Научный архив: статьи

В статье приводятся результаты исследований по селекции, сортоизучению и размножению плодовых и ягодных культур за более чем 90-летний период работы научно-исследовательского института садоводства и лекарственных растений «Жигулёвские сады». По последним данным селекционерами института создано около 500 сортов плодовых, ягодных культур и винограда, из которых введены в Госреестр Российской Федерации 69 сортов и 5 клоновых подвоев. Представлены перспективные формы по 8 плодовым и ягодным культурам, отобранные селекционерами по комплексу хозяйственно-ценных признаков и адаптации к условиям Среднего Поволжья. В настоящее время все исследовательские работы в институте объединяются в два направления: выведение новых помологических сортов плодовых и ягодных культур, их размножение и внедрение в производство; разработка промышленной технологии возделывания плодовых и ягодных культур в Самарской области.

Результаты научных исследований Донецкого ботанического сада вносят значительный вклад в развитие ботанической науки и охрану окружающей среды региона. Деятельность научного коллектива ботанического сада сосредоточена на решении актуальных проблем в таких областях, как интродукция и селекция растений, изучение биоразнообразия в степной зоне и разработка научных основ для его сохранения, промышленная ботаника, изучение биологических инвазий как в наземных, так и в водных экосистемах. В 2024 г. коллектив Донецкого ботанического сада выполнял научные исследования по 5 темам. По результатам исследований учеными Донецкого ботанического сада опубликовано 124 научные работы, из них 2 монографии, 67 статей (6 входят в наукометрические базы Scopus и Web of Science, 4 – RSCI, 44 – РИНЦ, 16 – ВАК РФ) и 55 – в сборниках материалов научных конференций.

Исследования проводили с целью установления проявления молочных признаков и реализации генетического потенциала продуктивности коров голштинской породы черно-пестрой масти голландской и американской селекции в условиях круглогодового однотипного кормления и стойлового содержания. Объект исследований: первотелки голштинской породы черно-пестрой масти голландской (I опытная группа, n=30) и американской (II опытная группа, n=30) селекции. Первотелки голландской селекции продуцировали за лактацию на 736 кг молока или 9,1 % больше в сравнении со сверстницами американской селекции (Р>0,99). Более питательным по концентрации жира и белка оказалось сырье, полученное от животных, завезенных из Нидерландов. Наибольшим выходом молочной продукции (молочного жира и белка) за лактацию отличались первотелки голландской селекции, у которых данные значения превышали уровень особей американской селекции в среднем на 25,1 (Р>0,99) и 28,0 кг (Р>0,999) соответственно. По индексу молочности первотелки голландской селекции отличались наибольшими значениями - 1645,4 кг, что в среднем на 10,3 % (Р>0,999) больше, чем у особей американской селекции. Наибольший уровень реализации генетического потенциала удоя проявлен особями голландской селекции, у которых он составил 101,8 % против 88,5 % - у сверстниц, завезенных из США. Значения реализации генетического потенциала по содержанию жира и белка в молоке у первотелок голландской селекции превзошли собственные ожидаемые значения родительского индекса коров на 0,5…0,6 абс.%, тогда как у особей американской селекции имело место их не достижение - в среднем на 0,6…1,0 абс.%. Межгрупповые различия по анализируемому показателю составили по концентрации жира в молоке 1,5 %, белка - 1,2 % в пользу первотелок голландской селекции.

Основной фактор повышения производства молока при разведении локальных пород - повышение генетического потенциала с использованием современных методов в области генетики и селекции. Цель исследований состояла в определении степени влияния отцовского (I группа) и материнского (II группа) наследственного материала, маркированного аллелем EAB - локуса G3O1T1Y2E’3F’2G“2, на селекционные признаки потомства. Исследования выполнили по общепринятым методам иммуногенетики на поголовье - 1094 гол. в Смоленской области. Установили более весомое влияние наследственности быков - производителей, имевших и более высокий генетический потенциал молочной продуктивности по сравнению с матерями потомков, на продуктивные признаки потомства. Первотелки I группы по удою за 305 дней лактации превышали удой матерей на 11 %. По первой лактации дочери быков (из I группы) Эгала 426, Фасона 2655 и Мусса 2571 при удое 5017… 5849 кг молока превосходили на 416.348 кг (р < 0,05-0,01) коров стада (II группа), получивших идентичный маркер от матерей. По высшей лактации преимущество по основным селекционируемым признакам имели дочери быков из I группы: Фасона 2655, Мусса 2571, Давинчи 9695533 и Мерлинга 9690. Наиболее препотентными оказались гомозиготные по маркеру G3O1T1Y2E’3F’2G“2 быки-производители Давинчи с удоем дочерей 7731 кг и Мусс - 7586 кг. Гомозиготные коровы по показателям продуктивности за первую лактацию в среднем превосходили коров I и II групп. Для дальнейшего повышения генетического потенциала молочной продуктивности бурого швицкого скота предлагается анализом продуктивности потомства отдельных быков - производителей выявлять ассоциации маркерных генов с продуктивными признаками и лучшие использовать в селекционной работе.

Отрасль птицеводства, обеспечивающая население ценным белком животного происхождения, на сегодняшний день практически полностью зависит от закупки зарубежных кроссов. В связи с этим особое внимание необходимо уделить отечественному птицеводству и имеющимся генетическим ресурсам. Экстерьерная оценка является важным элементом в селекции, т. к. внешний вид позволяет судить о здоровье, породной принадлежности, предрасположенности к продуктивному использованию и приспособленности животного к условиям содержания. Тем не менее, темп селекции зависит от использования как фенотипических, так и генетических данных о животных. Особое внимание в последнее время уделяется GWAS-исследованиям - полногеномному поиску ассоциаций, который позволяет выявить участки генома, предположительно ответственные за проявление того или иного признака. Целью данного исследования было выявить генетические ассоциации с экстерьером у царскосельской породы кур. Для этого была проведена экстерьерная оценка птиц (n = 96), отбор крови и выделение ДНК, а также полногеномное генотипирование при помощи чипа средней плотности Illumina Chicken 60K SNP iSelectBeadChip (Illumina Inc., США). На основании данных полногеномного генотипирования было проведено GWAS-исследование и аннотирование кандидатных генов. В результате было получено 6 предположительно значимых SNP, ассоциированных с обхватом груди, длиной голени, длиной плюсны, а также с углом груди. Бо́льшая часть генов в идентифицированных локусах была вовлечена в процессы костеобразования и костного гомеостаза, которые косвенно регулируют биологический потенциал особи к росту. Выявленные гены-кандидаты могут быть рекомендованы к использованию в маркерной селекции для царскосельской породы кур. Для подтверждения фундаментальной роли выявленных генов в формировании генетического потенциала размерно-весовых характеристик необходимы исследования и на других породах птиц.

Проблема и цель. Цель исследований определить хозяйственно-биологические показатели коров разных селекций высокопродуктивной голштинской породы в условиях использования цифровых технологий.

Методология. Экспериментальные исследования проводили на новом крупном молочном комплексе на 2500 коров в ООО «Авангард» Рязанского района Рязанской области. Объектом исследований явились дойные коровы голштинской породы черно-пестрой масти. Молочную продуктивность коров анализировали по трем лактациям. Для анализа продуктивности проводили сортировку коров по комплексу признаков в зависимости от страны происхождения: России и Венгрии. Учет и оценку хозяйственно-биологических показателей и молочной продуктивности проводили в программе «СЕЛЭКС Молочный скот. Племенной учет». Молочная ферма управляется с помощью автоматизированных программ через интерфейс компьютерных программ. Управление стадом, процессы кормления, доения, осеменения, синхронизации охоты, вакцинации, лечения осуществляются специализированными отраслевыми программами: DairyPlan C 21, DairyComp DC 305, DTM, HEATIME, HYBRIMIN® FUTTER. Программы позволяют сохранять и анализировать информацию о животных: породную принадлежность, инвентарный номер, кличку, продуктивность, качество молока, показатели воспроизводства и т. д. Собранные сведения первичного учета позволили получить необходимую индивидуальную информацию и провести анализ по группам коров разных селекций.

Результаты. В результате экспериментальных исследований установлено, что применение автоматической системы учета хозяйственно-биологических показателей коров, молочной продуктивности и качества молока с применением цифровых технологий в системе «Селэкс молочный», мобильное приложение «Блокнот. Молоко» позволило оперативно создать многочисленные опытные группы дойных коров. В качестве контрольной группы взяли коров российской селекции (840 голов), в качестве опытной группы коров венгерской селекции (506 голов). Удой коров опытной группы по трем лактациям находился в пределах 9697-12434 кг, в среднем за три лактации 10477 кг. По сравнению с контрольной группой удой был выше на 1010-1462 кг или на 11,5-13,3 % при достоверной разнице (Р >0,95). Среднесуточный удой коров находился в пределах 28,3-32,4 кг, а коэффициент молочности 1833-2100 кг. Содержание жира и белка в молоке коров обеих групп было практически одинаковым. Массовая доля жира на уровне 3,8 %, белка 3,2 %. Количество молочного жира и молочного белка было выше у коров опытной группы за счет высокой молочной продуктивности.

Заключение. На основании полученных результатов исследований было установлено, что применение автоматической системы идентификации животных и учета хозяйственно-биологических показателей с использованием цифровых технологий в системе «Селэкс молочный», мобильного приложения «Блокнот. Молоко» позволяет оперативно провести сортировку животных по любому признаку на большом поголовье и принимать своевременные и правильные меры, направленные на повышение эффективности производства молока. Молочная продуктивность коров опытной группы (венгерская селекция) была выше по сравнению с контрольной группой (российская селекция) и находилась в пределах 9697-12434 кг. В среднем за три лактации удой на корову в опытной группе составил 10477±80 кг молока. Разница в удое по лактациям составляла 1010-1462 кг или 11,5-13,3 % (Р >0,95) в пользу опытной группы. Среднесуточный удой коров находился в пределах 28,3-32,4 кг, а коэффициент молочности 1833-2100 кг. Содержание жира и белка в молоке коров обеих групп было практически одинаковым: 3,8 % и 3,2%, соответственно. Количество молочного жира и молочного белка было выше у коров опытной группы за счет высокой молочной продуктивности. Полученные результаты исследований позволяют рекомендовать специалистам предприятия: разведение животных с большим генетическим потенциалом по молочной продуктивности, а для ротации маточного поголовья необходимо использовать высокопродуктивных животных своей репродукции.

Проблема и цель. Целью нашего исследования явилось изучение полиморфизма гена каппа-казеина и бета-казеина у коров разных породных популяций в двух хозяйствах, расположенных в разных природно-климатических регионах РФ - в Псковской и Тамбовской областях.

Методология. Исследования проведены в хозяйствах Псковской и Тамбовской областей. Авторы изучили полиморфизм генов каппа-казеина и бета-казеина у коров голштинской породы черно-пестрой масти и улучшенных голштинами коров черно-пестрой породы в ООО «Слактис» агрофирмы «Кабош» и у коров симментальской породы в племзаводе-учхозе «Комсомолец» ФГБОУ ВО Мичуринский ГАУ. У подопытных животных взяли образцы крови и провели ДНК-исследования на гены-маркеры молочной продуктивности - каппа-казеин и бета-казеин в специализированной лаборатории ФИЦ ВИЖ им. академика Л. К. Эрнста. По результатам проведенной научно-исследовательской работы определили не только полиморфизм генов каппа-казеина и бета-казеина, но и частоту встречаемости генотипов (р) и частоту встречаемости аллелей (Р) у подопытных коров.

Результаты. В выборке коров родственных породных групп черно-пестрого скота преобладают коровы с генотипом АВ по каппа-казеину - 27 голов, или 54,0 %, количество коров с желательным генотипом ВВ по каппа-казеину составило 11 голов, или 22,0 %. В выборке коров симментальской породы наибольший удельный вес приходится на представителей генотипа АВ по каппа-казеину - 48,0 %, а наименьшее количество занимают особи желательного генотипа ВВ - всего лишь 10 голов из 60 коров, или 17,0 %. В выборке коров родственных породных групп черно-пестрого скота преобладают коровы с генотипами А1А1 и А1А2 по бета-казеину - 35 голов, или 70,0 %, количество коров с желательным генотипом А2А2 по бета-казеину составило 15 голов, или 30,0 %.. В выборке коров симментальской породы наибольший удельный вес приходится также на представителей генотипов А1А1 и А1А2 по бета-казеину - 55 голов, или 92,0 %, а наименьшее количество занимают особи желательного генотипа А2А2 по бета-казеину - всего лишь 5 голов из 60 коров, или 8,0 %.

Заключение. Исследования показали, что в результате неправильно проводимой селекции в обеих популяциях крупного рогатого скота почти утерян желательный генотип А2А2 по бета-казеину. Поэтому в данных хозяйствах специалистам зоотехнической службы необходимо обратить внимание на систему подбора родительских пар как при индивидуальном, так и при групповом подборе.

Современное свиноводство, отличающееся высокой интенсивностью производства и ориентацией на достижение максимальной продуктивности, всё чаще сталкивается с вызовами, обусловленными врождёнными аномалиями и патологиями, имеющими генетическую природу. Врождённые аномалии и генетически детерминированные патологии представляют собой серьезную угрозу для современного свиноводства, оказывая влияние на продуктивность, здоровье и благополучие животных. Данные открытой базы данных генов, наследственных нарушений и признаков у животных (OMIA – Online Mendelian Inheritance in Animals) Университета Сиднея свидетельствуют о постоянном расширении знаний в этой области. Анализ данных OMIA показывает, что с каждым годом выявляются новые генетически обусловленные патологии у свиней, что подчеркивает важность исследований в этой области и необходимость совершенствования методов генетического мониторинга. В статье представлен анализ динамики выявления врожденных аномалий у свиней на основе данных OMIA, подчеркивается значимость геномных исследований в понимании механизмов развития этих патологий, рассматриваются наиболее значимые патологии у свиней в РФ, а также обсуждаются перспективы для разработки более эффективных стратегий их контроля и профилактики. Анализ представленных данных показывает существенный прогресс в области выявления и классификации генетических аномалий у свиней в последние годы. Однако для полного понимания механизмов развития этих патологий и разработки действенных стратегий контроля и профилактики необходимы дальнейшие исследования. Результаты анализа данных подчеркивает значимость интеграции современных геномных технологий в селекционно-племенную работу для улучшения состояния здоровья и повышения продуктивности свиней.

В условиях континентального климата сорт представляет собой важный показатель стабильности урожая. В статье дана характеристика хозяйственно ценных признаков нового сорта мягкой озимой пшеницы ( Triticum aestivum L.) - Памяти Чекурова. C 2023 г. cорт включен в Государственный реестр селекционных достижений, допущенных к использованию по Западно-Сибирскому региону. Исследования проведены в Новосибирской области в 2016-2022 гг. Стандартом выбран районированный сорт Новосибирская 40. Так, сорт Памяти Чекурова обладает высокой потенциальной продуктивностью: характеризуется повышенной зимостойкостью и устойчивостью к полеганию за счет короткостебельности, крупным зерном и высоким коэффициентом кущения. По хлебопекарным качествам исследуемый сорт сопоставим с ценной пшеницей.

Исследования овощных растений в Центральном сибирском ботаническом саду (ЦСБС) начали проводиться с его организации в 1946 г. под руководством д-ра с.-х. наук, проф. Лидии Львовны Еременко. В 1940-1950-е гг. Л. Л. Еременко выполнены работы, связанные с проблемой неоднородности морфологической структуры популяций сортов овощных культур, разнокачественности побегов, цветков и семян в зависимости от условий среды. С 1953 по 1986 г. руководителем группы овощных растений была канд. с.-х. наук Л. П. Тропина. Интродукция и всестороннее изучение биологических особенностей овощных растений в Сибири стали одним из основных направлений исследований. При изучении холодостойкости отмечено появление структурных изменений хромосом, хромосомных аберраций, в том числе удвоения хромосомных наборов. Был разработан метод предпосевной закалки семян, проявляющийся ускорением роста, развития и повышением продуктивности. С 1970-х гг. в ЦСБС началась работа по изучению и интродукции видов корневищных луков. В результате этих работ составлен уточненный список видов умеренной зоны СССР, насчитывающий 116 видов, отнесенных к 12 секциям. Исследованы варианты малого жизненного цикла и ритмы морфогенеза побегов, структура ценопопуляций, а также основные пути эволюции жизненных форм в пределах подрода Rhiziridium рода Allium. В 1990-е гг. впервые разработаны методы изучения и моделирования экологической стабильности форм томата с использованием оценки количественных признаков в фазе зрелого мужского гаметофита на средах с синтетическим осмотиком ПЭГ 6000 и в спорофитном поколении. С середины 1980-х гг. выполнены скрещивания в более чем 240 комбинациях культурного томата с 13 дикорастущими видами и разновидностями с выделением устойчивых к болезням и низкой температуре форм. В 2000-е гг. селектированы и включены в Государственный реестр селекционных достижений 19 сортов томата, 7 сортов перца сладкого и F1 гибрид баклажана. Впервые в РФ включены в Госреестр сорта спаржевой вигны, кивано, момордики и бенинказы. Разработана схема оценки экологической стабильности форм томата с использованием количественных признаков в фазе зрелого мужского гаметофита и в спорофитном поколении, а также сформулированы методические основы интродукции теплолюбивых культур в Сибири.

В статье представлены данные по исследованию и использованию сибирского генофонда ржи для создания сортов озимой ржи, получения озимой тритикале и трансгрессивных форм озимой мягкой пшеницы, превышающих стандартные сорта по урожайности и другим хозяйственно важным признакам и свойствам. В результате селекционной работы созданы конкурентоспособные сорта озимой ржи двух уровней плоидности (2 n = 14, 2 n = 28), сочетающие в одном генотипе высокую зимостойкость, устойчивость к полеганию, урожайность, качество зерна, а также адаптивность к биотическим и абиотическим стрессам. Для использования в селекционном процессе в условиях Сибири наиболее перспективен сорт озимой ржи Короткостебельная 69. Путем перевода его на тетраплоидный уровень создан зимостойкий, продуктивный, устойчивый к полеганию сорт Тетра короткая, районированный по Западно-Сибирскому и Восточно-Сибирскому регионам. Использование сорта Короткостебельная 69 в отдаленной гибридизации позволило получить зимостойкие короткостебельные сорта озимой тритикале Сирс 57 и Цекад 90 с продуктивностью свыше 6.0 т/га. На основе селекционной линии тритикале ЛМК 462, включающей в родословную сорт Короткостебельная 69, создан сорт озимой мягкой пшеницы Новосибирская 3 с повышенным уровнем зимостойкости.

Один из путей ускорения селекционного процесса основан на использовании в качестве исходных генотипов ДГ-линий (гаплоидов с удвоенным числом хромосом). В данной работе приведена характеристика по хозяйственно ценным показателям линии ДГ 48-3, которая изучалась с 2016 по 2022 г. по ускоренной селекционной схеме, начиная с селекционного питомника второго года, затем третьего (дважды) года изучения и конкурсного сортоиспытания. В результате на основе этой линии за шесть лет был создан новый сорт яровой мягкой пшеницы Сигма 5. В 2024 г. сорт включен в Государственный реестр селекционных достижений Российской Федерации по 9, 10 и 11-му регионам. Сорт Сигма 5 среднеспелый, ценный по качеству зерна, характеризуется высокой устойчивостью к листостебельным заболеваниям. Устойчивость к стеблевой ржавчине обеспечивается действием гена Sr31, к бурой ржавчине и мучнистой росе - действием генов Lr и Pm, интрогрессированных от Triticum dicoccoides. Сорт обладает высокой потенциальной продуктивностью: средняя урожайность в КСИ за 2019-2021 гг. составила 5.57 т/га. В годы массового развития ржавчинных заболеваний (2019 и 2020) его урожайность была 5.76 и 6.14 т/га соответственно, что превысило показатель неустойчивого к стеблевой ржавчине сорта-стандарта Дуэт на 3.73 и 4.05 т/га. Новый сорт превосходит сорт-стандарт и по следующим показателям качества зерна: натуре зерна, массе 1000 зерен, содержанию белка и клейковины, силе муки.