AGRIS - 

2024

Ringa-Ošleja, Guna

The hypothesis put forward in the doctoral thesis: Q fever can significantly worsen reproduction indicators in dairy cow herds, the identification of indicators characteristic of the occurrence of the disease and contributing risk factors could allow to limit it. The aim of the thesis: to find out the incidence of Q fever in dairy cow herds and the effect on reproduction indicators. The tasks of the doctoral work set to achieve the goal: (1) to find out the productivity and reproduction indicators of herds specific to the occurrence of Q fever, comparing the monitoring data of Q fever-affected and unaffected herds; (2) to find out the risk factors contributing to the spread of Q fever and the frequency of occurrence of health indicators related to reproduction, by conducting a survey in both disease-affected and unaffected herds; (3) to find out the spread of the disease according to the immune response and presence of C. burnetii in individual animal samples, changes and dynamics over time, and the relationship with the animal's reproductive anamnesis; (4) to evaluate the subsequent reproductive performance and productivity of aborted animals after abortion with C. burnetii immune response or presence. Scientific novelty: 1. A study of monitoring indicators of dairy cow herds was carried out in order to identify significant differences in productivity and reproduction indicators at the herd level in herds affected and unaffected by Q fever. 2. A study of herd management practices in Q fever-affected and unaffected herds was carried out in order to find out the possible risk factors contributing to the spread of the disease and their combinations, as well as the significance of their impact on the incidence of the disease in the herd. A study of the frequency of occurrence of health indicators related to reproduction was carried out to clarify differences in reproductive health of animals in Q fever-affected and unaffected herds. 3. A phase-specific immune response to C. burnetii antigen was determined for the first time in dairy cow herds in Latvia. DNA of the causative agent was detected in milk samples. The occurrence of these indicators was evaluated in connection with the reproductive anamnesis of the animals. By collecting samples twice with an interval of several months, the dynamics of infection spread in dairy cow herds was evaluated. 4. By comparing the subsequent reproductive performance and productivity of the aborted animals after the abortion with the immune response or presence of C. burnetii, the impact of the disease on the future use potential of the animals was evaluated.

Show more [+]

Less [-]

Fundamental Library of Latvia University of Life Sciences and Technologies - Latvia

2023

Navalan, J.V.G. | Asnan, L.A. | Carag, H.M. | Barrera, W.B. Jr

Dibutyl phthalate (DBP) and polyvinyl alcohol (PVA) are commonly used in manufacturing petroleum-based and biodegradable plastics. Despite being regarded as safe, these chemicals persist as organic pollutants during plastic degradation in aquatic environments and, thus, may pose risks to aquatic organisms and even humans. We performed a 96-h zebrafish embryo test to investigate the toxicity and teratogenicity of DBP and PVA at 25500 mug/L and 13.0% concentrations, respectively. The results showed that exposure to DBP and PVA reduced the survival rate of zebrafish in a concentration and time-dependent manner. In PVA, pericardial edema and heart abnormalities were more common malformations than yolk sack edema and tail deformities in DBP. Reduced body length and hatching rate and elevated heart rates at 400500 mug/L concentrations were observed in DBP-exposed zebrafish. The same trend was observed in PVA except that decreased heart rate was observed with increasing concentrations. Authors conclude that DBP and PVA are lethal and teratogenic, even at low concentrations, thus posing questions and concerns about the safety and health, environmental, and ecological risks associated with the use of these chemicals.

Show more [+]

Less [-]

University of the Philippines at Los Baños - Philippines

2023

Nurpeisova, Ainur | Abay, Zhandos | Shorayeva, Kamshat | Sadikaliyeva, Sandugash | Yespembetov, Bolat

Two recombinant influenza A virus vectors expressing the ESAT 6 and TB10.4 mycobacterial proteins from the non-structural (NS) gene were constructed via reverse genetics technique to develop a specific means of prophylaxis for bovine tuberculosis. We experimented to determine optimal conditions for growing recombinant vectors in Vero cell culture and chick embryos. This study established that the maximum amount of virus builds up in a Vero cell culture with the Dulbecco’s Modified Eagle’s Medium (DMEM) serum-free medium. However, using cell culture to produce vector vaccines is labour-intensive and inefficient. An alternative way, a traditional, time-tested technique, is provided by growing samples in chick embryos. One of the advantages of this technique is its affordability and availability, enabling easy scale-up of vaccine production. In the optimization experiments, the FLU-ΔNS_ESAT 6 and FLU-ΔNS_ТВ10.4 viruses constructed were inoculated into 10-day-old chick embryos. It was determined that the optimal incubation temperature that led to the highest virus build-up was 37 ± 0.5 °С. And the infectious activity level of the FLU-ΔNS_ESAT 6 recombinant vector was at 8.95 ± 0.07 log10EID50 0.2 cmE−3, while that of the FLU-ΔNS_ТВ10.4 was at 9.20 ± 0.07 log10EID50 0.2 cmE−3, what was provided by infectious doses of 1000–10000 EID50 , which makes it possible to create a virus-containing material with a hemagglutination activity level of 1:64. The size of recombinant vector amplicons expressing proteins ТВ10.4 and ESAT 6 was 1170 bp and 1175 bp, respectively. Electron microscopy images confirm that the developed virions are morphologically similar to the avian influenza virus.

Show more [+]

Less [-]

Fundamental Library of Latvia University of Life Sciences and Technologies - Latvia

2023

Donnik, I.M. | Makutina, V.A. | Krivonogova, A.S. | Isaeva, A.G. | Dejkin, A.V. | Koshchaev, A.G.

The results of research into genetic methods of breeding agricultural animals with improved characteristics are presented. A significant number of animals with an edited genome have been obtained. Methods of genome modification in cattle are constantly improving. The approaches of gene editing of bovine embryos, delivery of edited constructs and improvement of embryo survival after introduction of editing systems have been studied. The studies were performed on cattle embryos. BLG and SD209 gene editing systems were developed and approbated. Delivery variants of the editing system into cattle cells were studied: microinjection into the zygote of plasmid DNA encoded sequence with CRISPR/Cas9 c sgRNA, the method of viral vectors (adeno-associated AAV viruses, serotypes AAV1, AAV2, AAV6, AAV9, AAVDJ), co-injection of plasmid DNA and sperm into the oocyte at the MII stage, and microinjection of Cas9 and guide RNAs. Different techniques for performing micro-injections have been investigated and refined, and different variants of preparation of Cas9 RNA and guide RNA mixtures have been tested. Based on these results, the protocol for performing microinjection of the editing system was optimized and a model experiment was performed on 160 oocytes, with 80 cells per each construct. The findings have shown that the efficiency of editing has generally increased. When injected with guide RNA against BLG gene and spCas9 mRNA, 84% of the surviving cells initiated cleavage, blastulation was 20%, and BLG knockout was 69.2%. When injected against the CD209 gene and spCas9 mRNA, 44.4% of the surviving embryos started cleaving, blastulation was 16.7%, with CD209 knockout at 44.4%. The novelty of the work lies in obtaining data on the development of editing systems with specific target genes, in improving the delivery system and cultivation of bovine embryos. | Представлены результаты исследования генетических методов создания с.-х. животных с улучшенными характеристиками. Получено значительное количество животных с отредактированным геномом. Методы модификации генома у крупного рогатого скота (КРС) постоянно совершенствуются. Изучены подходы генного редактирования эмбрионов крупного рогатого скота, доставки отредактированных конструкций, повышения выживаемости эмбрионов после внесения систем редактирования. Исследования проводили на эмбрионах КРС. Разработаны и апробированы системы редактирования генов BLG и СД209. Изучены варианты доставки системы редактирования в клетки КРС: микроинъекция в зиготу плазмидной ДНК с закодированной последовательностью с CRISPR/Cas9 c sgRNA, способ вирусных векторов (аденоассоциированные вирусы AAV, серотипы AAV1, AAV2, AAV6, AAV9, AAVDJ), совместное введение плазмидной ДНК и сперматозоида в ооцит на стадии MII, а также микроинъекции РНК Cas9 и гидовых РНК. Исследованы и усовершенствованы различные методики выполнения микроинъекций и опробованы различные варианты приготовления смеси РНК Cas9 и гидовых РНК. На основе полученных результатов оптимизирован протокол выполнения микроинъекции системы редактирования и проведен модельный эксперимент на 160 ооцитах, по 80 клеток на каждую конструкцию. В результате установили, что эффективность редактирования в целом повысилась. При инъекции гидовой РНК против гена BLG и мРНК spCas9 дробление начали 84% выживших клеток, бластуляция составила 20%, оказались с нокаутом по BLG – 69,2%. При инъекции против гена CD209 и мРНК spCas9 дробление начали 44,4% выживших эмбрионов, бластуляция составила 16,7%, с нокаутом по CD209 – 44,4%. Новизна работы заключается в получении данных о разработке систем редактирования с определенными генами-мишенями, в усовершенствовании системы доставки и культивирования эмбрионов КРС.

Show more [+]

Less [-]

Central Scientific Agricultural Library - Russian Federation

2023

Alejnikov, A.F. | Osipenko, I.V.

A possibility of developing a non-invasive method for determining the sex of an embryo in an egg prior to incubation based on intelligent analysis of the proposed morphometric features of poultry eggs has been under study. For the first time, there has been developed a method for determining sexual dimorphism based on the analysis of parameter of egg asymmetry in 3 spatial coordinates determined by computer vision methods using machine learning. An experimental unit for viability assessment and establishment of the necessary conditions for incubation and hatching of chicks has been developed to validate the implementation of the proposed method. It includes a smart incubator "Smart brooder hen", a brooder, a thermal imaging micro-camera, an oil-filled radiator, an air humidifier, a bactericidal air irradiator-recirculator, a thermohygrometer and a laptop. For image acquisition, the unit utilized a digital camera with a state-of-the-art CMOS sensor (22.3 х 14.9 mm). The geometric spatial digital model of each egg was artificially divided into a set of elements by software, by which the asymmetry of the egg shape was determined. In doing so, their shape indices, area, volume, and perimeter were determined from the measured linear dimensions of each element. Incubation of 72 fertilized eggs of Dekalb White cross hens was carried out. Following the incubation, it was possible to reliably determine the sex of 38 chicks. Applying machine learning methods in solving binary classification problems for a small sample (38) with high dimensionality of the initial feature set yielded 3 models with accuracy metrics AUC = 73–72% and F1 = 69–72%: a Random Forest classifier with 4 evaluators and maximum depth of 3; a Random Forest classifier with 10 evaluators and maximum depth of 5 and an AdaBoost classifier with 4 decision tree evaluators and maximum depth of 3. Experimental confirmation of the interrelationship between the egg shape asymmetry and its sexual dimorphism will make it possible to approach the solution of the problem of determination of the egg sex before incubation. | Исследовали возможность разработки неинвазивного метода определения пола эмбриона в яйце до инкубации на основании интеллектуального анализа предложенных морфометрических признаков яйца птицы. Впервые разработан метод определения полового диморфизма, основанный на анализе параметров асимметрии яйца по 3 пространственным координатам, определяемым методами компьютерного зрения с применением машинного обучения. Разработана экспериментальная установка оценки жизнеспособности и создание необходимых условий для проведения инкубации и вывода цыплят для подтверждения осуществления предлагаемого метода. В состав ее входят smart инкубатор "Умная наседка", брудер, тепловизионная микрокамера, маслонаполненный радиатора, увлажнитель воздуха, бактерицидный облучатель-рециркулятор воздуха, термогигрометр и ноутбук. При получении изображений в установке использован цифровой фотоаппарат с современной CMOS-матрицей (22,3 х 14,9 мм). Геометрическую пространственную цифровую модель каждого яйца программным путем искусственно разбивали на множество элементов, по которым определяли асимметрию формы яйца. При этом по измеренным линейным размерам каждого элемента определяли их индексы формы, площадь, объем и периметр. Проведена инкубация 72 оплодотворенных яиц курицы кросса Dekalb White. После инкубации удалось достоверно определить пол 38 цыплят. Применение методов машинного обучения при решении задач бинарной классификации для малой выборки (38) с большой размерностью исходного набора признаков позволило получить 3 модели со значением точности метрик достоверности AUC = 73–72% и F1 = 69–72%: Random Forest классификатор с 4 оценщиками и максимальной глубиной 3; классификатор случайного леса с 10 оценщиками и максимальной глубиной 5 и классификатор AdaBoost с 4 оценщиками дерева решений и максимальной глубиной 3. Экспериментальное подтверждение взаимосвязи асимметрии формы яйца с его половым диморфизмом позволит приблизиться к решению проблемы определения пола яйца до инкубации.

Show more [+]

Less [-]

Central Scientific Agricultural Library - Russian Federation

2023

Tangatarova, R.R. | Barinova, V.V. | Grozesku, Yu.N.

Micromycetes of the Saprolegniacea family, which cause such dangerous disease as saprolegniosis, affect roe during incubation, juveniles and adult fish. Treatment of this disease is very difficult due to a number of restrictions imposed on the use of veterinary drugs in aquaculture. The study of the effect of new, previously unused in aquaculture, solutions of chemicals (0.9% sodium chloride, 0.05% hydrogen peroxide, 0.5% Monclavit-1, 0.01% Iodinol, 0.5% tannin) on Beluga sturgeon roe (Huso Huso) was carried out in the incubation apparatus "Osetr" at the scientific experimental the BIOS aquaculture complex at the VNIRO institution for 7 days. The use effectiveness of the chemical solutions was assessed according to fish-breeding and biological indicators, such as the proportion of impregnated roe; the proportion of embryos infected with saprolegnium micromycetes; the proportion of developing embryos; the number of abnormally developing oocytes and the proportion of hatched sac fries at certain stages of development. As a result of the research, it is noted that the use of chemical solutions during hatching has a positive effect on embryonic development, reducing infection and survival rate. Most effective is a 0.05% hydrogen peroxide solution with an exposure of 10 min. In this group, the proportion of infected roe was 1.7 times lower than in the control group, and the yield of free embryos increased by 3.8%. Also, a 0.9% sodium chloride solution with an exposure of 3 min reduced the proportion of infected roe 2.2 times as compared to the control group, and the yield of free embryos increased by 4%. | Микромицеты семSaprolegniacea, вызывающее опасное заболевание сапролегниоз, поражают икру при инкубации, молодь и взрослую рыбу. Лечение данного заболевания весьма затруднительно в связи с рядом ограничений, введенных в части применения ветеринарных препаратов в аквакультуре. Изучение влияния новых, ранее не использованных в аквакультуре, растворов химических веществ (0,9% хлорид натрия, 0,05% пероксид водорода, 0,5% "Монклавит-1", 0,01% "Йодинол", 0,5% танин) на икре белуги (Huso huso) проводили в инкубационном аппарате "Осетр" на научно-экспериментальном комплексе аквакультуры "БИОС" Волжского-Каспийского филиала ФГБНУ "ВНИРО" в течение 7 дней. Оценку эффективности применения растворов химических веществ проводили по рыбоводно-биологическим показателям (доля оплодотворенной икры; доля эмбрионов, зараженных сапролегниевыми микромицетами; доля развивающихся эмбрионов; количество аномально развивающихся ооцитов и доля вылупившихся предличинок) на определенных стадиях развития. В результате исследований было отмечено, что использование растворов химических веществ при инкубации икры оказывает положительное влияние на эмбриональное развитие, уменьшения заражения и выживаемость. Наиболее эффективным является 0,05%-й раствор пероксида водорода при экспозиции 10 минут. В данной группе доля зараженной икры была в 1,7 раза ниже, чем в контрольной группе, а выход свободных эмбрионов увеличился на 3,8%. Также 0,9%-й раствор хлорида натрия при экспозиции 3 минуты уменьшал долю зараженной икры в 2,2 раза по сравнению с контрольной группой, а выход свободных эмбрионов увеличился на 4%.

Show more [+]

Less [-]

Central Scientific Agricultural Library - Russian Federation

2022

Suparat Chaipipat

Thai National AGRIS Centre, Kasetsart University - Thailand

2022

Startsev, A.V. | Starikova, T.S. | Ponomareva, E.N. | Grigor'ev, V.А. | Yakovlev, D.A.

Intensive development of aquaculture in the Southern Federal District has made it possible to achieve high rates in the production of aquaculture products (about 80 thousand t in 2019), while the main production is carp and herbivorous fish. The introduction of new species into aquaculture, such as vimba, will bring a high-quality product to the market. In the south of Russia, vimba is one of the prospective targets for introduction into aquaculture. The aim of the study is to study the indicators of the effectiveness of spawning and adaptation of the Don vimba (Vimba vimba) in artificial growing conditions in special systems. As a result of the spawning campaign of brood fish adapted to the keeping in recirculating aquaculture systems (RAS), conducted by two methods: on the substrate and in vitro (in the Weiss apparatus), the effectiveness of the methods used was revealed. 40 mature individuals of vimba aged 4 years or more were caught. It was found that the best indicators of incubation of caviar were obtained in the Weiss apparatus. On the substrate, the death of caviar was about 80%. The cause of death was the uneven distribution of eggs on the substrate. The ongrowing of vimba embryos and larvae in special equipment, namely baths with running water, made it possible to obtain viable juveniles. It is shown that in special baths with running water after the embryo's transition to the larval stage, it is possible to transfer the larvae to active external nutrition. The total development of embryos and larvae to the fry stage was 55 days. | Интенсивное развитие аквакультуры в Южном федеральном округе позволило добиться высоких показателей в производстве продукции аквакультуры (около 80 тыс. т за 2019 г.), при этом основное производство составляют карп и растительноядные рыбы. Введение в аквакультуру новых видов, таких как рыбец, позволит вывести на рынок продукт высокого качества. На юге России рыбец является одним из перспективных объектов для введения в аквакультуру. Цель исследования - изучение показателей эффективности проведения нереста и адаптации донского рыбца (Vimba vimba) в искусственных условиях выращивания в специальных системах. В результате проведенной нерестовой кампании адаптированных к содержанию в установках замкнутого водоснабжения (УЗВ) производителей рыбца, проведенной двумя методами – на субстрате и in vitro (в аппарате Вейса), выявлена эффективность использованных методов. Были отловлены 40 половозрелых особей рыбца в возрасте 4-х и более лет. Установлено, что лучшие показатели инкубирования икры были получены в аппарате Вейса. На субстрате гибель икры составила около 80%. Причиной гибели стало неравномерное распределение икры на субстрате. Подращивание эмбрионов и личинок рыбца в специальном оборудовании – ваннах с проточной водой – позволило получить жизнеспособную молодь. Показано, что в специальных ваннах с проточной водой после перехода эмбриона в личиночную стадию можно провести перевод личинок на активное внешнее питание. Общее развитие эмбрионов и личинок до мальковой стадии составило 55 суток.

Show more [+]

Less [-]

Central Scientific Agricultural Library - Russian Federation

2022

Kuz'mina, T.I. | Tatarskaya, D.N.

Модернизированы система созревания и режим культивирования донорских ооцитов Bos taurus, оцененных на момент их извлечения из антральных фолликулов как растущие [ВСВ(-)] или завершившие фазу роста [ВСВ(+)]. Эксперименты выполнены на ооцитах из овариальных фолликулов (диаметром 2-6 мм) яичников коров и половозрелых телок. До культивирования гаметы подвергались ВСВ-тестированию для определения функционального статуса ооцита. Среды для культивирования в опытных группах дополняли наночастицами высокодисперсного кремнезема (нВДК) в концентрации 0,001%, что обеспечило высокий выход ооцитов (65-92%), реинициировавших мейоз через 30 ч культивирования, во всех группах эксперимента. Использование нВДК в качестве добавки в среду созревания ооцитов, не завершивших фазу роста in vivo, и пролонгирование времени культивирования до 30 ч позволило значительно увеличить долю созревших ооцитов и уровень раздробившихся клеток (от 42 до 69% и от 16 до 37%, соответственно). Представленный в исследовании модернизированный протокол созревания ВСВ(-)-ооцитов коров in vitro (внесение в среду культивирования нВДК в концентрации 0.001% и пролонгация времени культивирования до 30 ч) позволяет увеличить выход яйцеклеток, компетентных к созреванию и получению из них эмбрионов на стадии бластоцисты (от 5% до 22%), а также, априори, число высококачественных гамет с перспективой их использования в клеточной и генетической инженерии. | The maturation system and the cultural regime of donated Bos taurus oocytes have been modernized. The oocytes were recognized at the moment of extraction from antral follicles as growing [VSV(-)] or completed the growth phase [VSV(+)]. The experiments were performed on oocytes from ovarian follicles (2-6 mm in diameter) of the ovaries of cows and mature heifers. Before culture, the gametes were estimated with BCB-test to determinate the functional status. Culture media in the experimental groups were supplemented with 0.001% highly dispersed silica nanoparticles (HDSns), which ensured a high yield of oocytes (65-92%) reinitiated meiosis after 30 h of cultivation in all experimental groups. The use of HDSns as an addition to the medium for the maturation of oocytes that have not completed the growth phase in vivo and the prolongation of the cultivation time to 30 h provided significantly increase the proportion of matured oocytes and the level of fragmented cells (42% to 69% and 16% to 37%, respectively).The modernized protocol of in vitro maturation of VSV (-) bovine oocytes presented in the study (addition of HDSns in a concentration of 0.001% to the culture medium and prolongation of cultivation time up to 30 h) allows increasing the yield of oocytes competent for maturation and obtaining embryos at the blastocyst stage (5% to 22%), as well as, a priori, the number of high-quality gametes with the prospect of their using in cell and genetic engineering.

Show more [+]

Less [-]

Central Scientific Agricultural Library - Russian Federation

2022

Kotov, I.A. | Pak, I.V. | Sergienko, L.L. | Trofimov, O.V.

Цель работы - изучение способности парааминобензойной кислоты (ПАБК) влиять на жизнеспособность ценного вида сиговых рыб – чира (Coregonus nasus (Pallas, 1776)) на ранних стадиях развития. Обработка икры сразу же после оплодотворения проводилась растворами ПАБК в малых концентрациях (0,01; 0,005; 0,001; 0,0005; 0,0001; 0,00005; 0,00001%) в течение 2 и 4 ч. Контроль ПАБК не обрабатывался. Показано увеличение выхода предличинок во всех вариантах опытов. Лучшие показатели были отмечены в вариантах с 0,00005% раствором ПАБК, где выход предличинок на 23,3% превышал показатель в контроле. Подращивание личинок в течение 34 дней также подтвердило положительное действие ПАБК. При обработке оплодотворенной икры раствором ПАБК в концентрации 0,00005% выживаемость мальков увеличивается на 5,9%, а средняя масса – на 5,1 мг в сравнении с контролем. Лучшие результаты по подращиванию личинок были получены в варианте опытов с 0,0001% раствором ПАБК: выживаемость мальков была на 15,6% выше, чем в контроле; средняя масса опытных мальков превышала массу мальков в контроле на 8,6 мг. Цитогенетический анализ показал, что обработка икры ПАБК уменьшает частоту хромосомных нарушений у чира в 1,5–2,0 раза в сравнении с контролем на стадии гаструлы. Эти результаты свидетельствуют о том, что ПАБК способствует увеличению выживаемости и скорости роста чира на ранних стадиях развития, что может быть использовано для повышения эффективности заводского воспроизводства рыб. | The research aims to study the capability of para-aminobenzoic acid (PABA) to impact the resiliency of such valuable species of cisco fishes as broad whitefish (Сoregonus nasus (Pallas, 1776)) – at the early stages of development. Immediately upon fertilization the fish roe was treated with PABA solutions in low concentrations of 0.01; 0.005; 0.001; 0.0005; 0.0001; 0.00005; 0.00001% during 2 and 4 h. The control group was not treated with PABA. The study revealed an increase in prolarva yield in all experimental variations. The best indications were registered in variations with 0.00005% PABA solution that produced the prolarva yield by 23.3% higher than an indication in the control group. The larva ongrowing during 34 days also confirmed the positive impact of PABA. The treatment of fertilized roe with PABA solution in concentration of 0.00005% increases the fry survivability by 5.9%, the fry average weight increases by 5.1 mg. in comparison with the control group. The best results in fry breeding were acquired in the experimental variation with 0.0001% PABA solution: the fry survivability was by 15.6% higher than in the control group; an average weight of tested fry exceeded an average weight of fish juveniles in the control group by 8.6 mg. Cytogenetic analysis showed that the treatment of roe with PABA decreases the rates of chromosomal distortions of broad whitefish by 1.5-2 times in comparison with the control group on the gastrula stage. These results demonstrate the ability of PABA to increase both the survivability and the growth speed of broad whitefish on its early stages of ontogenesis, which can be used in improving the efficiency of industrial fish reproduction.

Show more [+]

Less [-]

Central Scientific Agricultural Library - Russian Federation