Общая биология. Рубрика в журнале - Известия Самарского научного центра Российской академии наук
Многолетние изменения атмосферного и почвенного климата европейской лесостепи
Статья научная
Проведено исследование изменений температуры воздуха и почвы, осадков и снежного покрова на территории европейской лесостепи за более, чем столетний период. Выявлены тенденции изменений данных величин в многолетнем, сезонном и месячном циклах за весь период наблюдений и тенденции начала XXI века. Установлено, что для современного периода характерно гумидное потепление климата.
Бесплатно
Многолетние изменения качества воды участков Нижней Волги, различающихся по гидрологическому режиму
Статья научная
Рассмотрено изменение качества воды в замыкающем плесе Волгоградского водохранилища и незарегулированном участке Нижней Волги в многолетнем аспекте. Зарегистрировано снижение концентраций органического вещества и соединений минерального азота в приплотинном плесе Волгоградского водохранилища и увеличение содержания этих веществ в речном участке р. Волги в 2015 году по сравнению с 1989 годом. Показано, что возможными причинами изменения рассматриваемых показателей могут быть многолетнее уменьшение величины водного стока, сукцессионные процессы и снижение антропогенного пресса в последние десятилетия в связи со спадом промышленного производства. В качестве критерия «здоровья» водной экосистемы предложено использовать показатель пластичности (усредненный модуль коэффициентов корреляции гидрохимических параметров).
Бесплатно
Моделирование гидрохимического стока горных рек. 1. Сток минеральных соединений азота
Статья научная
На примере 34 средних и малых рек Алтае-Саянской горной страны с помощью системно-аналитического моделирования разработаны три универсальные математические модели сезонной и многолетней динамики стока минеральных соединений азота (NO2-, NO3-, NH4+). Для учета ландшафтной структуры речных бассейнов выделены 13 типологических групп геосистем. Рассчитаны вклады каждой группы и пашни в соответствующий гидрохимический сток для четырех гидрологических сезонов года.
Бесплатно
Моделирование гидрохимического стока горных рек. 2.Оценка качества моделей стока минерального азота
Статья научная
Оценено качество математических моделей стока различных минеральных соединений азота (NO2-, NO3-, NH4+) на примере 34 рек Алтае-Саянской горной страны. Определена чувствительность моделей к естественным вариациям факторов среды. Осуществлен полный компонентный анализ дисперсии их невязки. Рассчитанный коэффициент Нэша-Сатклиффа NSE=0,66 отвечает хорошему качеству моделей, что позволяет рассчитывать сезонную и многолетнюю динамику гидрохимического стока для различных рек Алтае-Саянской горной страны, в том числе при ограниченной гидрометеорологической и гидрохимической информации по речным бассейнам.
Бесплатно
Статья научная
В результате экспериментального поиска путей интенсификации процесса биологической очистки газовых выбросов нефтехимического предприятия автором статьи на модельных растворах (суспензия активного ила и смесь загрязняющих веществ) была выявлена прямая зависимость удельной скорости биодеструкции загрязняющих веществ от их концентрации и концентрации активного ила. Экспериментально и с помощью методов математического моделирования установлена в условиях периодического культивирования оптимальная концентрация ила (2,5-3,25 г/л) и концентрация загрязняющих веществ, при которых обеспечивается максимальная удельная скорость биодеградации. Выявленная зависимость позволит рассчитать и смоделировать оптимальные условия для эффективной биодеградации загрязняющих веществ и снизить антропогенное воздействие на окружающую среду токсичных выбросов нефтехимического предприятия.
Бесплатно
Статья научная
Статья поступила в редакцию 14.05.2016 Проведен молекулярно-генетический анализ 20 особей Pelophylax ridibundus complex из 4 пунктов, расположенных на территории Республики Дагестан по двум молекулярным маркерам - первой субъединице гена цитохром оксидазы (COI) мтДНК и первому интрону гена сывороточного альбумина (SAI-1) яДНК. Установлено, что у обитающих в Республике Дагестан озерных лягушек преобладает тип мтДНК специфичный для «восточной» формы (=анатолийская P. cf. bedriagae), и полностью отсутствует тип мтДНК характерный для «западной» (=центрально-европейская P. ridibundus). В тоже время анализ ядерного маркера показал присутствие в изученном регионе аллелей «западной» формы озерной лягушки, которые встречаются здесь значительно реже, чем “восточной”, в соотношении частот равном 1:9
Бесплатно
Молекулярно-генетический анализ самоопыленных линий кукурузы
Статья научная
В Российской Федерации валовые сборы зерна кукурузы в последние годы значительно уменьшились. Основные причины - сокращение посевов зерновой кукурузы, незначительная площадь на орошаемых землях; слабое внедрение высокопродуктивных гибридов, особенно ранних и среднеранних сроках созревания; отсутствие налаженного семеноводства гетерозисных гибридов. По питательности зерна по сравнению с другими растениями кукуруза стоит значительно выше. Зерно ее широко используют для кормовых (около 65% мирового производства), продовольственных целей (более 25%) и на сырье для промышленности (10%). Классическими методами селекции создано огромное количество ценного селекционного материала. Селекционный процесс, проводимый традиционными методами, может затягиваться в среднем до 15 лет. Внедрение инновационных технологий молекулярно-генетической оценки селекционного материала в семеноводческий процесс даст возможность существенно сократить время создания форм с заданными свойствами, манипулируя непосредственно генетическим материалом. Анализ и классификация огромного резерва изменчивости, выявляемого на уровне ДНК и обусловливающего генетическое разнообразие селекционного материала, является исключительно актуальным для селекции, так как часть этих нуклеотидных изменений, их комбинации в итоге определяют фенотипическую изменчивость. Самым простым информативным методом анализа генетического разнообразия селекционного материала может служить RAPD-анализ. Он позволяет амплифицировать различные участки ДНК с неизвестной локализацией в геноме. Данный метод основан на использовании одного или более произвольных олигонуклеотидных праймеров, где функцию прямого и обратного праймеров выполняет один и тот же олигонуклеотид. В результате ПЦР с произвольными праймерами образуются спектр уникальных, часто полиморфных фрагментов геномной ДНК. Определение генетических дистанций между линиями облегчит подбор родительских пар в гибридных комбинациях и, возможно, позволит прогнозировать гетерозис без многолетних полевых испытаний.
Бесплатно
Статья научная
Многочисленными работами зарубежных авторов показана связь между микроорганизмами, колонизирующими верхние и нижние дыхательные пути у пациентов с муковисцидозом. Однако, в Российской Федерации подобные исследования не проводились. В статье приводятся результаты оценки видового состава микроорганизмов, выделенных из параллельных посевов жидкости назального лаважа и нижних дыхательных путей пациентов с муковисцидозом. Целью исследования было определение качественного и количественного видового состава микрофлоры жидкости назального лаважа и оценка корреляции микроорганизмов, выделенных из параназальных синусов и нижних дыхательных путей. Материалом для исследования был 61 образец назального смыва, полученный от 44 пациентов с муковисцидозом Самарской области. Сбор и посев первичного материала на питательные среды осуществлялся в соответствии с патентом РФ «Способ сбора и первичного посева жидкости назального лаважа от пациентов с муковисцидозом для микробиологического исследования». Идентификация выделенных штаммов проводилась с помощью MALDI -TOF - масс-спектрометрии. В результате проведенного исследования выделено 333 штамма микроорганизмов. Из них 54 штамма, выделенные от 33 пациентов, имеют доказанное клиническое значение при муковисцидозе. В структуре клинически значимых штаммов были такие представители, как Staphylococcus aureus, Burkholderia cenocepacia, Pseudomonas aeruginosa, Achromobacter xylosoxydans. Анализ результатов показал, что структура бактериальных возбудителей, выделенных из назального лаважа коррелирует с составом микрофлоры нижних дыхательных путей. В результате проведенного исследования выявлено 8 пациентов, находящихся в группе риска по инфицированию штаммами, имеющими доказанное клиническое значение при муковисцидозе из верхних дыхательных путей. Таким образом, параназальные синусы могут быть источником инфицирования нижних дыхательных путей у пациентов с муковисцидозом. Регулярное микробиологическое исследование микрофлоры из жидкости назального лаважа позволяет выявить клинически значимые микроорганизмы на раннем этапе и может рассматриваться как способ ранней профилактики формирования хронической бактериальной инфекции нижних дыхательных путей при муковисцидозе.
Бесплатно
Статья научная
Статья содержит материалы мониторинговых исследований состояния популяции карася серебряного - доминирующего вида в составе ихтиоценоза восстанавливающейся экосистемы озера Каменик Костромской области по комплексу показателей: морфометрических, морфофизиологических, иммунобиохимических и гематологических. Проведена оценка стабильности развития популяции по флуктуирующей асимметрии билатерально расположенных меристических признаков.
Бесплатно
Статья научная
Были изучены ценопопуляции (ЦП) зверобоя продырявленного в трех районах лесостепной зоны Республики Татарстан (РТ). В пределах каждого района исследовались ЦП на лугах, опушках широколиственных лесов, в сосновых лесах или посадках. Исследования показали, что особенности естественно-исторических районов РТ оказывали значимое влияние на реализацию биологического потенциала особей и содержание в них вторичных метаболитов. Максимальные показатели вегетативной и генеративной сферы, содержание флавоноидов были отмечены в районе западной Предволжской лесостепи. В данном районе оптимальным условием для роста и развития зверобоя продырявленного является рудеральное сообщество - зарастающая пашня. Минимальные значения по всем показателям имели место в районе юго-восточной Закамской лесостепи. Район характеризуется меньшим количеством осадков в сезоне, более холодными зимними температурами. В ходе исследования была выявлена зависимость между эколого-ценотическими условиями и показателями жизненного состояния особей ЦП. Во всех районах было выявлено ухудшение жизненного состояния особей в ряду луг - широколиственный лес - сосновый лес, исключение составили сосновые посадки на серых лесных почвах, где жизненное состояние особей и содержание флавоноидов оставались высокими. Была выявлена достоверная зависимость между некоторыми показателями жизненного состояния особей ЦП и содержанием флавоноидов.
Бесплатно
Статья научная
В статье представлен поиск бактериофагов редких морфотипов в фаговых лизатах, полученых внутри кишечника лабораторных животных. В сальмонеллезном и протейном фаголизатах, полученных таким методом обнаружены на ряду с хвостатыми фагами бактериофаги семейств Inoviridae и Tectiviridae. Проведена морфологическая характеристика обнаруженных частиц. Частицы Inoviridae имели 600-1000 нм и толщиной около 35 нм. Частицы Tectiviridae имели 87,5 нм и ширину 80 нм. Частица имела толстую двойную оболочку толщиной - 12,5 нм. При этом толщина внешнего покрова составляла 7,5 нм, а толщина внутреннего покрова - 5 нм.
Бесплатно
Статья научная
Проведено исследование популяции головешки-ротана P. glenii Dybowski, 1877 из водоемов Республики Коми, являющегося инвазийным видом рыб для территории России и ряда европейских стран. Основная цель данной работы - определить морфобиологические особенности головешки-ротана, связанные с освоением новой части ареала, и возможность его дальнейшего расселения. На основе меристических признаков дана характеристика его малочисленной популяции в бассейне р. Вычегда. Анализ показал высокий уровень изменчивости и наличие аномалий развития позвоночного столба (20-57 % фенодивиантов в выборках). Предложена гипотеза о значительном вкладе в наблюдаемый характер изменчивости популяции P. glenii ограниченности и случайности набора генотипов особей, на базе которых произошло формирование новой популяции. Количественная характеристика питания, выполненная с помощью «индекса относительной значимости», указывает на преобладание в рационе питания организмов бентоса (55-92 %). Биологически значимое перекрывание пищевых ниш головешки-ротана при сравнении с лимнофильными представителями аборигенной ихтиофауны отмечено для ерша обыкновенного. Благодаря широкой норме реакции к различным экологическим факторам и короткому жизненному циклу ожидается дальнейшее распространение вида по бассейну р. Вычегда. Высокая степень озерности, являющаяся гидрологической особенностью среднего течения указанной реки, будет способствовать расселению данного вида на «межозерном» этапе инвазии. Водоемы поймы, выполняя функции рефугиума, обеспечат увеличение численности популяции ротана в районе вселения. В конечном итоге это приведет к развитию «речного» вектора инвазийного процесса, то есть постепенной интервенции магистрального русла и придаточной системы р. Вычегда и далее р. Северная Двина. Вследствие поедания части молоди аборигенных видов рыб и конкуренции за пищевой ресурс, головешка-ротан будет представлять экологическую опасность для водных экосистем всего Европейского Северо-востока России.
Бесплатно
Статья научная
Водоемы Кольцово-Мордовинской поймы Саратовского водохранилища являются обширными нерестилищами для большинства массовых видов карповых рыб (сем. Cyprinidae), наиболее многочисленные из которых - плотва (Rutilus rutilus Linnaeus, 1758), язь (Leuciscus idus Linnaeus, 1758), уклейка (Alburnus alburnus Linnaeus, 1758), густера (Blicca bjoerkna Linnaeus, 1758), лещ (Abramis brama Linnaeus, 1758) и красноперка (Scardinius erythrophthalmus Linnaeus, 1758). Однако, на протяжении последних десятилетий среди личинок и мальков рыб высока доля особей с различными морфологическими нарушениями, что мы связываем с загрязнением воды водохранилища, как одним из основных компонентов комплексного воздействия негативных антропогенных факторов. Несмотря на относительную удаленность от крупных населенных пунктов, данные водоемы - протоки, пойменные озера и крупные заливы в данной части Саратовского водохранилища, постоянно испытывают некоторое воздействие отрицательных факторов имеющих антропогенную природу. Эмбриональные и личиночные стадии развития молоди рыб являются очень чувствительными к воздействию даже незначительных сублетальных концентраций токсикантов, адаптационные процессы с течением времени стремительно преобразуются в патологические, что вызывает различные нарушения морфологии и гибель особей. В результате у молоди рыб из исследованной акватории на протяжении всего периода исследования обнаруживаются многочисленные морфологические аномалии, отнесенные нами к восьми основным группам, и значительно ослабляющие жизнеспособность особей. Аналогичное распределение обнаруженных типов и групп морфологических аномалий у молоди разных массовых видов рыб Кольцово-Мордовинской поймы свидетельствует о неспецифическом характере данных нарушений и возможности использования данного показателя в качестве биомаркера морфофизиологического состояния популяций разных видов рыб. Понижение до нуля доли аномальных особей среди молоди рыб с возрастом, выраженное у всех обследованных видов, свидетельствует о летальном характере всех обнаруженных морфологических нарушений. Большая доля особей с морфологическими аномалиями среди молоди рыб Кольцово-Мордовинской поймы связана с повышенным уровнем комплексного загрязнения исследованного участка Саратовского водохранилища.
Бесплатно
Морфологические показатели растений картофеля in vitro в зависимости от различных питательных сред
Статья научная
Представлены результаты работы по оптимизации и повышению эффективности производства оздоровленных микрорастений картофеля. В эксперименте с сортами Жигулевский и Джувел показана возможность замены стандартных компонентов питательной среды Мурасиге-Скуга на водорастворимые комплексные удобрения Акварин. Рекомендованы модификации Акварина, при использовании которых рост и развитие меристемных растений картофеля происходят наиболее эффективно.
Бесплатно
Статья научная
Анализ строения жевательной поверхности зуба М3 красной и рыжей полевок Среднего Зауралья показал закономерное усложнение жевательной поверхности при продвижении на север, также установлено, что структура жевательной поверхности зуба М3 красной полевки характеризуется большим разнообразием и большей сложностью морфотипов по сравнению с М3 рыжей полевки. Морфотипическая изменчивость зуба М1 четкой связи с условиями обитания не показывает, что свидетельствует о возможном влиянии дополнительных факторов. Выявлены некоторые аспекты возрастной изменчивости М1 и М3 рыжей полевки.
Бесплатно
Мука из крапивы двудомной в рационе кур родительского стада
Статья научная
В статье приведены результаты исследований по использованию муки из крапивы двудомной в рационе кур родительского стада. Установлено увеличение яйценоскости кур в среднем за период опыта на 3,24-9,27%, массы яиц на 0,8-2,15%, толщины скорлупы на 0,28 - 4,17% по отношению к контролю. Отмечено значительное увеличение содержания каротиноидов, витамина А и В2 в желтке яиц при вводе в комбикорма кур родительского стада муки из крапивы двудомной. Включение в рацион кур родительского стада 4% муки из крапивы двудомной наиболее положительно повлияло, как на яйценоскость, так и на качество яиц.
Бесплатно
Накопление белка в зерне твёрдой пшеницы в зависимости от генотипа и среды
Статья научная
Проблема содержания белка в зерне пшеницы, как селекционного признака, осложнена отрицательной взаимосвязью с урожаем зерна, что делает трудным селекцию по этим двум признакам одновременно. Возможным способом преодоления или ослабления остроты противоречивости этих признаков может быть привлечение в селекцию «сильных» генов, обеспечивающих высокое содержание белка. Эти гены (Gpc) были обнаружены у дикой полбы (Triticum dicoccoides), они часто встречаются у ландрасов твердой и мягкой пшеницы и очень редко у сортов периода научной селекции, в том числе современных сортов. В связи с этим цель исследований заключалась в поиске высокобелковых генотипов твердой пшеницы с высокой стабильностью признака среди сортов разных этапов селекции в России. Исследования проведены в 9 средах локализованных в регионах России и Казахстане (Актюбинск). Изучены 29 сортов. В результате была определена структура вариансы, где доля генотипа составила 18,6%, среды 41,9%, генотип-средовых взаимодействий (GI) 38,8%. Параметры адаптивности, стабильности и селекционной ценности генотипов значительно варьировали в зависимости от особенностей сортов, что стало объективной основой для применения кластерного анализа. В результате исследуемые сорта были сгруппированы в 5 кластеров. Сорта первого кластера, характеризуемые низкой вариансой взаимодействия в конкретной среде (САСi), стабильностью признака и высокими параметрами общей адаптивности (ОАСi), представляют интерес для селекции. Предполагается, что сорта этого кластера, в родословную которых большой вклад внесли высокобелковые генотипы «Харьковская 46» и «Харьковская 51», образцы Triticum dicoccum и местные сорта, могут нести «сильные» гены с эффектами аналогичными аллелям локусов Gpc.
Бесплатно
Статья научная
В статье рассмотрены: первый случай появления азиатской перелетной саранчи Locusta migratoria migratoria в местах обитания илийской саксаульной сойки Podoces panderi ilensis Menzb. et Schnitn., 1915 и факт нахождения ею кубышек с яйцами пустынного пруса Caliptamus barbarus под слоем снега и поверхностным слоем грунта. Сделано заключение о питании этими представителями семейства саранчовых Acrididae отряда прямокрылых Orthoptera с наибольшей вероятностью нахождения и с практически 100% успешностью поимки азиатской перелетной саранчи и точного нахождения кубышек с яйцами пустынного пруса при имеющемся спектре избирательности в выборе кормовых объектов; в зимний период кубышки с яйцами саранчовых являются одними из источников белкового корма животного происхождения для илийских саксаульных соек, которые могут их находить еще до начала отрождения личинок первого возраста во второй половине мая - июне. Впервые зарегистрировано, что взрослые особи илийской саксаульной сойки могут ловить имаго чернотелки Platynotus excavatus.
Бесплатно
Наследование длины стебля у гибридов F1 F2 зернового гороха
Статья научная
В статье представлены результаты анализа наследования признака длина растения и ее составляющих (средняя длина междоузлия, их количество на растении, до 1 боба и плодущих узлов) у сорта Куйбышевский и его родительских сортов Воронежский и Рондо. Опыт закладывали в Самарском НИИСХ в 2015 г. Изучаемые сорта и гибридные популяции F1, F2 (Куйбышевский х Рондо и Куйбышевский х Воронежский) высевали вручную рядками длиной 50 см (площадь делянки 0,5 м2) в четырехкратном повторении. Биометрический анализ проводили по признакам: длина растения и междоузлий, количество междоузлий на растении до 1 боба и плодущих узлов. Установлено, что сорт Куйбышевский по длине растения занимает промежуточное положение по сравнению с родительскими сортами Воронежский и Рондо, это свидетельствует о полигенном характере наследования признака у сорта. По количеству междоузлий на растении у сорта Куйбышевский выявлен моногенный характер наследования признака. Анализирующее скрещивание сорта Куйбышевский с родительскими сортами показало, что он обладает рецессивным геном, как и сорт Рондо, а сорт Воронежский - доминантным геном. По длине междоузлий выявлен полигенный характер наследования. Полигенность сорта вызвана полимерией. Количество локусов, участвующих в проявлении признака в комбинации Куйбышевский х Воронежский составило 4 (характер расщепления 1:4:6:4:1), а в комбинации Куйбышевский х Рондо - 6 (характер расщепления 1:6:15:20:15:6:1). в последней комбинации в первом поколении гибридов наблюдалось сверх доминирование (hp = 2,8).
Бесплатно
Статья научная
Число зерен в колосе один из самых важных компонентов урожайности. В многочисленных исследованиях результатов селекционного улучшения пшеницы, установлена высокая значимость вклада в этот процесс озернённости колоса и колоска. В связи с этим целенаправленная селекция по этому признаку может быть эффективным методом ускорения селекции на высокую урожайность. Научное обоснование этого процесса включает поиск, изучение, подбор исходного материала, определение наследования и выработку стратегии отбора. Многолетнее функционирование кооперативной программы по селекции яровой мягкой пшеницы «Экада», позволило отобрать генотипы с высокой и стабильной урожайностью. Семь сортов (Архат, Омская 36, Экада 113, Экада 148, Эстивум 1079, Эстивум 1311ае72, Экада 204) в том числе созданные в «Экаде», были включены в программу изучения наследования элементов урожайности. Изучение проведено по методике B.I.Hayman с применением полудиаллельной схемы и изучения в 4-х пунктах: Казань, Безенчук, Пенза, Ульяновск. В результате было установлено: 1) в Ульяновске все генетические параметры были недостоверны, что осложняет работу по отбору в этом пункте; 2) в Казани значимыми были только аддитивные эффекты, что создает благоприятные условия для отбора; 3) в Безенчуке значимыми были аддитивные эффекты и один параметр доминирования; 4)в Пензе все генетические параметры были достоверны; 5) отмечены изменения конфигурации графиков регрессии Wr на Vr, смена доминантного статуса сортов и переопределение генетической формулы признака. В связи с этим предложено проводить отборы по числу зерен в колосе в старших поколениях (F4 - F5 ). Для уточнения понимания зависимости генетических параметров от лимитирующих факторов среды, формируемых экологическими пунктами необходимо продолжить изучение признака в различных средах.
Бесплатно
