УЧЕНЫЕ ТИМИРЯЗЕВКИ
Статья посвящена памяти двух советских профессоров Тимирязевской академии: физика-теоретика Дмитрия Дмитриевича Иваненко и физикохимика Евгения Никитича Гапона, – которые предложили нейтрон-протонную модель строения атомного ядра. Показано становление выдающихся ученых как исследователей и педагогов. Описан вклад Д.Д. Иваненко и Е.Н. Гапона в развитие ядерной физики.
БОТАНИКА, ПЛОДОВОДСТВО
В статье обсуждается анатомическое строение пластинки и черешка листа растений клонового подвоя яблони Кубань-86 (АП-1) в зависимости от их произрастания на различных высотных уровнях Горного Дагестана и в городских условиях. Обоснован паратипический характер изменений, возникающих в эколого-генетическом эксперименте с клоновыми растениями, в пределах нормы реакции. Анализируется связь адаптивных изменений с условиями произрастания растений и местом прикрепления листа в кроне (солнечная или теневая сторона), выделены лабильные и устойчивые признаки. В качестве таксоноспецифических признаков листа АП-1 предложены извилистость стенок клеток эпидермы, типы простых и железистых трихом, аномоцитный тип устьичного комплекса, углубление устьиц относительно эпидермы, овальная форма поперечного сечения черешка с городчатыми краями, вместилища с липофильным секретом во флоэмной части и наличие друз оксалата кальция в коровой паренхиме. Показаны более высокая изменчивость признаков черешка по сравнению с показателями признаков листовой пластинки и информативность показателей тканей склеренхимы, ксилемы и колленхимы. Рассмотрены возможности количественного анализа анатомических признаков листьев и черешка и перспективность петиолярной анатомии гибрида АП-1 в оценке пластичности показателей под влиянием контрастных внешних условий вдоль высотного градиента. В пределах кроны выявлена специфичность изменений анатомической структуры тканей черешка на освещенность. При этом толщина большинства механических тканей больше у световых листьев в горных условиях, а на низменности – у теневых. Последнее объясняется высокой световой и термической нагрузкой, которой подвержены листья на южной стороне кроны.
Приведены результаты исследований по изучению фенологических и морфологических особенностей лесных ягодных растений, полученных методом микроклонального размножения и адаптированных ex vitro, после пересадки в условия открытого грунта в Вологодском районе Вологодской области. В настоящее время в условиях импортозамещения и спроса на плодово-ягодную продукцию необходимо промышленное выращивание посадочного материала ягодных растений. В качестве объектов исследований изучали растения брусники обыкновенной (Vaccinium vitis-idaea L.) сортов ‘Костромичка’ и ‘Костромская розовая’, голубики узколистной (Vaccinium angustifolium Ait.) сортов ‘Northblue и ‘Northcountry’, клюквы болотной (Vaccinium oхусоccos L.) сортов ‘Дар Костромы’ и ‘Северянка’, княженики арктической (Rubus arcticus L.) сортов ‘Astra’ и ‘Галина’. Зимостойкость 2-летних саженцев изучаемых ягодных культур, полученных методом in vitro, после перезимовки в 1-й декаде мая составляла 89–100%. Растения R. arcticus 2-го года жизни имели высоту в среднем 9,3–10,2 см, V. angustifolium – 17,4–18,1 см, V. oхусоccos – 6,4–7,2 см, V. vitis-idaea – 6,2–7,0 см. Урожайность воздушно-сухой фитомассы листьев 2-летних растений R. arcticus составила в среднем 112,9–151,8 г/м2, V. vitis-idaea – 2,1–2,2 г/м2; воздушно-сухая масса листьев растений составляла 18–21% от сырой массы. На 2-летних растениях R. Arcticus отмечено повреждение листьев крестоцветной блошкой (Phyllotreta Stephens). Полученные результаты свидетельствуют о достаточно высокой адаптационной способности изучаемых ягодных растений в почвенно-климатических условиях Вологодской области.
ГЕНЕТИКА, БИОТЕХНОЛОГИЯ, СЕЛЕКЦИЯ И СЕМЕНОВОДСТВО
В статье представлены результаты разработки технологии микроклонального размножения наперстянки Digitalis purpurea L. с адаптацией растений в гидропонных установках системы периодического подтопления. Показано, что для культивирования растений in vitro с высокой степенью эффективности можно использовать питательные среды MS и WPM с полным и уменьшенным содержанием минеральных солей, дополненных цитокининами 6-БАП, 2-iP и ауксинами ИУК, ИМК в различных концентрациях. Интенсивная пролиферация побегов и ризогенез растений в культуре in vitro происходят на питательных средах MS и WPM уменьшенного вдвое содержания минеральных солей, в составе фитогормонов 6-БАП 0,5 мг/л и 2-iP 0,3 мг/л. На питательной среде MS полного состава минеральных солей с 6-БАП 0,5 мг/л наблюдается высокая частота образования каллуса. Применение гидропонных систем на этапе адаптации к условиям ex vitro обеспечивает высокую приживаемость растений. В ходе исследований выявлены анатомо-морфологические особенности растений-регенерантов в условиях in vitro и ex vitro.
Разработка методики молекулярно-генетической идентификации и паспортизации гибридов сахарной свеклы с использованием ДНК-маркеров является актуальным направлением исследований в селекции культуры. Объектом исследований являлись растения перспективных отечественных гибридов сахарной свеклы. В статье представлены результаты по разработке методики молекулярно-генетической идентификации и паспортизации гибридов сахарной свеклы с использованием микросателлитных маркеров. Материалами для исследований служили проростки 8 перспективных гибридов сахарной свеклы отечественной селекции. Целевые фрагменты амплифицировали с локус-специфичными (микросателлитными) праймерами: Unigene16898, Unigene17623B, Unigene26753, Unigene17923, Unigene27833, FDSB1001, FDSB1033, FDSB502–2, FDSB502–3, SB09, SB04, SB15, мечеными флуоресцентными красителями FAM, R6G, TAMRA и Rox. Полученные ампликоны идентифицировали методом высокоразрешающего капиллярного электрофореза на генетическом анализаторе Нанофор 05 («Синтол», Россия). Приведены результаты подбора 12 микросателлитных локусов, пригодных для генетической паспортизации гибридов сахарной свеклы. Все подобранные праймеры к микросателлитным локусам генома сахарной свеклы характеризовались высоким показателем полиморфизма. По результатам фрагментного анализа установлен размер полученных ПЦР-ампликонов у растений изучаемых гибридов. На основе полученных молекулярных данных составлены генетические формулы и паспорта, позволяющие идентифицировать и паспортизировать генотипы культуры. Построена дендрограмма генетического родства изученных гибридов сахарной свеклы на основе рассчитанных генетических расстояний. Разработка методики молекулярно-генетической идентификации и паспортизации гибридов сахарной свеклы с использованием ДНК-маркеров является актуальным направлением исследований в селекции культуры. Это имеет важное практическое значение в селекции, семеноводстве и госсортоиспытании сахарной свеклы как при создании новых гибридов, так и при их регистрации.
ЗЕМЛЕДЕЛИЕ, РАСТЕНИЕВОДСТВО, ЗАЩИТА РАСТЕНИЙ
Альбициевая листоблошка Acizzia jamatonica (Kuwayama, 1908) – один из самых опасных вредителей альбиции ленкоранской Albizia julibrissin Durazz., 1772. Высокая численность вредителя может привести к дефолиации и гибели растения, а произрастание в лесопарковых зонах делает невозможным применение химического метода для защиты растения от листоблошки. Целью исследований являлось изучение видового состава хищных насекомых, встречающихся в посадках альбиции ленкоранской Albizia julibrissin Durazz., 1772, и оценка их регулирующей активности против Acizzia jamatonica (Kuwayama, 1908). Работа проводилась в лесопарковых зонах г. Краснодара, посадках учхоза «Кубань» и ФНЦБЗР в 2022 и 2023 гг. (2-я агроклиматическая зона). Для изучения биоразнообразия насекомых в насаждениях альбиции ленкоранской были установлены ловушки Малеза, учет насекомых производили методом кошения в кроне деревьев. В 2022 г. развитие фитофага началось в первой декаде апреля. Первый пик численности наблюдался в начале первой декады мая – 0,72 экз/м². В начале третьей декады июня наблюдался второй пик численности – 0,88 экз/м². Максимальное количество насекомых установлено в конце августа – 1,08 экз/м². В 2023 г. наибольшая плотность популяции Acizzia jamatonica (Kuwayama, 1908) отмечена в конце третьей декады сентября – 1,24 экз/м². В результате исследований был установлен видовой состав насекомых энтомофагов, питающихся Acizzia jamatonica (Kuwayama, 1908) в посадках альбиции ленкоранской. Среди представителей семейства Syrphidae в посадках альбиции выявлены: Episyrphus balteatus (De Geer, 1776); Scaeva pyrastri (Linnaeus, 1758); Sphaerophoria scripta (Linnaeus, 1758); Eupeodes corollae (Fabricius, 1794); Paragus albifrons (Fallen, 1817); Platycheirus podagratus (Zetterstedt, 1838); Platycheirus peltatus (Meigen, 1822); Melanostoma mellinum (Linnaeus, 1758); Syrphus ribesii (Linnaeus, 1758); Baccha elongate (Fabricius, 1775); Volucella zonaria (Poda, 1761); Myathropa florea (Linnaeus, 1758); Eristalis tenax (Linnaeus, 1758); Eristalis arbustorum (Linnaeus, 1758). Наиболее многочисленными были виды Episyrphus balteatus (De Geer, 1776), Sphaerophoria scripta (Linnaeus, 1758). Доли этих видов составили 33 и 30% от общей численности всей фауны сирфид на исследуемых территориях. Из семейства Coccinellidae отмечено 5 видов: Harmonia axyridis (Pallas, 1773); Coccinella septempunctata (Linnaeus, 1758); Propylea quatuordecimpunctata (Linnaeus, 1758); Adalia bipunctata (Linnaeus, 1758); Hippodamia variegate (Goeze, 1777). Наиболее массовой среди кокцинеллид была Harmonia axyridis (Pallas, 1773), доля которой составила 60% от всей фауны кокцинеллид, второй по численности была Propylea quatuordecimpunctata (Linnaeus, 1758) – 25%. Установлены экологические связи Volucella zonaria (Poda, 1761) и осы Vespula vulgaris (Linnaeus, 1758) с альбициевой листоблошкой.
В современном овощеводстве большое внимание уделено охране окружающей среды, особенно контролю водного режима, качеству и количеству применяемых удобрений. Применение препаратов, разрешенных в органическом овощеводстве, способствует снижению пестицидной нагрузки и обогащению овощной продукции биоэлементами. Исследования проводили на территории УНПЦ садоводства и овощеводства им. В.И. Эдельштейна в весенней пленочной теплице. Цель исследований – изучение влияния некорневых обработок препаратами, перспективными для органического земледелия, на урожайность, биохимический и элементный состав плодов томата. Объектами исследований являлись 3 гибрида томата и органические препараты Ростовит, Аминозол. При проведении исследований пользовались стандартными методиками и ГОСТами. Качество продукции определяли в ЦКП РГАУ-МСХА имени К.А. Тимирязева и ФГБНУ ФНЦО. В результате исследований установлена положительная реакция томата на препараты, разрешенные в органическом овощеводстве и содержащие в составе пивные дрожжевые экстракты, макро-, микроэлементы, аминокислоты. Вместе с тем отмечена видоспецифичная реакция гибридов. 3-кратные некорневые подкормки водными растворами препаратов Аминозол и Ростовит повысили урожайность гибрида F1 Черныш на 31 и 28% соответственно по сравнению с контрольными вариантами. Изучаемые препараты положительно повлияли на биохимический и элементный состав исследуемых плодов томата: калия (К), аскорбиновой кислоты (витамин С), железа (Fe), меди (Сu).
ФИЗИОЛОГИЯ РАСТЕНИЙ, МИКРОБИОЛОГИЯ
Целью работы являлось изучение влияния осадков и температуры в течение вегетационного периода на масличность исследуемых сортов подсолнечника. Изучена динамика изменения масличности сортов подсолнечника селекции ФГБНУ «ФАНЦ Юго-Востока» за 2010–2019 гг. Выявлено, что наиболее благоприятные условия для накопления масла наблюдались в 2013, 2017 и 2019 гг. У сорта Степной 82 на протяжении 9 лет проведения исследований отмечена наиболее стабильно высокая масличность по сравнению с другими сортами (49,45%). Методом двухфакторного дисперсионного анализа определена доля воздействия на масличность: факторов сорта (А ) – 14,7%; условий года (В) – 66,59%; их взаимодействия (АВ) – 12,9%. Средняя корреляционная связь между количеством осадков и масличностью в период всходов-бутонизации (июнь –первая половина июля) отмечена у сортов Степной 81, Степной 82, Саратовский 86 и Саратовский 82. В цветение (вторая половина июля) у большинства изучаемых сортов отмечена средняя взаимосвязь (r = 0,31–0,65) между данными показателями, при наливе семян (август) – слабая отрицательная корреляция у всех сортов. В период физиологической-полной спелости семян (сентябрь) сорта Саратовский 21, Степной 82, Саратовский 85 и Саратовский 86 показали среднюю корреляцию между количеством осадков и масличностью. Выявлена отрицательная корреляционная связь между температурным режимом и масличностью семян у изучаемых сортов за всю вегетацию. Наибольший вклад количества осадков в маслообразовательный процесс был отмечен в июле у Скороспелого 87 (41%) и Саратовского 20 (42%), а вклад температурного режима – у сорта Сластена в июле и августе (71 и 48% соответственно). За годы проведения исследований наблюдалась слабая изменчивость масличности по сортам, варьировавшая от 4,7% у сорта Скороспелый 87 до 6,55% у сорта Сластена.
ЗООТЕХНИЯ, БИОЛОГИЯ И ВЕТЕРИНАРНАЯ МЕДИЦИНА
Исследования посвящены оценке изменений генетического статуса популяции палево-пестрого скота и составляющих ее пород (симментальская и красно-пестрая) по основным признакам молочной продуктивности за период с 1994 по 2017 гг. При совершенствовании указанных массивов животных за счет быкопроизводящей группы выявлена весьма умеренная, но положительная тенденция увеличения генетического потенциала по исследуемым признакам за весь период анализа. Среднегодовой сдвиг селекционных признаков в анализируемых массивах маточного поголовья варьировал: по удою – от –1,60 до +18,64 кг; по содержанию жира и белка в молоке – от –0,001 до +0,004%; по количеству молочного жира и белка – в пределах –0,02…+0,82; по селекционному индексу – +0,10…+0,36 экономических единиц. Этот факт свидетельствует о неоптимальной системе оценки племенной ценности животных в популяции, формирования селекционных групп быков-производителей и их использования в массовой репродукции племенного поголовья в популяции.
Анализ биохимического статуса крови является универсальным способом мониторинга метаболизма и общего физиологического состояния животных, что обусловливает актуальность выявления характера связей между биохимическими показателями крови и различными хозяйственно-полезными и биологическими признаками. Цель исследований заключалась в определении корреляционных связей между биохимическими параметрами крови и морфологическими особенностями цыплят-бройлеров (на примере кросса Росс 308). Цыплят-бройлеров в количестве 258 гол. содержали в однозальном птичнике в течение 35 суток при соблюдении технологических параметров и системы кормления, рекомендуемых для данного кросса. В конце выращивания был произведен убой 18 гол. с последующим забором образцов крови и анатомической разделкой тушек. Полученные данные математически обрабатывали, рассчитывали коэффициенты корреляции Пирсона. Результаты корреляционного анализа свидетельствовали о наличии прямой связи между активностью аминотрансфераз и показателями, характеризующими развитие мышц и мясную продуктивность (r = +0,56–0,57), активностью лактатдегидрогеназы и показателями, характеризующими развитие мышц и мясную продуктивность (r = +0,50–0,73), концентрацией триглицеридов и массой печени (r = +0,51), расчетными показателями белкового обмена и показателями мясной продуктивности (r = +0,47–0,64). Отрицательная связь была установлена между уровнем глюкозы и суммой несъедобных частей тушки (r = –0,52), а также между некоторыми абсолютными показателями белкового обмена и показателями мясной продуктивности (r = –0,54–0,61). Результаты исследований являются важными для расширения базы данных диапазонов физиологической нормы биохимических показателей крови цыплят-бройлеров и могут быть использованы при интерпретации результатов гематологических анализов в качестве мониторинговых индикаторов обмена веществ, состояния и работы органов и уровня мясной продуктивности птицы.
На протяжении последних нескольких десятилетий отрасль северного оленеводства России находится в состоянии деградации. Это проявляется в сокращении поголовья, снижении экономической эффективности производства, в отсутствии финансовых ресурсов для развития. Согласно данным государственной статистики уровень убыточности разведения домашних северных оленей в 2022 г. составил 51,73%. Государство постоянно осуществляет финансовую поддержку оленеводческих хозяйств, компенсируя до 95% текущих затрат, что позволяет им продолжать свою производственную деятельность, но не дает возможностей для развития. В статье предлагается переход от политики финансовой поддержки текущей деятельности оленеводов к поддержке кардинальной трансформации отрасли, с традиционных технологий выпаса животных к изгородному содержанию, а также к применению современных технологий убоя, переработки и производства продукции оленеводства с высокой добавленной стоимостью. Оценка такого развития на примере конкретного пилотного проекта трансформации в Чукотском автономном округе показала экономическую состоятельность предлагаемого подхода. Однако в силу отсутствия у оленеводческих хозяйств достаточных средств для инвестирования проект требует государственной поддержки и/или поиска альтернативных источников финансирования капитальных вложений и прироста рабочего капитала. Только при таком условии проект становится финансово осуществимым, а в последующем – и экономически эффективным. Кроме того, в случае реализации данного проекта и широкого распространения его результатов на территориях Арктической зоны России будут созданы благоприятные условия не только для выхода отрасли из кризиса, но и для достижения целей устойчивого развития Крайнего Севера.
В статье представлены данные по использованию современных методов анализа, выделению и идентификации представителей микробиоценоза слепых отростков кишечника промышленных свиней, выращиваемых по интенсивной технологии. Для изучения состава микрофлоры различных таксономических групп в химусе промышленных свиней был использован бактериальный метагеномный анализ. Для выделения доминирующих представителей рода Lactobacillus применялись классические микробиологические методы исследования. Идентификация пробиотически значимых культур микроорганизмов осуществлялась с применением масс-спектрометрического анализа на MALDI-ToF MS в спектрометре BactoSCREEN, а также дополнительно путем определения нуклеотидной последовательности гена 16S рРНК. Проводилось полногеномное секвенирование выделенных превалирующих чистых культур рода Lactobacillus. В результате исследований установлено, что в слепых отростках кишечника поросят-сосунов, свиней на доращивании и откорме наблюдается многообразие состава микробных сообществ, которое с возрастом в количественном соотношении меняется. Результаты массспектрометрического анализа выявили наличие белковых спектров важных представителей бактерий рода Lactobacillus. Из них доминировали два вида Lactobacillus amylovorus и Limosilac-tobacillus mucosae, которые дополнительно были подтверждены путем анализа их нуклеотидной последовательности гена 16S рРНК и при проведении полногеномного секвенирования.
Разведение коз и овец для производства молока имеет в России положительную динамику. Для эффективного ведения селекции необходимо накопление информации о составе козьего и овечьего молока и характере корреляционных связей между его компонентами у разных пород. В статье представлено сопоставление ИК-спектров показателей молока альпийских и зааненских коз, овец пород лакон и остфризская, полученных на автоматическом анализаторе CombiFoss 7 D. Установлено, что в молоке альпийских коз достоверно выше на 7,2–82,4% (p<0,001) содержание массовой доли жира, сухих веществ, пальмитиновой, а также длинно-, средне-, мононенасыщенных и насыщенных жирных кислот, чем в молоке зааненских коз. В молоке овец породы лакон были выше уровень жира, белка, казеина, содержание сухих веществ, мочевины, миристиновой, средне-, коротко- и насыщенных жирных кислот, трансизомеров жирных кислот на 19,4–82,6% (p<0,001), чем у остфризских. У последних отмечены большее содержание лактозы и меньшее число дифференциальных соматических клеток на 19,4 и 23,4% (p<0,01). В молоке овец уровень массовой доли жира, белка, казеина, сухого вещества был в среднем в 1,3–1,9 раза выше, чем в молоке коз. При этом наибольшее преимущество отмечено в содержании мононенасыщенных, короткоцепочечных и полиненасыщенных жирных кислот, что является важным для функционального питания человека. Расчет коэффициентов корреляции выявил как общие закономерности, так и отдельные различия в связях между компонентами молока у коз и овец. Общими были: высокая функциональная связь между уровнем МДБ и казеина; высокая положительная связь между МДЖ и СВ, жирными кислотами (r = 0,61…0,96 соответственно); высокая и средняя положительная связь между насыщенными (НЖК, ДЦЖК, СЦЖК, миристиновой, пальмитиновой) и ненасыщенными (МНЖК, ПНЖК, КЦЖК, олеиновая, стеариновая) жирными кислотами (r = 0,40…0,99), количеством соматических клеток и их дифференциальным числом (r = 0,36 и 0,33). Различия заключались в том, что в молоке коз между мочевиной, олеиновой и длинноцепочечными кислотами связь слабоположительная, у овец она отсутствовала; между стеариновой – слабо положительная, у овец – слабо отрицательная; между лактозой и длинноцепочечными жирными кислотами в молоке коз связь средняя положительная, у овец – слабо отрицательная.
ЭКОНОМИКА
Статья посвящена решению актуальной региональной проблемы – повышение эффективности функционирования садоводческих организаций в Республике Дагестан. Отмечается, что существенное уменьшение вклада этой категории товаропроизводителей в производство плодовой продукции, отсутствие инновационной, инвестиционной активности лимитирует развитие не только подотрасли садоводства, но и всей агропродовольственной сферы республики. Целью исследований является разработка предложений по усилению позиций садоводческих организаций в общереспубликанском производстве плодовой продукции, повышению результативности их деятельности. Методология работы основана на использовании региональной статистической информации, а также на исследованиях отечественных ученых-экономистов в области организации садоводства и развития различных форм хозяйствования. Проанализирована производственно-экономическая деятельность садоводческих организаций, размещенных в трех природно-климатических зонах республики. Период анализа охватывает 2017–2022 гг. Сделан вывод о необходимости дифференцированного размещения многолетних насаждений плодовых культур по территории республики, углубления специализации каждой природно-климатической зоны, применения повышающих коэффициентов государственной поддержки при условии закладки многолетних насаждений на высоте более 500 м над уровнем моря. Выявлено, что низкие размеры площадей многолетних насаждений не позволяют садоводческим организациям выйти на высокие объемы производства даже при условии использования интенсивных технологий возделывания. Региональным органам власти рекомендуется провести правовые, организационные мероприятия по расширению площадей путем кооперации садоводческих организаций и мелких личных подсобных хозяйств населения. Предложены оставление паспорта и создание электронной базы садопригодных земель республики. Разработан инвестиционный план развития садоводства в республике до 2035 года. Прогнозируемое увеличение объемов производства плодов будет способствовать увеличению финансовых показателей от реализации продукции, повышению экономической эффективности деятельности садоводческих организаций. Представлен прогнозный расчет необходимого объема финансовых вложений на капитальные и текущие затраты при увеличении площади многолетних насаждений. Основным источником финансирования являются бюджетные средства региона. Расчеты показали, что срок окупаемости проекта составит 8 лет при норме доходности 30%. Материалы, полученные в процессе исследований, позволят внести определенные коррективы в перспективы размещения отрасли и стать основой разработки стратегии и комплексных программ регионального развития садоводства и сельских территорий.