AGRIS - 

2018

Lebedev, S.V. | Gavrish, I.A. | Sizova, E.A. | Yausheva, E.V., Federal Scientific Center for Biological Systems and Agrotechnologies, Orenburg

The influence of increasing concentrations of tungsten nanoparticles (10, 30, 90 and 120 mg/kg of dry matter) in artificial soil on the adaptive capacity of worms, microbiocoenosis of intestinal worms and soil before and after vermicultivation for 28 days are studied. Tungsten (W) nanoparticles of 50.7±0.3 nM were used, and the Z potential was of 30.00±0.26 mV. A preliminary analysis of the biological activity of W nanoparticles in vitro was carried out in the inhibition test of bacterial bioluminescence. The EC50 toxicological parameter values indicated a high toxicity of W nanoparticles at low dosages with prolonged contact (0.05 M after 170 min., 0.0125 M after 180 min.). The introduction of similar doses of W nanoparticles into the substrate was accompanied by an increase in the biomass of the worm at doses of 30-120 mg/kg. The level of adaptation of the organism Eisenia fetida was expressed in the growth of activity of superoxidedismutase and decrease in the level of catalase depending on the dose load. The protein level increased throughout the range of dosages tested. At application of W nanoparticles in a dosage from 10 to 120 mg/kg bactericidal effect is fixed, in particular, decrease of soil microflora by 44.50-82.25%, intestinal microflora Eisenia fetida by 25.8-54.2%. In this regard, W nanoparticles act in the primary phase as the catalyst for biochemical processes in the body of the worm, whereas as the W concentration increases, the bactericidal effect increases. | Изучали влияние нарастающих концентраций наночастиц вольфрама (10, 30, 90 и 120 мг/кг сухого вещества) в искусственной почве на адаптационные способности червей, микробиоценоз кишечника червей и почвы до и после вермикультивирования в течение 28 суток. Использовали наночастицы (НЧ) вольфрама (W) размером 50,7±0,3 нм, Z-потенциал – 30,00±0,26 мВ. Предварительный анализ биологической активности НЧ W in vitro проводили в тесте ингибирования бактериальной биолюминесценции. Значения токсикологического параметра ЕС50 свидетельствовали о высокой токсичности НЧ W в низких дозировках при пролонгированном контакте (0,05 М через 170 мин., 0,0125 М через 180 мин.). Внесение в субстрат аналогичных дозировок НЧ W сопровождалось возрастанием биомассы червя при дозах 30-120 мг/кг. Уровень адаптации организма Eisenia fetida выражался в нарастании активности супероксиддисмутазы и снижения уровня каталазы в зависимости от дозовой нагрузки. Уровень белка возрастал во всем диапазоне исследуемых дозировок. При внесении НЧ W в дозировке от 10 до 120 мг/кг зафиксирован бактерицидный эффект, в частности, снижение количества почвенной микрофлоры на 44,50-82,25%, а кишечной микрофлоры Eisenia fetida на 25,8-54,2%. Низкая концентрация W в первичной фазе действовала как катализатор биохимических процессов в организме червя, а c нарастанием концентрации W усиливался бактерицидный эффект.

Show more [+]

Less [-]

Central Scientific Agricultural Library - Russian Federation

2018

Shevkhuzhev, A.F., North-Caucasian State Technical Univ., Stavropol

The study of adaptive abilities of Holstein cattle of different origins will significantly expand the range of its distribution with the rational placement of animals in different natural and climatic zones of the country, which determines the urgency of the problem, its scientific novelty and practical significance. The object of research was Holstein animals of domestic, American and Dutch origin. The adaptive abilities of the experimental population were studied during periods of pregnancy and 1-st lactation according to the clinical and physiological status, the morphobio-chemical composition of the blood, cellular and humoral factors of the body's defense. It was found out that animals with domestic origin were characterized by a higher index of heat resistance (75-82%) and the best adaptation coefficient (2.07-2.09 units), while the US Holsteins were significantly inferior to them. The higher concentration of erythrocytes, hemoglobin, and the total protein in the blood was distinguished by the non-Americans of American breeding, whose superiority over domestic peers was 0.5x10E12/l, 12 and 4 g/l, during lactation - 0.6x10E12/l, 14 and 6 g/l, which indicated a more intensive metabolism in their body. Monitoring of cellular and humoral immunity testified to the superiority of domestic animals over contemporaries of foreign origin. Thus, the Russian bred heifers exceeded in phagocytosis contemporaries of the foreign selection by 5-10%, in the serum bactericidal activity by 5-14% and in the lysozyme activity by 0.9-3.8%. A similar trend took place during the 1-st lactation. Despite of the superiority of domestic Holstein in main indicators of adaptive abilities, the resistance to environmental factors of peers imported from abroad was within the physiological norm, and the differences were probably due to the different degree of acclimatization of animals to the ecology, feeding and technological conditions of the breeding zone. | Изучение адаптивных способностей голштинского скота разного происхождения позволит значительно расширить ареал его распространения при рациональном размещении животных по различным природно-климатическим зонам страны. Объектом исследований являлись животные голштинской породы отечественного, американского и голландского происхождения. Адаптивные способности подопытного поголовья изучали в периоды стельности и 1-й лактации по клинико-физиологическому статусу, морфо-биохимическому составу крови, клеточным и гуморальным факторам защиты организма. Установлено, что более высоким индексом теплоустойчивости (75-82%) и коэффициентом адаптации (2,07-2,09 ед.) характеризовались животные отечественного происхождения, голштины США значительно им уступали. Более высокой концентрацией эритроцитов, гемоглобина и общего белка в крови отличались нетели американской селекции, превосходство их над отечественными сверстницами в период стельности составило 0,5x10E12/л, 12 и 4 г/л, в период лактации - 0,6x10E12/л, 14 и 6 г/л, что свидетельствовало о более интенсивном обмене веществ в их организме. Мониторинг клеточного и гуморального иммунитетов свидетельствовал о превосходстве отечественных животных над сверстницами зарубежного происхождения. Нетели российского происхождения по фагоцитозу превосходили сверстниц зарубежной селекции на 5-10%, по бактерицидной активности сыворотки крови - на 5-14% и лизоцимной - на 0,9-3,8%. Подобная тенденция имела место в период 1-й лактации. Несмотря на имеющееся превосходство отечественных голштинов по основным показателям адаптивных способностей устойчивость к факторам внешней среды сверстниц, завезенных из-за рубежа, находилась в пределах физиологической нормы, а имевшиеся различия, вероятно, обусловлены разной степенью акклиматизации скота к эколого-кормовым и технологическим условиям зоны разведения.

Show more [+]

Less [-]

Central Scientific Agricultural Library - Russian Federation

2018

Rzhevskij, S.G. | Grodetskаyа, T.A. | Fedulova, T.P. | Evlakov, P.M., All-Russia Reseach and Development Inst. of Forest Genetics, Breeding and Biotechnology, Voronezh

There has been carried out an assessment of the cold stress effect on physiological parameters and genetic apparatus of selection valuable poplar varieties. In the course of the study, the dynamics of buds blooming and determination of the DREB2 gene expression in specimens of poplar varieties subjected to artificial freezing have been carried out. The methodology of the experiment included the modeling of cold stress using a low-temperature freezer, laboratory growth of control and frozen-out cuttings under artificial lighting. Later on, the ontogenetic dynamics of bud break were recorded. When comparing the intensity of regrowth of the experimental and control samples, it has been found that the pruned shanks showed more intensive blooming of buds in some varieties (Veduga and Bolid), while other genotypes (Ivanteevsky, ED-120, Kitaysky) showed a lag of varying degrees in the rate of dissolution of the buds of the frozen-out specimens from the control ones. Based on the results of phenological observations, representatives with contrasting indicators (Sacrau, E.c. - 38 and Volosistoplodny) have been selected and subjected to further study at the molecular genetics level. The analysis has showed an increase in the expression of the DREB2 gene in two experimental specimens of poplar varieties (Volosistoplodny and Sacrau) after exposure to negative temperatures relative to control specimens. Freezing of experimental poplar plants E.c.-38 has showed the opposite result. In general, we can conclude that the observation of the dynamics of buds blooming and the assessment of gene expression is a fairly informative marker for studying the effect of cold stress; however, to clarify the relationship of phenological parameters with the expression of stress resistance genes, additional studies are required. | Проведена оценка влияния холодового стресса на физиологические параметры и генетический аппарат селекционно-ценных сортов тополя. В ходе исследования проводилась оценка динамики распускания почек и определение экспрессии гена DREB2 у образцов различных сортов тополя, подвергнутых искусственному промораживанию. Методология постановки опыта включала моделирование холодового стресса при помощи низкотемпературной морозильной камеры, лабораторное отращивание контрольных и промороженных черенков в условиях искусственного освещения. В дальнейшем осуществлялась регистрация онтогенетической динамики распускания почек. При сравнении интенсивности отрастания опытных и контрольных образцов выявлено, что у некоторых сортов ('Ведуга', 'Болид') подвергнутые проморозке черенки демонстрируют более интенсивное распускание почек, в то время как другие генотипы ('Ивантеевский', 'ЭД-120', 'Китайский') проявили отставание различной степени в скорости распускания почек промороженных образов от контрольных. По результатам фенологических наблюдений были отобраны представители с контрастными показателями ('Сакрау', 'Э.c.-38' и 'Волосистоплодный') и подвергнуты дальнейшему изучению на молекулярно-генетическом уровне. Анализ показал повышение экспрессии гена DREB2 у двух опытных образцов сортов тополя ('Волосистоплодный' и 'Сакрау') после воздействия отрицательных температур относительно контрольных образцов. Промораживание опытных растений тополя 'Э.c.-38' демонстрировало обратный результат. В целом можно заключить, что наблюдение динамики распускания почек и оценка экспрессии генов является достаточно информативным маркером для изучения влияния холодового стресса, однако для уточнения связи фенологических параметров с экспрессией генов стрессоустойчивости требуются дополнительные исследования.

Show more [+]

Less [-]

Central Scientific Agricultural Library - Russian Federation