Обзоры, проблемы, итоги. Рубрика в журнале - Сельскохозяйственная биология
Селекция яблони на устойчивость к парше: развитие идей Н.И. Вавилова и И.В. Мичурина
Статья научная
Приведены результаты селекции первых в России иммунных к парше сортов яблони, а также данные по усовершенствованию методов искусственного заражения паршой при отборе сеянцев на ранних этапах развития. Дана краткая характеристика 10 сортов с геном устойчивости V m и 30 сортов с геном V f. Пять сортов с геном V m и 19 сортов с геном V f уже включены в Государственный реестр селекционных достижений, допущенных к использованию (районированы).
Бесплатно
Статья обзорная
Сельскохозяйственная микробиология (СХМ) - это дисциплина, изучающая прокариотические и эукариотические микроорганизмы, которые определяют функционирование основных компонентов агроценоза (растений, животных и почвы). Развитие СХМ основано на идеях и методах микробиологии, физиологии растений, почвоведения и генетики, направленных на изучение организации и эволюции биосистем, где микроорганизмы выполняют агрономически важные функции в тесном взаимодействии друг с другом и с высшими организмами. Переходя из окружающей среды в эндосимбиотические ниши растений или животных, микроорганизмы образуют с ними многокомпонентные комплексы - холобионты (E. Rosenberg с соавт., 2018). Они обладают собственными системами наследственности - симбиогеномами и хологеномами, которые служат предметом изучения симбиогенетики (И.А. Тихонович, Н.А. Проворов, 2012). Микроорганизмы, образующие симбиозы с растениями, выполняют важнейшие для них функции: трофические (фиксация N2, усвоение почвенных источников питания, в первую очередь фосфатов), защитные (биоконтроль фитопатогенов и фитофагов) и регуляторные (синтез фитогормонов, которые оптимизируют развитие растений и повышают устойчивость к неблагоприятным факторам среды). К наиболее изученным и важным для практики симбионтам растений относятся клубеньковые бактерии, или ризобии ( Rhizobiales ), - N2-фиксирующие микросимбионты бобовых, грибы арбускулярной микоризы ( Glomeromycota ) - фосфатмобилизующие симбионты (более 80 % видов) растений (A. Berruti с соавт., 2016,; ризосферные и эндофитные бактерии (например, Azospirillum , Bacillus , Pseudomonas ), стимулирующие развитие растений и определяющие их устойчивость к антагонистам (патогенам, вредителям) и стрессам (засухе, засолению, загрязнению почв ксенобиотиками или тяжелыми металлами) (M.A. Hassani с соавт., 2018). У животных трофические симбионты определяют усвоение растительной пищи (микробиота кишечника или рубца), синтез незаменимых метаболитов (кишечные и внутриклеточные симбионты) и фиксацию N2 (симбионты некоторых животных-фитофагов) (E. Rinninella с соавт., 2019). Изучение симбионтов растений и животных позволяет создавать микробные препараты, которые улучшают питание хозяев и их устойчивость к стрессам, а также повышают плодородие почв. В растениеводстве широко применяются препараты N2-фиксирующих и ростстимулирующих бактерий, которые позволяют резко снижать дозы экологически опасных азотных и фосфорных удобрений. Препараты микроорганизмов-антагонистов фитопатогенов - Pseudomonas, Bacillus (B.J. Lugtenberg c соавт., 2001; V.K. Chebotar с соавт., 2009), мышевидных грызунов - Salmonella enteritidis, Serratia plymuthica (A. Soenens, J. Imperial, 2019) и насекомых-фитофагов - Bacillus thuringiensis, Beauveria bassiana (A.V. McGuire, T.D. Northfield, 2020) используют для биоконтроля. Они также позволяют значительно снизить пестицидную нагрузку на агроценозы. СХМ вносит существенный вклад в изучение фундаментальных биологических процессов - генетических и молекулярных взаимодействий про- и эукариот, эволюции клетки и ее генома, а также формирования надорганизменных систем наследственности (I.A. Tikhonovich, N.A. Provorov, 2009). Разработаны методы симбиотической инженерии, направленной на конструирование высокопродуктивных биосистем сельскохозяйственного, природоохранного и медицинского назначения.
Бесплатно
Снежные плесени: развитие представлений и способы защиты растений
Статья обзорная
Возбудители снежных плесеней - низкотемпературные грибные и грибоподобные организмы, которые могут поражать не только травянистые озимые и многолетние растения, но и древесные формы. Как правило, патогены инфицируют культуры осенью, развиваются под снежным покровом и в начале весны, когда сохраняются пониженные температуры. В обзоре показана история возникновения терминологии, используемой при изучении патогенных низкотемпературных грибов, приведены названия различных снежных плесеней и их возбудителей в России. Подробно представлена история работ и современное состояние методов борьбы с возбудителями снежной плесени: агрохимических, химических, биологических и селекционных. В качестве примеров приводятся исследования, проведенные в различных регионах и странах: в Северной Америке (США, Канада), Северной Европе (Швеция, Норвегия, Финляндия), Азии (Япония). Отдельное внимание уделено отечественным работам. К агрохимическим методам, способствующим уменьшению поражения растений снежными плесенями, относятся севообороты с культурами, которые не принадлежат к числу хозяев для возбудителей снежной плесени; глубокая вспашка; ранний или очень поздний сев; размещение материалов черного цвета, поглощающих солнечную энергию, на снегу, что способствует его быстрому таянию весной; ежемесячные подкормки некоторыми компостами. Такой химический метод, как протравливание семян, испытан против снежной плесени и широко используется для борьбы с фузариозной инфекцией семян, вызываемой Microdochium nivale в северной Европе. В России против тифулеза озимых зерновых культур [ Typhula incarnata и T. idahoensis (син. T. ishikariensis )] рекомендовалось протравливание озимых зерновых байтаном универсалом, байтаном, бенлатом (фундазолом), гранозаном и пентиурамом. Опрыскивание фунгицидами экономически выгодно в годы с сильным поражением снежной плесенью, однако эффективность фунгицидов против разных видов возбудителей неодинакова. В статье представлены примеры препаратов, используемых при борьбе с различными видами снежной плесени. При разработке биологических приемов борьбы со снежной плесенью в качестве антагонистов могут использоваться как мезофиллы в период состояния покоя у возбудителей снежных плесеней в летние месяцы, так и низкотемпературные биоагенты, активные во время развития патогенов. В ряде работ против снежных плесеней, вызываемых Typhula spp., использовали как естественные супрессоры (например, компосты), так и антагонистические организмы. Целенаправленной селекции по устойчивости растений к снежным плесеням в России не проводили. Тем не менее, был выполнен ряд исследований по выявлению видов зерновых, устойчивых к различным видам снежных плесеней. Так, на инфекционном фоне проведена иммунологическая оценка 500 сортообразцов мировой коллекции ВИР (г. Санкт-Петербург) и сортов отечественной селекции и отобраны формы, обладающие устойчивостью: Шатиловская тетра, Популяция I-82 тетра, Сибирская крупнозернистая, Таежная, Кировская 89, Вятка 2, Дымка, Росинка, Илим, Фаленская 4, Пурга, Ф4-92, Чулпан 3, Короткостебельная 6, Харьковская 88, Татарская 1, Безенчукская 88, Волхова, Таловская 29; LAD-287 St-2614, Antonnisnie, Leelondzkie Kartowe № 1, Leelondzkie Krotnoslomix х Baltycnie (Польша), Epos, Rerus (ГДР), Inzucht 74/2, Inzucht 108/8 (Швеция), к-10953 (Финляндия), Feniks (Бельгия), к-11385 (Югославия), к-11150, к-11389 (Португалия), к-11306 (Аргентина), к-11179, к-11180 (США), к-11388 (Таджикистан), к-11398 (Грузия), к-11131 (Азербайджан), Белта тетра (Беларусь), Beve (Украина).
Бесплатно
Современная характеристика понятия "порода"
Статья научная
Обсуждается современная характеристика понятия породы. Предлагается классификация пород, оценка их генетической структуры. Рассмотрены некоторые биологические особенности пород и видов сельскохозяйственных животных. Приводится материал видового и породного разнообразия в России, анализируются тенденции развития животноводства, принципы сохранения биоресурсов животных.
Бесплатно
Современные методы борьбы со стрессами в птицеводстве: от антиоксидантов к витагенам
Статья обзорная
Исследованиями последних 10 лет убедительно доказано, что в основе большинства стрессов лежит окислительный стресс, вызываемый избыточным образованием свободных радикалов. При этом тонкий баланс между антиоксидантами и прооксидантами в корме, желудочно-кишечном тракте и в клетках различных органов и тканей — важнейший фактор, определяющий устойчивость к стрессам и обеспечивающий способность организма адаптироваться к стрессорам. В механизмы антиоксидантной защиты вовлечены как поступающие с кормом природные антиоксиданты (витамины Е и С, каротиноиды) и минералы, участвующие в построении простетических групп антиоксидантных ферментов (селен, цинк, марганец и медь), так и защитные молекулы, синтезируемые в организме и обладающие антиоксидантной активностью (глутатион, тиоредоксин, коэнзим Q) или же выполняющие защитные функции, комплементарные антиоксидантам (белки теплового шока, сиртуины и др.). Синтез вышеупомянутых веществ регулируется целой группой генов, которые были названы витагенами и по сути представляют собой важнейшие факторы адаптационной способности организма. В последние годы получены обоснованные подтверждения того, что активность витагенов регулируется как условиями внешней среды (стресс-факторами), так и различными веществами с антиоксидантными свойствами (карнитин, витамин Е, селен, цинк, марганец и др.). В результате наших исследований разработан препарат нового поколения Фид-Фуд Меджик Антистресс Микс (Feed-Food Magic Antistress Mix), улучшающий адаптационную способность животных в условиях стресса, что позволяет преодолеть его с меньшими потерями и тем самым повысить эффективность животноводства и птицеводства. Препарат состоит из 28 компонентов, включая витамины, минералы, аминокислоты, органические кислоты, электролиты и ряд других веществ. Оптимальная концентрация и синергическое взаимодействие компонентов позволяют поддерживать эффективную рециклизацию витамина Е, снижать образование свободных радикалов в митохондриях и оказывают иммуномодулирующее действие. В настоящее время препарат успешно используется на ряде птицеводческих и свиноводческих комплексов Украины, России и в ряде других стран.
Бесплатно
Статья научная
Изучали пригодность двух карликовых вставочных подвоев (Г-134 и 3-17-38) и семи иммунных к парше сортов яблони селекции Всероссийского НИИ селекции плодовых культур (г. Орел) для создания интенсивных садов. Установлено, что карликовые вставочные подвои в значительной степени ослабляют рост деревьев. Наибольшей урожайностью характеризовались деревья на карликовом вставочном подвое 3-17-38. Количество плодов первого товарного сорта в наших опытах не зависело от подвоя, наибольшее отмечали у сортов Кандиль орловский - 73,1 %, Болотовское - 71,4 %, Антоновка обыкновенная - 69,2 %, Имрус - 63,6 %.
Бесплатно
Статья обзорная
Яблоня ( Malus × domestica Borkh.) относится к наиболее экономически значимым плодовым культурам с прогнозируемым ростом мирового объема продукции. Яблоки ценятся диетологами как важный источник сахаров, аскорбиновой кислоты, других витаминов, микроэлементов, пектинов и биологически активных веществ. Внешний вид (размер, цвет) и аромат - основные факторы привлекательности плодов яблони для потребителя. С экономической точки зрения основное внимание в последние десятилетия уделяется технологическим признакам, адаптивности, урожайности, лежкость плодов, устойчивость к болезням. Итогом 65-летних исследований (1956-2021 годы), которые проводились в старейшем в России помологическом учреждении - Всероссийском НИИ селекции плодовых культур (ВНИИСПК), отметившем в 2020 году 175-летие, стали 56 новых сортов яблони, которые включены в Государственный реестр селекционных достижений, допущенных к использованию, в том числе 38 сортов на принципиально новой генетической основе. К началу этих исследований в садах средней полосы России основными были сорта яблони народной селекции (Антоновка обыкновенная, Коричное полосатое, Осеннее полосатое, Грушовка московская, Папировка) и сорта селекции И.В. Мичурина Пепин шафранный, Бельфлёр китайка, Бессемянка мичуринская, Дочь Коричного, Китайка золотая ранняя. На первом этапе селекции основными методами была повторная гибридизация, селекция на основе географически отдаленных скрещиваний и свободного опыления. Были созданы и районированы сорта яблони Ветеран, Орлик, Память воину, Орловское полосатое и ряд других сотов. Селекция яблони на полиплоидном уровне ведется в институте с 1970 года. Триплоидные сорта характеризуются более регулярным плодоношением по годам, высокой массой и товарностью плодов и повышенной самоплодностью. Нами разработана методика создания триплоидных сортов яблони и получена серия триплоидных сортов от интервалентных скрещиваний диплоидов (2 n = 2×) и тетраплоидов (2 n = 4×). К настоящему времени районированы 18 триплоидных сортов, из которых шесть дополнительно обладают иммунитетом к парше. К лучшим следует отнести триплоидные сорта Рождественское, обладающий иммунитетом к парше, и Синап орловский, полученный от двух диплоидных сортов благодаря отсутствию редукции хромосом у одного из родителей. Эти сорта получили широкое распространение, и каждый из них районирован в четырех регионах России. Селекция иммунных к парше сортов ведется во ВНИИСПК с 1977 года. Разработана методика отбора иммунных к парше сортов и сеянцев на искусственном инфекционном фоне. Создано и районировано 25 иммунных к парше сортов, в том числе шесть иммунных и триплодных и четыре иммунных и колонновидных. Лучшие иммунные сорта - Болотовское, Веньяминовское, Имрус и Свежесть, иммунные и триплоидные - Александр Бойко, Вавиловское, Рождественское, Масловское и Яблочный Спас. Селекция колонновидных сортов яблони ведется с 1984 года. Создано пять колонновидных сортов - Восторг, Гирлянда, Приокское, Поэзия, Орловская Есения. Все они, кроме сорта Орловская Есения, обладают иммунитетом к парше. Селекция яблони на улучшение биохимического состава плодов ведется с 1970 года. Во ВНИИСПК созданы сорта с улучшенным биохимическим составом плодов. По многолетним данным, сорта с повышенным содержанием сахаров в плодах - Вавиловское (13,0 %) и Министр Киселев (13,1 %), с повышенным содержанием витамина С - Ивановское (19,5 мг/100 г), Ветеран (19,4 мг/100 г) и Пепин орловский (15,3 мг/100 г), с повышенным содержанием Р-активных веществ - Кандиль орловский (558 мг/100 г), Орловский пионер (514 мг/100 г), Памяти Хитрово (480 мг/100 г), Радость Надежды (474 мг/100 г). В перспективе планируется создание новых колонновидных триплоидных сортов яблони, а также триплоидных сортов, сочетающих колонновидность и иммунитет к парше (элитные сеянцы с такими качествами уже получены). Подобных гибридов яблони до настоящего времени не существовало ни среди сортов, ни среди дикорастущих форм.
Бесплатно
Статья обзорная
Старение - естественный этап в развитии симбиотического клубенька. В результате процесса старения происходит реутилизация различных питательных веществ из клубенька в другие органы растения. В большинстве случаев старение запускается после окончания цветения бобовых растений, хотя первые признаки старения могут наблюдаться очень рано в развитии клубенька. Задержка запуска программы старения позволила бы продлить период активной азотфиксации, а, следовательно, увеличить содержание симбиотрофного азота в растениях, и, в конечном счете, повысить урожайность бобовых растений. Поэтому неудивительно, что в последние годы старения азотфиксирующих клубеньков активно изучается. В обзоре рассматриваются основные этапы развития азотфиксирующего симбиотического клубенька бобовых растений, особенности развития симбиотических клубеньков детерминированного и недерминированного типов. У бобовых растений с недерминированными клубеньками время жизни симбиосом невелико, потому что центральные инфицированные ткани постоянно обновляются за счет апикальной меристемы. Выделяют две последовательные стадии в процессе старения недерминированного клубенька: сначала происходит деградация бактероидов и гибель нескольких растительных клеток, затем полностью разрушаются и симбиосомы, и инфицированные клетки. В детерминированных клубеньках старение инициируется в центральной зоне клубенька и распространяется к периферии. Анализируются морфологические признаки старения симбиотического клубенька на ультраструктурном уровне. Обсуждается роль в старении симбиотического клубенька цистеиновых и треониновых протеаз. Деградация белка, которая позволяет повторно утилизировать азот и другие вещества, - вероятно наиболее важный из процессов, происходящих на протяжении старения. Существуют доказательства, что в корневых клубеньках бобовых растений цистеиновые протеазы вовлекаются в функционирование клубенька, в адаптацию клеток хозяина к физиологическим стрессам и в контроль старения клубенька. При широкомасштабном анализе транскриптома клубеньков люцерны ( Medicago truncatula Gaertn.) выявлены несколько групп генов, активность которых характерна для последовательных стадий старения недерминированного клубенька. Рассматривается роль в старении таких фитогормонов как этилен, абсцизовая и жасмоновая кислоты, гиббереллины и монооксид азота. Следует отметить, что до настоящего времени представления о гормональной регуляции процесса старения остаются достаточно фрагментарными. Анализируется окислительный стресс, сопровождающий процесс старения клубенька. Показано, что с возрастом клубенька содержание пероксидов, карбонилов белков, модифицированных оснований ДНК и каталитического железа увеличивается. Железо, содержащееся в перибактероидном пространстве, усиливает перекисное окисление липидов, что может способствовать деградации перибактероидной мембраны в стареющих клубеньках. Количество окисленных форм глутатиона и гомоглутатиона значительно повышается по мере развития клубенька, восстановленных - снижается при старении, что свидетельствует о развитии окислительного стресса в стареющих клубеньках. В обзоре также рассматривается роль генов, кодирующих белки, вовлеченные в транспорт широкого круга молекул, и генов, продукты которых выполняют регуляторные и сигнальные функции в клетке; отличие стресс-индуцированного старения от естественного процесса. С использованием модельных бобовых Lotus japonicas (Regel) K. Larsen и M. truncatula были клонированы некоторые гены, мутации по которым приводят к инициации раннего старения. Важно отметить, что эти гены кодируют самые разные белки, участвующие в функционировании симбиотического клубенька. К настоящему времени у M. truncatula выявлены два транскрипционных фактора, задействованных в процессе старений симбиотического клубенька. При этом отмечено, что индуцированное старение происходит быстрее естественного и имеет признаки окислительного стресса и запрограммированной клеточной гибели.
Бесплатно
Статистический анализ и молекулярные маркеры в селекции растений на гетерозис
Статья обзорная
Обсуждается вклад молекулярных маркеров в изучение генетического разнообразия, в том числе заключенного в коллекционных образцах, сохраняемых в генных банках генетических ресурсов растений (ГРР). Показана роль установления взаимоотношения между молекулярной дивергенцией, фенотипической дивергенцией и сопроисхождением образцов ГРР, а также возможность применения молекулярно-генетического анализа для классификации на гетерозисные группы и управления ГРР. На основе статистического анализа и собственных результатов исследований продемонстрирована возможность установления взаимосвязи между молекулярной дивергенцией и гетерозисом и перспективы использования комбинированного молекулярно-генети-ческого и статистического методов анализа. Рассмотренные методические подходы в большинстве своем уже повсеместно используются в различных селекционных программах за рубежом. В России интерес к ним также увеличивается. Среди потенциальных применений молекулярных маркеров следует отметить подбор и идентификацию родительских форм, на основе которых получают новые селекционные популяции, что до сих пор остается ключевым моментом для большинства селекционеров. Применение статистических подходов в дополнение к молекулярно-генетическим позволяет не только упростить и систематизировать подбор родительских пар, но и существенно удешевить саму оценку селекционно значимого материала.
Бесплатно
Теоретические основы селекции зернофуражной ржи с низким содержанием водорастворимых пентозанов
Статья научная
С целью создания озимой ржи с малым содержанием водорастворимых арабиноксиланов (ВАК) в зерне был осуществлен поиск исходного материала для селекции среди 400 образцов коллекции Всероссийского НИИ растениеводства (ВИР). Как оказалось, выявленная изменчивость по содержанию ВАК недостаточна для селекции малопентозановой ржи. Однако в популяциях ржи имеются единичные малопентозановые (0,5-1,0 %) биотипы, для идентификации которых предложен метод клоновых половинок. В F 1 все гибриды проявили четкое доминирование или сверхдоминирование по высокому содержанию ВАК и рецессивный характер наследования — по низкому. Реципрокные скрещивания контрастных по этому признаку форм показали отсутствие влияния отцовских компонентов на содержание ВАК в гибридном зерне F 1 материнских растений. Влияние отцовского компонента проявится в потомстве гибридных растений, выращенных из этих семян. На основе данных анатомо-морфологического изучения зерновки ржи с малым содержанием ВАК сформулирована стратегия селекции малопентозановой ржи (уменьшение доли оболочек на фоне улучшения химического состава эндосперма). С использованием этой стратегии получены селекционные материалы и созданы 7 популяций (предсортов) зернофуражной озимой ржи с низким содержанием ВАК в зерне.
Бесплатно
Статья обзорная
Вирусные инфекции представляют серьезную проблему в современном пчеловодстве, приводя к депопуляции пчелиных семей. К настоящему времени у медоносной пчелы Apis mellifera обнаружено около 20 РНК-содержащих вирусов, которые в основном относятся к семействам Dicistroviridae, Iflaviridae, Nodaviridae (О.Ф. Гробов с соавт., 2006; C. Runckel с соавт., 2011). Имеются и ДНК-содержащие вирусы: иридовирус (сем. Iridoviridae ), который потенциально может вызывать гибель пчелиных семей (J.J. Bromenshenk с соавт., 2010), вирус летального паралича тли ( Aphid Lethal Paralysis virus, сем. Dicistroviridae ), вирус большой реки Сиу ( Big Sioux River virus, сем. Dicistroviridae ), вирус озера Синай 1 и 2 ( Lake Sinai Virus strain 1 и 2, сем. Nodaviridae ) (C. Runckel с соавт., 2011). Однако их роль в гибели пчел еще предстоит изучить. Среди известных вирусов пчел наиболее распространены следующие: вирус деформации крыла (deformed wing virus, DWV), вирус острого паралича (acute bee paralysis virus, ABPV), вирус хронического паралича (chronic bee paralysis virus, CBPV), вирус мешотчатого расплода (sacbrood virus, SBV), вирус черных маточников (black queen cell virus, BQCV) и вирус Кашмира (Kashmir bee virus, KBV). Вирусы могут персистировать в организме медоносной пчелы ( Apis mellifera L.) и не вызывать клинических признаков, однако при инфестации пчелиной семьи клещом Varroa destructor, который выполняет роль «проводника» основных вирусных инфекций (D. Tentcheva с соавт., 2004), вирусы становятся высоковирулентными, приводя к гибели отдельных особей или даже целых семей. Паразитирование V. destructor ранее было ограничено видом азиатской пчелы Apis cerana, при этом оба вида ( V. destructor и A. cerana ) находятся в экологическом равновесии. Однако после интродукции A. cerana в ареал A. mellifera клещ V. destructor начал паразитировать на последней (Р.С. Полторжицкая, 2008) и сейчас представляет угрозу популяциям A. mellifera во всем мире. Зарегистрированные за последнее время массовые случаи гибели медоносных пчел, получившие в мировой литературе название «коллапс пчелиных семей» (D. van Engelsdorp с соавт., 2008; R.M. Johnson с соавт., 2009; F. Nazzi с соавт., 2012), связаны со способностью клеща Varroa ослаблять их иммунитет, нарушать метаболизм и активировать латентные вирусные инфекции. Вирусы, попадая в организм пчел алиментарно, в большинстве случаев не приводят к летальному исходу, тогда как при векторной передаче (через укус клеща V. destructor ) вызывают массовую гибель пчел в течение короткого времени. Клещ варроа - облигатный эктопаразит A. mellifera на всех стадиях развития пчелы, поэтому сдерживание заклещеванности служит залогом благополучия пчелосемей. В представленном обзоре рассматривается роль клеща Varroa в трансмиссии вирусов деформации крыла (DWV), острого паралича (ABPV), хронического паралича (CBPV), мешотчатого расплода (SBV), черных маточников (BQCV), кашмирского вируса (KBV), а также их распространение в мире и влияние на жизнедеятельность пчелиных семей. Также затронуты вопросы профилактики вирусных инфекций у пчел. Комплексный подход с применением современных методов борьбы с клещом (A.A. Fedorova с соавт., 2011), селекция пород пчел А. mellifera, устойчивых к клещу, а также обработка пчел против вирусных инфекций позволят в будущем обеспечить стабильное развитие пчелиных семей.
Бесплатно
Фертильность сперматозоидов и состояние хроматина: методы контроля (обзор)
Статья обзорная
Повышение уровня воспроизведения в современном животноводстве составляет значительный резерв роста эффективности, а в молочном скотоводстве представляет собой задачу, от решения которой зависит существование самой подотрасли в ее интенсивной форме. Уровень воспроизведения обусловлен репродуктивным потенциалом как самок, так и самцов, однако если низкая воспроизводительная способность матки - это потери только от бесплодного осеменения ее самой, то ущерб от субфертильности производителя возрастает пропорционально числу самок, подвергшихся искусственному осеменению, то есть контроль биологической полноценности используемой спермы целесообразно отнести к числу приоритетов. Одной из причин субфертильности производителей может быть аномальное состояние хроматина в сперматозоидах. К наиболее частым из таких нарушений, снижающих оплодотворяемость и эмбриональную выживаемость, относятся фрагментация ДНК, недостаточная конденсация нуклеопротеидов и др. В обзоре обсуждаются различные тесты, применяемые для оценки состояния хроматина в сперматозоидах (и, как следствие, репродуктивного потенциала производителя): SCSA (sperm chromatin structure assay; определяет устойчивость хроматина к денатурации ДНК); TUNEL (terminal deoxynucleotidyl transferase-mediated dUtp nick end labeling; осуществляет визуализацию фрагментации ДНК посредством мечения разрывов); Comet Assay (с использованием микроэлекрофореза выявляются фрагменты ДНК в сперматозоиде); соотношения -S-S- и -S-Н групп в хроматине сперматозоидов (определяет степень его конденсации) и т.д.
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 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
Статья научная
Обобщены данные о роли центромерных белков в клеточном делении. Особое внимание уделено центромерному варианту гистона Н3 - гистону CENP-A и фосфорилированию гистонов Н3 и CENP-A аврора-киназами.
Бесплатно
