Статьи журнала - Сельскохозяйственная биология
Все статьи: 1659
Формирование зерновой продуктивности раннеспелых гибридов кукурузы в условиях Среднего Поволжья
Статья научная
Изучали сортовые особенности роста, развития и фотосинтетической деятельности раннеспелых гибридов кукурузы при возделывании в лесостепной зоне Среднего Поволжья. Оценивали степень влияния различных факторов на урожайность гибридов кукурузы и формирование элементов структуры урожая.
Бесплатно
Формирование кишечного микробиоценоза у телят с синдромом гипотрофии в молочный период
Статья научная
У новорожденных основной причиной развития патологии служит несоответствие между адаптационной способностью особи и условиями внешней среды. В большей степени это проявляется у животных с врожденным морфофункциональным недоразвитием, поэтому их следует относить в группу риска и организовывать работу с ними с учетом метаболических и иммунологических свойств. У телят с синдромом гипотрофии и наиболее высокой степенью риска проявления патологии практически не изучены особенности формирования нормального кишечного микробиоза, защитные свойства которого многообразны. В условиях молочно-товарной фермы (Воронежская обл., 2012-2013 годы) мы провели бактериологические исследования фекалий телят, полученных от первотелок голштино-фризской породы немецкой селекции, маточно-вагинальных выделений коров в первые минуты после выведения плода, молозива (молока) на 1-е, 3-и и 7-е сут, смывов со стен и кормушек, а также воздуха. Установлено, что к основным источникам, формирующим микробоценоз кишечника у новорожденных, относится микрофлора родовых путей коров-матерей, молозива (молока) и окружающей среды. У телят с синдромом гипотрофии в отличие от животных-нормотрофиков на фоне относительно низкого содержания бифидобактерий и лактобацилл выявлены золотистый стафилококк, доминирование бактерий родов Proteus, Citrobacter, Enterobacter и Enterococcus, что свидетельствует о нарушении формирования нормобиоза.
Бесплатно
Статья научная
Изучали механизм воздействия глубокой одноярусной и двухъярусной плоскорезной обработок почвы, дискования, подсева семян и прикатывания на продление продуктивного долголетия старовозрастных посевов люцерны еще на 4 года.
Бесплатно
Статья научная
В полевых условиях (Сибирский НИИ сельского хозяйства, г. Омск, 2006 год) изучали продуктивность растений 6 сортов и 30 гибридов F2 ярового ячменя, полученных на основе диаллельных скрещиваний. Показано, что масса зерна с растения у гибридов определяется в основном генотипическими особенностями компонентов скрещиваний и ядерно-цитоплазматическими взаимоотношениями. Как правило, в более продуктивных популяциях коэффициент вариации ниже, а частота трансгрессий значительно выше. Селекционный интерес представляют гибриды многорядных сортов Омский 85 и Омский голозерный 2, двурядного - Омский 90.
Бесплатно
Фоторегуляция эпигенетической устойчивости томата к грибным заболеваниям
Статья научная
На проростках томата сорта Дубок и образца Craigella Tm-1/Tm-1, обладающих высокой урожайностью и повышенной устойчивостью к разным патогенам и абиотическим факторам, а также маркерного образца Мо 605 проводили досветки красным и синим светом в соотношении 1:2, удлиняющие естественный световой день на 17-24 ч (полупроводниковые светодиоды, суммарная интенсивность 95-100 мкмольŁм-2Łс-1). Показано, что досветка спектральным светом ускоряла рост и развитие растений, вызывала толерантность к возбудителям грибных болезней Alternaria solani Sor. и Botrytis cinerea Pers. и увеличивала продуктивность всех исследованных генотипов на 20-60 %.
Бесплатно
Фотосинтез и продуктивность растений картофеля в условиях различного спектрального облучения
Статья научная
Исследовали влияние светодиодных облучателей с максимумами в области красного (λ макс. 630±5 нм, 660±5 нм) и синего (λ макс. 450±5 нм, 470±5 нм) света на ростовые процессы и активность фотосинтетического аппарата у растений картофеля сорта Невский. Делается вывод о том, что применение светодиодных облучателей в контролируемых условиях фитотрона может быть перспективным приемом при выращивании растений картофеля с учетом изменения спектрального состава в онтогенезе растений.
Бесплатно
Статья научная
Повышение эффективности выращивания растений в светокультуре во многом связано с внедрением прогрессивных технологий, в том числе предусматривающих оптимизацию светового режима. Применение современных источников света - светодиодных облучателей (СД) или индукционных ламп позволяет резко сократить энергозатраты на выращивание растений за счет высокой светоотдачи, длительного рабочего ресурса и возможности регулировать спектр облучения. Мы провели сравнительное изучение ростовых процессов и активности фотосинтетического аппарата у растений базилика ( Ocimum basilicum L.) сорта Арарат при использовании светодиодного облучателя и индукционной лампы с энергетической мощностью соответственно 64 и 150 Вт. Интенсивность света под СД белого света составляла 80-85 мкмоль фотонов•м -2•с -1, при облучении индукционной лампой - 240-260 мкмоль фотонов•м -2•с -1. Исследовали СО 2 газообмен, содержание пигментов и ростовые процессы у растений, выращиваемых в условиях гидропоники. Скорость фотосинтеза под индукционной лампой была более чем в 2 раза выше по сравнению с СД (соответственно 2,6±0,4 и 1,2±0,3 мкмоль СО 2•м -2•с -1), хотя наблюдалось некоторое снижение содержания суммы хлорофиллов а + b (0,71±0,01 по сравнению с 0,83±0,03 мг/г сухой массы при СД облучении). Более чем 2-кратное увеличение скорости фотосинтеза не реализовалось в таком же повышении накопления биомассы растениями, что может быть связано с различным световым насыщением ростовых процессов и фотосинтеза. Эффективность накопления биомассы в расчете на 1 Вт энергетической мощности за 40 сут при облучении СД была в 1,7 раза выше, чем при облучении индукционной лампой. Достоверных различий в фотосинтетической эффективности не обнаружено. При повышенной концентрации СО 2 в воздухе скорости фотосинтеза были сопоставимы за счет более высоких значений квантового выхода фотосинтеза, активности рибулозо-1,5-бисфосфаткарбоксилазы/оксигеназы и эффективности карбоксилирования у СД растений. Таким образом, исследование структурно-функциональных показателей фотосинтетического аппарата и ростовых процессов показало сложный характер изменения части из них при длительном воздействии света различной интенсивности и спектрального состава.
Бесплатно
Фотосинтез различных органов растений короткостебельных форм озимой ржи
Статья научная
Изучали вклад отдельных органов в общий фотосинтез растения при изменении архитектоники современных доминантно-короткостебельных сортов озимой ржи. Определяли величину оттока 14С-ассимилятов из различных органов растений в зерновки.
Бесплатно
Статья научная
Исследовали влияние разной освещенности при выращивании (25, 50 и 95 % от полной инсоляции) на ассимиляцию 14СО2 и распределение 14С-продуктов фотосинтеза по органам растения у картофеля сорта Невский. Показано, что карбоксилирующая активность в листьях (поглощение 14СО2) была повышенной только в варианте с максимальной освещенностью (95 %), тогда как в двух других (25 и 50 %) достоверных различий не обнаружили. Интенсивность экспорта меченых ассимилятов из листовой пластинки - донора 14С оказалась максимальной при средней освещенности и минимальной - при насыщающей. Распределение 14С по органам растения в условиях высокой светообеспеченности характеризовалось усилением транспорта ассимилятов в верхушку побега и относительно меньшим поступлением 14С в клубни. Эффективность функционирования фотосинтетического аппарата растения (масса образовавшихся клубней на единицу массы ботвы) в вариантах 50 и 95 % была соответственно наибольшей и наименьшей.
Бесплатно
Статья научная
Регион Черноморского побережья Краснодарского края - один из немногих в России и на постсоветском пространстве, где возможно выращивание фреезии без огромных энергозатрат. Так, в г. Сочи в осенне-зимне-весенний период при неблагоприятных погодных условиях для этого используют необогреваемые стеклянные теплицы. Следовательно, актуальной задачей остается получение форм, устойчивых к перезимовке. Эффективность работы фотосинтетического аппарата может дать четкое представление об адаптивном потенциале растения, который складывается из адаптационных возможностей отдельных органов. Нами исследовано функциональное состояние фотосинтетического аппарата листьев у разных генотипов фреезии (сорта Георгий Победоносец, Голубой Жемчуг, Иней, Вега, Элизабет, Голд Ривер, Габриэль, гибриды И-108-1, К-86-4, Л-10-3, П-28-1, П-30-1, Н-10-14, П-34-1, Р-28-3, С-24-1) по параметрам медленной индукции флуоресценции хлорофилла в динамике развития растений. Оценивался стационарный уровень флуоресценции (F_T), уровень жизнеспособности (Fm/F_T), показатель фотосинтетической активности по алгоритму экстраполяции (Kf_T), показатель фотосинтетической активности, рассчитанный в каждый текущий момент измерений (Kf_n). Выявлены отечественные сорта и гибриды фреезии, достаточно устойчивые и хорошо приспособленные к перезимовке в теплице с нерегулируемыми условиями, - Голубой Жемчуг, Элизабет (триплоид), И-108-1, К-86-4, Л-10-3, П-28-1, П-30-1, П-34-1.
Бесплатно
Фотосинтетическая деятельность и продуктивность агрофитоценозов озимой пшеницы
Статья научная
Оценивали фотосинтетические показатели агрофитоценозов озимой пшеницы как целостных физиологических производительных систем с учетом продуктивности фотосинтеза нелистовых хлорофиллоносных органов.
Бесплатно
Статья научная
Пшеница широко используется как пищевая, техническая и кормовая культура. Увеличение урожайности культуры возможно за счет смягчения последствий биотических и абиотических стрессов посредством различных технологий, включающих применение микроэлементов и регуляторов роста. Одним из перспективных препаратов представляется микроудобрение Нанокремний (ООО «НаноКремний», Россия) - экологически чистый продукт, содержащий в своей основе 50 % чистого кристаллического кремния с частицами коллоидного размера. В настоящей работе впервые было показано положительное влияние препарата Нанокремний на фотосинтетический потенциал и величину чистой продуктивности фотосинтеза, синтез хлорофилла, каротиноидов и сахаров, а также преимущество этого микроудобрения перед пестицидом Винцит, КС и экспериментальным биопрепаратом. Под влиянием Нанокремния изменилась структура урожая яровой пшеницы: увеличилось число продуктивных стеблей, колосьев и масса 1000 зерен. Нашей целью было изучение влияния препарата Нанокремний на фотосинтетическую продуктивность и структуру урожая яровой пшеницы в условиях Орловской области и сравнение его действия с таковым химического пестицида и биоактивного препарата. Полевые опыты проводили в 2016-2019 годах (ФГБУ ФНЦ зернобобовых и крупяных культур, пос. Стрелецкое, Орловская обл.) на яровой пшенице ( Triticum aestivum L.) сорта Дарья. В эксперименте было два контрольных (вода и химический пестицид Винцит, КС) и два опытных (биопрепарат на основе биофлаваноидов гречихи и препарат Нанокремний) варианта. Во всех вариантах семена перед посевом замачивали в течение 2 ч. Обработку по вегетации проводили дважды опрыскиванием вегетирующих растений в фазу кущения и выхода в трубку. Энергию прорастания и всхожести семян определяли по ГОСТ 12038-84, развитие семенной инфекции - по ГОСТ 12044-93. Фенологические наблюдения выполняли в фазы 2-3-го листа, кущения, выхода в трубку, колошения, цветения, молочной спелости и полной спелости зерна. Оценивали фотосинтетический потенциал (ФП) и чистую продуктивность фотосинтеза (ЧПФ), измеряли площадь листьев и содержание пигментов в растениях. Установлено, что предпосевная обработка семян яровой пшеницы Нанокремнием способствовала увеличению энергии прорастания на 18,5 %, всхожести - на 5,5 % (р 2ʺсут/га. Показатели ЧПФ при обработке Нанокремнием были выше контрольных на 60-80 % (вода) и 22,2 % (Винцит, КС). Наибольшее количество хлорофиллов и каротиноидов в растениях образовывалось в фазу колошение-цветение. Под влиянием Нанокремния и биопрепарата синтез пигментов увеличился по сравнению с контрольными вариантами на 20-30 %. Нанокремний способствовал увеличению синтеза сахаров в процессе фотосинтеза в меньшей степени, чем биопрепарат, что можно объяснить разницей в перераспределении ассимилятов и большим накоплением белков. Показаны незначительные преимущества обработки Нанокремнием перед биоактивным препаратом по числу зерен в колосе и массе 1000 семян. Под влиянием обработки Нанокремнием число продуктивных стеблей увеличивалось на 33,7, колосьев - на 38,7, масса колоса - на 26,8, число зерен в колосе - на 19,2, масса 1000 семян - на 19,7 % по сравнению с контролем (вода). Показатели по биопрепарату были несколько ниже, чем по Нанокремнию, но выше контрольных. Урожайность пшеницы
Бесплатно
Статья научная
В последнее десятилетие неоникотиноидные инсектициды активно используются для защиты растений от вредителей. При этом мало изучено их воздействие на сами растения, в частности на состояние фотосинтезирующих пигментов. В настоящей работе впервые показано, что обработка листьев кукурузы (Zea mays L.) инсектицидом тиаметоксамом (TMX) приводит к снижению функциональной активности фотосистемы II и уменьшению энергизации мембран тилакоидов. Кроме того, эффект воздействия тиаметоксама зависит от генотипа кукурузы. Цель работы заключалась в изучении действия пестицида тиаметоксама на фотосинтетические пигменты и фотохимическую активность фотосинтетического аппарата листьев кукурузы двух генотипов. Опыты проводили в 2018-2019 годах. Объектом исследования служили образцы листьев кукурузы инбредной линии zppl 225 и гибрида zp 341 с высокими показателями всхожести, качества зерна и урожайности (Institut za kukuruz «Zemun Polje», г. Белград, Сербия). Семена проращивали до появления корешков (длина не менее 5 мм), после чего высаживали в грунт (смесь вермикулит: чернозем - 1:1) и выращивали в условиях 16-часового светового дня при постоянной температуре 25 °С...
Бесплатно
Статья научная
Имеющиеся в специальной литературе данные свидетельствуют о большой роли фитогормонов, в частности цитокининов, в регуляции роста и развития растений. Цитокинины стимулируют деление клеток, участвуют в их дифференциации и других физиологических процессах. На растениях ячменя ( Hordeum vulgare L.) сортов Трумпф и Одесский 100, а также пшеницы ( Triticum aestivum L.) сортов Московская 35 и Тулунская, выращенных от всходов до созревания в открытом грунте в сосудах без дна, мы изучили влияние природного соединения — N,N-ди-фенилмочевины (ДФМ), обладающей цитокининовой активностью, на скорость фотофосфорилирования и структуру клеток мезофилла и хлоропластов в фазу молочной спелости, а также на аминокислотный состав запасного белка зерна. Обработка растений злаковых культур ДФМ изменяла соотношение скорости циклического и нециклического фотофосфорилирования в препаратах тилакоидных мембран, выделенных из флагового листа, и вызывала деструктивные изменения хлоропластов. В запасном белке было обнаружено изменение процентного соотношения ряда аминокислот, в частности увеличение содержания пролина. Модификации в клетках мезофилла хлоропластов при обработке ДФМ свидетельствуют, что воздействие этого природного соединения в начале фазы молочной спелости ускоряет процесс старения растений, тогда как применение препарата в начале фазы цветения, как мы предполагаем, приводит к обратному эффекту. Сделан вывод, что ДФМ регулирует энергетический обмен в листьях и белковый обмен в зерне у растений пшеницы и ячменя.
Бесплатно
Фрагменты гомологии эндогенных ретровирусов в геномах растений и животных
Статья научная
Использование последовательностей мобильных генетических элементов в целях маркирования полиморфизма участков их инсерций может оказаться наиболее эффективным подходом при выявлении специфических особенностей генофондов для различных групп организмов, контроля их динамики, что особенно важно в работе с сельскохозяйственными видами. В царстве растений широко распространен Sireviruses ( Pseudoviridae ) - одни из древнейших LTR-ретротранспозонов. Наиболее крупный и подробно изученный ретротранспозон - SIRE-1. Его анализ показывает, что инсерции указанного ретроэлемента (в частности, в геном кукурузы) произошли недавно. Мы изучили полиморфизм фрагментов ДНК, фланкированных участками LTR-ретротранспозона SIRE-1 (IRAP-PCR маркеры), в геномах у различных таксономических групп. Объектами исследования были однодольные растения мягкой пшеницы Triticum aestivum (озимые сорта Московская 39 и Мироновская 808, яровой сорт Омская 36), двудольные растения Glycine soja (пять дикорастущих популяций из Приморского края) и G. max (сорнополевая форма сои, Китай), а также представители заводских и аборигенных пород крупного рогатого скота Bos taurus - черно-пестрого голштинизированного, айширского, якутского и красного эстонского (97 гол.). В качестве праймера в IRAP-PCR был выбран терминальный участок SIRE-1 (GCA-GTT-ATG-CAA-GTG-GGA-TCA-GCA). Полученные данные свидетельствуют о том, что полилокусное генотипирование по IRAP-PCR маркерам с использованием фрагмента ретротранспозона LTR SIRE-1 в качестве праймера позволяет надежно дифференцировать не только представителей однодольных и двудольных растений, но и их сорта. В исследованиях представителей разных пород крупного рогатого скота по IRAP-PCR маркерам получен спектр фрагментов ДНК (от 13 до 16 в зависимости от породы) в диапазоне длин 330-1470 п.н. Наибольший полиморфизм фрагментов ДНК наблюдался в средней части спектра (760-980 п.н.) у айширских и черно-пестрых коров. На дендрограмме одна из групп черно-пестрых коров и айширский скот оказались ближе друг к другу, тогда как другая вместе с красным эстонским и якутским скотом обособились в отдельный подкластер. Выявленные различия по гетерогенности в двух исследованных группах черно-пестрого скота из разных хозяйств, возможно, связаны с особенностями проводимой там селекционной работы либо с иными факторами искусственного и/или естественного отбора. Обсуждается возможность применения LTR-ретротранспозонов в качестве молекулярно-генетических маркеров для полилокусного генотипирования растений и животных.
Бесплатно
Фторидное загрязнение почвы и фиторемедиация (обзор)
Статья обзорная
На основании данных литературы анализируются существующие механизмы поступления, распространения и аккумуляции фторидов в почве и растениях. Рассмотрено влияние фторидов на почву, растения и животных. Приведены виды растений-гипераккумуляторов фторидов, которые потенциально способны осуществлять процесс фиторемедиации. Проанализированы возможные способы повышения эффективности фиторемедиации при загрязнении почв фторидами.
Бесплатно
Статья научная
Представители рода Serratia вызывают повышенный научный интерес, поскольку они распространены практически повсеместно и проявляют эмульгирующие, поверхностно-активные, противообрастающие, противоопухолевые и противомикробные свойства. Вода - естественная среда обитания для нескольких видов серраций. В представляемой публикации мы сообщаем о первом выделении S. proteamaculans из гуано летучих мышей. Цель нашей работы заключалась в изучении гуано летучих мышей из подземной водной экосистемы на наличие изолятов Serratia , активных против фитопатогенных грибов. Штаммы Serratia , которые выделили из отложений гуано в пещере в регионе Фессалия (Эолия, Греция), первоначально были обозначены как Sl2 и Sl4, оказались способны ферментировать D-глюкозу, другие углеводы (D-маннит, D-маннозу) и сахарозу в качестве источников углерода и сахаров. Для обоих штаммов оптимальная температура для роста - 28 °С, при этом штамм Sl4 способен расти и при 4 °С. Штаммы бактерий Sl2 и Sl4 были отнесены к группе Serratia liquefaciens с помощью автоматического бактериологического анализатора VITEK® 2 («bioMerieux SA», Франция) и точно идентифицированы до вида с использованием MALDI-TOF MS («bioMerieux SA», Франция). MALDI-TOF MS классифицировала штамм Sl2 как S. proteamaculans , а штамм Sl4 - как S. liquefaciens . Насколько нам известно, это первое в мировой научной литературе сообщение о выделении и классификации S. proteamaculans из гуано летучих мышей. При 28 °С оба изученных штамма Serratia продуцировали продигиозин, при этом его оптимальную продукцию отмечали через 72 ч инкубации. Определение активности штаммов S. liquefaciens и S. proteamaculans против фитопатогенных грибов ( Fusarium oxysporum , Alternaria alternata , Botrytis cinerea , Sclerotinia sclerotiorum и Rhizoctonia solani ) in vitro показало способность изученных серраций продуцировать свободно диффундирующие соединения с фунгистатической активностью in vitro. Это первое сообщение о том, что штаммы S. liquefaciens и S. proteamaculans , выделенные из гуано летучих мышей, потенциально могут рассматриваться как биоагенты против фитопатогенных грибов. Исследование взаимодействия между фитопатогенными грибами и бактериями S. liquefaciens и S. proteamaculans подтвердили их эффективность для биоконтроля этих грибных патогенов.
Бесплатно
Статья обзорная
К актуальным задачам современной биологической науки относится разработка эффективных, надежных и безопасных методов коррекции физиологического статуса организма в изменяющихся экологических условиях. Обозначенная проблема касается практически всех живых объектов, в том числе человека и сельскохозяйственных животных, которые, в свою очередь, также влияют на окружающую среду и человека (через животноводческую продукцию). Это наиболее характерно для современного промышленного скотоводства, где задача осложнена увеличением эксплуатационных нагрузок на животных. В обзоре показаны и биологически обоснованы возможности использования метода акупунктуры в ветеринарии с целью нормализации функций организма. Преимущество метода состоит в его терапевтической и экономической эффективности, универсальности, безопасности, пригодности для широкого применения (Г.В. Казеев, 2000). В основе метода лежит представление о целостности организма (как в норме, так и при вовлечении в патологический процесс). Доказана материальность и специфичность элементов акупунктуры (Н.И. Вержбицкая, 1981; Г.В. Казеев, 2000; J.C. Darras с соавт., 1993; D.J. Mayer, 2000; A.R. Liboff, 2004; R.H. Bosma с соавт., 2006). Установлено, что при воздействии на точки акупунктуры происходят изменения биохимических параметров, например концентрации опиоидных пептидов и моноаминов в сыворотке крови (J.S. Han, 2004; C.H. Zhao с соавт., 2005), гормонов (T. Aso с соавт., 1976; P.V. Malven с соавт., 1984; D.F. Bossut с соавт., 1986), катехоламинов и ростовых факторов (H. Chang с соавт., 1983; P.J. Battista с соавт., 1986), активизируется клеточный иммунитет (T. Kuan с соавт., 1986; A.P. Sánchez, M.D. Ángel, 2012), а также стабилизируются клинические показатели на фоне анальгезирующего и седативного действия акупунктуры (J.G. Lin, W.L. Chen, 2008; J. Lin, Y. Chen, 2012). Уникальность акупунктуры заключается в ее регулирующем эффекте (Г.В. Казеев, 2000; K.T. Freudenberg, 2010). Метод акупунктуры находит все более широкое применение в ветеринарной практике: при заболеваниях опорно-двигательного аппарата (W.W. Chan с соавт., 1996; G. Habacher с соавт., 2006), желудочно-кишечного тракта (Y.C. Hwang, E.M. Jenkins, 1988; K. Watanabe с соавт., 1998; K.T. Freudenberg, 2010), органов репродуктивной системы (J.H. Lin с соавт., 2001; W.A. Schofield, 2008), а также в качестве приема, обеспечивающего седативный и обезболивающий эффект (A.M. Klide, B.B. Martin, 1989; J. Still с соавт., 1998). Применение акупунктуры способствует увеличению доступности тканей к воздействию медикаментозных средств и вполне сочетается с ними (Г.В. Казеев, 2000; D. Souza с соавт., 2007; J.H. Lin с соавт., 2001). При введении препаратов и биологически активных веществ в точки акупунктуры терапевтический эффект усиливается (S. Altman, 2003; S. Ben-Yakir, 2006; Т.Е. Тарадайник с соавт., 2011), при этом доза применяемых медикаментозных средств может быть существенно снижена (Г.В. Казеев с соавт., 2001; P.L. Stelio с соавт., 2008; Т.Е. Тарадайник с соавт., 2012). Использование метода акупунктуры в животноводстве позволяет получать экологически чистую продукцию
Бесплатно
Функции интегративной воспроизводительной физиологической системы мать-детеныш(и) у домашних свиней
Статья научная
Рассматриваются генетико-физиологические функциональные взаимозависимости признаков воспроизводства у свиней линии тиамеслан. Представлена система простых уравнений, описывающих закономерно проявляющиеся функции интегративной воспроизводительной физиологической системы мать-детеныш(и). Впервые дана оценка зависимости функции этой системы от влияния селекции по плодовитости и продуктивности. Обсуждается правомерность эмпирических «формул приспособленности» и охарактеризованных с их помощью концептуально объединенных закономерностей воспроизведения, онтогенеза и микроэволюции для других видов млекопитающих.
Бесплатно
Статья научная
Митохондрии - единственные клеточные компартменты, генерирующие и трансформирующие энергию в клетке. На изменение экстра- и внутриклеточных условий (ионный гомеостаз, степень дегидратации, температура) эти органеллы реагируют одними из первых. При обработке сверхнизкими температурами вследствие перекисного окисления липидов нарушается работа АТФ-синтетазного комплекса (Е.А. Новодержкина с соавт., 2016), а также структура генетического материала. В качестве цитопротекторных соединений могут быть предложены наночастицы высокодисперсного кремнезема (нВДК). Аморфная форма диоксида кремния, или высокодисперсный кремнезем, проявляющий свою биологическую активность через высокую адсорбирующую способность, снижает концентрацию ионов и биополимеров во время дегидратации клетки при криоконсервации (Т.Т. Туров с соавт., 2011). В настоящей работе впервые показано, что при использовании наночастиц высокодисперсного кремнезема в концентрации 0,001 % в технологии витрификации и экстракорпорального созревания девитрифицированных ооцитов (ДВ) коров наблюдается повышение митохондриального потенциала ДВ ооцитов и снижение числа дегенерированных клеток. Цель исследования - идентифицировать характер воздействия наночастиц высокодисперсного кремнезема на функциональную активность митохондрий и статус хроматина в нативных и девитрифицированных ооцитах коров при экстракорпоральном созревании. В экспериментах использовали ооцит-кумулюсные комплексы (ОКК) голштинизированного крупного рогатого скота ( Bos taurus ). Витрификации подвергались ооциты с гомогенной цитоплазмой, окруженные пятью и более слоями кумулюсных клеток. ОКК, предназначенные для витрификации, обрабатывали тремя растворами криопротекторных агентов (КПА), приготовленными на среде Т-199 с добавлением 10 % сыворотки крови плодов коров (FBS, «HyClone», Великобритания). В состав растворов КПА для витрификации ооцитов в контроле входили: в КПА-1 - 0,7 M диметилсульфоксид (DMSO) и 0,9 M этиленгликоль (EG); КПА-2 - 1,4 M DMSO и 1,8 M EG; КПА-3 - 2,8 M DMSO, 3,6 M EG и 0,65 M трегалоза. Растворы КПА, растворы для девитрификации и отмывания ооцитов в опыте дополняли наночастицами высокодисперсного кремнезема (нВДК, 4-17 нм, массовая концентрация 0,001 %), синтезированными посредством высокотемпературного гидролиза. В контроле нативные и девитрифицированные ооциты культивировали в течение 24 ч при 38,5 °C и 90 % влажности, в атмосфере, содержащей 5 % СО2. Среда имела следующий состав: Т-199 + 10 % FBS + 106 клеток/мл гранулезы + 50 нг/мл бычьего пролактина. Для культивирования нативных и девитрифицированных ооцитов в опыте в эту среду добавляли нВДК (массовая концентрация 0,001 %). Для оценки функционального состояния митохондрий в нативных и ДВ ооцитах использовали зонд MitoTracker Orange CMTMRos («Thermo Fisher Scientific», Великобритания). В серии экспериментов по выявлению воздействия нВДК на ядерное созревание женских гамет ооциты помещали на 5-10 мин в 0,9 % раствор цитрата натрия и с помощью препаровальной иглы механически очищали от кумулюса. Затем клетки переносили на сухое обезжиренное стекло и фиксировали смесью метанол:уксусная кислота (3:1). Суховоздушные препараты окрашивали азур-эозином по Романовскому-Гимзе. При воздействии нВДК в ДВ ооцитах возрастала интенсивность флуоресценции MitoTracker Orange CMTMRos (77±6,3 против 169±12,8 мкA, p function show_abstract() { $('#abstract1').hide(); $('#abstract2').show(); $('#abstract_expand').hide(); }
Бесплатно
