Определяли содержание ДНК в убитых и нативных сперматозоидах хряков при различных условиях инкубации. Оценивали результативность осеменения свиноматок свежевзятым семенем под влиянием разных разбавителей. Показано, что сохранение активности естественных нуклеаз плазмы в сперме при осеменении снижает число запоздалых перегулов у свиней, что свидетельствует о повышении эмбриональной выживаемости вследствие предотвращения заноса сперматозоидами чужеродной генетической информации в овоциты при оплодотворении.

Бесплатно

Шкала микрофенологических фаз прорастания семян ярового ячменя

Казакова А.С., Козяева С.Ю.

Статья научная

У сортов ярового ячменя изучили развитие проростка, оценили возможные состояния зародышевых корешков, определили продолжительность этих состояний. Предложена усовершенствованная шкала микрофенологических фаз прорастания семян. Обсуждаются результаты сравнения всей партии и фракции элитных семян устойчивых и неустойчивых к засухе сортов по времени наступления и прохождения микрофенологических фаз.

Бесплатно

Штаммы бактерий - антагонистов Pyrenophora tritici - repentis in vitro, эффективные против желтой пятнистости листьев пшеницы в фазу всходов в вегетационном опыте

Кремнева О.Ю., Асатурова А.М., Жарникова М.Д., Волкова Г.В.

Статья научная

Желтая пятнистость листьев относится к широко распространенным заболеваниям мягкой и твердой пшеницы. Данные литературы и собственные исследования авторов свидетельствуют, что эпифитотии болезни встречаются в разных странах (Австралия, Канада, США, Индия, Англия, Бельгия, Румыния, Чехия, Казахстан), при этом потери урожая достигают 65 %. В России заболевание наиболее распространено на Северном Кавказе. Разработка и применение новых высокоэффективных экологически безопасных биопрепаратов рассматривается как один из эффективных биологизированных подходов при защите пшеницы от этого заболевания. При поиске потенциальных бактериальных агентов для использования в качестве протективных средств их антагонистическая активность in vitro должна сопровождаться способностью обеспечить эффективную защиту семян и проростков. Мы изучили влияние бактериальных штаммов, проявивших in vitro антагонистические свойства в отношении P. tritici-repentis (Died.) Drechsler, на развитие желтой пятнистости на ранних этапах вегетации растений у озимой мягкой пшеницы восприимчивого к патогену сорта Батько в условиях теплицы. Были использованы шесть культур - представителей рода Bacillus ( Bacillus sp. BZR 18, B. subtilis BZR 336 s, B. subtilis BZR 336 g, B. subtilis BZR 436, B. subtilis BZR 517, B. licheniformis BZR 59), а также Ochrobactrum sp. BZR 417 (коллекции Всероссийского НИИ биологической защиты растений). Для сравнения использовали фитоспорин-М (жидкость - Ж) как биопрепарат (ООО НВП «Башинком», Россия) и прозаро (концентрат эмульсии - КЭ) как химический фунгицид («Bayer CropScience», Германия). Жидкую культуру (ЖК) на основе активных штаммов применяли тремя способами: до инокуляции (профилактическая обработка), при появлении первых признаков болезни (на 3-и сут после инокуляции) и сочетая оба приема. Все обработки проводили с инкрустированием и без инкрустирования зерна ЖК на основе бактериальных штаммов. Все исследуемые бактериальные штаммы, кроме Ochrobactrum sp. BZR 417, проявили значительную биологическую эффективность по способности сдерживать развитие желтой пятнистости листьев у пшеницы. Так, максимальное подавление отмечали при применении Bacillus sp. BZR 18 (от 68,5 до 83,0 %) и B. subtilis BZR 517 (от 55,6 до 64,0 %) во всех вариантах, кроме обработки по первым признакам без предварительного инкрустирования зерна (в последнем случае эффективность составила соответственно 26,8 и 35,9 %), а также у B. licheniformis BZR 59 (от 52,6 до 68,9 % во всех вариантах). ЖК на основе штамма B. subtilis BZR 336 g обеспечила эффективность от 51,5 до 58,3 % во всех вариантах, кроме профилактической обработки без предварительного инкрустирования зерна с эффективностью 40,9 %. В случае штамма B. subtilis BZR 336 s этот показатель равнялся 60,2 и 60,3 % соответственно при обработке по первым признакам с предварительным инкрустированием зерна и при профилактическом применении совместно с обработкой по первым признакам и предварительным инкрустированием зерна; в остальных вариантах его значение равнялось от 14,7 до 44,3 %. Штамм BZR 436 B. subtilis проявил эффективность от 28,4 % (профилактическая обработка с предварительным инкрустированием зерна) до 73,4 % (профилактическая обработка совместно с применением по первым признакам и предварительным инкрустированием зерна). Эффективность штамма Ochrobactrum sp. BZR 417 не превышала 45,4 % во всех вариантах. Из использованных схем применения препаратов наиболее результативным оказалось сочетание предварительной обработки зерна с последующей профилактической обработкой и обработкой по первым признакам в зависимости от антифунгальной активности бактериального агента.

Бесплатно

Эволюционно-генетические основы симбиотической инженерии растений: мини-обзор

Проворов Н.А., Онищук О.П.

Статья научная

Микробно-растительные симбиозы играют огромную роль в развитии и эволюции растений, обеспечивая их минеральное (азотное, фосфорное) питание, устойчивость к патогенным микроорганизмам и животным-фитофагам, а также регуляцию развития в стрессовых условиях (R.J.Rodriguez с соавт., 2009). Конструирование высокоэффективных симбиозов должно базироваться на знании механизмов коэволюции микроорганизмов и растений в природных экосистемах и агроценозах. На примере азотфиксирующего бобово-ризобиального симбиоза мы показали, что основные этапы коэволюции могут быть воспроизведены с использованием подходов симбиотической инженерии.Она направлена наоптимизацию процессов переноса между партнерами соединений азота и углерода, связанного с образованием объединенных путей обмена веществ и энергии; ослабление конкуренции партнеров за трофические и энергетические ресурсы окружающей среды; вступление партнеров в отношения альтруизма, основанные на отказе микросимбионтов от автономного существования, например образование ризобиями неспособных к размножению бактероидов...

Бесплатно

Эволюция методов оценки биоразнообразия северного оленя (Rangifer tarandus) (обзор)

Харзинова В.Р., Денискова Т.Е., Сермягин А.А., Доцев А.В., Соловьева А.Д., Зиновьева Н.А.

Статья обзорная

Северный олень Rangifer tarandus, единственный вид рода Rangifer, - важнейшая составляющая продовольственной безопасности коренных народов Российского Севера и незаменимое звено экосистем Арктики (А. Савченко, 2014; В.Г. Логинов, 2014). В настоящее время из-за неблагоприятных природных и антропогенных факторов наблюдается резкое сокращение численности поголовья как домашних, так и диких северных оленей, что приводит к потере генетического разнообразия, необходимого для выживания в новых условиях обитания (Ю.А. Столповский, 2010). В связи с этим все более актуален мониторинг генетического разнообразия ресурсных пород и дикой формы северного оленя с помощью генетических маркеров. В настоящем обзоре обобщены результаты исследований генетического разнообразия северного оленя с использованием различных методов молекулярно-генетического анализа. Первые генетические исследования северного оленя начались в 1960-х годах с изучения полиморфизма сывороточного трансферрина (В. Gahne с соавт., 1961; М. Braend, 1964). Были открыты типы трансферрина, отличающиеся друг от друга положением полос и подвижностью при гель-электрофорезе (A.V. Soldal с соавт., 1979; K.H. Roed, 1985; П.Н. Шубин с соавт., 1988). С развитием генетических технологий широкую популярность приобрели ДНК-маркеры (M. Çalişkan, 2012). Так называемые «анонимные» маркеры - сначала RAPD (random amplified polymorphic DNA) (В.В. Гончаров с соавт., 2009), позднее ISSR (inter simple sequence repeats) (Н.В. Кол с соавт., 2006; Т.М. Романенко с соавт., 2014; Г.Я. Брызгалов, 2016) - стали первыми ДНК-маркерами, используемыми для изучения биоразнообразия популяций северного оленя. С момента публикации полной нуклеотидной последовательности контрольного региона митохондриального генома у подвидов северного оленя Евразии и Северной Америки широкое распространение получил анализ полиморфизма митохондриальной ДНК (M.A. Cronin, 1992; E. Randi с соавт., 2001; А.В. Давыдов с соавт., 2007; М.В. Холодова с соавт., 2009; А.Н. Королев с соавт., 2017). Метод стал высокоинформативным инструментом для выяснения филогении и происхождения пород и популяций вида по материнской линии (Ø. Flagstad с соавт., 2003; Н.А. Акопян с соавт., 2016). Микросателлиты нашли широкое применение в прикладных исследованиях генетики северного оленя (установление генетической структуры, характеристика аллелофонда, идентификация и дифференциация особей) (K.H. Røed с соавт., 1998; B.I. Jepsen с соавт., 2002; R. Courtois с соавт., 2003; M.A. Cronin с соавт., 2003; K.A. Zittlau, 2004; P.D. McLoughlin с соавт., 2004; A.D. McDevitt с соавт., 2009; А.И. Баранова с соавт., 2016). Для отечественных популяций северного оленя была разработана мультиплексная панель из 9 микросателлитов, которая успешно зарекомендовала себя в рутинном тестировании (В.Р. Харзинова с соавт., 2015), в том числе стало возможным выявление гибридов дикой и домашней форм (V.R. Kharzinova с соавт., 2016). Однако с развитием новых высокопроизводительных технологий и аналитического оборудования нового поколения (А. Vignal, 2002; Е.К. Хлесткина, 2013) на первый план в генетических исследованиях сельскохозяйственных животных выходят ДНК-чипы на основе генотипирования множественных SNP (single nucleotide polymorphism) (F.J. Steemers с соавт., 2007; S. Mastrangelo с соавт., 2014; Т.Е. Денискова с соавт., 2015; В. Slim с соавт., 2015, Н.А. Зиновьева с соавт., 2016; Т. Е. Денискова с соавт., 2016, R. Yonesaka с соавт. 2016). Несмотря на то, что собственный ДНК-чип для северного оленя отсутствует, применение чипа Bovine SNP50 BeadChip, разработанного для крупного рогатого скота, на сегодняшний день служит наиболее эффективным и высокоинформативным методом исследования генома этого вида (V.R. Kharzinova с соавт., 2015; V.R. Kharzinova с соавт., 2016; V.R. Kharzinova с соавт., 2017).

Бесплатно

Эволюция химиотерапии гельминтозов животных и человека (обзор)

Джафаров М.Х.

Статья обзорная

Рассмотрены основные классы современных антгельминтных субстанций широкого спектра действия (бензимидазолы, имидазолтиазолы, 16-членные макролиды), большое внимание уделено недавно созданным препаратам (эмодепсид, монепантел, дерквантел, трибендимидин), а также новым наработкам в этой области, от которых можно ожидать высокого эффекта. Обсуждены некоторые аспекты молекулярных механизмов действия антгельминтиков, резистентности к ним и альтернативные методы дегельминтизации. Высказано предположение о перспективности целенаправленного поиска новых антгельминтных субстанций в ряду производных условно родоначальных углеводородов — бензола, индена, нафталина, 1Н-циклопента[a]-нафталина и фенантрена на основе варьирования структуры от полностью ненасыщенных до насыщенных форм, в том числе содержащих гетероатомы (N, O, S), различные заместители и функциональные группы

Бесплатно

Эволюция химического метода защиты растений от вредных организмов в условиях влажных субтропиков России и экобезопасность

Карпун Н.Н., Игнатова Е.А., Янушевская Э.Б., Леонов Н.Н.

Статья научная

Начало исследований в области защиты растений во влажных субтропиках России было положено в конце XIX века. Климатические условия региона таковы, что большинство вредителей и болезней растений могут развиваться здесь практически круглогодично. Использование пестицидов первых поколений привело к значительному загрязнению объектов окружающей среды. В наших исследованиях выделяются три взаимосвязанных приоритетных подхода: формирование оптимизированного ассортимента пестицидов, характеризующихся высокой эффективностью в сочетании с низкими нормами расхода; использование фитоактиваторов элиситорного действия с целью повышения неспецифического иммунитета плодовых культур к фитопатогенам; определение экотоксического действия пестицидов на природные защитные механизмы почвенной микробиоты для оценки допустимой пестицидной нагрузки, соответствующей адаптивным возможностям биотического компонента почвы. В статье показана экологическая целесообразность использования в защите плодовых культур современных пестицидов с низкой нормой расхода и незначительной токсичностью. К ним относятся оксадиазины, пиретроиды, антраниламиды, неоникотиноиды, авермектины, регуляторы роста и развития насекомых. Существенное значение в защите плодовых культур занимают синтетические половые феромоны. Их рекомендуется использовать не только для фитосанитарного мониторинга и сигнализации сроков проведенных химических обработок, но также для создания «самцового вакуума» и дезориентации бабочек восточной плодожорки. Предложено использование оригинальных методов оценки экотоксического действия пестицидов с учетом состояния природных защитных механизмов почвенной микробиоты. Негативное действие пестицидов может быть существенно снижено при их совместном применении с иммуномодуляторами (альбит, иммуноцитофит, агропон). Разрабатывается новое направление исследований, связанное с элиситорным действием указанных адаптогенов. Включение в системы защиты плодовых культур химических препаратов с учетом представленных подходов позволит не только снизить пестицидную нагрузку на агроценоз, но и повысить его устойчивость к фитопатогенам и ксенобиотикам в результате активации защитных механизмов.

Бесплатно

Эдафические стрессовые факторы Северо-Востока европейской части России и проблемы селекции растений

Лисицын Е.М., Шихова Л.Н., Овсянкина А.В.

Статья научная

Представлены стрессовые факторы, наиболее типичные для почв Северо-Востока европейской части России. Приведены данные по влиянию на рост и развитие растений различных химических элементов. Рассматриваются особенности полевых оценок адаптированности растений к почвенным стрессам, а также доступность и сбалансированность элементов минерального питания. Описаны реакции растений на эдафические стрессы в зависимости от свойств почвы. Обсуждается проблема создания сортов, устойчивых к грибным болезням, в том числе к корневым гнилям.

Бесплатно

Экологическая характеристика локалитетов у шести кавказских видов рода Campanula L

Дзяпшба И.С., Евсюкова Т.В.

Статья научная

В условиях возрастающей урбанизации имеющийся на Черноморском побережье Кавказа ассортимент декоративных растений можно и необходимо расширять, привлекая местные дикорастущие виды, в частности из богатейшей флоры Абхазии. Первостепенную значимость при этом представляют редкие и исчезающие виды. Разведение их в контролируемых условиях и введение в культуру соответствует современным направлениям ландшафтного дизайна и будет способствовать сохранению биоразнообразия благодаря предотвращению исчезновения природных форм. Наши исследования проводились на территории Республики Абхазия, в Гагрском и Сухумском районах, в бассейнах рек Жаюапсы (старое название Жоэквара), Гумиста и Бзыбь (в окрестностях Голубого озера, села Бзыбь, в Пицундско-Мюсерском заповеднике). Описаны места произрастания in situ шести перспективных для введения в культуру видов кавказских колокольчиков — C. alliariifolia Willd., C. bzybica Jabr.-Kolak., C. соrdifolia C. Koch., C. leskovii Fed., С. longistyla Fom., C. mirabilis Alb. Проведен анализ экологических и геоботанических показателей (обилие вида, высота места его произрастания над уровнем моря, характер уклона и экспозиция склона, освещенность, почвенный слой основного залегания корней, характеристика почв). Все изучаемые виды по экологии произрастания in situ можно разделить на две группы: первая — обитающие на крутых восточных склонах (их следует возделывать в освещенных каменистых садиках и в контейнерах с хорошим дренажем); вторая — занимающие западные крутые и покатые склоны (предпочтительны условия полутени в садах и парковых зонах).

Бесплатно

Экологическая характеристика саранчовых (Orthoptera: Acridoidea) равнин Предкавказья

Калачева О.А.

Статья

На основе данных литературы и результатов собственных исследований автора дана оценка видового состава, численности жизненных форм и распределения саранчовых в различных районах Предкавказья.

Бесплатно

Эколого-генетическая оценка морфологических и биохимических признаков качества у образцов коллекции Brassica rapa L. ВИР

Артемьева А.М., Соловьева А.Е., Беренсен Ф.А., Кочерина Н.В., Чесноков Ю.В.

Статья научная

Особенность химического состава культур вида Brassica rapa L. (высокое содержание воды и низкое - жиров) обусловливает низкую калорийность капустных растений. Для них характерно высокое содержание углеводов и белков, включающих все незаменимые аминокислоты. Биохимический состав растений в пределах вида B. rapa сильно варьирует. Нами впервые проведена многофакторная комплексная оценка морфологических и биохимических признаков качества, обусловливающих потребительскую ценность растений из стержневой коллекции Brassica rapa L. Всероссийского института генетических ресурсов растений им. Н.И. Вавилова (ВИР, 96 образцов) в разных эколого-географических зонах (Южный Китай и Ленинградская обл.) в полевых условиях и в теплице. С помощью отобранных SSR (simple sequence repeats) маркеров, находящихся в неравновесном сцеплении с QTL морфологических и биохимических признаков, впервые осуществлен молекулярно-генетический анализ геномов различных (листовых, корнеплодных и масличных) форм у образцов из стержневой коллекции B. rapa ВИР, в результате чего среди культур вида выявлены новые генетические источники признаков качества. При изучении особенностей проявления некоторых признаков, обусловливающих потребительскую ценность растений вида B. rapa, установлено, что различия по морфометрическим показателям образцов (длина и ширина листовой платинки, размер черешка, опушенность, окраска) при выращивании в полевых условиях Южного Китая и Ленинградской области в среднем невелики, в то время как в теплице при загущенной посадке размеры листовой пластинки уменьшаются (у пекинской, китайской, ноздреватой капусты, репы, культурной сурепицы в полевых условиях листья были на 5-12 см длиннее и шире). По биохимическим признакам в полевых условиях обнаружены значимые и высокозначимые корреляции сухое вещество (СВ)-аскорбиновая кислота (АК) ( r = 0,51, p

Бесплатно

Эколого-генетические основы ускоренной интродукции культурных растений

Кочетов А.А., Драгавцев В.А., Макарова Г.А.

Статья научная

Предложена концепция и методология ускоренной интродукции культурных растений, базирующаяся на теории эколого-генетической организации сложных количественных признаков и получении трансгрессий по хозяйственно ценным признакам при объединении генетических систем адаптивности и продуктивности. Методология реализована при интродукции дайкона в Северо-Западный регион России.

Бесплатно

Эколого-генетические принципы селекции растений на повышение эффективности взаимодействия с микроорганизмами

Проворов Н.А., Тихонович И.А.

Статья научная

Рассматриваются проблемы создания экологически сбалансированных сельскохозяйственных систем на основе повышения эффективности взаимодействия между растениями и симбиотическими микроорганизмами (клубеньковыми бактериями, ростстимулирующими ризобактериями, микоризными грибами), что позволит существенно снизить объемы применяемых удобрений и средств защиты растений. Обоснована необходимость использования дикорастущих форм растений в качестве доноров хозяйственно ценных генов симбиоза, так как современные сорта интенсивного типа обеднены наследственными факторами, контролирующими эффективное взаимодействие с микроорганизмами. Изложены принципы координированной селекции растений и микроорганизмов, направленной на создание комплементарных сочетаний их генотипов с целью наиболее полного использования симбиотического потенциала. На примере бобовых культур показана высокая наследуемость количественных признаков симбиоза (нитрогеназная активность, продуктивность растений при симбиотрофном питании азотом, их предпочтительная заражаемость эффективными штаммами ризобий), а также возможность использования широкого спектра методов селекции для повышения симбиотического потенциала растений.

Бесплатно

Эколого-географическая оценка биологического потенциала скороспелых сортов и осеверение сои

Сеферова И.В., Мисюрина Т.В., Никишкина М.а

Другой

В условиях Ленинградской области (59o44 o с.ш.) и Краснодарского края (45 o 18 o с.ш.) в полевом посеве изучали показатели развития и продуктивности растений у 17 скороспелых сортов сои из коллекции Всероссийского НИИ растениеводства (ВИР), способных формировать семена при выращивании в северо-западном регионе России. Показано, что для основной части скороспелых сортов в условиях Ленинградской области были характерны ббльшая семенная продуктивность, высота растений и высота расположения нижнего боба; наибольшую продуктивностью отмечали у сортов Fiskeby 840-5-3, Fiskeby 1040-4-2 и Магева.

Бесплатно

Эколого-физиологические и биохимические основы формирования зеленого криокорма в Якутии

Петров К.А., Перк А.А., Чепалов В.А., Софронова В.Е., Ильин А.Н., Иванов Р.В.

Статья обзорная

Корм, выращенный в условиях Якутии, может быть дополнением к рациону многих сельскохозяйственных животных в Сибири, на Дальнем Востоке и Европейском Севере. Понимание механизмов адаптации растений к холоду, кроме общебиологического значения, имеет и прикладное, связанное с использованием этого практически неограниченного естественного кормового ресурса. В обзоре рассмотрены эколого-физиологические и биохимические аспекты формирования питательной ценности у замороженных естественным холодом осенневегетирующих травянистых растений, являющихся высокопитательным осенне-зимним нажировочным кормом (зеленый криокорм) для травоядных животных в крайне суровых условиях Севера. Наиболее полно результаты исследования физиологических основ адаптации растений к низкотемпературному стрессу представлены в ряде обзоров (Т.И. Трунова, 2007; L.V. Gusta с соавт., 2013; K. Miura с соавт., 2013). Приводятся данные по реакции растений на действие низких температур и адаптации к ним. В результате обобщения собственных многолетних исследований (А.Я. Перк с соавт., 1987; K.A. Petrov с соавт., 2010; А.Н. Ильин с соавт., 2015) и данных литературы разработана общая теория механизмов устойчивости растений и животных к длительной гипотермии в условиях многолетней мерзлоты (криолитозоны) Якутии. Предполагается, что адаптация растений к длительному низкотемпературному стрессу теснейшим образом связана с основным источником их энергии (липидами, полиеновыми жирными кислотами), играющим основную роль в формировании высокой питательной ценности замороженной естественным холодом осенневегетирующей растительности криолитозоны. Одна из особенностей холодового закаливания многолетних травянистых растений в криолитозоне Якутии, очевидно, заключается в высоком накоплении в клетках первичных и вторичных каротиноидов с наиболее выраженными антиоксидантными свойствами (B. Demmig-Adams с соавт., 2006). Зеленый криокорм обеспечивает жизнедеятельность травоядных животных, в том числе сельскохозяйственных (якутская лошадь, северный олень и др.), в условиях длительного и экстремально холодного зимнего периода. Технология производства зеленого криокорма позволяет удовлетворить потребность животных в белке, жирных маслах, углеводах и витаминах в течение всей зимовки. В результате научно-производственных опытов показана высокая питательная ценность зеленого криокорма, например, для табунного коневодства, что позволяет рекомендовать его для широкого внедрения в сельскохозяйственную практику регионов, где имеются фактически неограниченные холодовые ресурсы.

Бесплатно

Экспериментальные подходы к диагностике стрессов в птицеводстве (обзор)

Мифтахутдинов А.В.

Статья обзорная

Обобщены данные литературы о методах диагностики стрессов у кур в лабораторных и производственных условиях. В настоящее время разработаны многочисленные методы, позволяющие диагностировать состояние адаптационных механизмов и индивидуальной стрессовой чувствительности у кур. В то же время следует отметить, что использование тех из предложенных подходов, которые основаны на определении биохимических маркеров стресса в крови, в производственных условиях представляет собой непростую задачу из-за необходимости применять специальное оборудование, привлекать высококвалифицированный персонал, а также вследствие неоднозначной интерпретации результатов. Весьма информативным и менее сложным приемом при диагностике стрессового состояния у кур может быть изучение количественного соотношения гетерофилов и лимфоцитов в крови. Высокую диагностическую ценность в случае хронических стрессов имеют показатели общего оперения. В дополнение к ним целесообразно учитывать концентрацию стрессовых гормонов в крови и время тонической неподвижности кур. Однако и в этих случаях процедуры, которым подвергается птица, сами по себе служат факторами стресса, тогда как одно из важнейших условий достоверности результатов при его диагностике - минимальное воздействие на объект исследования. Для этих целей нами разработан способ, позволяющий диагностировать состояние стресса у кур родительского стада мясного направления продуктивности с помощью определения кортикостерона в пробах помета. Предлагаемый способ может быть использован при оценке целесообразности применения схем антистрессовой терапии, для определения оптимальной плотности комплектования производственных площадей, для анализа степени воздействия на организм кур технологических факторов и ветеринарных обработок.

Бесплатно

Экспериментальный сочетанный микотоксикоз свиней на фоне инфекционной нагрузки

Семнов Э.И., Матросова Л.Е., Танасева С.А., Валиев А.Р., Потехина Р.М., Тарасова Е.Ю., Спиридонов Г.Н., Губеева Е.Г., Мишина Н.Н.

Статья научная

Микотоксикозы - это отравления животных и человека, вызванные поступлением в организм метаболитов токсигенных микроскопических грибов. Токсическое действие возрастает при одновременном воздействии нескольких микотоксинов, а также при их совместном поступлении с другими экотоксикантами и биологическими агентами. В настоящей работе впервые показано влияние инфекционной нагрузки Clostridium perfringes и комбинированного воздействия микотоксинов Т-2 токсина, зеараленона и дезоксиниваленола в малых дозах на свиней. Нашей целью было изучение хронической формы сочетанного микотоксикоза у поросят-отъемышей на фоне персистирующей в стаде инфекции с учетом продуктивности животных, морфо-биохимических, иммунологических показателей крови, патологоанатомической картины органов и тканей. Экспериментальный сочетанный микотоксикоз на фоне инфекционной нагрузки моделировали в условиях виварного комплекса Федерального центра токсикологической, радиационной и биологической безопасности (ФГБНУ ФЦТРБ-ВНИВИ) в 2018 году на поросятах ( Sus scrofa domesticus ) отъемного возраста крупной белой породы, разделенных на три группы по 3 свинки в каждой. Животные из I группы получали рацион, не содержащий микотоксины, свинки II группы получали корм, контаминированный Т-2 токсином (70 мкг/кг рациона), поросята III группы - корм, загрязненный тремя микотоксинами (ДОН - 1000 мкг/кг, ЗЕН - 50 мкг/кг и Т-2 - 70 мкг/кг рациона). Всем животным перорально вводили суспензию Clostridium perfringes № 392 тип С в объеме 2 мл (1×106 КОЕ/мл). На 15-е сут животных вакцинировали ассоциированной вакциной (1 мл) против рота-, коронавирусной и эшерихиозной диареи новорожденных поросят (ФЦТРБ-ВНИВИ) внутримышечно в заднюю поверхность бедра. Животных I группы считали клинически здоровыми, и с их показателями сравнивали результаты, полученные для остальных поросят. Оценивали признаки интоксикации свинок, биохимические параметры (общий белок, общий билирубин, уровень глюкозы, малонового диальдегида, активность щелочной фосфатазы, аспартатаминотрансферазы, аланинаминтрансферазы) в сыворотке крови, гематологические характеристики (число эритроцитов, лейкоцитов, содержание гемоглобина) и иммунологические показатели (Т-, В-лимфоциты, титр антител к вакцинным антигенам) на 10-е, 20-е и 30-е сут опыта. Титры антител к вакцинному штамму Escherichia coli определяли в реакции агглютинации, к короновирусному антигену вакцины - при помощи иммуноферментного анализа на фотометре Multiscan FC («Thermo Scientific», США), к ротавирусному антигену - в реакции непрямой гемагглютинации. В конце опыта брали образцы органов для гистологических исследований, фиксировали их в 10 % нейтральном формалине, далее осуществляли проводку общепринятыми в патоморфологии методами. Гистопрепараты окрашивали гематоксилином и эозином. Потребление поросятами корма, содержащего микотоксины, на фоне клостридиоза оказывало неблагоприятное влияние на клинический и иммунный статус, морфо-биохимические показатели крови, патологоанатомическую картину. Изменения были более выражены при совместном поступлении экотоксикантов. Среднесуточный прирост массы тела у поросят из II группы был ниже контроля на 20,5 % (р ≥ 0,05), из III группы - на 39,2 % (р ≤ 0,05). У животных из III группы к концу эксперимента регистрировали уменьшение количества эритроцитов на 40 % (р ≤ 0,001), гемоглобина - на 20 % (р ≤ 0,01), глюкозы - на 57 % (р ≤ 0,001), общего белка - на 13 % (р ≤ 0,05). Выявлено увеличение содержания билирубина в 5,1 раза (р ≤ 0,001), активности аланинаминотрансферазы и аспартатаминотрансферазы в 2,2 и 1,8 раза (р ≤ 0,001), концентрации малонового диальдегида в 2,8 раза (р ≤ 0,001), снижение активности щелочной фосфатазы на 41,5 % (р ≤ 0,001). При сочетанном микотоксикозе на фоне инфекционной нагрузки мы регистрировали изменение иммунологических показателей. Титры специфических антител к ротавирусу были ниже в 8 раз, к коронавирусу - в 6,4 раза (р ≤ 0,05), к эшерихиям - в 5 раз (р ≤ 0,05) относительно контроля. Отмечали и выраженные патологоанатомические изменения во внутренних органах. Таким образом, потребление поросятами корма, содержащего Т-2 токсин, дезоксиниваленол и зеараленон, в сочетании с персистенцией в организме возбудителя кишечной инфекции C. perfringens сопровождается угнетением иммунного статуса (снижение титра специфических защитных антител, количества Т- и В- лимфоцитов), активацией перекисного окисления липидов, развитием в тканях и органах патологических процессов.

Бесплатно

Экспрессия гена а-амилазы Stamy23 в фотосинтезирующих и нефотосинтезирующих тканях растений у сортов картофеля Solanum tuberosum L

Кулакова А.В., Мелешин А.А., Щенникова А.В., Кочиева Е.З.

Статья научная

Картофель ( Solanum tuberosum L.) - четвертая по значимости сельскохозяйственная культура после зерновых. У растения картофеля почти в каждой ткани содержится крахмал, регуляция метаболизма и физиологическая роль которого зависят от типа ткани, стадии развития растения и внешних факторов. Гидролиз крахмала катализируется α- (AMY) и β- (BAM) амилазами. Посредством деградации цитозольного фитогликогена амилаза StAmy23 регулирует холодовое осахаривание и состояние физиологического покоя клубней картофеля. Немногочисленные имеющиеся исследования StAmy23 сосредоточены на активности гена в клубнях картофеля, в том числе в ответ на холодовой стресс. В настоящей работе впервые определен паттерн экспрессии гена StAmy23 в фотосинтезирующих и нефотосинтезирующих органах растений картофеля трех сортов, различающихся содержанием крахмала в клубнях, - Gala (среднеранний) и Saturna (среднепоздний) (сорта зарубежной селекции) и Барин (среднеспелый российский сорт). Структурно-филогенетический анализ выявил, что ближайшими гомологами StAmy23 являются α-амилазы разных сортов картофеля и томата. Определение количества углеводов в свежесобранных клубнях исследуемых сортов выявило сходное высокое содержание крахмала у сортов Gala и Saturna, в клубнях сорта Барин этот показатель был почти в 2 раза ниже (6,3 против 11,34 мг/г ткани). Наибольшее количество редуцирующих сахаров в клубнях мы обнаружили у сорта Saturna; клубни сорта Gala содержали соответственно в 4,5 и в 24,5 раза меньше глюкозы/фруктозы, чем клубни сортов Барин и Saturna (0,016/0,000 против 0,056/0,016 и 0,217/0,175 мг/г ткани). Нами впервые определен профиль экспрессии StAmy23 не только в клубнях, стеблях и листьях, но и в других органах и тканях растения картофеля. Показан высокий уровень экспрессии гена в стеблях и ягодах. Уровень транскрипции StAmy23 в нефотосинтезирующих корнях и столонах либо соответствовал таковому в клубнях (Saturna), либо значительно превышал его (Барин и Gala). В стеблях наибольшую и наименьшую активность транскрипции StAmy23 отмечали соответственно у сортов Gala и Saturna (0,58 и 0,13). Листья и кожура характеризовались сходным и сравнительно низким уровнем экспрессии StAmy23 . Самый высокий уровень экспрессии гена StAmy23 в ягодах выявили у сорта Барин (0,29), в корнях и клубнях у сорта Gala (0,55 и 0,17) и в столонах у сортов Барин и Gala (0,31 и 0,33). Между уровнем транскрипции StAmy23 и содержанием крахмала (но не содержанием редуцирующих сахаров) в клубнях наблюдалась явная положительная зависимость. Транскрипционная активность гена StAmy23 в фотосинтезирующих тканях растений картофеля предполагает участие кодируемой им α-амилазы в гидролизе крахмала не только в запасающих, но и в вегетативных органах для поддержания физиологических процессов роста и ответа растений на стресс.

Бесплатно

Экспрессия гена капсидного белка Х-вируса шалота в различных органах растений Allium cepa var. aggregatum

Вишниченко В.К., Рязанцев Д.Ю., Завриев С.К.

Статья научная

Методом иммуноблоттинга исследовали синтез двух форм капсидного белка Х-вируса шалота (ХВШ) в корнях и листьях растений шалота. Обсуждается механизм феномена альтернативной экспрессии гена капсидного белка ХВШ.

Бесплатно

Экспрессия генов NK-lysin, blvr, ifn-a и клеточные популяции периферической крови при инфицировании коров вирусом бычьего лейкоза

Косовский Г.Ю., Глазко В.И., Ковальчук С.Н., Архипова А.Л., Глазко Т.Т.

Статья научная

Распространение ретровирусных инфекций, в частности вируса бычьего лейкоза (BLV), до сих пор не удается ни предупредить, ни контролировать. Недостаточно эффективными остаются методы вакцинации (G. Gutiérrez c соавт., 2014) и выявления инфицированных животных (M. Nishiike c соавт., 2016), что приводит к необходимости углубленного исследования взаимодействий патогена с организмом хозяина. Ранее нами были получены данные о том, что общей характеристикой для инфицированных BLV животных с умеренным и высоким лейкоцитозом является повышение количества тромбоцитов, тогда как у коров с выраженным лейкоцитозом наблюдается снижение числа нейтрофилов (Г.Ю. Косовский c соавт., 2017). Для того чтобы оценить взаимосвязи между инфицированностью животных BLV, соотношением клеточных популяций периферической крови и экспрессией генов, кодирующих рецептор BLV (ген blvr ), белок антивирусной защиты интерферон альфа ( ifn- a) и эффекторный белок врожденного иммунитета NK-лизин (NK-lysin), в настоящей работе выполнен сравнительный анализ перечисленных показателей у двух групп коров неодинакового происхождения - черно-пестрых голштинизированных (n = 57) и помеси симменталы × голштины (n = 60) (группы были сформированы в хозяйствах в Московской и Пензенской областях). В результате получены данные о том, что коровы из разных хозяйств, не инфицированные BLV, различались в основном по содержанию в периферической крови нейтрофилов и тромбоцитов. Тем не менее, в обоих хозяйствах у инфицированных BLV животных наблюдалась сниженная экспрессия гена NK-lysin и увеличенное количество тромбоцитов по сравнению с коровами, свободными от инфекции. У инфицированных BLV коров отмечалась относительно повышенная экспрессия blvr, отражающая, по-видимому, увеличение доли юных форм В-лимфоцитов (M. Lavanya c соавт., 2008). На основании полученных нами результатов и данных литературы предложена следующая схема влияния BLV на экспрессию NK-lysin и подавление апоптоза: вирусный белок Tax (активатор транскрипции провирусной ДНК BLV) также индуцирует у хозяина экспрессию гена tnf- a, кодирующего фактор некроза опухолей альфа (M. Arainga c соавт., 2012), тот, в свою очередь, индуцирует активацию регуляторов иммунного гомеостаза - клеток Treg (L.Y. Chang c соавт., 2015), маркерный признак которых - продукция TGF-β (трансформирующий фактор роста бета), а TGF-β ингибирует пролиферацию и активность Т-киллеров и NK-клеток - продуцентов NK-лизинов и увеличивает количество и активность тромбоцитов, в частности тромбоцитарную антиапоптозную активность (K. Ohira c соавт., 2016; S.C. Tao c соавт., 2016). Предложенная схема свидетельствует о том, что влияние на системы врожденного иммунитета представляет собой ключевое событие индуцируемого BLV патогенеза.

Бесплатно

Журнал