Обзоры, проблемы. Рубрика в журнале - Сельскохозяйственная биология

Публикации в рубрике (130): Обзоры, проблемы
все рубрики
Репродуктивная функция у гибридной сельскохозяйственной птицы. Сообщение II. Влияние селекции по непродуктивным признакам

Репродуктивная функция у гибридной сельскохозяйственной птицы. Сообщение II. Влияние селекции по непродуктивным признакам

Забудский Ю.И.

Статья обзорная

В представленном обзоре в качестве непродуктивных признаков, учитываемых при селекции исходных линий птицы, рассматриваются развитие асцита, предрасположенность к расклевам, устойчивость к действию стресс-факторов, первичный иммунный ответ. Отбор по одному из таких признаков вызывает изменения показателей, характеризующих как репродуктивную, так и другие функции организма. У высокопродуктивных мясных кроссов кур (в отличие от медленно растущих цыплят) часто проявляется асцитный синдром (R. Wideman, 2001). Гибель цыплят-бройлеров вследствие асцитов составляет 5-10 %, а при пониженных температурах может достигать 50 % от объемов мирового производства (H. Pavlidis с соавт., 2007). Предпосылки к развитию этого расстройства формируются уже в период эмбриогенеза (E. Decuypere с соавт., 2000). У эмбрионов - потомков особей с не предрасположенным к асциту генотипом относительная масса сердца достоверно больше, а наклев скорлупы и вывод происходят раньше, чем у предрасположенного генотипа, для эмбрионов которого характерны гипотиреоз и тахикардия (D. Luger с соавт., 2002). Обнаружено удлинение периода инкубации яиц от предрасположенной к асциту линии, что может инициироваться сниженной активностью щитовидной железы, увеличенным pCO 2 в воздушной камере яиц и, как следствие, гипоксией эмбрионов. Выявлена прямая корреляция показателей, характеризующих развитие легких и активность щитовидной железы в период эмбриогенеза: объем легких оказывался тем больше, чем выше концентрация тиреоидных гормонов, и наоборот (M. Hassanzadeh с соавт., 2008). Причем у цыплят, обладающих лучше развитыми легкими, но выращиваемых в провокационных условиях хронической гипоксии, смертность от асцитов оказалась достоверно меньше. Смертность в провокационных условиях выращивания составила у бройлеров чувствительной (Л +) и резистентной (Л -) линий соответственно 93,2 и 9,0 % (S. Druyan, 2009). Число сердечных сокращений у 1-суточных цыплят Л + и Л - достоверно различалось (в среднем соответственно 435 и 404 уд/мин), но к 17-м сут выращивания разница практически нивелировалась (419 и 417 уд/мин), причем у первых за счет уменьшения числа сокращений, у вторых - вследствие его увеличения. Есть основания заключить, что одним из способов профилактики развития синдрома асцита у цыплят-бройлеров и повышения сохранности поголовья может послужить режим инкубации яиц, адекватный соответствующему генотипу мясных кур. Дивергентный отбор по признакам расклевов и выщипывания перьев обусловливает дифференцировку поголовья по состоянию нейроэндокринной и иммунной систем (A. Buitenhuis, 2006). Успешная селекция на уменьшение расклевов и выщипывания перьев ассоциируется с улучшением показателей яичной продуктивности (число и масса яиц), но ухудшением качества инкубационных яиц, результатов инкубации, состояния выведенного молодняка, а также изменениями стрессореактивности и(или) иммунного ответа. Так, число расклевов у Л - оказалось достоверно меньше, чем у Л +, а число и масса яиц, снесенных за 1 мес, больше: соответственно 0,38 и 2,01 расклева за 1 ч, 1223 и 1132 г, 24,4 и 18,3 шт. Однако качество яйца у Л + было лучше, чем у Л -: единицы Хау - 73,0 и 64,9, толщина скорлупы - 38,1 и 37,0 мм, доля желтка - 30,6 и 29,5 % (G. Su, 2006). Особенности репродуктивной функции сельскохозяйственной птицы разных генотипов, вызванные направленной селекцией, следует компенсировать оптимизацией состава рационов, условий содержания, а при получении от них потомства - посредством индивидуализации режимов инкубации яиц и выращивания молодняка.

Бесплатно

Репродуктивная функция у гибридной сельскохозяйственной птицы. Сообщение III. Влияние возраста родительского стада

Репродуктивная функция у гибридной сельскохозяйственной птицы. Сообщение III. Влияние возраста родительского стада

Забудский Ю.И.

Статья обзорная

В обзоре впервые в русскоязычной специальной литературе обобщаются и обсуждаются научные исследования, которые посвящены особенностям воспроизводительной функции у высокопродуктивной сельскохозяйственной птицы, обусловленным старением родительского стада. Основное внимание уделено изменениям качества инкубационных яиц, метаболизма, роста и развития в пре- и постнатальный периоды онтогенеза. Анализ результатов инкубации яиц от 511 стад мясных кур из Нидерландов за 2004-2006 годы (7,5 млн шт., более 24000 партий) показал, что возраст родителей оказывает доминирующее влияние на выводимость яиц по сравнению с хранением яиц и генотипом (H. Yassin с соавт., 2008). По мере старения самки несут яйца большей массы, с увеличенным соотношением желток/белок. Так, у уток с 26-й по 31-ю нед оно росло с 0,5 до 0,6 (T.J. Applegate с соавт., 1998), у индеек линий Hybrid и Nicholas с 30-й по 60-ю нед - с 0,4 до 0,5 (J.A. Hamidu с соавт., 2011), у кур Arbor Acres с 26-й по 35-ю нед - с 0,4 до 0,5 (E.D. Peebles с соавт., 2000). Существенно ухудшается качество скорлупы, в том числе уменьшаются толщина и прочность (П.П. Царенко с соавт., 2012). Потеря массы инкубируемыми яйцами, снесенными за период продуктивного использования самок, обратно пропорциональна толщине скорлупы. Эти изменения - следствие развивающихся с возрастом нарушений интенсивности метаболизма кальция в организме несушек. Например, содержание кальция в сыворотке крови у кур кросса Ломанн белый снижалось с 4,82 ммоль/л (возраст 18 нед) до 2,73 ммоль/л к концу яйцекладки (возраст 80 нед) (Т.И. Середа с соавт., 2011). Ассимиляция липопротеинов эмбрионами-потомками, полученными от кур в начале яйцекладки, снижена (M.A. Latour с соавт., 1998). С возрастом матерей у эмбрионов увеличивается образование и выделение метаболического тепла через скорлупу. У яиц от матерей старших возрастов повышается проницаемость скорлупы, что вызывает угрозу контаминации содержимого бактериями (A. Rodríguez-Navarro с соавт., 2013). Основные показатели репродуктивной функции изменяются параболически. У яиц от 26-30-, 34-38- и 58-62-недельных мясных кур оплодотворенность и выводимость составляли соответственно 92,7; 96,7; 80,3 % и 84,1; 87,9; 83,4 % (J.A. Hamidu с соавт., 2007; H. Bergoug с соавт., 2013), а плодовитость 17,6; 18,1; 5,5 гол. (А.К. Османян, 2014). Время инкубации яиц, снесенных во второй половине продуктивного периода, меньше по сравнению с таковым для яиц от несушек в первую половину этого периода (A.M. Ulmer-Franco с соавт., 2010). Пупок у цыплят, выведенных из яиц несушек в заключительный период яйцекладки, может быть не полностью закрыт, что увеличивает вероятность проникновения микрофлоры (H. Yassin с соавт., 2009). Молодняк, получаемый от родителей старших возрастных групп, характеризуется большей живой массой, но низкой жизнеспособностью. Если эмбриональная смертность в случае 28- и 65-недельных кур-матерей достигала 2,7 и 8,9 %, то живая масса полученных от них суточных цыплят - соответственно 36,5 и 45,3 г (B. Yilmaz-Dikmen с соавт., 2009). За первую неделю выращивания гибель цыплят из яиц от 25-, 38-44- и 60-недельных мясных кур составила 1,82; 1,02 и 1,20 % (H. Yassin ссоавт., 2009). Следует учитывать изменения качества яиц, роста и развития эмбрионов и цыплят, происходящие по мере старения родительского стада, ранжируя яйцо перед закладкой в инкубатор как по массе, так и по возрасту родителей для формирования унифицированных партий. Тем самым будет обеспечено получение групп молодняка с тождественными адаптационными возможностями. Изменение выделения водяных паров и метаболического тепла через скорлупу яиц в зависимости от периода продуктивности у несушек целесообразно компенсировать температурно-влажностным режимом инкубационных шкафов.

Бесплатно

Репродуктивная функция у гибридной сельскохозяйственной птицы. Сообщение V. Влияние хранения инкубационных яиц

Репродуктивная функция у гибридной сельскохозяйственной птицы. Сообщение V. Влияние хранения инкубационных яиц

Забудский Ю.И.

Статья обзорная

В зависимости от режима предынкубационного хранения (продолжительность, температура и влажность воздуха) изменяются физико-химические характеристики компонентов яйца. Из-за выделения воды и СО2 через скорлупу повышается рН белка и желтка, что, в свою очередь, влияет на активность ферментов и снижает бактерицидность дейтоплазмы. В желтке модифицируется состав аминокислот, развивается процесс перекисного окисления липидов (М.Н. Аргунов с соавт., 2015). Происходит деструкция вителлиновой мембраны и подскорлупных оболочек. Старение яиц вызывает гибель клеток бластодермы вследствие некроза и апоптоза (S. Bloom с соавт., 1998). Сдвигается вторичное половое соотношение (M. McDonald, 1960; М. Тагиров , 2010; M. Boerjan, 2016). Ухудшается результативность инкубации и выращивания молодняка (G. Fasenko, 1992; V. Christensen c соавт., 2001; K. Tona с соавт., 2003; P., Hristakieva 2011; D. Terčič с соавт., 2016). У цыплят, полученных из хранившихся яиц, снижается иммунокомпетентность (М...

Бесплатно

Риски возникновения микотоксикозов рыб в условиях аквакультуры (обзор)

Риски возникновения микотоксикозов рыб в условиях аквакультуры (обзор)

Кононенко Г.П., Онищенко Д.А., Устюжанина М.И.

Статья обзорная

Современная аквакультура рыб относится к масштабным и стремительно развивающимся отраслям мирового производства (FAO, 2018). С целью повышения качества выращиваемой продукции активно ведется поиск эффективных способов контроля безопасности искусственных кормов (J. Bostock с соавт., 2010). По результатам мониторинговых проектов, выполненных в Аргентине, Бразилии, США, Китае, Корее и странах Центральной Европы (C. Pietsch с соавт., 2013; B.T.C. Barbosa с соавт., 2013; M. Greco с соавт., 2015; L. Pinotti с соавт., 2016), ситуация по загрязненности комбикормов для рыб микотоксинами признана чрезвычайно серьезной как по распространенности и содержанию, так и по сочетанной встречаемости (I. Matejova с соавт., 2017; C. Pietsch, 2019). В российском рыбоводстве, которое в последние годы стало многопрофильным направлением сельского хозяйства, специалистами академической и вузовской науки, а также отраслевых НИИ разработаны рецептуры комбикормов, учитывающие возрастные и видовые особенности рыб (Ю.А. Желтов, 2006; В.Я. Скляров, 2008; И.Н. Остроумова, 2012; Гамыгин Е.А. с соавт., 2013), и подробно рассмотрена проблема их микробной контаминации (И.В. Бурлаченко, 2008). В Российской Федерации для комбикормовой продукции введены обязательные требования на соответствие показателям качества и безопасности (ГОСТ 10385-2014) и создана современная методическая база для проведения микотоксикологического контроля (ГОСТ 31653-2012, ГОСТ 31691-2012, ГОСТ 32587-2013, ГОСТ 34108-2017, ГОСТ Р 51116-2017). Цель настоящего обзора - актуализация сведений о контаминации микотоксинами сырья для производства аквакормов, обобщение мировых данных по характеру острого действия наиболее вероятных контаминантов, а также анализ клинических признаков, патолого-анатомических и биохимических изменений, сопровождающих острые и хронические микотоксикозы рыб. За последние годы получены убедительные подтверждения того, что в группу наиболее распространенных контаминантов отечественных сырьевых ингредиентов (пшеничной, ячменной и кукурузной муки, отрубей, подсолнечного жмыха и шрота) входят Т-2 токсин, дезоксиниваленол, фумонизины группы В и зеараленон, относящиеся к фузариотоксинам, а также альтернариол, охратоксин А, цитринин, циклопиазоновая кислота, микофеноловая кислота и эмодин (Г.П. Кононенко с соавт., 2018, 2019). Анализ массива мировых данных по экспериментальным микотоксикозам карпа обыкновенного ( Cyprinus carpio ), канального сома ( Ictalurus punctatus ), амура белого ( Ctenopharyngodon idella ), нильской тиляпии ( Oreochromis niloticus ), радужной форели ( Oncorhynchus mykiss ), атлантического лосося ( Salmo salar ) разных возрастных групп показывает, что фузариотоксины следует причислить к ключевым факторам риска и направить усилия на определение их безопасных пороговых значений. Интоксикации, вызванные охратоксином А, остаются недостаточно изученными, а ситуация в отношении остальных возможных контаминантов комбикормового сырья - неясной. Обоснованные предложения по регламентации количества микотоксинов в кормах для рыб приведены лишь по Т-2 токсину для карпа обыкновенного (В.Т. Галаш, 1988), дезоксиниваленолу для белого амура (C. Huang с соавт., 2018, 2019, 2020) и атлантического лосося (A. Bernhoft с соавт., 2018), фумонизину B1 для канального сома (M.N. Li с соавт., 1994, S. Lumlertdacha с соавт., 1995). Данные по степени сохранения этих микотоксинов в тканях рыб ограничены (C. Pietsch с соавт., 2014, 2015; A. Ananter с соавт., 2016), поэтому регламенты по их остаточным количествам в продукции до сих пор не приняты. Однако поиск новых подходов к корректной оценке последствий негативного действия микотоксинов и трансмиссии в рыбную продукцию продолжается.

Бесплатно

Роль микроокружения в индуцированной in vitro гемопоэтической дифференцировке мышиных эмбриональных стволовых клеток

Роль микроокружения в индуцированной in vitro гемопоэтической дифференцировке мышиных эмбриональных стволовых клеток

Савченкова И.П.

Статья обзорная

Моноциты и макрофаги служат мишенями для многих лентивирусов животных, в том числе вируса инфекционной анемии лошадей (И.П. Савченкова с соавт., 2017). Сложность патогенеза и недостаточная изученность ретровирусных инфекций обусловливают необходимость поиска адекватной клеточной модели для их изучения in vitro. В связи с этим получение макрофагов в процессе направленной дифференцировки эмбриональных стволовых клеток (ЭСК), в том числе генетически трансформированных генами лошади, представляет интерес для ветеринарии (И.П. Савченкова с соавт., 2016). Мышиные ЭСК, выделенные из предымплантационных эмбрионов (M.J. Evans с соавт., 1981; G.R. Martin, 1981), имеют уникальные свойства по сравнению с другими типами клеток (T.C. Doetschman с соавт., 1985; И.П. Савченкова с соавт., 1996; A.M. Wobus с соавт., 2003), что выражается в их неограниченной способности пролиферировать и формировать при индукции in vitro все типы клеток эмбриона и взрослого организма. Они могут быть ценным источником для получения in vitro всех видов тканей и органов млекопитающих для экспериментального анализа, в том числе для изучения и моделирования раннего гемопоэза в культуре. В обзоре обсуждаются вопросы, связанные с дифференцировкой ЭСК в направлении гемопоэза in vitro (A.L. Olsen с соавт., 2006; I. Orlovskaya с соавт., 2008; J.A. Briggs с соавт., 2017). Для этого используют различные методические подходы, которые имеют свои преимущества и недостатки. Рассматривается влияние цитокинов, факторов роста гемопоэза и фидерных слоев, представленных монослоем стромальных клеток, на дифференцировку ЭСК in vitro. Уделяется внимание непрямому методу дифференцировки посредством создания эмбриональных телец (ЭТ) in vitro и имитации микросреды. Показано влияние микроокружения в процессе цитодифференцировки ЭСК мыши в направлении гемопоэза. Продемонстрировано, что максимальное приближение условий культивирования и дифференцировки in vitro к условиям развития гемопоэза in vivo повышает эффективность гемопоэтической дифференцировки ЭСК. Необходимо продолжать поиск панели факторов, которые избирательно направляют развитие ЭСК в мезодерму и препятствуют их дифференцировке в эктодерму и энтодерму. В настоящее время развиваются методы, позволяющие получать макрофаги в культуре из ЭСК (A. Subramanian с соавт., 2009; L. Zhuang с соавт., 2012; M. Pittet с соавт., 2014). Приведены данные, в том числе полученные автором настоящего обзора, о роли микроокружения в дифференцировке ЭСК в макрофаги in vitro. Непрямой метод дифференцировки ЭСК посредством создания ЭТ in vitro и имитации микросреды (добавление рекомбинантных цитокинов - интерлейкина 3 и гранулоцитарного макрофагового колониестимулирующего фактора) может рассматриваться как более перспективный подход для получения макрофагов в культуре in vitro. Понимание регуляторных механизмов, управляющих врожденной иммунной системой, сделает изучение лентивирусов, которые обладают тропностью к этим клеткам, более эффективным. Получение из ЭСК в культуре гомогенной клеточной популяции моноцитов и макрофагов открывает новые возможности для изучения зависимости репликации лентивирусов от степени клеточной дифференцировки.

Бесплатно

Роль фитогормонов в контроле развития симбиотических клубеньков у бобовых растений. Сообщение II. Ауксины

Роль фитогормонов в контроле развития симбиотических клубеньков у бобовых растений. Сообщение II. Ауксины

Долгих Е.А., Кириенко А.Н., Леппянен И.В., Долгих А.В.

Статья обзорная

В обзоре представлен анализ современных данных о роли ауксинов в регуляции развития азотфиксирующих клубеньков у бобовых растений. Обсуждается взаимодействие ауксинов с цитокининами и компонентами сигнального каскада, активируемого Nod-факторами, при органогенезе клубеньков у растений с разным типом клубенькообразования. Основное внимание уделено участию ауксинов в контроле инициации и начальных этапов развития клубеньков. В ранних работах при анализе трансгенных растений, которые содержали конструкции с регулируемыми ауксинами промоторами, слитыми с репортерными генами, было выявлено накопление ауксинов в местах закладки примордиев клубеньков, что свидетельствовало о непосредственном влиянии фитогормонов на этот процесс (U. Mathesius и соавт., 1998; C. Pacios-Bras и соавт., 2003). Сформировались представления о том, что появлению клубеньков предшествует создание максимумов содержания ауксинов в клетках, из которых в дальнейшем развиваются примордии этих органов. Создание таких максимумов зависит от Nod-факторов и активации цитокининового ответа, но по-разному контролируется у бобовых, формирующих клубеньки детерминированного (регуляция биосинтеза ауксинов) и недетерминированного (контроль транспорта ауксинов с участием флавоноидов) типа (A.P. Wasson и соавт., 2006; J. Plet и соавт., 2011; T. Suzaki и соавт., 2012). При этом влияние цитокининов на транспорт ауксинов (белки-транспортеры ауксина PIN) при формировании клубеньков имеет много общего с участием цитокининов в контроле программы развития боковых корней, что может свидетельствовать об эволюционном родстве двух морфогенетических программ. У бобовых растений программы развития клубеньков и боковых корней на начальных этапах имеют много общего, поскольку эти органы образуются в результате реактивации дифференцированных клеток корня и имеют черты структурного сходства. Однако в дальнейшем дивергенция приводит к формированию структурно и функционально различных органов, что может быть связано с неодинаковой ролью, которую играют цитокинины и ауксины в контроле описанных процессов. В обзоре также рассмотрена роль баланса ауксинов и цитокининов в определении программы развития клеток корня. Обсуждаются данные экспериментов с использованием экзогенных гормонов, показавшие что клетки-основательницы, которые дают начало боковым корням, характеризуются высокой пластичностью процессов развития, определяемой балансом ауксинов и цитокининов (L. Laplaze и соавт., 2007; Chatfield и соавт., 2013). Вместе с тем роль ауксинов в контроле более поздних этапов клубенькообразования у бобовых растений остается малоисследованной.

Бесплатно

Селекция гуара в Российской Федерации в связи с перспективой производства отечественной камеди (обзор)

Селекция гуара в Российской Федерации в связи с перспективой производства отечественной камеди (обзор)

Дзюбенко Е.А., Сафронова В.И., Вишнякова М.А.

Статья обзорная

Гуар ( Cyamopsis tetragonoloba (L.) Taub . ) - источник камеди, добываемой из эндосперма семян этого однолетнего бобового растения (D. Mugdil с соавт., 2014; R. Pathak с соавт., 2015). Гуаровая камедь широко применяется как гелеобразующий агент в газонефтяной отрасли, а также как загуститель в пищевой, косметической, текстильной и бумажной отраслях промышленности (R.J. Chudzikowski с соавт., 1971; N.Thombare с соавт., 2016; A.M.A. Hasan с соавт., 2018). Гуар обладает умеренной засухоустойчивостью, толерантен к засолению почв и нетребователен к их плодородию (D.J. Undersander с соавт., 1991; R.K.Bhatt c соавт., 2017). Доместикация гуара произошла в Индии и Пакистане, где его в течение веков выращивали как кормовое растение (N. Thombare с соавт., 2016). Эти страны и в наши дни остаются главными производителями и экспортерами культуры, но уже как продуцента камеди. В рамках импортозамещения гуар был интродуцирован в Российскую Федерацию, где в течение последнего десятилетия в некоторых районах Южного федерального округа и Нижнего Поволжья получают производственные партии кондиционных семян. Экспериментальные партии камеди, извлеченной из отечественных семян, показали, что она по количеству и качеству соответствует нормативам (I.V. Kruchina-Bogdanov с соавт., 2019). Есть все основания предполагать, что в ближайшем будущем гуаровая камедь будет производиться в России. Для интенсификации производства гуара требуется создание новых, адаптированных к условиям РФ сортов. Несколько отечественных сортов уже создано, в том числе четыре сорта выведены в ФИЦ Всероссийский институт генетических ресурсов растений им. Н.И. Вавилова - ВИР (Государственный реестр селекционных достижений, допущенных к использованию, 2022). Поскольку получение камеди зависит от семенной продуктивности культуры, достаточно остро стоит вопрос повышения ее урожайности (A.K. Jukanti с соавт., 2019). Однако в РФ, где главный лимитирующий фактор для гуара - это теплообеспеченность (Д.В. Лебедь с соавт., 2017), приоритетным признаком становится скороспелость, которая, в свою очередь, связана с чувствительностью растения к фотопериоду. Поэтому необходим поиск в генофонде форм с пониженной чувствительностью к фотопериоду, способных в условиях сравнительно короткого лета производить полноценные семена (S.B. Teplyakova с соавт., 2019). При интродукции культуры в более северные широты в условиях длительного вегетационного периода при понижении ночных температур и повышенной влажности у гуара формируются некачественные, темнеющие в бобах семена (T. Hymovitz с соавт., 1963; Д.В. Лебедь с соавт., 2018). В связи с этим в РФ важно использовать максимально скороспелые, ранние сорта гуара. Встает вопрос об оптимальной для условий РФ архитектонике растений, способствующей формированию высокопродуктивных агроценозов (М.И. Волошин с соавт., 2019). Многие исследователи рекомендуют использовать одностебельные и малостебельные сорта гуара как более скороспелые и пригодные к механизированной уборке, они в большей степени соответствуют индустриальной модели сорта (F. Gresta с соавт., 2018; C.M.G. Reis с соавт., 2021). Также к раннеспелым относятся сорта с детерминантным типом роста (Е.А. Дзюбенко с соавт., 2017). Гуар, как и большинство других однолетних бобовых культур, относится к самоопылителям (R.E. Stafford с соавт., 1975), техника его гибридизации сложна, и процент успешно проведенных скрещиваний невысок (R.E. Stafford с соавт., 1980). Основной метод традиционной селекции у гуара - индивидуальный отбор выделившихся растений (A.K. Jukanti с соавт., 2019). Исследователи сходятся во мнении, что для повышения урожайности культуры ключевым индексом для отбора должен быть показатель количества бобов на растении (F. Gresta с соавт., 2013). Наличие генетических и геномных ресурсов вида позволяет вести селекцию гуара как традиционными, так и молекулярными методами (S. Kumar с соавт., 2017). Для гуара идентифицировано несколько типов молекулярных маркеров, однако их не так много, как у других б

Бесплатно

Селекция на содержание -глюканов в зерне овса как перспективное направление для получения продуктов здорового питания, сырья и фуража (обзор)

Селекция на содержание -глюканов в зерне овса как перспективное направление для получения продуктов здорового питания, сырья и фуража (обзор)

Лоскутов И.Г., Полонский В.И.

Статья обзорная

Известно, что водорастворимые пищевые волокна оказывают диетическое, профилактическое и лечебное воздействие на организм человека. Управление по контролю продуктов и лекарств США (US Food and Drug Administration) выступило с официальным заявлением о том, что растворимые пищевые волокна из цельной зерновки овса в виде хлопьев, отрубей и муки способствуют снижению риска сердечно-сосудистых заболеваний. На основании имеющихся доказательств зависимости между потребленным количеством β-глюканов и снижения холестерина (общего и низкой плотности) этой государственной организацией было рекомендовано ежедневное потребление не менее 3 г β-глюканов из овса или ячменя. Европейская Организация по безопасности пищевых продуктов (European Food Safety Association, EFSA) также пришла к заключению о высокой ценности β-глюканов. Физико-химические свойства, химические модификации и возможность промышленного применения β-глюканов открывают для них четкие перспективы использования в пищевых продуктах, лекарственных и косметических средствах. Излагаются результаты изучения разнообразного сортового и видового материала по овсу на содержание β-глюканов в зерновке. Констатируется, что голозерные формы овса имеют большее общее содержание указанного полисахарида по сравнению с пленчатыми, но последние содержат больше нерастворимых β-глюканов в зерновке. Выполненная сравнительно недавно идентификация генов, участвующих в биосинтезе β-глюканов зерновых культур, и созданная первая генетическая карта открывают новые возможности для генетического улучшения показателей качества зерна и получаемых из него пищевых продуктов, которые имеют важное значение для здоровья человека. В результате анализа популяции из 1700 линий овса, полученных из сорта Belinda (Швеция) с помощью индуцированного мутагенеза, были обнаружены образцы с содержанием β-глюканов в зерновке от 1,8 до 7,5 %, при этом у родительской формы оно равнялось 4,9 %. Количество β-глюканов в зерновке овса связано с накоплением белка и жира, с натурной массой зерна, а также с зерновой продуктивностью. Содержание этих полисахаридов зависит от метеорологических условий и агротехнических приемов возделывания сортов овса. С помощью компьютерного моделирования выполнено ранжирование факторов, влияющих на содержание β-глюканов у пленчатых и голозерных сортов овса во время их выращивания. Анализ показал, что выбор сорта - наиболее важный параметр модели в определении окончательного накопления β-глюкана в зерновке по сравнению с другими факторами. Рассматриваются проблемы создания новых высокопродуктивных сортов овса с максимальным содержанием и оптимальной структурой этого полисахарида вместе с другими показателями качества зерновки, а также возможности получение функциональных продуктов питания на основе переработки зерна таких сортов. Делается вывод, что β-глюканы будут играть все возрастающую роль в глобальной пищевой и медицинской отраслях. Для получения сортов разного (пищевого или кормового) направления использования необходим комплексный скрининг и выявление форм овса, контрастных по накоплению β-глюканов.

Бесплатно

Сибирская язва: жизненный цикл, механизмы патогенеза и новые концепции в развитии ветеринарных вакцин (обзор)

Сибирская язва: жизненный цикл, механизмы патогенеза и новые концепции в развитии ветеринарных вакцин (обзор)

Кондакова О.А., Никитин Н.А., Евтушенко Е.А., Грановский Д.Л., Атабеков И.Г., Карпова О.В.

Статья обзорная

Сибирская язва - особо опасное заболевание сельскохозяйственных и диких животных, а также человека, вызываемое грамположительной спорообразующей бактерией Bacillus anthracis . Инфекция имеет глобальное распространение, но уровень заболеваемости сельскохозяйственных животных и людей варьируется в зависимости от экологической ситуации и реализации стратегий контроля (С.J. Carlson с соавт., 2019). Исторический и современный опыт свидетельствует о том, что бесконтрольные вспышки сибирской язвы могут иметь катастрофические последствия. В данном обзоре рассматриваются жизненный цикл возбудителя, экологические особенности распространения сибирской язвы, механизмы патогенеза и описывается, как с учетом понимания данных факторов на протяжении многих лет развиваются оптимальные с точки зрения затрат и результата стратегии борьбы с этой опасной инфекцией. Своевременная утилизация погибших особей и вакцинирование здорового поголовья скота, применяемые в совокупности, могут эффективно останавливать распространение заболевания. Это делает задачу разработки высокоэффективных, безопасных и дешевых вакцин крайне актуальным и, более того, фактически единственным перспективным методом улучшения эпизоотической ситуации с этим опасным заболеванием. Вакцинация сельскохозяйственных животных в течение нескольких десятилетий значительно сократила риск возникновения сибирской язвы, но она не является обязательной во многих странах и часто используется только после возникновения заболевания, а не для его предотвращения. Несмотря на значительное снижение заболеваемости, современная ситуация с сибирской язвой в Российской Федерации может быть определена как неустойчивая (А.Г. Рязанова с соавт., 2018; Е.Г. Симонова с соавт., 2018). В стране по-прежнему регистрируются эпизоотии среди животных и случаи заболевания у людей. Это обусловлено наличием естественных почвенных резервуаров возбудителя и неполным охватом вакцинацией против сибирской язвы сельскохозяйственных животных. В настоящее время для вакцинации сельскохозяйственных животных используются только живые аттенуированные вакцины. В обзоре суммированы сведения об их эффективности и безопасности, а также ограничениях, связанных с применением живых аттенуированных вакцин. Несмотря на то, что существующие вакцины показали свою эффективность, они имеют ряд недостатков. Актуальность разработки более эффективных ветеринарных вакцин против сибирской язвы, основанных на современных подходах, полностью обоснована. В частности, существует необходимость в создании ветеринарной вакцины, не содержащей возбудителя в любых формах и совместимой с приемом антибиотиков, которые необходимы как во время вспышки сибирской язвы, так и для регулярного использования при лечении различных заболеваний животных. Создание современных рекомбинантных вакцин и отказ от использования патогенов в аттенуированной форме является важной и перспективной задачей. В обзоре дан анализ исследований по созданию новых кандидатных вакцин против сибирской язвы. Основное внимание уделено разработкам субъединичных вакцин с использованием рекомбинантных антигенов B. anthracis, полученных в различных системах экспрессии, в том числе для перорального введения и совместимых с приемом антибиотиков.

Бесплатно

Система оценки мясного скота по показателям эффективности использования корма и энергии роста на основе применения цифровых и геномных технологий (обзор)

Система оценки мясного скота по показателям эффективности использования корма и энергии роста на основе применения цифровых и геномных технологий (обзор)

Белоус А.А., Сермягин А.А., Зиновьева Н.А.

Статья обзорная

Мясное скотоводство характеризуется существенно более высокими затратами корма на получение единицы продукции по сравнению с другими отраслями животноводства. Для большинства видов сельскохозяйственных животных селекция на повышение эффективности использования корма до недавнего времени была затруднена из-за сложности индивидуальной оценки этого показателя. В основном улучшение признака происходило косвенно, посредством селекции на повышение интенсивности роста и уменьшение содержания жира в тушах. В 1960-1980 годах компания «Förster-Technik GmbH» (Германия) разработала автоматические кормовые станции индивидуального откорма для учета данных о затратах энергии на рост и развитие животных, что позволило вывести показатель конверсии корма (feed conversion rate, FCR), который остается одним из основных параметров эффективности использования корма (K.R. Koots с соавт., 1994). FCR как признак генетического отбора не имеет важного значения из-за умеренной наследуемости (А.А. Сермягин с соавт., 2020; Crews D.N. с соавт., 2005). В связи с этим и благодаря данным с фидлотов в 1963 году была разработана новая альтернативная концепция показателя FCR - прогнозируемое остаточное потребление корма (residual feed intake, RFI). RFI - это индивидуальная характеристика животного, которая определяется по результатам тестового откорма (продолжительность от 70 до 84 сут) с ежесуточным учетом потребленного корма и прироста живой массы (R.M. Koch с соавт., 1963). Преимущество RFI в качестве характеристики эффективности использования корма совместно с FCR заключается в том, что отбор по отрицательному значению RFI даст возможность сократить потребление корма без ущерба для роста. Прогнозируемое остаточное потребление корма не зависит от продуктивности, роста и размера тела, что делает этот признак важным для включения в селекционный отбор (G. Acetoze с соавт., 2015; J.A. Archer с соавт., 2000; G.E. Carstens с соавт., 2002). Установлено, что RFI коррелирует с FCR (коэффициенты генетической корреляции варьируют от 0,45 до 0,85), но RFI не зависит от среднесуточного прироста (ADG) и метаболической массы тела (MWT) (B.W. Kennedy с соавт., 1993; P.F. Artur с соавт., 2001). Утверждение, что особи с одной и той же массой тела требуют разное количество корма для достижения одной и той же продуктивности, составляет научную основу для оценки RFI у мясного скота. Благодаря тому, что показатель RFI наследственно обусловлен (коэффициенты наследуемости варьируют от 0,08 до 0,49), ведется направленный поиск локусов количественных признаков (quantitative trait loci, QTL) при помощи методологии GWAS (genome-wide association studies). С 2000-х годов были разработаны и внедрены способы оценки племенной ценности сельскохозяйственных животных с использованием информации по большому числу SNP (single nucleotide polymorphism), основанные на принципе линейного моделирования. Линейные модели в зависимости от подхода к структурированию данных подразделяются на rrBLUP (оценка эффекта каждого маркера), GBLUP (оценка племенной ценности на основании геномного родства) и один из наиболее распространенных методов одношаговой оценки - ssGBLUP (модель оценки геномной племенной ценности, учитывающая геномное родство наряду с родословной); нелинейные байесовские методы включают BayesA и BayesB. Научные исследования с использованием полногеномного анализа ассоциаций позволили разработать программы геномной селекции и идентифицировать ряд SNP, ассоциированных с показателями эффективности использования корма. Так, обнаружены семь позиционных генов-кандидатов, которые ранее ассоциировались с эффективностью использования корма и энергией роста у разных видов сельскохозяйственных животных, а недавно были выявлены у крупного рогатого скота породы ангус. Проведенный анализ зарубежных исследований позволяет нам рекомендовать применение описанных методов как в научно-исследовательской работе, так и в производственных целях с перспективой включения указанных параметров в критерии геномной оценки мясного скота разных пород, разводимых на территории России.

Бесплатно

Сменa парадигмы искусственного воспроизводства осетровых рыб (Acipenseridae) в Волжско-Каспийском бассейне в условиях дефицита производителей естественных генераций

Сменa парадигмы искусственного воспроизводства осетровых рыб (Acipenseridae) в Волжско-Каспийском бассейне в условиях дефицита производителей естественных генераций

Судакова Н.В., Микодина Е.В., Васильева Л.М.

Статья обзорная

Общеизвестно, что численность природных популяций осетровых семейства Acipenseridae (за исключением стерляди Acipenser ruthenus ) к началу XXI века достигла критических значений (P. Bronzi c соавт., 1999; Э.В. Макаров с соавт., 2000; L. Speer с соавт., 2000; G.I. Ruban с соавт., 2015). В настоящее время для находящихся под угрозой исчезновения видов осетровых рыб главным источником пополнения популяций остается искусственное воспроизводство (M.S. Chebanov c соавт., 2007). Это направление осетроводства в наибольшей степени развито на Нижней Волге Каспийского бассейна (В.В. Мильштейн, 1982; А.А. Кокоза, 2004; Л.М. Васильева, 2011). Для повышения его эффективности актуализируются имеющиеся технологии и разрабатываются новые (M. Chebanov с соавт., 2011; S. Wuertz с соавт., 2018). Одна из них - формирование маточных (продукционных) стад на осетровых рыбоводных заводах (ОРЗ) (В.В. Тяпугин, 2015; Л.М. Васильева, 2015; А.А. Попова с соавт., 2002). За рубежом маточные стада осетровых рыб созданы в индустриальных хозяйствах, нацеленных в основном на коммерческую деятельность...

Бесплатно

Современные подходы к специфической профилактике африканской чумы свиней (обзор)

Современные подходы к специфической профилактике африканской чумы свиней (обзор)

Чернышев Р.С., Спрыгин А.В., Иголкин А.С., Жбанова Т.В., Перевозчикова Н.А., Роменская Д.В., Груздев К.Н., Мазлум А.

Статья обзорная

Африканская чума свиней (АЧС), впервые охарактеризованная R.E. Montgomery еще в начале ХХ века (R.E. Montgomery, 1921), уже более 100 лет остается одной из острых проблем в мировом свиноводстве. Поиски эффективных и универсальных средств специфической профилактики во всем мире ведутся с 1933 года (J. Walker, 1933). В представленном обзоре суммированы данные литературы из открытых источников по наиболее важным и успешным событиям в истории разработки вакцин против АЧС, обсуждены перспективы и результаты использования аттенуированных (C. Muñoz-Pérez с соавт., 2021), инактивированных (E. Cadenas-Fernández с соавт., 2021), субъединичных (J.G. Neilan с соавт., 2004) и векторных (J.K. Jancovich с соавт., 2018) вакцин против АЧС. При широком использовании природно ослабленных негемадсорбирующих изолятов в качестве вакцин во второй половине XX века в странах Европы наблюдалось хроническое течение АЧС у значительного числа свиней (J. Manso Ribeiro с соавт., 1963). Несмотря на генетические изменения в геноме вируса, последовательные пассажи полевых изолятов вируса АЧС на различных культурах клеток не показали должного результата в ослаблении вирулентных свойств возбудителя (I. Titov с соавт., 2017). Использование технологий получения делетированных мутантов ASFV-G-ΔI177L создало перспективу для разработки эффективных вакцин-кандидатов (M.V. Borca с соавт., 2020). Показано, что инактивированные, а также субъединичные вакцины на основе рекомбинантных белков, вызывали образование специфических иммуноглобулинов в высоких титрах, однако не обладали протективными свойствами (G. Burmakina с соавт., 2016). Новой вехой в борьбе с многими инфекционными болезнями животных, в частности с АЧС, стали векторные вакцины. Исследования последних лет указывают на перспективу создания эффективных и сертифицированных ДНК-вакцин, среди векторов для разработки которых хорошо себя зарекомендовали аденовирус человека 5 (rAd) и модифицированный вирус осповакцины Анкара (MVA) (L.C. Goatley с соавт., 2020). Аттенуированные вакцины на основе генетически модифицированных вирусов с делецией генов I226R и 18-7GD (Y. Zhang с соавт., 2021; W. Chen с соавт., 2020) нуждаются в экспертизе с привлечением международных организаций для дальнейшей регистрации и внедрения в ветеринарную практику.

Бесплатно

Соматическое клонирование млекопитающих: достижения, возможности, препятствия (обзор)

Соматическое клонирование млекопитающих: достижения, возможности, препятствия (обзор)

Косовский Г.Ю., Корниенко Е.В., Глазко В.И.

Статья обзорная

Выполнен анализ результативности соматического клонирования у разных видов животных. Представлены данные о молекулярных механизмах и генетических событиях при клонировании и репрограммировании, о химерности клонов по митохондриальной ДНК и ее возможных последствиях при внутри- и межвидовом клонировании. Обсуждаются основные проблемы, связанные с методическими трудностями, низкой эффективностью метода, большими потерями материала на всех этапах эмбрионального, натального и постнатального развития. В настоящее время соматическое клонирование прежде всего рассматривается как возможность быстро и надежно зафиксировать в потомстве уникальные особенности особей, которые имеют хозяйственно ценное или любое другое значение и/или могут быть утрачены из-за рекомбинаций при обычном способе воспроизведения животных либо их исчезновении. Метод позволяет использовать любые сочетания селекционных и трансгенных технологий: направленное встраивание in vitro, клеточный отбор и перенос ядра. Наиболее важной сферой применения обсуждаемого подхода должно стать сельское хозяйство. Однако при неоспоримых выгодах, которые сулит клонирование при ядерном переносе, и растущем числе успешных клонирований и клонов млекопитающих коммерческое использование этого метода пока что ограничено чрезвычайно низкой эффективностью, высокой затратностью и большими потерями материала. К тому же молекулярные и клеточные механизмы событий, происходящих при соматическом клонировании, сложны, специфичны и требуют дальнейшего углубленного изучения. Все перечисленное вынуждает исследователей, во-первых, искать более эффективные альтернативные подходы, во-вторых, сосредоточить внимание на элементах методики, требующих совершенствования. Тем не менее, несмотря на все еще низкую эффективность (3-5 %) и меньшую распространенность метода по сравнению с прогнозами, клонированные животные постепенно становятся неотъемлемой частью сельского хозяйства в США и Европе. Технология соматического клонирования предоставляет большие возможности для фундаментальных исследований генетических процессов, функциональной активности генома, клеточной дифференцировки и пр. Широкие перспективы, открывающиеся благодаря внедрению методик клонирования в сельскохозяйственную практику и медицину, должны получить всестороннюю морально-этическую оценку, чтобы исключить спекулятивные настроения как у сторонников, так и у противников клонирования.

Бесплатно

Тепловой стресс у птицы. Сообщение II. Методы и способы профилактики и смягчения

Тепловой стресс у птицы. Сообщение II. Методы и способы профилактики и смягчения

Фисинин В.И., Кавтарашвили А.Ш.

Статья обзорная

Тяжесть проявления теплового стресса зависит от внешних (состав рациона, вода, система содержания, плотность посадки, влажность воздуха, скорость движения воздуха и т.д.) и внутренних (вид, порода, возраст, физиологическое состояние птицы и т.д.) факторов. Для снижения теплообразования и улучшения теплоотдачи (тепловыделения), сохранения продуктивности и качества продукции и, следовательно, снижения экономических потерь в птицеводческих хозяйствах исследователи предлагают различные стратегии. К ним относят повышение плотности корма пропорционально снижению его потребления (N.J. Daghir, 2009) и содержания жира в рационе до 4-5 % (B.L. Red, 1981; N. Usayran с соавт., 2001; A.A. Ghazalah с соавт., 2008); снижение до 2-4 % количества сырого протеина (Q.U. Zaman с соавт., 2008) и углеводов (при метаболизме жиров образуется меньше теплопродукции, чем при метаболизме протеинов и углеводов) (N.A. Musharaf с соавт., 1999; N.J. Daghir, 2008); изменение баланса аминокислот (при потреблении несбалансированных по аминокислотному составу кормов птица производит больше тепла в расчете на 1 г потребленного корма, кроме того, при тепловом стрессе значительно увеличивается расход лизина и серосодержащих аминокислот) (R.M. Gous с соавт., 2005; S. Syafwan с соавт., 2011; O. Vjreck с соавт., 1980); дополнительное введение в корм витамина С в дозе 250 мг/кг (M. Ciftci с соавт., 2005; А. Кавтарашвили с соавт., 2010), витамина Е (200 мг/кг) (Z.Y. Niu с соавт., 2009; A.A. Rashidi с соавт., 2010), витамина А (8000 МЕ/кг) (H. Lin с соавт., 2002), макро- и микроэлементов или соответствующих витаминно-минеральных премиксов (В.И. Фисинин с соавт., 2009), добавление в корм или воду различных солей электролитов NaHCO 3, KСl, CaCl 2, NH 4Cl (R.G. Teeter с соавт., 1985; T. Ahmad с соавт., 2005); использование гранулированных кормов (R.M. Gous с соавт., 2005; А. Кавтарашвили с соавт., 2010); введение специальных режимов кормления (K. Hiramoto с соавт., 1995; M.H. Uzum с соавт., 2013) и прерывистого освещения (А. Кавтарашвили с соавт., 2010; D. Balnave с соавт., 1998); замена соли в рационах на 50-80 % пищевой содой (периодически по 7 сут) (P.S. Silva с соавт., 1996; А. Кавтарашвили с соавт., 2010); скармливание курам смеси ракушки и известняка (1:1) из отдельных кормушек при снижении дозы кальция в рационе; введение в корм ферментных препаратов (В.И. Фисинин с соавт., 1999) и пробиотических штаммов Lactobacillus (P.T. Lan с соавт., 2004); применение специальных антистрессовых кормовых добавок и препаратов (П. Сурай с соавт., 2012; Р. Surai с соавт., 2013); увлажнение корма при использовании экзогенных ферментов (H. Lin с соавт., 2006; M.A. Khoa, 2007); увеличение скорости движения воздуха до 2,0-2,5 м/с (J. Donald, 2000); использование туннельной вентиляции (M. Czarick, B.L. Tyson, 1989); оборудование птичника системой испарительного охлаждения (J. Donald, 2000; Э.С. Маилян, 2007); использование теплоизолирующих, светоотражающих кровельных материалов и орошение крыши холодной водой (S. Yahav с соавт., 2004); снижение плотность посадки птицы на 15-20 % (T. Ahmad с соавт., 2006); уменьшение толщины подстилки до 3-5 см (Salah H.M. Esmail, 2001); исключение беспокойства (вакцинация, пересадка и др.) птицы в наиболее жаркий период дня; обеспечение постоянного доступа птицы к воде, в том числе при проведении вакцинации с помощью питьевой воды; исключение вакцинации птицы спреем (О. Михайловская с соавт., 2010); регулярная очистка и обеззараживание воды и системы поения; подкисление воды (А. Кавтарашвили, 2013); систематический слив воды из системы поения и наполнение ее свежей прохладной водой; изоляция резервуаров воды и водопроводных труб, расположенных на солнце, защита их тенью; охлаждение воды (S. Yahav с соавт., 1996); тепловой тренинг эмбрионов во второй период инкубации (Y. Piestun с соавт., 2008) и цыплят в 3-суточном возрасте (S. Yahav с соавт., 2001; S. Yahav с соавт. 2004); повышение теплоустойчивости птицы посредством сел

Бесплатно

Устойчивость гуара Cyamopsis tetragonolоba (L.) Taub. к вредным организмам

Устойчивость гуара Cyamopsis tetragonolоba (L.) Taub. к вредным организмам

Радченко Е.Е., Соколова Д.В.

Статья обзорная

Гуар Cyamopsis tetragonoloba (L.) Taub. - тропическая однолетняя бобовая культура многоцелевого использования, перспективная для выращивания на юге России. В представленном обзоре обсуждается проблема устойчивости генетических ресурсов гуара к болезням и вредителям. Наиболее вредоносные болезни C. tetragonoloba - альтернариозная пятнистость (возбудитель Alternaria cyamopsidis Rangaswami & Rao) и бактериоз ( Xanthomonas axonopodis pv. cyamopsidis (Patel) Vauterin). Повсеместному и быстрому распространению заболеваний способствует сохранение инфекции в семенах. Устойчивость гуара к A. cyamopsidis не связана с анатомо-мор-фологическими особенностями растений. Степень поражения листьев альтернариозом зависит прежде всего от инсоляции, минимальной температуры воздуха, количества осадков и относительной влажности воздуха в вечернее время (M.S. Saharan с соавт., 2004). Устойчивость гуара к бактериозу контролируется олигогенно (P.S.K. Anil с соавт., 2012). Для X. axonopodis pv...

Бесплатно

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

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

Нежданова А.В., Щенникова А.В.

Статья обзорная

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

Бесплатно

Физиологические и генетические механизмы ответа чайного растения Camellia sinensis (L.) Kuntze на засуху

Физиологические и генетические механизмы ответа чайного растения Camellia sinensis (L.) Kuntze на засуху

Самарина Л.С., Рындин А.В., Малюкова Л.С., Гвасалия М.В., Маляровская В.И.

Статья обзорная

Основной лимитирующий фактор выращивания чайного растения - засуха. Она снижает продуктивность плантаций на 15-45 % (R.M. Bhagat с соавт., 2010; R.D. Baruah с соавт., 2012) и может приводить к гибели растений (E.K. Cheruiyot с соавт., 2009). Этим обусловлен интерес исследователей к физиолого-биохимическим (M. Mukhopadhyay с соавт., 2014; T.K. Maritim с соавт., 2015) и молекулярным (W.D. Wang с соавт., 2016; Y. Guo с соавт., 2017) механизмам устойчивости растений чая к засухе. Целью настоящего обзора стало обобщение международного опыта фенотипирования и генотипирования чайного растения по признаку устойчивости к стресс-фактору для составления целостной картины реакции растения на осмотический стресс и понимания воспроизводимости механизмов ответа в разных климатических зонах. Основную сигнальную роль в этих процессах играют абсцизовая, жасмоновая и салициловая кислоты, а также этилен (S.C. Liu с соавт., 2016), метаболический путь которых включает каскады физиологических реакций и генов ответа (T...

Бесплатно

Фитобиотики в кормлении сельскохозяйственных животных

Фитобиотики в кормлении сельскохозяйственных животных

Багно О.А., Прохоров О.Н., Шевченко С.А., Шевченко А.И., Дядичкина Т.В.

Статья обзорная

Полная реализация генетического потенциала продуктивности сельскохозяйственных животных в условиях промышленных технологий невозможна без введения в состав рационов различных биологически активных добавок, обеспечивающих повышение продуктивности и нормализацию показателей гомеостаза (Р.Р. Ахмедханова с соавт., 2010). Первыми такими добавками стали кормовые антибиотики, применявшиеся во второй половине XX века практически повсеместно и во всех отраслях животноводства (R.I. Castillo-Lopez с соавт., 2017). Однако оказалось, что чрезмерное и неконтролируемое использование антибиотических средств неблагоприятно воздействует на организм животных и птицы. Микроорганизмы, мутируя, приобретают устойчивость к антибиотикам, тем самым исключая положительный эффект препарата. Кроме того, имеют место кумулятивный и токсический эффекты (С.М. Алиева с соавт., 2017). В связи с этим в мире возникла и во многих странах последовательно реализуется тенденция к полному или частичному отказу от таких препаратов...

Бесплатно

Фитобиотики как потенциальные регуляторы функциональной активности микробиома кишечника у цыплят-бройлеров - мини-обзор

Фитобиотики как потенциальные регуляторы функциональной активности микробиома кишечника у цыплят-бройлеров - мини-обзор

Сизова Е.А., Нечитайло К.С., Лебедев С.В.

Статья научная

Эффективность выращивания цыплят-бройлеров напрямую зависит от функционального состояния желудочно-кишечного тракта (N. Abdelli c соавт., 2021). Микробиом кишечника играет ключевую роль в модуляции иммунной системы и регуляции пищеварительной функции. Взаимосвязь между рационом и таксономическим профилем вызывает особый интерес к функциональным продуктам питания, положительно влияющим на микробиом (S. Khan c соавт., 2020). Метаболиты, синтезируемые микроорганизмами кишечника, служат основными модуляторами перекрестной коммуникации между хозяином и микробиомом. Среди таковых выделяют короткоцепочечные жирные кислоты, триптамин, конъюгированные линолевые кислоты, индол и его производные, а также желчные кислоты (S.A. Lee c соавт., 2017; S. Khan c соавт., 2020). Следовательно, микробиом - это основополагающее звено в поддержании продуктивных взаимодействий между хозяином и кишечником (S.A. Lee c соавт., 2017). Фитобиотики (ФБ) служат безопасной и эффективной альтернативой кормовым антибиотикам (M. Kikusato c соавт., 2021). Цель настоящего обзора - систематизация информации об эффективности ФБ как потенциальных регуляторов микробиома кишечника у цыплят-бройлеров. Полезные функции растительных экстрактов в основном зависят от их специфических биоактивных компонентов (органические кислоты, полисахариды, флавоны), которые синтезируются в качестве антимикробных средств против патогенных микроорганизмов (O.A. Багно c соавт., 2018; J.J. Flees c соавт., 2021). Известно, что механизм действия ФБ заключается в разрушении мембраны патогенных микроорганизмов, модификации поверхности клеток с изменением вирулентности, стимуляции иммунной системы (S. Diaz-Sanchez c соавт., 2015). Контакт микробиома и фитохимических веществ - это двусторонний процесс, в котором бактерии метаболизируют полифенолы в более простые метаболиты, в свою очередь, полифенолы оказывают влияние на популяцию кишечных микроорганизмов, приводя к сдвигу метаболической активности (Y. Iqbal c соавт., 2020). ФБ контролируют рост и таксономический состав микробиома кишечника, поскольку фитохимические вещества подобно пребиотикам положительно влияют на состояние желудочно-кишечного тракта даже при минимальном всасывании в тонком кишечнике (J. Martel c соавт., 2020). При скармливании фитохимических веществ повышаются показатели продуктивности птицы. Установлено, что дополнение рациона ФБ оказывает положительный эффект на метаболическую активность организма и повышает его адаптационный потенциал, что выражается в активации экспрессии некоторых генов ( IL6 и BPIFB3 ) как у зараженных, так и у незараженных птиц (G.Y. Laptev c соавт., 2021). Растительные соединения способны не только напрямую улучшать здоровье цыплят-бройлеров, но и модулировать микробиоту их желудочно-кишечного тракта, повышая продуктивность (O.A. Багно c соавт., 2018). Эксперименты, выполненные по этой тематике, демонстрируют противоречивые результаты, но в любом случае полученные к настоящему времени данные отражают сложный характер связей между окружающей средой, хозяином и микробиомом. Для выяснения механизмов модулирующего действия ФБ на экосистему желудочно-кишечного тракта бройлеров необходимы дальнейшие исследования.

Бесплатно

Фитоплазменные болезни: исторический обзор к 50-летию открытия фитоплазмозов

Фитоплазменные болезни: исторический обзор к 50-летию открытия фитоплазмозов

Богоутдинов Д.З., Кастальева Т.Б., Гирсова Н.В., Самсонова Л.Н.

Статья обзорная

Фитоплазменные болезни были известны задолго до открытия их возбудителя. С начала 1930-х годов на постсоветском пространстве была признана инфекционная природа заболевания, известного под названием «столбур томатов». Предпринимались попытки найти переносчика этого заболевания (И.К. Корачевский, 1934; В.Л. Рыжков с соавт., 1934). В 1945 году был обнаружен вектор болезни - циксиида Hyalesthes obsoletus Sign. (К. Сухов с соавт., 1946). В течение нескольких десятилетий в нашей стране и за рубежом безуспешно велись поиски возбудителя инфекционных болезней растений с симптомами карликовости, пожелтения, изменений в листьях и генеративных органах, не способного расти на искусственных питательных средах. Открытие было сделано только в 1967 году японскими исследователями (Y. Doi с соавт., 1967). Возбудителем заболевания оказался ранее неизвестный фитопатоген из класса Molliсutes, сходный с патогенами микоплазмы животных. Позже было установлено, что жизненный цикл фитоплазм связан как с клетками флоэмы растений, в которых они размножаются, так и с насекомыми-пере-носчиками из отряда Hemiptera, которые питаются соком растений, а также способны поддерживать размножение фитоплазм в своем организме и даже передавать их потомству...

Бесплатно

Журнал