РАСТЕНИЕВОДСТВО И СЕЛЕКЦИЯ
Представлены результаты исследований по клональному микроразмножению 17 сортов малины алтайской и европейской селекции. В последнее время исследователи уделяют внимание созданию универсальной питательной среды, которая в равной степени подходила бы для любого сорта определенного вида растений. Особенно это важно при массовом клональном микроразмножении в производственных питомниках. Проведена оценка регенерационного потенциала сортов малины разного типа плодоношения на каждом этапе размножения. На этапе собственно микроразмножения выявлено, что среда Драйвера и Куниюки в нашей модификации превосходила среду Мурасиге и Скуга по длине побегов и составила в среднем 9,0 мм для сортов обычного типа и 12,3 мм для ремонтантных. Это позволило исключить дополнительный этап элонгации микропобегов. Также на новой среде улучшился внешний вид микропобегов. Установлено, что для малины независимо от ее типа оптимальные концентрации регуляторов роста лежат в следующем диапазоне: цитокинин 6-бензиламинопурин (БАП) 2,5–3,5 мкМ совместно с ауксином ß-индолилмасляной кислотой (ИМК) 0,5–0,7 мкМ. На этапе ризогенеза лучшие результаты показала среда Драйвера и Куниюки с пониженным в 2 раза содержанием всех основных компонентов и с добавлением 2,0 мкМ ИМК при длительности пассажа 21 день. После этого все микрочеренки с корнями и без корней проходили этап адаптации – доращивания в нейтральных субстратах в течение 56 дней в условиях ex vitro вегетационной комнаты. В большинстве случаев не отмечено статистически достоверных различий по длине и количеству листьев независимо от наличия или отсутствия корней на начальной стадии адаптации. К концу этого этапа получено 100% адаптированных растений малины обычного типа плодоношения и 98% – ремонтантного.
Представлены результаты изучения гибридов картофеля в питомниках предварительного и конкурсного сортоиспытания. Исследования проведены в 2018–2022 гг. в Красноярском крае в зернопаропропашном севообороте. Почва опытного участка представлена черноземом выщелоченным, мало- и среднемощным тяжелосуглинистого гранулометрического состава. Закладка опытов, учет урожая и обработка данных проведены согласно общепринятым рекомендациям по работе с культурой. На основе гидротермического коэффициента Селянинова погодные условия вегетационных периодов лет исследований можно охарактеризовать как слабо засушливые. В 2019 и 2021 гг. ГТК составил 1,1, в 2020, 2022 гг. – 1,3. По результатам предварительного сортоиспытания линии А-114, А-326, А-529, А-635а превышали или были на уровне стандартного сорта Красноярский ранний по количеству товарных клубней и урожайности. За 4 года исследований в питомнике конкурсного сортоиспытания изучаемые селекционные линии в среднем сформировали урожайность на уровне или выше стандартных сортов. По элементам структуры урожая в конкурсном сортоиспытании линии А-114, А-529 значительно превышали стандартный сорт по товарности, а также имели меньшее число и массу нетоварных клубней. По результатам оценки в 2019–2021 гг. химического состава клубней для диетического и функционального питания предлагаются линии с низким содержанием крахмала (до 14%): А-114 (12,2%), А-672а (9,9), А-635а (12,7%). На основании изучения в 2019–2022 гг. линии А-114 в конкурсном испытании, предварительном и производственном размножении, экологической оценки в Госсорткомиссию переданы заявочные материалы на допуск к использованию и охрану нового сорта картофеля Акрукс.
В работе представлены результаты оценки устойчивости образцов мягкой пшеницы из питомника КАСИБ-22 к основным патогенам пшеницы. Материалом исследований служили 44 образца пшеницы, полученные из различных регионов России и Казахстана в рамках программы челночной селекции КАСИБ (НПЦЗХ им. А.И. Бараева, Омский ГАУ, ИЦиГ СО РАН, Карабалыкская СХОС, Карагандинская СХОС, Северо-Казахстанская СХОС, ФГБНУ «Омский АНЦ», ВО ГАУ Северного Зауралья, Актюбинская СХОС, Курганский НИИСХ, Павлодарская СХОС, агрокомплекс «Кургансемена», Самарский НИИСХ, Челябинский НИИСХ). В качестве высокопродуктивных и обладающих высокой и средней устойчивостью к бурой ржавчине, мучнистой росе и пыльной головне выделены селекционные линии: Линия Пт-311 (Курганский НИИСХ), Лютесценс 1462, Лютесценс 1486, Линия1616ае14 (Самарский НИИСХ), Лютесценс 1356 (ИЦиГ СО РАН). Урожайность выделившихся образцов в среднем составила 42,1–51,2 ц/ га. Генотипы Новосибирская 41, Линия 435/12 и Лютесценс 1364 представляют интерес для селекции на качество. Содержание клейковины у генотипов питомника варьировало от 24,1 (у Линии 23/07 в 2022 г.) до 38,0% (у сорта Астана 2 в 2021 г.), белок варьировал от 13,4 (у сорта Терция в 2022 г.) до 19,5% (у Лютесценс 1364 в 2022 г.). Каждая из выделившихся линий представляет практическую ценность для селекции, и образцы из питомника КАСИБ-22 позволяют расширить генетическое разнообразие яровой мягкой пшеницы за счет отбора наиболее устойчивых форм к местным популяциям возбудителей мучнистой росы, бурой ржавчины и пыльной головне.
Представлены результаты исследования архитектоники и физико-механических свойств стеблей селекционных форм яровых гексаплоидных тритикале различного эколого-географического происхождения. Объектами исследований служили признаки 19 коллекционных и селекционных образцов из коллекций Всероссийского института генетических ресурсов растений им. Н.И. Вавилова (ВИР) и Сибирского научно-исследовательского института растениеводства и селекции – филиала Федерального исследовательского центра Института цитологии и генетики Сибирского отделения Российской академии наук (СибНИИРС – филиал ИЦиГ СО РАН). Изучение макрометрических параметров выполнялось на 25 репрезентативных экземплярах каждого селекционного образца при достижении ими фазы полной спелости в течение трех лет (2021–2023). Сопротивление стебля изгибу или излому определяли на изготовленном в СибНИИРСе экспериментальном образце, в конструкции которого предусмотрены устойчивая платформа, перекладины для фиксации образца и прорезь для размещения динамометра. Предрасположенность растений тритикале к полеганию оценивалась по совокупности признаков: массы 10-сантиметровой соломины 2-го междоузлия; сопротивлению стебля излому, определяемому по пиковому показанию электронного динамометра; плотности ткани стебля 2-го междоузлия. Изученные образцы существенно различались по данным параметрам и характеризовались различной степенью устойчивости к полеганию. По совокупности прочностных параметров выделены перспективные селекционные образцы, которые могут быть использованы как источники ценных признаков. Применение метода главных компонент позволило выявить маркерный признак «сумма длин 2-го и 3-го междоузлий», который являлся определяющим в обеспечении высокой устойчивости к полеганию у изучаемых образцов. Установлена тесная взаимосвязь признака массы 10-сантиметровой соломины 2-го междоузлия с параметром сопротивления стебля излому. Сопряженность этих характеристик позволит выявить источники ценных признаков и целенаправленно вести селекционный процесс яровых тритикале на устойчивость к полеганию без привлечения короткостебельных форм.
Представлен анализ изменчивости линий озимой мягкой пшеницы по количественным признакам. Исследования проведены в 2020–2023 гг. в Ростовской области. В качестве объекта исследований были взяты семь линий озимой мягкой пшеницы конкурсного сортоиспытания. Сорт Ермак использовали в качестве стандарта. Урожайность линий за годы исследования в среднем варьировала от 9,78 до 10,12 т/га при средней по опыту 9,76 т/га. Высота растений составила от 85,0 до 115,0 см. Все изучаемые линии по массе 1000 зерен относились к мелко- и среднезерным (32,9–45,9 г). В среднем за годы изучения минимальную массу 1000 зерен сформировала линия 1638/19 (34,6 г), максимальную – 1361/19 (43,5 г). По показателю даты колошения линии имели разную группу спелости. Длина колоса изменялась от 7,3 до 10,0 см. Наибольшую длину колоса сформировала линия 1361/19 (10,0 см), наименьшую – 1120/19 (7,3 см). Количество продуктивных стеблей варьировало от 471 до 924 шт./м2. Максимальное количество продуктивных стеблей за годы исследования сформировала линия 1921/20 (758 шт./ м2), минимальное – линия 1361/19 (689 шт./м2). Число зерен с одного растения варьировало от 61,6 до 110,6. В среднем наибольшее число зерен на одном растении сформировала линия 1638/19 (100,6 шт.), наименьшее – 1343/19 (70,4 шт.). Масса зерна с одного растения в среднем равнялась 3,54 г и варьировала от 2,26 до 4,56 г. Число зерен с колоса изменялось от 28,9 до 51,5 шт., максимальное количество сформировали линии 1361/19 (42,7 шт.) и 1638/19 (41,2 шт.). По массе зерна с колоса стандарт превысила линия 1361/19 (1,93 г), значения по показателю варьировали от 1,02 до 2,28 г.
КОРМОПРОИЗВОДСТВО
Представлены данные по урожайности и биологической эффективности совместного возделывания фестулолиума и эспарцета песчанного при различных способах посева и внесения азотных удобрений весной в условиях лесостепной зоны Западной Сибири. Выживаемость растений фестулолиума после прохождения зимовки первого года жизни составила 86%, эспарцета в одновидовом посеве – 86%, она снизилась при посеве с чередованием рядов до 76%, при посеве смесью семян – до 67%. Совместный посев фестулолиума с эспарцетом повысил урожайность на 22,6% по сравнению с одновидовым посевом фестулолиума (30,38 т зеленой массы /га) при черезрядном посеве и на 7,9% (до 26,73 т/га) – при посеве смесью семян. Коэффициент энергетической эффективности (КЭЭ) равен 7,7–9,0 и характеризуется как высокий, рентабельность смесей – 373%. Внесение минерального азота в дозе 30 кг д.в./га достоверно увеличило урожайность смесей фестулолиума с эспарцетом на вариантах черезрядного посева на 29,5% и на варианте посева смесью семян на 11,5% за счет увеличения облиственности бобового компонента. В эксперименте КЭЭ равен 4,4–5,2 и характеризуется как высокий, рентабельность посева смесей – 352%. При увеличении дозы минерального азота до 60 кг д.в./ га максимальная урожайность на варианте посева смесью семян – 41,84 т зеленой массы /га, что на 32% выше одновидового посева фестулолиума. Прибавка обусловлена увеличением на 4% высоты растений фестулолиума и на 60% – его массы. При посеве с чередованием рядом урожайность составила 39,11 т зеленой массы/га, что выше контроля на 23,4%. КЭЭ равен 4,7–4,9 и характеризуется как средний, рентабельность посева смесей – 349–364%. Показатель эффективности использования пашни (LER) в смесях составил 0,96–1,06, что подтверждает их целесообразность.
ЗАЩИТА РАСТЕНИЙ
Впервые на территории Западной Сибири (в Новосибирской области) были проведены двухлетние производственные испытания экспериментального прототипа препарата на основе энтомопатогенного гриба Metarhizium robertsii. В работе использован штамм Р-72, выделенный из погибших личинок колорадского жука Leptinotarsa decemlineata Say, из коллекции микроорганизмов Института систематики и экологии животных Сибирского отделения Российской академии наук. Видовая идентификация гриба осуществлена с помощью секвенирования региона гена фактора элонгации EF1α. Показана способность препарата существенно повышать параметры элементов структуры урожая картофеля на протяжении всего периода вегетации. Установлено достоверное увеличение числа выживших ростков в 1,4 раза, количества стеблей и клубней – в 1,5 раза. Ростостимулирующий эффект от использования препарата на основе энтомопатогенного гриба проявился в увеличении массы растений к фазе цветения. Прибавка урожая в среднем за два года составила 36,0% по варианту с применением M. robertsii, существенно превышая продуктивность картофеля в контроле. Уровень рентабельности производства картофеля с использованием энтомопатогенного гриба M. robertsii возрос до 92,0% (при 50,0% в контрольном варианте) за счет увеличения валового урожая и повышения качества товарной продукции. Зараженность клубней нового урожая ризоктониозом значительно снизилась в варианте, включающем проведение обработки энтомопатогенным грибом: количество клубней со склероциями уменьшилось в 2,8 раза по сравнению с контролем, что в итоге привело к повышению числа здоровых клубней и существенному (в 2,5 раза) снижению склероциального индекса.
ЗООТЕХНИЯ И ВЕТЕРИНАРИЯ
В процессе эксперимента изучено влияние на показатели продуктивности осетровых рыб новых кормовых добавок, созданных на основе гаприна и представляющих собой биомассу инактивированной культуры клеток непатогенных метанокисляющих дрожжей или бактерий. Исследования проводили в Краснодарском крае на сеголетках стерляди. Длительность опыта составила 60 дней. Согласно схеме опыта, 1-я (контрольная) группа рыбы получала полнорационные комбикорма без добавок, т.е. содержащие 100,0% рыбной муки. При кормлении 2-й группы 50,0% рыбной муки заменили 50,0% гаприна. В рационе 3-й группы содержалось 25,0% рыбной муки и 75,0% гаприна. В корме для 4-й группы рыбная мука и гаприн находились в соотношении 75/25%. В 5-й группе провели полноценную замену рыбной муки на гаприн, в данном случае количество добавки составляло 10,5 кг. Сеголетки стерляди из 6-й группы получали комбикорм, в котором доля гарпина составляла 10,0%. Начальная живая масса во всех группах была одинаковая – 30 г. Включение гаприна в рацион за счет снижения объема рыбной муки способствовало увеличению конечной живой массы стерляди в опытных группах на 4,4–19,4% по сравнению с контрольным вариантом. Исключением стали 5-я и 6-я группы, получавшие 100,0 и 90,0% гаприна вместо рыбной муки. Конечная живая масса в данных группах оказалась ниже на 2,3 и 0,9% соответственно. Затраты корма на 1 кг прироста живой массы в группах с частичной или полной заменой рыбной муки были ниже относительно 1-й группы (от 7,0 до 17,9%,). Включение в полнорационные корма гаприна способствовало увеличению прибыли от 553,00 до 1785,00 р.
Анализировали полиморфизм микросателлитов у овцематок, полученных от внутрипородных спариваний печорских полутонкорунных овец и их помесей от скрещивания с баранами куйбышевской породы. Генотипирование поголовья по STR-локусам провели с использованием набора реагентов COrDIS Sheep, рекомендованного Международным обществом генетики животных (International Society of Animal Genetics: ISAG). У овцематок учитывали возраст начала репродукции, плодовитость, молочность, сохранность и интенсивность роста приплода до трехмесячного возраста. В группе печорских овцематок выявили 74 аллеля, кроссбредных – 81. Наиболее полиморфными в обеих группах оказались локусы INRA005 и INRA023, наименее – ETH152. Средняя по 12 STR-локусам генетическая дистанция между группами составила 0,019 ± 0,003. Печорские овцы (П) и их помеси с баранами куйбышевской породы (1/2 П + 1/2 К) достоверно различались по частотам некоторых генов STR-локусов. Так, аллель INRA023212 в группе овцематок П встречался с частотой 0,174 и отсутствовал в группе 1/2 П + 1/2 К, аллель INRA172126 – соответственно 0,326 и 0,122. Средние значения Fis в обеих группах были близкими к нулю. По основным генетико-популяционным параметрам группы достоверно не различались. Однако некоторое преимущество печорских овцематок по сравнению с кроссбредными овцами 1/2 П + 1/2 К по селективным признакам, по-видимому, обусловлено более высоким генетическим вкладом в их наследственность аборигенной северной короткохвостой овцы. По результатам исследования можно предположить, что возраст начала репродукции овцематок связан с уровнем их гетерозиготности по STR-локусам.
Бактерии с множественной лекарственной устойчивостью стали одной из самых серьезных угроз для системы здравоохранения во всем мире. Злоупотребление антибиотиками способствовало возникновению и передаче механизмов устойчивости среди бактерий, ставя под угрозу терапевтический потенциал антибиотиков. Бесконтрольное применение антибактериальных средств приводит к возникновению резистентности, обусловленной мутациями в хромосомной ДНК, а также получением плазмид, интегронов от других микроорганизмов при горизонтальном переносе генов. В 2010 г. на страны БРИКС (Бразилию, Россию, Индию, Китай и Южную Африку) приходилось 76% потребления антибиотиков, при этом Индия потребляла 12,9 млрд ед., Китай – 10 млрд. По состоянию на 2017 г. наличие устойчивых к карбапенемам Acetobacter baumannii и Enterobacteriaceae привело к тому, что расходы на здравоохранение в США составили около 281 млн дол. В соответствии с отчетами Центра по профилактике и контролю заболеваний (Centers for Disease Control and Prevention), только в США ежегодно фиксируется около 2,3 млн эпизодов заболеваний, сопровождающихся множественной лекарственной устойчивостью микроорганизмов и приведших к 25 000 летальных исходов. В связи с этим мировое сообщество ученых активизировало изучение сочетанного применения различных антибактериальных препаратов для достижения максимальной бактерицидной активности. Проведены исследования по определению синергического эффекта при применении комбинаций препаратов различных фармакологических групп и наночастиц серебра. В нашем исследовании зафиксировано увеличение бактерицидной активности в 53,87 раза (с 2,528 до 0,0098 мкг/мл) при сочетанном использовании наночастиц серебра и ДМСО в отношении референтного штамма Staphylococcus aureus АТСС 25953. Тогда как при культивировании изолята St. aureus с ДМСО и наночастицами серебра чувствительность увеличилась в 128,2 раза (с 5,056 до 0,039 мкг/мл).
ПРОБЛЕМЫ. СУЖДЕНИЯ
Данный обзор представляет актуальную информацию по генам устойчивости мягкой пшеницы (Triticum aestivum L.) к септориозу (STB), возбудителями которого являются Zymoseptoria tritici, Parastagonospora nodorum, Mycosphaerella graminicola. Основное внимание уделено генетическому контролю устойчивости пшеницы к септориозу с точки зрения количественного и качественного характера устойчивости и ее эффективности. Обобщены достигнутые к настоящему времени успехи в идентификации генов и локусов количественных признаков пшеницы, связанных с устойчивостью к Z. tritici и P. nodorum. Представлена характеристика 15 генов устойчивости к септориозу и наиболее часто применяемых молекулярных маркеров. Приведены данные о сортах, обладающих наиболее эффективными генами устойчивости к STB: Bulgaria 88, Oasis, Sullivan, Veranopolis, Chinese spring, Tadinia, Flame, Hereword, Curtot, Tonic, Kavkaz-K4500, Arina, Riband, Balance, Apach. Рекомендованы перспективные маркеры, в основном микросателлиты, или повторы простой последовательности (SSR), для использования в селекции на устойчивость T. аestivum L. к септориозу. Применение в качестве молекулярных маркеров генов устойчивости культурных растений амплифицированных полиморфизмов длины фрагмента (AFLP) технически сложный процесс. По мере открытия и картирования новых генов устойчивости пополняется информация о возможности пирамидирования Stb генов в селекционном материале. Сочетание нескольких генов в геноме повышает устойчивость сорта, так как активность генов против STB проявляется на разных стадиях развития растений. Применение известных генов в маркер-опосредованной селекции пшеницы и поиск новых генов устойчивости позволят получать стабильные урожаи при минимальном использовании пестицидов.
НАШИ ЮБИЛЯРЫ
ISSN 2658-462X (Online)