов Solanum L. Молекулярные маркеры, позволяющие надежно различать гены устойчивости разной специфичности и эффективно контролировать их перенос в процессах скрещивания и отбора, резко повышают эффективность интрогрессивной селекции на устойчивость к фитофторозу. Мы исследовали 39 сложных гибридов, которые были получены во Всероссийском НИИ картофельного хозяйства им. А.Г. Лорха (Московская обл.), Всероссийском институте генетических ресурсов растений им. Н.И. Вавилова (г. Санкт-Петербург) и Всероссийском НИИ защиты растений (г. Санкт-Петербург) с участием 16 клубненосных видов Solanum и поддерживаются в виде клонов. Каждый из этих клонов несет генетический материал, полученный от 2-8 дикорастущих видов - источников устойчивости к фитофторозу. Большинство клонов из года в год проявляют высокую устойчивость к фитофторозу в полевых испытаниях в условиях естественного заражения и в лабораторных исследованиях при инфицировании отделенных листьев высоковирулентным и агрессивным изолятом P. infestans. SCAR (sequence-characterized amplified region) маркеры, которые представляют собой фрагменты R генов расоспецифичной (вертикальной) устойчивости к фитофторозу, найденных у различных видов Solanum, были использованы для изучения клонов межвидовых гибридов. С устойчивостью клонов к фитофторозу сопоставили сведения о присутствии SCAR маркеров шести R генов - R1 (5-я хромосома), R2 / Rpi-blb3 (4-я хромосома), R3a и R3b (11-я хромосома), RB / Rpi-blb1 = Rpi-sto1 (8-я хромосома) и Rpi-vnt1.3 (9-я хромосома). Сравнение показателей у клонов межвидовых гибридов и сортов картофеля, не содержащих маркеров R генов, свидетельствует о значимом вкладе R генов в общую устойчивость растений картофеля к фитофторозу. При этом увеличение числа маркеров R генов в одном растении сопровождалось существенным повышением устойчивости к фитофторозу. Можно ожидать, что применение молекулярных маркеров для пирамидирования R генов в процессе гибридизации обеспечит направленную интрогрессивную селекцию и ускорит получение сортов картофеля с долговременной устойчивостью к фитофторозу, которые будут способны сохранять продуктивность даже при значительных изменениях в популяциях P. infestans.
Бесплатно
Урожайность горохоовсяной смеси под влиянием ультрамикроэлементов
Статья научная
Обсуждается роль ультрамикроэлементов в повышении урожайности сельскохозяйственных культур. Приведены эмпирические формулы и интервалы допустимого содержания, а также дозы ультрамикроэлементов при внесении в почву и некорневой обработке растений горохоовсяной смеси.
Бесплатно
Статья научная
Изучали особенности формирования урожая и качество зерна у яровой мягкой пшеницы сорта Кинельская 59 в зависимости от способа обработки почвы, уровня минерального питания и применения комплексного биопрепарата Альбит в условиях лесостепи Среднего Поволжья. Определили влияние изучаемых факторов на технологические и хлебопекарные свойства зерна, провели общую хлебопекарную оценку муки и зерна.
Бесплатно
Урожайность и качество плодов Malus domestica Borkh. под влиянием новых органоминеральных удобрений
Статья научная
Одним из наиболее перспективных методов повышения урожая и качества сельскохозяйственной продукции служит использование экологически чистых соединений, таких как природные биостимуляторы. Применение органоминеральных питательных комплексов способствует значительному повышению адаптивных свойств растений и, как следствие, увеличению продуктивности и улучшению качества урожая. В настоящей работе впервые показана эффективность использования новых органоминеральных удобрений в качестве дополнительных элементов технологии при возделывании яблони в почвенно-климатических условиях Орловской области. Цель работы - изучить влияние новых органоминеральных удобрений на урожай и качество плодов яблони до и после длительного хранения. Испытания природного растительного комплекса Белый Жемчуг (ПРК БЖ) (ООО «Группа Компаний АгроПлюс», Россия) проводили на опытном участке Всероссийского НИИ селекции плодовых культур в 2021-2022 годах. Фитомодулятор ПРК БЖ Универсальный (БЖУ) Антифриз представлял собой суспензию группы минералов природного происхождения с содержанием концентрата экстрактов хвои ели, сосны, сибирской пихты. Фитокорректор ПРК БЖ Дрип Ca + Mg - это экстракт вегетативной массы океанической биофлоры на органоминеральной основе. Объектом изучения был триплоидный сорт яблони ( Malus domestica Borkh.) Синап орловский позднезимнего срока созревания, плоды которого предрасположены к загару и горькой ямчатости. Опытный сорт яблони был привит на среднерослом подвое 54-118. Схема размещения деревьев в саду 6½3 м. Опыт закладывали на участке 2013 года посадки с агросерыми лесными почвами с содержанием гумуса 3-4 %, мощностью гумусового горизонта 30-35 см. В междурядьях использовалось естественное залужение, в приствольных полосах - гербициды. Агротехника общепринятая для культуры. В ранневесенний период проводили 2-кратную некорневую обработку растений 1,0 % раствором ПРК БЖУ Антифриз. Последующую обработку осуществляли весной в фенофазу закрытого соцветия баковой смесью 1,0 % раствор ПРК БЖУ Антифриз + 1,0 % раствор ПРК БЖ Дрип Са + Mg. В летний период листья 4-кратно обрабатывали препаратами. В контрольном варианте опыта обработку не проводили. Учет урожая (в кг) осуществляли с каждого дерева посредством взвешивания в период съемной зрелости плодов. Оценивали товарные качества, химический состав и лежкость плодов. Хранили плоды в холодильном шкафу ШХ CV114-S («Polair», Россия) в течение 211 сут при +2 °С. Содержание кальция и магния определяли трилонометрическим методом на пламенном фотометре M 410 («Sherwood Scientific, Ltd.», Великобритания), калий и фосфор - после сухого озоления и растворения золы в 20 % соляной кислоте согласно методическим рекомендациям. Было выявлено, что комплексное применение органоминерального удобрения линии ПРК БЖ значительно повышало урожайность (на 72,5 %) и среднюю массу плода (на 20,3 г) опытного сорта за счет оптимизации питательного режима растений. К тому же некорневые обработки благоприятно влияли на потребительские и товарные качества плодов как на момент съема, так и после длительного хранения. Обработки баковой органоминеральной смесью улучшали вкусовые качества плодов сорта яблони Синап орловский за счет увеличения количества сахарозы (на 25,6 %) и аскорбиновой кислоты (на 20,5 %) по сравнению с контролем. Обработка растений способствовала получению близкого к оптимальному соотношения (K + Mg)/Ca - 11,2 у.е. В опытном варианте был установлен более высокий выход товарных плодов (на 14,8 %) по сравнению с контролем. Также было получено в 3 раза меньше отходов. Применение природных растительных комплексов позволило снизить заболеваемость горькой ямчастостью: при длительном хранении отмечено в 2 раза меньше пораженных плодов. Степень поражения плодов загаром оказалась меньше в 2,5 раза. Снизилось число микробиологических повреждений. Дегустационная оценка обработанных плодов составляла 4,7 балла (внешний вид), 4,9 балла (вкус). Проведенные нами испытания новых органоминеральных препаратов линии ПРК Бел
Бесплатно
Статья научная
Для борьбы с фитофторозом и ризоктониозом картофеля ( Solanum tuberosum L.) используют химические фунгициды. Однако в связи с многократными обработками фунгицидами резистентность фитопатогенов к ним повышается. Альтернативой химическим фунгицидам служат биофунгициды. Использование штаммов эндофитных бактерий рода Bacillus перспективно для разработки на их основе новых биофунгицидов. Эндофиты, находясь внутри растений, имеют преимущество во взаимодействиях с ними по сравнению с бактериями, занимающими другие экологические ниши. В настоящей работе впервые установлена эффективность экспериментальных образцов препаратов на основе штаммов эндофитных бактерий рода Bacillus при выращивании сортов картофеля, различающихся по устойчивости к фитофторозу, в условиях северо-запада Российской Федерации. Целью работы было изучение влияния экспериментальных образцов препаратов на основе штаммов эндофитных бактерий Bacillus thuringiensis W65 и Bacillus amyloliquefaciens Р20 на урожайность картофеля и поражаемость растений ризоктониозом и фитофторозом. Эндофитные штаммы Bacillus были выделены из внутренних тканей картофеля ( Solanum tuberosum L.) сорта Сударыня, устойчивого к раку картофеля. При росте на агаризованных средах они обладали антагонистической активностью к фитопатогенам - возбудителям фитофтороза Phytophthora infestans (Mont. de Bary) и ризоктониоза Rhizoctonia solani (Kühn.). Полевые мелкоделяночные опыты были проведены в 2020-2021 годах на опытном поле ФГБНУ Ленинградский НИИ сельского хозяйства «Белогорка» (д. Белогорка, Ленинградская обл., Гатчинский р-н). Схема опыта включала следующие варианты: чистый контроль (без обработок); химический контроль - обработки химическими фунгицидами Селест Топ, КС («Сингента», Россия), Манкоцеб, СП («Агрорус и Ко», Россия), Рапид Дуэт, СП («Агрорус и Ко», Россия), Инфинито, КС («Bayer Crop Science», Германия), Зуммер, КС («ООО «КРОПЭКС», Россия) и десикантом Голден Ринг («Агро Эксперт Груп», Россия); биологический контроль - БисолбиСан, Ж («БИСОЛБИ ИНТЕР», Россия), биофунгицид на основе штамма ризосферных бактерий Bacillus subtilis Ч-13; экспериментальные образцы препарата на основе штаммов B. thuringiensis W65 и B. amyloliquefaciens Р20. Выращивали сорта картофеля с различной устойчивостью к фитофторозу - Чароит (устойчивый) и Гусар (восприимчивый). Оценивали динамику роста и развития растений, урожайность и поражаемость ризоктониозом и фитофторозом. Статистическую обработку полученных результатов (расчеты средних и их стандартных ошибок, дисперсионный анализ ANOVA, тест Дункана) проводили с использованием программы Statistica 10 («StatSoft, Inc.», США). При инокуляции экспериментальными образцами препаратов на основе штаммов B. amyloliquefaciens Р20 и B. thuringiensis W65 продолжительность цветения растений картофеля увеличилась на 8-13 сут по сравнению с контролем. Урожайность клубней также увеличилась на 7,9-14,6 % (p function show_abstract() { $('#abstract1').hide(); $('#abstract2').show(); $('#abstract_expand').hide(); }
Бесплатно
Урожайность посевов яровой мягкой пшеницы в условиях засухи под влиянием регуляторов роста
Статья научная
В полевых крупноделяночных опытах в условиях Предбайкалья оценивали эффективность применения обработки семян яровой пшеницы регуляторами роста. Обсуждается возможность стимуляции роста корней и микосимбиотрофизма биологически активными веществами при возделывании яровой пшеницы в засушливых условиях.
Бесплатно
Статья научная
В течение 20 лет изучали влияние ряда абиотических и агрогенных факторов (метеоусловия, сочетания различных доз и видов удобрений) на урожайность зеленого листа у растений чая сорта Колхида, а также эффективность применения удобрений. Установлено, что азотные удобрения обусловливают формирование стабильной продуктивности как молодой, так и полновозрастной чайной плантации (эффективные дозы - соответственно 90-180 и 200-400 кг д.в./га) на фоне применения фосфорных и калийных удобрений в диапазоне доз соответственно 60-180 и 50-150 кг д.в./га.
Бесплатно
Статья научная
Технологии гаметной селекции, широко используемые в конце XX—начале XXI века при отборе на адаптивность, нуждаются в улучшении. В представленной работе показаны возможности усовершенствования селекции по спорофиту посредством введения этапа пребридинга, позволяющего определить наследуемость основных характеристик томата, предназначенного для узкостеллажной гидропоники. Установлено, что основные признаки продуктивности (среднее число плодов и средняя масса одного плода) наследуются по материнской линии. Из 63 коллекционных образцов томата отобраны 24 материнских формы, которые смогут передать указанные признаки гибридному потомству.
Бесплатно
Статья научная
В препаратах потивирусов белок оболочки (БО) обычно гетерогенен по молекулярной массе из-за частичного протеолиза N-концевого домена, происходящего, как считается, в процессе препаративного выделения и хранения вирусного препарата под действием клеточных протеаз, которые высвобождаются при гомогенизации растительных тканей и контаминируют очищенный препарат. Неупорядоченный N-домен БО вируса оспы сливы ( Plum pox virus, PPV) длиной около 100 аминокислот экспонирован на поверхности вирусной частицы. Он содержит вирус- и штамм-специфичные эпитопы и является самой изменчивой частью молекулы БО. Деградация иммунодоминантного N-терминального домена затрудняет получение вирус-специфических антисывороток и штамм-специфических моноклональных антител и иммунохимический анализ вирусных изолятов. PPV считается самым вредоносным вирусным патогеном косточковых культур. Иммунохимические методы играют важнейшую роль в его диагностике, идентификации штамма, работе по получению устойчивых сортов, а также в эпидемиологических исследованиях и разработке превентивных мер по ограничению распространения этого вируса в насаждениях косточковых культур. Анализ БО PPV методами электрофореза в полиакриламидном геле, иммуноэлектронной микроскопии и вестерн-блота с моноклональными антителами 5В и 4DG5 соответственно к универсальному и PPV-D-специфичному эпитопам показал, что в очищенном вирусном препарате содержатся три типа субъединиц: полноразмерный БО и продукты частичного протеолиза БО с молекулярной массой 31 и 28 кДа. Три зоны БО PPV с аналогичной или близкой молекулярной массой регулярно выявлялись также при анализе экстрактов из свежих зараженных листьев табака Nicotiana benthamiana и ряда косточковых культур (персика, сливы и алычи), гомогенизированных непосредственно в буфере для нанесения образца, методом вестерн-блота с антителами к универсальному эпитопу. Эти результаты позволяют предположить, что протеолиз БО может происходить уже в зараженных клетках. Нами разработан усовершенствованный протокол препаративного выделения PPV, основанный на сочетании двух оригинальных методик (H.J. van Oosten, 1972; S. Lain с соавт., 1988). Процедура включает накопление вируса в растениях табака Nicotiana benthamiana, его экстракцию из зараженных листьев нейтральным HEPES-буфером, инкубацию экстракта, осветленного низкоскоростным центрифугированием, с 5 % Тритоном Х-100, ультрацентрифугирование на 20 % сахарозной подушке и очистку вируса посредством ультрацентрифугирования в градиенте концентрации сахарозы (10-40 %) в 0,1 М натрий-боратном буфере (рН 8,2). Метод обеспечивает выход очищенного вируса до 10 мг из 100 г свежих листьев. Вирусные частицы содержат преимущественно полноразмерный БО. Высокий выход обусловлен, по-видимому, эффективной экстракцией вируса с помощью HEPES-буфера, а также отсутствием потерь после осветления экстракта, его обработки Тритоном Х-100 и ультрацентрифугирования на сахарозной подушке. Применение Тритона Х-100 в указанной концентрации приводит к более полному отделению вируса от мембранных комплексов и солюбилизации агрегатов вирусных частиц, что повышает выход вируса. Использование таких вирусных препаратов для иммунизации животных может способствовать получению высокоспецифичных антисывороток и моноклональных антител для диагностики и иммунохимического анализа PPV
Бесплатно
Другой
Разработан метод, позволяющий выделять до 2 мг высокоочищенного препарата вируса А картофеля (АВК) из 40 г зараженных листьев Nicotians clevelandii. Получена высокоспецифичная кроличья антисыворотка к этому препарату АВК и разработана тест-система для диагностики АВК в «сэндвич»-варианте иммуноферментного анализа с антителами, меченными пероксидазой хрена. При использовании предложенной тест-системы АВК выявляется в концентрации 8-16 нг/мл. Система пригодна для лабораторной диагностики АВК при контроле качества и сертификации семенного картофеля.
Бесплатно
Статья научная
Современный селекционный процесс предусматривает создание сортов и гибридов с учетом их реакции на воздействие внешних факторов и технологию выращивания, что обеспечивает максимальный выход товарной продукции и высокую рентабельность овощеводства. Предбридинговая селекция должна базироваться на анализе воздействия того или иного абиотического фактора на урожайность и товарность конкретного образца в определенных условиях выращивания. В защищенном грунте перец сладкий ( Capsicum annuum L.) культивируют традиционным способом на тепличных грунтах и на малообъемных почвенных или искусственных субстратах с капельным поливом. Основные преимущества малообъемной технологии - экономия затрат труда и субстрата, улучшение фитосанитарных условий, повышение культуры производства. В настоящей работе мы изучили реакцию различных генотипов перца сладкого на изменение основных абиотических факторов с целью создания исходного материала для получения конкурентоспособных сортов и гибридов в условиях малообъемной технологии. Исследования проводили в 2008-2014 годах во Всероссийском НИИ селекции и семеноводства овощных культур (Московская обл.). В качестве материала использовали сорта, селекционные и коллекционные образцы перца сладкого. Стандартом служил гибрид F1 Раиса. Опытные растения выращивали на субстрате, который включал верховой сфагновый торф с добавлением известковых материалов и минеральных удобрений. Концентрация питательного раствора при поливе сеянцев соответствовала рекомендованным нормам. В производственных отсеках теплицы условия выращивания были частично контролируемыми. Регистрацию основных параметров внешней среды проводили непрерывно в течение всего периода вегетации с помощью автоматизированного комплекса климат-контроля KISTOCK KH-100 (Франция). Температуру почвы измеряли лабораторными ртутными термометрами. Описание и оценку образцов по урожайности плодов проводили по системе UPOV (Union Internationale pour la protection des obtentions végétales, Франция). Установлено, что самые неблагоприятные условия по сочетанию внешних факторов складывались в начале (февраль-май) и конце (сентябрь-ноябрь) вегетации, независимо от года исследований, что приводило к снижению товарности урожая. Нетоварная часть при этом состояла из нестандартных (с израстаниями, деформациями, искривлениями, пуфики и т.д.) и больных плодов, в основном пораженных вершинной гнилью. Образцы перца по реакции на неблагоприятные факторы среды были разделены на восприимчивые, слабовосприимчивые и устойчивые, наиболее типичными представителями, которых оказались соответственно образцы Агаповский, Элиза и Желтый букет. Снижение товарности у восприимчивого сорта Агаповский в условиях малообъемной гидропоники относительно устойчивого сорта Желтый букет в среднем составляло 40 %. Наиболее важными факторами, определяющими получение стандартной продукции перца сладкого, оказались среднесуточная температура, разница (перепады) дневных и ночных температур, относительная влажность воздуха и их сочетание. Изменение интенсивности освещения оказывало менее значимое влияние на товарность и выступало как дополнительный негативный фактор в сочетании с другими параметрами среды у сортов с низкой адаптивной способностью. Зависимость между величиной нестандартной части урожая, поражением плодов вершинной гнилью и различными параметрами микроклимата была cортоспецифична. Так, у восприимчивых и слабовосприимчивых сортов появление нестандартных плодов в первую очередь было обусловлено пониженной влажностью воздуха (при r от -0,65 до -0,72), тогда как в группе устойчивых образцов - высокими значениями перепада дневных и ночных температур воздуха ( r > 0,70). В отношении вершинной гнили плодов характер и количество значимых корреляционных связей имели более выраженную сортовую специфику. Но у всех образцов вершинную гниль провоцировали резкие перепады температуры, причем сопряженность этого фактора с появлением гнили оказалась положительной и более тесной у восприимчивых образцов ( r = 0,65-0,75). Таким образом, при создании сортов и гибридов перца сладкого в условиях малообъемной технологии в первую очередь необходимо отбирать исходный материал с широкой нормой реакции на температурный фактор и высокой устойчивостью к пониженной влажности воздуха.
Бесплатно
Устойчивость гуара Cyamopsis tetragonolоba (L.) Taub. к вредным организмам
Статья обзорная
Гуар Cyamopsis tetragonoloba (L.) Taub. - тропическая однолетняя бобовая культура многоцелевого использования, перспективная для выращивания на юге России. В представленном обзоре обсуждается проблема устойчивости генетических ресурсов гуара к болезням и вредителям. Наиболее вредоносные болезни C. tetragonoloba - альтернариозная пятнистость (возбудитель Alternaria cyamopsidis Rangaswami & Rao) и бактериоз ( Xanthomonas axonopodis pv. cyamopsidis (Patel) Vauterin). Повсеместному и быстрому распространению заболеваний способствует сохранение инфекции в семенах. Устойчивость гуара к A. cyamopsidis не связана с анатомо-мор-фологическими особенностями растений. Степень поражения листьев альтернариозом зависит прежде всего от инсоляции, минимальной температуры воздуха, количества осадков и относительной влажности воздуха в вечернее время (M.S. Saharan с соавт., 2004). Устойчивость гуара к бактериозу контролируется олигогенно (P.S.K. Anil с соавт., 2012). Для X. axonopodis pv...
Бесплатно
