Проблемы адаптации. Рубрика в журнале - Сельскохозяйственная биология
Статья научная
Ранний этап онтогенеза, во время которого растения наиболее чувствительны к дефициту влаги, - одна из самых критичных фаз в их развитии. Мягкая пшеница ( Triticum aestivum L.) относится к наиболее распространенным в мире и в Российской Федерации ценным культурам. В процессе естественного и искусственного отбора на территории России сформировались две существенно различающиеся по стратегии адаптации к засухе экологические группы пшеницы - лесостепной западносибирский и степной волжский экотипы. Для регионов Западной Сибири характерна весенняя засуха, в связи с чем растения пшеницы лесостепного западносибирского экотипа отличаются замедленным ростом на начальном этапе онтогенеза. В юго-восточных районах европейской части России, в частности в Поволжье, засуха наблюдается позднее, и сорта степного волжского экотипа, наоборот, интенсивно растут в начале вегетации, чтобы максимально развить разветвленную сеть корней к наступлению летней засухи. В настоящей работе впервые выявлены индуцированные засухой изменения в гормональном балансе и содержании аминокислоты пролина у лесостепного западносибирского и степного волжского экотипов пшеницы на начальном этапе онтогенеза. Цель работы состояла в оценке физиолого-биохимических показателей растений пшеницы сортов Зауральская Жемчужина (лесостепной западносибирский экотип) и Экада 70 (степной волжский экотип) в начальную фазу их онтогенеза в норме и в условиях засухи. В первой серии экспериментов семена раскладывали по 15 шт. в чашки Петри на фильтровальную бумагу, смоченную 5 мл растворов концентрированной сахарозы (4 %, 8 % и 12 %), моделирующих засуху. Чашки Петри помещали в термостат и проращивали семена в темноте при 22 °С в течение 3 сут. В качестве контроля использовали семена, пророщенные на дистиллированной воде. На 3-и сут рассчитывали энергию прорастания семян, которую определяли по соотношению (%) числа проросших семян к общему числу взятых для проращивания. У проросших семян измеряли длину главного корня. Во второй серии провели вегетационные опыты в контролируемых условиях. Семена высевали в емкости объемом 15 л (по 30 растений в каждой, глубина посева 4-5 см, расстояние между рядками 2,5 см, расстояние между растениями в ряду 2,5 см). Часть растений подвергалась ранней почвенной засухе. При ее моделировании полив не проводили до достижения значения 30 % влажности от полной влагоемкости почвы (ПВП). В контроле поддерживали влажность 70 % от ПВП. На 7-е, 8-е и 9-е сут измеряли сырую и сухую массу контрольных и подверженных действию почвенной засухи проростков. Содержание цитокининов (ЦК), индолилуксусной (ИУК) и абсцизовой (АБК) кислот в 10 проростках пшеницы (сырая масса 0,9-1,0 г) на 7-е, 8-е и 9-е сут определяли методом иммуноферментного анализа (ИФА) с использованием специфичных кроличьих антител и меченных пероксидазой антикроличьих антител. Также осуществляли экстракцию и определяли содержание свободного пролина. Установлено, что имитирующие засуху концентрированные растворы сахарозы снижали энергию прорастания семян и ингибировали длину главного корня у 3-суточных проростков пшеницы обоих экотипов. Необходимо отметить, что ингибирование прорастания семян и торможение роста главного корня было выражено гораздо сильнее у сорта Зауральская Жемчужина. Почвенная засуха также подавляла рост 7-9-суточных проростков, причем опять же этот процесс был более выражен у растений сорта Зауральская Жемчужина. Выявлен дисбаланс фитогормонов у 7-9-суточных проростков обоих сортов, связанный с индуцированным засухой накоплением АБК, падением содержания ЦК и особенно ауксинов. Однако в проростках сорта Экада 70 амплитуда сдвигов в гормональном балансе, вызываемых засухой, оказалась заметно меньше в сравнении с растениями сорта Зауральская Жемчужина. Также обнаружено, что почвенная засуха приводила к повышению содержания аминокислоты пролина - важного осмопротектора, при этом более высокая концентрация пролина была характерна для 7-9-суточных проростков сорта Экада 70 как в норме, так и при стрессе. Совокупность полученных результатов свидетельствует о более высокой засухоустойчивости растений степного волжского экотипа в сравнении с представителями лесостепного западносибирского экотипа на начальном этапе онтогенеза, что может быть обусловлено меньшей амплитудой стресс-индуцированных сдвигов в содержании фитогормонов и повышенным содержанием осмопротектора пролина у растений степного волжского экотипа.
Бесплатно
Статья научная
В современных условиях потенциал высокопродуктивных животных, приспособленных к промышленной технологии содержания, должен использоваться наиболее эффективно и не зависеть от географического положения и агроклиматических ресурсов региона. В представляемом нами исследовании установлено, что отрицательный эффект региональных климатических и геохимических факторов можно минимизировать при соблюдении всех технологических регламентов. Полученные результаты расширяют представления об особенностях метаболизма быков-производителей в различных геоклиматических условиях умеренной циркуляционной зоны между 55.86 и 51.18° с.ш., что может представлять интерес для практики разведения голштинской породы в странах с аналогичными природными факторами. Мы сравнили адаптационный статус быков голштинской породы ( n = 122) зарубежной селекции в возрасте 3-9 лет в условиях Центральной России (АО «Головной центр по воспроизводству сельскохозяйственных животных», Московская обл.), Среднего Урала (ОАО «Уралплемцентр», Свердловская обл.) и Северного Казахстана (РЦПЖ АО «АсылТулик», Акмолинская обл.). Был проведен биоэлементный мониторинг по содержанию Ca, P, Mg, Ca:P, Fe, хлоридов, Se, Cu, Zn. Белково-липидный обмен и активность ферментов оценивали по содержанию в крови общего белка, альбуминов, глобулинов, мочевины, креатинина, билирубина общего, триглицеридов, холестерина, аланинаминотрансферазы (АЛТ), аспартатаминотрансферазы (АСТ) и щелочной фосфатазы, секрецию эндогенных гормонов - по содержанию тестостерона, эстрадиола, тироксина, кортизола. Спермопродуктивность оценивали по объему эякулята, концентрации сперматозоидов в эякуляте, числу сперматозоидов в эякуляте. Климатические и геохимические характеристики регионов: АО «ГЦВ» - умеренно-континентальный климат, дерново-подзолистые почвы, ОАО «Уралплемцентр» - резко-континентальный климат, коренные скальные породы с песчано-глинистыми и дерново-подзолистыми почвами; АО РЦПЖ «АсылТулик» расположен вблизи города Нур-Султан в Центрально-Северной части Республики Казахстан, суровый резко-континентальный климат, темно-каштановые почвы. В результате межрегионального исследования установлено, что макроэлементный баланс быков-производителей находился в пределах допустимых норм и не имел достоверных различий между регионами: содержание в крови Са - 2,34-2,53 ммоль/л, P - 1,47-2,01 ммоль/л, Ca:P - 1,20-1,65, Mg - 0,79-0,98 ммоль/л. Обеспеченность животных железом в Московском регионе находилась в пределах нормы (23,82±6,18 мкмоль/л), в Северном Казахстане проходила по верхней границе нормы (30,74±6,97 мкмоль/л), на Среднем Урале превышала норму (40,32±7,30 мкмоль/л). Баланс Se (0,72-1,13 мкмоль/л) и Cu (12,6-16,0 ммоль/л) находился в допустимых пределах. На землях Москворецко-Окской провинции (АО «ГЦВ») обеспеченность производителей Zn составила 65,8 %, в зоне сухой степи на темно-каштановых почвах (АО РЦПЖ «Асыл-Тулик») - 95,9 % от минимального нормального значения. Повышенную в 2 раза активность ферментов в крови (по коэффициенту де Ритиса) выявили у быков в Московском регионе и в Северном Казахстане. У всех быков-производителей отмечали достаточную концентрацию как общего белка, так и его фракций. Излишнее количество белка с кормом получали производители Московского региона, о чем свидетельствует концентрация мочевины 7,57±2,82 ммоль/л (по верхней границе нормы) и креатинина 147,45±37,94 мкмоль/л. У производителей из Северного Казахстана отмечен синдром перегрузки железом (30,74±6,97 мкмоль/л) на фоне повышенного билирубина (9,15±3,42 мкмоль/л). Баланс стероидных гормонов свидетельствовал о легком дефиците тестостерона (39,17±5,06 нмоль/л) и избытке кортизола (226,75±45,62 нмоль/л) у быков-производителей из Московского региона по сравнению с Уралом (соответственно 50,36±5,80 и 138,81±21,48 нмоль/л) и Казахстаном (52,79±4,14 и 190,50±50,30 нмоль/л) (разница статистически не достоверна). Среднее содержание тироксина находилось в пределах физиологически допустимой нормы - от 66,65±3,52 нмоль/л на Среднем Ура
Бесплатно
Половая активность и спермопродукция у баранов пород Шароле и Иль-де-Франс в разные сезоны года
Статья научная
Овцы ( Ovis aries ) относятся к полиэстричным животным с четко выраженным половым сезоном. Длительный искусственный отбор способствовал минимизации воздействия сезонных факторов внешней среды на проявление репродуктивной функции у овец, однако в средних и высоких широтах сезонность их размножения хорошо выражена. Поскольку Россия не располагает генофондом высокопродуктивных специализированных мясных пород овец, неизбежно использование лучших пород зарубежной селекции. В настоящей работе в условиях центральной зоны Ставропольского края впервые установлен диапазон вариативности половой активности и спермопродукции у мясных баранов Шароле (Charollais) и Иль-де-Франс (Île-de-France) в зависимости от сезона года. Наибольшая воспроизводительная активность выявлена в осенний период. Нашей целью было изучение сезонных колебаний половой активности и параметров спермопродукции у баранов ( O. aries ) мясных пород зарубежной селекции Шароле и Иль-де-Франс в условиях центральной зоны Ставропольского края. Исследования проводили с октября 2019 года по сентябрь 2020 года на опытной станции Всероссийского НИИ овцеводства и козоводства - филиала ФГБНУ Северо-Кавказский федеральный научный аграрный центр на племенных баранах-производителях мясных пород зарубежной селекции Шароле ( n = 8) и Иль-де-Франс ( n = 5). Сперму получали с помощью искусственной вагины. Половую активность, проявляемую одними и теми же баранами, учитывали по затрате времени на выделение одного эякулята, то есть по продолжительности проявления комплекса всех половых рефлексов (от запуска барана в манеж с зафиксированной в станке самкой до рефлекса эякуляции). Каждый эякулят оценивался по объему, подвижности и концентрации. Объем эякулята определяли с помощью градуированной пипетки или в градуированном одностенном семяприемнике. Подвижность спермиев оценивали под микроскопом Nikon Ts2R («Nikon», Япония) по 10-балльной шкале. Концентрацию спермиев определяли на фотометре Accucell («IMV Technologies», Франция) или подсчитывали в счетной камере Горяева под микроскопом, для чего сперму предварительно разбавляли в 200 раз 3 % раствором хлористого натрия в эритроцитарном меланжере-смесителе. В зимний период половая активность снижалась, что выражалось в первую очередь увеличением времени, затрачиваемого на проявление комплекса половых рефлексов. Так, у баранов породы Шароле время на получение эякулята увеличивалось в 1,70 раза в зимние месяцы по сравнению с осенним периодом, а в весенние и летние месяцы - соответственно в 2,56 и 2,62 раза. Бараны породы Иль-де-Франс показали аналогичную динамику, однако у них снижение половой активности было значительно менее выражено по сравнению с баранами Шароле. Так, в зимний период бараны Иль-де-Франс затрачивали в 1,09 раза больше времени на выделение эякулята, чем в половой сезон, а в весенний и летний периоды - соответственно в 1,62 и 1,78 раза больше времени. У баранов породы Шароле подвижность спермы варьировала от 9,1 балла в половой сезон до 7,4 балла в весенний период. В зимний и летний периоды этот показатель составлял 8,5 и 8,1 балла. Аналогичные закономерности выявлены по отношению к объему спермы и концентрации спермиев: наибольшие значения были отмечены в осенний период, наименьшие - в весенний, промежуточные - в зимний и летний. У баранов породы Иль-де-Франс наибольшие показатели объема, концентрации и подвижности также были зарегистрированы в осенний период (соответственно 1,15 мл; 3,75 млрд/мл и 8,57 баллов), тогда как зимой эти параметры составили 0,98 мл; 3,38 млрд/мл и 7,95 баллов, весной - 0,88 мл; 2,85 млрд/мл и 7,55 баллов, летом - 0,96 мл; 3,15 млрд/мл и 8,19 баллов. Микроструктурный анализ показал, что количество спермиев с интактной акросомой колебалось от 65 % летом (Шароле) до 82 % в осенний период (Иль-де-Франс). Таким образом, несмотря на значительные сезонные вариации, бараны-производители пород Шароле и Иль-де-Франс в климатических условиях центральной зоны Ставропольского края способны продуцировать качественную сперму во все сезоны года.
Бесплатно
Статья научная
Оценивали поведенческие реакции и электроэнцефалографические показатели у молодняка крупного рогатого скота в зависимости от возраста и условий содержания. Обсуждается возможность прогнозирования пригодности животных к условиям промышленного содержания на основе показателей электроэнцефалограммы.
Бесплатно
