Статьи журнала - Сельскохозяйственная биология

Все статьи: 1632

Устойчивость к болезням, продуктивность и содержание фотосинтетических пигментов в листьях яровой мягкой пшеницы (Triticum aestivum L.) под влиянием полифункциональных биопрепаратов и комплексов на основе микроорганизмов и хитозана

Устойчивость к болезням, продуктивность и содержание фотосинтетических пигментов в листьях яровой мягкой пшеницы (Triticum aestivum L.) под влиянием полифункциональных биопрепаратов и комплексов на основе микроорганизмов и хитозана

Новикова И.И., Попова Э.В., Колесников Л.Е., Колесникова Ю.Р., Чекурова С.С.

Статья научная

Использование полезных микроорганизмов и биологически активных молекул составляет основу современной концепции фитосанитарной оптимизации агроэкосистем. Усиление защитных свойств препаративных форм, в состав которых входят антагонисты фитопатогенов и хитозан, обусловлено способностью полисахарида хитозана индуцировать системную болезнеустойчивость растений. Кроме того, полифункциональные композиции с множественным механизмом действия, эффективные против широкого спектра фитопатогенов, могут положительно влиять на функциональное состояние растений, в том числе на их фотосинтетическую активность, количественные и качественные изменения всей пигментной системы, которые часто отражают характер адаптивных реакций при стрессе. Однако исследования изменений фотосинтетического аппарата во взаимосвязи с болезнеустойчивостью и продуктивностью растений под влиянием таких композиций крайне немногочисленны. В настоящей работе впервые показано, что полифункциональные комплексы Витаплан, КЖ + Хитозан II и Витаплан, КС + Хитозан II существенно повышают продуктивность и болезнеустойчивость пшеницы, при этом содержание хлорофиллов a и b в листовых пластинках также оказалось наибольшим. Соотношение содержания хлорофиллов a + b и каротиноидов, служащее одним из показателей стрессоустойчивости растений, было максимальным при применении комплекса Витаплан, КЖ + Хитозан II. Цель нашего исследования - оценить потенциальную продуктивность пшеницы по морфометрическим показателям развития растений, их поражаемость наиболее вредоносными болезнями (корневая гниль, бурая и желтая ржавчины, мучнистая роса, септориоз) и содержание хлорофиллов a, b, каротиноидов в листьях при применении полифункциональных биопрепаратов и комплексов, объединяющих полезные свойства микроорганизмов - антагонистов фитопатогенов и активатора болезнеустойчивости растений хитозана. Семена мягкой яровой пшеницы ( Triticum aestivum L.) сорта Ленинградка 6 (к-64900, коллекция ВИР) перед посевом обрабатывали биопрепаратами на основе штаммов Bacillus subtilis ВКМ В-2604D и B. subtilis ВКМ В-2605D Витаплан, СП, Витаплан, КЖ и комплексами Витаплан, КЖ + Хитозан II, Витаплан, КС + Хитозан II. В полевых условиях этими же препаратами опрыскивали вегетирующие растения в сравнении с контролем без обработки. В целом использованные комплексы оказались эффективнее биопрепаратов на 16,2 %. Применение полифункциональных композиций существенно (при р function show_abstract() { $('#abstract1').hide(); $('#abstract2').show(); $('#abstract_expand').hide(); }

Бесплатно

Устойчивость к пиренофорозу (Pyrenophora tritici-repentis) у сортов озимой мягкой пшеницы (Triticum aestivum L.), возделываемых на территории Тамбовской области

Устойчивость к пиренофорозу (Pyrenophora tritici-repentis) у сортов озимой мягкой пшеницы (Triticum aestivum L.), возделываемых на территории Тамбовской области

Коваленко Н.М., Зеленева Ю.В., Судникова В.П.

Статья научная

Тамбовская область входит в состав Центрально-Черноземного региона с высокоразвитым зерновым производством. В структуре посевных площадей зерновые составляют 50-55 % пашни. Урожайность, валовые сборы и качество зерна в регионе существенно варьируют и определяются многими факторами, в том числе поражением растений грибными фитопатогенами. Гриб Pyrenophora tritici-repentis - возбудитель пиренофороза, или желтой пятнистости, опасной болезни пшеницы, которая быстро прогрессирует в зернопроизводящих странах. Внедрение в сельскохозяйственное производство устойчивых к болезням сортов - экономически выгодный и экологически безопасный метод защиты растений, повышающий эффективность химических и агротехнических мероприятий. В настоящей работе при изучении расового состава популяции P. tritici-repentis на территории Тамбовской области впервые идентифицированы пять рас патогена. При этом преобладали расы, продуцирующие PtrToxС, реже встречались расы с экзотоксином, кодируемым геном ToxA . Кроме того, впервые отобраны восемь сортов пшеницы, которые обладали высокой устойчивостью к фитопатогену в полевых и лабораторных условиях, также подтвердилась их невосприимчивость к PtrToxА при молекулярном скрининге. Цель работы - проанализировать коллекцию изолятов Pyrenophora tritici-repentis из тамбовской популяции 2022 года по расовому составу, оценить устойчивость сортов озимой мягкой пшеницы к возбудителю желтой пятнистости, а также идентифицировать в генотипе сортов доминантный/рецессивный аллель гена Tsn1 . Материалом для исследований служили 28 сортов озимой мягкой пшеницы ( Triticum aestivum L.). Из них 20 были допущены к использованию в 2022 году: Антонивка, Безенчукская 380, Бирюза, Доминанта, Дон 93, Донэра, Донской Сюрприз, Звонница, Изюминка, Инна, Липецкая звезда, Льговская 4, Мироновская 100, Мироновская 808, Московская 39, Московская 40, Московская 56, Одесская 200, Синтетик, Скипетр. Остальные 8 сортов - Косовица, Круиз, Лагуна, Латыневка, Льговская 167, Престиж, Проза, Спартак - не районированные . Устойчивость сортов пшеницы к P. tritici-repentis оценивали в лабораторных условиях в 2022 году по общепринятой методике. Инфекционный материал принадлежал популяции гриба, собранной в Тамбовской области. Выделение моноконидиальных изолятов P. tritici-repentis из 19 пораженных образцов озимой мягкой пшеницы в чистую культуру на питательную среду V4 позволило получить 68 изолятов. Реакцию проростков пшеницы на инокуляцию суспензией P. tritici-repentis оценивали на 5-6-е сут. Расовый состав популяции P. tritici-repentis изучали по международной методике с использованием набора дифференциаторов, состоящего из сорта Glenlea и линий 6В365, 6В662 - идентификаторов токсинов PtrToxA, PtrToxC и PtrToxB, по реакции листьев (некроз/хлороз) на внедрение фитопатогена. Полевая оценка была дана сортам пшеницы на стационарном участке Среднерусского филиала ФНЦ им. И.В. Мичурина (Тамбовская обл., Тамбовский р-н) в 2020-2022 годах. Сорта оценивали на естественном инфекционном фоне. Геномную ДНК из листьев 5-суточных проростков пшеницы выделяли стандартным методом СТАВ/хлороформ. После количественной оценки концентрацию ДНК нормализовали до 30 нг/мкл для проведения ПЦР. Скрининг изолятов на присутствие доминантного или рецессивного аллеля Tsn1 / tsn1 проводили с использованием праймеров Xfcp623F/Xfcp623R. Среди изолятов P. tritici-repentis , выделенных из образцов озимой мягкой пшеницы на территории Тамбовской области, были распространены три расы, из которых раса 4 не продуцировала токсины PtrToxA, PtrToxB и PtrToxС, раса 3 продуцировала токсин PtrToxС, раса 1 - PtrToxA и PtrToxС. К редким были отнесены расы 8 (PtrToxA, PtrToxB и PtrToxС) и 2 (PtrToxA). Расы 5 (PtrToxB), 6 (PtrToxB и PtrToxС) и 7 (PtrToxA и PtrToxB) в популяции отсутствовали. Раса 3, продуцирующая экзотоксин, кодируемый геном ToxС , имела наибольшую представленность в популяции P. tritici-repentis на территории Тамбовской области, реже отмечали расы, продуцирующие PtrToxА . С практической

Бесплатно

Устойчивость линий мягкой пшеницы с генетическим материалом видов рода Triticum к грибным болезням

Устойчивость линий мягкой пшеницы с генетическим материалом видов рода Triticum к грибным болезням

Орловская О.А., Вакула С.И., Хотылева Л.В.

Статья научная

Потери урожая Triticum aestivum L. в результате поражения фитопатогенами в годы эпифитотий могут достигать 40-80 %. Дикие и культурные сородичи мягкой пшеницы служат перспективными источниками расширения генетического разнообразия современных сортов по локусам устойчивости. В настоящей работе на основании многолетнего мониторинга в условиях естественного инфекционного фона Беларуси впервые были показаны различия в степени поражения грибными патогенами линий пшеницы, созданных с использованием видов Triticum dicoccoides , T. dicoccum , T. durum , T. kiharae . Нашей целью было изучение устойчивости к мучнистой росе (возбудитель Blumeria graminis ), септориозу (возбудитель Zymoseptoria tritici ) и бурой ржавчине (возбудитель Puccinia triticina ) у линий мягкой пшеницы с интрогрессией генетического материала видов рода Triticum на естественном инфекционном фоне. В исследование были включены 30 интрогрессивных линий, полученных в Институте генетики и цитологии НАН Беларуси от скрещивания сортов мягкой пшеницы Рассвет, Саратовская 29, Фестивальная, Chinese Spring, Белорусская 80, Pitic S62 с образцами тетраплоидных видов T. dicoccoides , T. dicoccum , T. durum (ААВВ , 2 n = 28) и гексаплоидного искусственно синтезированного вида T. kiharae (AtAtGGDD, 2 n = 42). Образцы чужеродных доноров получали из коллекции ВИР (г. Санкт-Петербург, Россия). Из 30 изученных линий 12 были созданы с участием образца T. durum , 7 - с T. dicoccoides , 6 - с T. kiharae , 5 - с T. dicoccum . Устойчивость гибридных линий пшеницы и их родительских форм к мучнистой росе, септориозу и бурой ржавчине оценивали в условиях естественного инфекционного фона на экспериментальных полях Института генетики и цитологии НАН Беларуси в 2012, 2014-2016, 2018, 2019 годах по шкале Гешеле. Степень поражения флаг-листа в фазу молочно-восковой спелости служила показателем устойчивости: 0-5 % - высокоустойчивые растения, 5-10 % - устойчивые, 10-15 % - среднеустойчивые, 15-25 % - средневосприимчивые, 25-40 % - восприимчивые, более 40 % - высоковосприимчивые. Для статистической обработки данных использовали программный пакет Statistica 10.0 (критерий Краскела-Уоллиса, диаграммы размаха, двухфакторный дисперсионный анализ). В период наблюдений степень поражения восприимчивого сорта яровой мягкой пшеницы Thatcher возбудителем B. graminis составляла 40-60 %, Z. tritici - 15-25 % . В условиях естественного инфекционного фона Беларуси P. triticina , вызывающий листовую ржавчину пшеницы, был выявлен только в 2012 и 2014 годах (степень поражения восприимчивого контроля составила 50 %). Дисперсионный анализ подтвердил различия средней степени поражения растений пшеницы грибными патогенами в погодных условиях шести сезонов (p function show_abstract() { $('#abstract1').hide(); $('#abstract2').show(); $('#abstract_expand').hide(); }

Бесплатно

Устойчивость образцов яровой и озимой пшеницы к желтой пятнистости листьев в условиях Нижнего Поволжья

Устойчивость образцов яровой и озимой пшеницы к желтой пятнистости листьев в условиях Нижнего Поволжья

Маркелова Т.С., Иванова О.В.

Статья научная

Описаны биологические особенности развития желтой пятнистости, приведены сведения о распространении и вредоносности этого заболевания в Поволжье. Выполнен скрининг 1058 коллекционных образцов из мировой коллекции ВИР, коллекции Всероссийского НИИ фитопатологии, Международного центра улучшения кукурузы и пшеницы (Centro Internacional de Mejoramiento de Maíz y Trigo — CIMMYT, El Batan, Мексика) и Международного центра по сельскохозяйственным исследованиям в засушливых регионах (International Center for Agricultural Research in the Dry Areas — ICARDA, Aleppo, Cирия), а также селекционных центров России — Краснодарского НИИ сельского хозяйства, Всероссийского НИИ зерновых культур, Донского НИИ сельского хозяйства, Самарского НИИ сельского хозяйства. Из протестированных образцов 4 % проявили высокую устойчивость, 6 % — умеренную и 90 % сильно поражались патогенном. Выявлены высокоэффективные источники устойчивости к заболеванию, необходимые для успешной селекции на иммунитет.

Бесплатно

Устойчивость ооцитов коров к возрастным изменениям после воздействия лютеотропных факторов во вторую фазу культивирования до стадии метафазы II

Устойчивость ооцитов коров к возрастным изменениям после воздействия лютеотропных факторов во вторую фазу культивирования до стадии метафазы II

Лебедева И.Ю., Сингина Г.Н., Шедова Е.Н., Лопухов А.В., Митяшова О.С.

Статья научная

После завершения первого деления мейоза в ооцитах у разных видов млекопитающих, включая крупный рогатый скот (КРС), резко активизируются процессы старения, которые негативно влияют на качество созревших яйцеклеток и их способность к эмбриональному развитию после оплодотворения. Как известно, эндогенный прогестерон (Р4) играет важную роль в поддержании жизнеспособности ооцитов коров, причем его продукция окружающими клетками кумулюса значительно возрастает в завершающий период созревания женских гамет от метафазы I до метафазы II (MII). Однако влияние Р4 и двух его основных стимуляторов - пролактина (ПРЛ) и лютеинизирующего гормона (ЛГ) во время созревания ооцитов на их последующую резистентность к возрастным трансформациям до сих пор не изучено. Нами впервые проведено сравнение аномальных изменений хромосом на стадии MII, а также апоптотической дегенерации ооцитов, дозревших при воздействии Р4, ПРЛ и ЛГ в отсутствие и в присутствии клеток гранулезы, в процессе последующего пролонгированного культивирования яйцеклеток...

Бесплатно

Устойчивость рассады декоративных растений к кратковременному холодовому стрессу при воздействии узкоспектрального света

Устойчивость рассады декоративных растений к кратковременному холодовому стрессу при воздействии узкоспектрального света

Кондратьева В.В., Воронкова Т.В., Олехнович Л.С., Бидюкова Г.Ф., Енина О.Л., Шелепова О.В.

Статья научная

Узкоспектральный свет светодиодных ламп в сочетание с естественным освещением изменяет направленность и интенсивность метаболических процессов в растении, что позволяет ему адаптироваться к меняющимся условиям внешней среды. В представленной работе мы впервые показали, что досветка узкоспектральным светом позволяет рассаде декоративных растений успешно адаптироваться к холодовому стрессу. Нашей целью было изучение влияния красного (λ = 600 нм) и синего (λ = 400 нм) света от светодиодных панелей ПС-2 (УСС-12) («Фокус», Россия) на жизнеспособность и приживаемость рассады низкорослых сортов тагетиса (Tagetis panula L.) сорта Karmen, львиного зева (Antirrhinum majus nanum L.) сорта Flora shower white и петунии (Petunia hybrida L.) сорта Mambo blue в условиях возвратных весенних заморозков. Контролем были растения, выращенные при естественном освещении. Выбранные для опыта растения часто используются в озеленении населенных пунктов и подвержены воздействию низких положительных и нулевых температур, особенно в первые дни после пересадки в открытый грунт...

Бесплатно

Устойчивость растений к патогенам (обзор иностранной литературы)

Устойчивость растений к патогенам (обзор иностранной литературы)

Чесноков Ю.В.

Статья обзорная

Освещено современное состояние проблемы взаимодействия растение-патоген. На основе последних достижений молекулярной биологии рассматриваются индуцированная защита растений, включая локальную, системную приобретенную и индуцированную системную устойчивость, а также примеры регуляции передачи защитного ответа. Показана роль химических и биохимических индукторов устойчивости, отдельных генов и белков в регуляции резистентности растений к патогенам. Охарактеризованы гены устойчивости, способы идентификации, клонирования и определения их функциональной активности методом трансгеноза. Приведена схема активации защитных ответов в клетке-хозяине, в которой отражены результаты исследований ра-соспецифичной резистентности к болезням и индукции системной и локальной приобретенной устойчивости у растений.

Бесплатно

Устойчивость растений ячменя к солевому стрессу

Устойчивость растений ячменя к солевому стрессу

Баташева Б.А., Альдеров А.А.

Статья научная

Оценивали реакцию на солевой стресс 103 образцов ячменя из мирового генофонда Всероссийского НИИ растениеводства им. Н.И. Вавилова. В качестве критерия солеустойчивости использовали относительную длину ростка. Проводили дифференциацию голозерных и пленчатых форм ячменя по солеустойчивости. С целью оценки характера наследования солеустойчивости выделенные образцы использовали в качестве исходных форм в гибридизации.

Бесплатно

Устойчивость спермы жеребцов к замораживанию под влиянием антиоксиданта SkQ1

Устойчивость спермы жеребцов к замораживанию под влиянием антиоксиданта SkQ1

Науменкова В.А., Брагина Е.Е., Никиткина Е.В.

Статья научная

Оценивали криоустойчивость спермиев у жеребцов разных пород в процессе глубокого охлаждения и замораживания при введении в среду митохондриально адресованного антиоксиданта SkQ1 («ионы Скулачева»). Установили, что в присутствии SkQ1 устойчивость спермы жеребцов к замораживанию возрастает за счет улучшения сохранности акросом, митохондрий и клеточных мембран. Это приводит к повышению оплодотворяющей способности смени после криоконсервации.

Бесплатно

Устойчивость тритикале к основным возбудителям болезней, распространенным в Северо-Западном регионе Российской Федерации

Устойчивость тритикале к основным возбудителям болезней, распространенным в Северо-Западном регионе Российской Федерации

Колесников Л.Е., Власова Э.А., Фунтикова Е.Ю., Колесникова Ю.Р.

Статья научная

Современные сорта тритикале обладают высокими кормовыми достоинствами, хорошо переносят неблагоприятные условия, устойчивы к большинству возбудителей болезней. В 2005-2006 годах проведен фитосанитарный мониторинг образцов тритикале разного эколого-геогра-фического происхождения с яровым (327 образцов) и озимым (37 образцов) типом развития из коллекции Всероссийского НИИ растениеводства им. Н.И. Вавилова (ВИР) по признаку устойчивости к основным патогенам в Северо-Западном регионе Российской Федерации (бурая и желтая ржавчина, септориоз, мучнистая роса). Кроме того, определяли продолжительность межфазных периодов, высоту растений, массу 1000 зерен. Развитие возбудителя мучнистой росы на образцах тритикале не выявили. Максимальное число образцов, интродуцированных из европейской части бывшего СССР (Украина, Беларусь), характеризовалось отсутствием симптомов поражения бурой ржавчиной и септориоза. Желтую ржавчину не обнаружили на образцах тритикале, полученных из Средней Азии, Северной Европы, Австралии, Южной Америки, Азии и Африки. Самая сильная связь отмечалась между происхождением тритикале и развитием септориоза, слабая — бурой и желтой ржавчины. Тип развития растений в большей степени обусловливал септориоз на тритикале российской селекции, в меньшей (малодостоверной) — на образцах, полученных из европейской части бывшего СССР, Северной Европы, Восточной Европы, Центральной Европы.

Бесплатно

Устойчивость ячменя и овса к злаковым тлям (обзор)

Устойчивость ячменя и овса к злаковым тлям (обзор)

Радченко Е.Е.

Статья обзорная

Обобщены сведения о различных типах (непредпочитаемость, или антиксеноз; неблагоприятное воздействие на жизнеспособность фитофага при питании, или антибиоз; толерантность) и механизмах устойчивости (морфологические признаки, афицидное и детеррентное действие веществ вторичного обмена, сверхчувствительность и т.д.) к разным видам злаковых тлей у ячменя и овса. Рассмотрены возможности пополнения запаса эффективных генов устойчивости за счет изучения коллекций культурных растений, интрогрессии и создания мутантных форм. Представлен обширный материал по наследованию устойчивости ячменя и овса к тлям, а также селекционному использованию источников устойчивости.

Бесплатно

Участие слабосвязанных с клеточной стенкой пероксидаз в устойчивости к кольцевой гнили у диких мексиканских видов и культурных сортов картофеля

Участие слабосвязанных с клеточной стенкой пероксидаз в устойчивости к кольцевой гнили у диких мексиканских видов и культурных сортов картофеля

Живетьев М.А., Папкина А.В., Граскова И.А., Войников В.К.

Статья научная

Известно, что в качестве маркера устойчивости к патогенам может служить активность ферментов прооксидантной и антиоксидантной системы растительных клеток: каталазы, НАДФН-оксидазы и особенно пероксидазы, которая распространена в природе и обладает широким спектром действия. В работе мы использовали растения картофеля Solanum bulbocastanum (геном ВВ или A piA pi), S. cardiophyllum (диплоид, ВВ), S. polyadenium (геном ВВ или A polA pol), а также культурные сорта Луговской и Лукьяновский, которые выращивали из черенков на агаризованной среде МС с добавлением гормонов и витаминов. В опыте растения заражали возбудителем кольцевой гнили - штаммом 5369 Clavibacter michiganensis subsp. sepedonicus (Spieck. Et Kott.) Skapt et Burkh. Устойчивость диких видов и сорта картофеля Луговской при заражении бактериальным патогеном в значительной степени зависит от активности слабосвязанных с клеточной стенкой пероксидаз. Действие возбудителя кольцевой гнили активирует слабосвязанную с клеточной стенкой пероксидазу и влияет на состав молекулярных форм фермента. Степень увеличения активности специфична, и наибольшей активностью обладают энзимы устойчивых сортов и диких видов картофеля.

Бесплатно

Учение Н.И. Вавилова о естественном иммунитете растений к вредным организмам и селекция зерновых культур на устойчивость к тлям

Учение Н.И. Вавилова о естественном иммунитете растений к вредным организмам и селекция зерновых культур на устойчивость к тлям

Радченко Е.Е.

Статья обзорная

Описаны механизмы пассивного и активного иммунитета зерновых культур к злаковым тлям. Обсуждается специфичность взаимодействия насекомых с растениями-хозяевами. Рассмотрены перспективы расширения генетического разнообразия злаков по устойчивости к тлям. Указывается, что процесс адаптации вредителей может быть замедлен за счет целесообразного территориального размещения доноров с разными генами устойчивости в популяционных ареалах насекомого. Результаты изучения устойчивости генетических ресурсов зерновых культур к тлям подтверждают сформулированные Н.И. Вавиловым законы естественного иммунитета растений к вредным организмам.

Бесплатно

Факторы изменчивости доместикационного поведения свиней специализированных линий

Факторы изменчивости доместикационного поведения свиней специализированных линий

Ланкин B.C., Буиссу М.Ф., Навю Ж.

Статья научная

Проводили сравнительное изучение доместикационного поведения у свиней кроссбредных линий лакони и китайско-европейская тиамеслан в зависимости от факторов наследственности, среды, зоотехнической специализации и приспособительной поведенческой структуры, предсказанной с использованием оригинальной этологической модели породной популяции. Дана оценка аддитивной наследуемости этого поведения и рассмотрены закономерности его микроэволюции. Обосновано представление о целесообразности применения интегративной модели популяции для разработки генетических основ управления приспособительной структурой пород и методов адаптивной селекции животных по свойствам доместикационного поведения.

Бесплатно

Факторы патогенности паразитических простейших (обзор)

Факторы патогенности паразитических простейших (обзор)

Тимофеев Б.А., Эпельдимова Р.Х.

Статья научная

Приведены данные литературы и итоги собственных исследований авторов по различным факторам патогенности паразитических простейших (токсоплазм, бабезий, трипаносом, амеб, лейшманий, малярийных плазмодиев, саркоспоридий). Рассматриваются молекулярные механизмы действия патогенных факторов (цитоадгезивность, гиалуронидаза, комплекс ферментов, гемолитическая и иммунотропная активность и др.) на клетки и ткани различных органов животных. Охарактеризована токсичность паразитических простейших различных видов. Отражена практическая значимость оценки факторов патогенности в паразитологии.

Бесплатно

Факторы транскрипции семейства MADS растений: связь с признаками доместикации и перспективы для селекции (обзор)

Факторы транскрипции семейства MADS растений: связь с признаками доместикации и перспективы для селекции (обзор)

Нежданова А.В., Щенникова А.В.

Статья обзорная

Признаки доместикации, которые подразделяются на три группы (продуктивность, адаптивность и воспроизводство) и составляют в совокупности доместикацонный синдром, сближающий таксономически удаленные одомашненные формы, остаются хозяйственно значимыми и у современных возделываемых культур. Значительная часть генов, контролирующих у растений признаки доместикации, представлена генами факторов регуляции транскрипции, в частности принадлежащих семейству белков с MADS-доменом. MADS-белки служат ключевыми регуляторами практически всех аспектов репродуктивного развития растений, включая определение сроков цветения, строения соцветий, идентичности цветковых органов, развития корней, плодов и семян, а также адаптивной и стрессовой реакции растений на неблагоприятные условия окружающей среды. В представленном обзоре показано возможное участие MADS-box генов в процессах, происходивших при одомашнивании растений. Обсуждается роль MADS-box генов в реакции растений на длительное воздействие холодом (яровизацию), в регуляции состояния физиологического покоя почек, в формировании структуры соцветия и цветка, изменения фертильности растения и качественных признаков плода (процесс созревания, синтез каротиноидов и антоцианов, число семян, способность к растрескиванию, сроки хранения), а также в ответе растений на стрессы (засоление, засуха, изменение температуры). Рассмотрено явление плейотропии и избыточности функций MADS-box генов (за счет существования паралогов). Высказываетcя предположение, что высокий структурно-функциональный консерватизм может свидетельствовать о высоком потенциале MADS-box генов как инструментов для предсказуемой тонкой настройки фенотипов сельскохозяйственных культур посредством комбинирования (в том числе, дозозависимого) различных аллелей и паралогов MADS-box генов. Еще один возможный способ такой настройки - разделение плейотропных функций MADS-box гена посредством введения мутаций в его кодирующую или цис-регуляторную последовательность для изменения взаимодействий белок-белок или белок-ДНК, а также профиля и(или) уровня экспрессии, в том числе в ответ на различные внешние и внутренние сигналы. Сделано заключение о том, что фундаментальные и прикладные исследования MADS-box генов у различных видов растений (как дикорастущих, так и культурных) не только приведут к более глубокому пониманию эволюции и развития современных растений, но также внесут большой вклад в улучшение сельскохозяйственных культур, в том числе с помощью CRISPR/Cas и других современных технологий.

Бесплатно

Факторы, влияющие на содержание каннабидиола в растениях конопли (Cannabis sativa L.)

Факторы, влияющие на содержание каннабидиола в растениях конопли (Cannabis sativa L.)

Григорьев Сергей Владимирович, Илларионова Ксения Викторовна

Статья научная

Производство промышленной конопли и продуктов ее переработки (текстиля, семян и масла для функционального питания, фармацевтических препаратов) - интенсивно развивающиеся отрасли мирового сельскохозяйственного производства. В Российской Федерации в Государственном реестре селекционных достижений, допущенных к использованию, зарегистрированы 27 сортов и гибридов конопли универсального направления продуктивности, однако нет сортов для получения каннабидиола (КБД) - фитоканнабиноида, который не обладает наркотической активностью, не относится к наркотическим средствам, не внесен в список наркотических средств Единой Конвенции ООН о наркотиках, но востребован для производства медицинских препаратов. В настоящее время существует необходимость в сортах фармацевтической специализации (КБД-сортах). В своем исследовании мы впервые выделили формы конопли с признаками контрастно высокого содержания КБД (более 9 %) и следовых количеств Δ9-тетрагидроканнабинола (ТГК) - основного психотропного каннабиноида...

Бесплатно

Федеральный научный центр овощеводства: вековая история как фундамент развития (обзор)

Федеральный научный центр овощеводства: вековая история как фундамент развития (обзор)

Пивоваров В.Ф., Солдатенко А.В., Пышная О.Н., Гуркина Л.К.

Статья обзорная

Был создан Всероссийский НИИ селекции и семеноводства овощных культур, впоследствии реорганизованный в Федеральный научный центр овощеводства (ФГБНУ ФНЦО). Деятельность центра берет начало с 1920 года, когда под руководством профессора С.И. Жегалова на Грибовской опытной станции была заложена теоретическая и практическая база для развития отечественной селекции. В последующие годы значительное внимание ученых было уделено разработке и совершенствованию методов селекции, повышающих эффективность отбора, а также ускорению селекционного процесса по созданию адресных сортов и гибридов. Применительно к основным овощным культурам разработаны методы межвидовой гибридизации (Н.И. Тимин с соавт., 2013; А.Ф. Агафонов с соавт., 2018), молекулярного маркирования (Т.П. Супрунова с соавт., 2011; Е.А. Домблидес с соавт., 2015), клонального микроразмножения и получения удвоенных гаплоидов, успешно использованные в селекции (М.С. Бунин с соавт., 2004). Предложены базовые протоколы культуры микроспор in vitro для большинства капустных культур (Е.А. Домблидес с соавт., 2016), культуры неопыленных семяпочек - для тыквенных культур (Н.А. Шмыкова с соавт., 2015). Разработана технология получения удвоенных гаплоидов моркови столовой в культурах пыльников, неопыленных семяпочек и микроспор in vitro (Т.С. Вюртц с соавт., 2016). Доказана экономическая выгода использования современных биотехнологических методов in vitro при создании гибридов: сроки создания гибридов сокращаются с 12 до 6 лет, финансовые затраты снижаются в 2 раза (A. Mineikina с соавт., 2019; T. Vurtz с соавт., 2019). Показано ухудшение фитопатологической обстановки и расширение ареалов новых вредоносных возбудителей на овощных культурах. На основе иммунологической, молекулярно-генетической, морфофизиологической оценки селекционного материала овощных культур в условиях искусственного заражения, провокационного и естественного инфекционных фонов выделены источники резистентности к экономически значимым болезням: капусты - к киле, свеклы столовой - к церкоспорозу, фасоли овощной - к вирусным болезням, лука - к пероноспорозу (И.А. Енгалычева с соавт., 2019). При создании сортов с высоким содержанием биологически активных веществ и антиоксидантов широко применяются физиологические и биохимические методы. С использованием созданных сортов овощебахчевых культур разработаны технологии получения функциональных продуктов питания, включая новые виды чая лечебно-профилактического действия, безалкогольные напитки, пищевые красители, и кондитерские изделия (М.С. Гинс с соавт., 2017). Предложены рецептуры безглютеновых хлебобулочных изделий с применением интродуцированных культур якона, амаранта и дайкона. Разработаны технологии обогащения селеном овощных культур для употребления в свежем виде и в качестве сырья для функциональных продуктов (Н.А. Голубкина с соавт., 2018). ФНЦО осуществляет координацию научных исследований по селекции, производству и переработке овощных и бахчевых культур в России в рамках государственных программ по развитию отрасли и обеспечению продовольственной безопасности.

Бесплатно

Фенотипическая и генотипическая оценка линий гексаплоидной синтетической пшеницы (AABBDD) по параметрам зерновки в условиях Западной Сибири

Фенотипическая и генотипическая оценка линий гексаплоидной синтетической пшеницы (AABBDD) по параметрам зерновки в условиях Западной Сибири

Потоцкая И.В., Шаманин В.П., Шепелев С.С., Пожерукова В.Е., Моргунов А.И.

Статья научная

Пшеница - основная продовольственнаяи экономически значимоая культура в Российской Федерации. Использование в селекционной работе диких сородичей пшеницы, несущих новые гены и аллели, позволит расширить генетическое разнообразие сортов для получения высоких и стабильных урожаев. В настоящей работе мы представлеям результаты изучения морфометрических параметров зерновки и генотипирования по 47 SNP (single nucleotide polymorphisms), в том числе по 13 маркерам, сцепленными с генами, контролирующими размер и массу зерновки. Такие данные для набора генотипов синтетической гексаплоидной пшеницы (геном AABBDD), у которых D геном перенесен из образцов Aegilops tauschii , происходящих из районов с наибольшим генетическим разнообразием этого вида, в условиях Западной Сибири получены впервые. Изучение 47 линий синтетической гексаплоидной пшеницы проводили на опытном поле Омского ГАУ в 2016-2018 годах (г. Омск). Синтетические линии селекции СIMMYT были созданы посредством скрещивания сортов твердой пшеницы селекции Селекционно-генетического института (г...

Бесплатно

Фенотипическая изменчивость селекционных линий мягкой пшеницы (Triticum aestivum L.) по элементам структуры урожая в экологических условиях Западной Сибири и Татарстана

Фенотипическая изменчивость селекционных линий мягкой пшеницы (Triticum aestivum L.) по элементам структуры урожая в экологических условиях Западной Сибири и Татарстана

Стасюк А.И., Леонова И.Н., Пономарева М.Л., Василова Н.З., Шаманин В.П., Салина Е.А.

Статья научная

Мягкая яровая пшеница - одна из широко возделываемых зерновых культур в Российской Федерации. Селекция яровой пшеницы направлена на создание сортов, характеризующихся высокой урожайностью и качеством зерна. Основное внимание при создании новых сортов обращают на устойчивость к климатическим факторам, которые отрицательно влияют на стабильность урожайности. Что касается скрещиваний озимых и яровых сортов пшеницы, то в настоящее время нет достаточной информации о проявлении и наследовании признаков продуктивности в более старших поколениях и в различных агроэкологических условиях. В представляемой работе мы изучили изменчивость элементов структуры урожая у 55 селекционных линий мягкой пшеницы ( Triticum aestivum L.) поколений F6-7, полученных от скрещивания озимых сортов мягкой пшеницы с яровыми донорами генов устойчивости к бурой ржавчине, с целью выделения генотипов, перспективных в качестве источников ценных агрономических признаков. Полевые исследования проводили в 2018 году в трех регионах - в Новосибирской и Омской областях и в Республике Татарстан. Оценивали следующие элементы структуры урожая: число продуктивных стеблей, число зерен с колоса, масса зерна с колоса, масса 1000 зерен и масса зерна с растения. Экологическую пластичность линий характеризовали с помощью показателей интенсивности и устойчивости индекса стабильности. Дисперсионный анализ, выполненный по результатам экологических испытаний, свидетельствует о достоверном (p function show_abstract() { $('#abstract1').hide(); $('#abstract2').show(); $('#abstract_expand').hide(); }

Бесплатно

Журнал