Актуальность и цели . Одним из альтернативных источников получения биологически активных веществ является культура растительных клеток in vitro . Целью данной работы является введение в каллусную культуру Artemisia vulgaris L. центрально-якутской популяции как вида с высоким содержанием различных биологически активных веществ, применяемого в народной медицине и широко распространенного на территории исследования. Материалы и методы . Фитомасса Artemisia vulgaris L. была собрана во время экспедиций на территории Амгинского района Республики Саха (Якутия) в июне-июле 2016-2018 гг. Для введения Artemisia vulgaris в каллусную культуру в качестве инициальных эксплантов использованы настоящие листья стерильных растений, полученных в контролируемых условиях из семян дикорастущего растения. Культивирование проводили на питательной среде Мурасиге-Скуга с использованием двух разных вариантов регуляторов роста: 2,4-дихлорфеноксиуксусной кислоты и кинетина, 6-бензиламинопурина и α-нафтилуксусной кислоты. Морфологический анализ клеток полученных каллусов проводили на световом микроскопе. Полученные первичные каллусы были отобраны для дальнейшей пересадки на питательной среде Мурасиге-Скуга (МС) с разными концентрациями регуляторов роста. Динамику роста сырой массы каллусов изучали в течение одного цикла (21 сут). Результаты . Биомасса первичного каллуса Artemisia vulgaris на питательной среде Мурасиге-Скуга с добавлением 2,4-дихлорфеноксиуксусной кислоты и кинетина была светло-желтой окраски и плотной консистенции, а при добавлении 6-бензиламинопурина и α-нафтилуксусной кислоты также была бледно-желтой окраски, но отличалась легко отделяемой рыхлой структурой. Морфологический анализ клеток полученных первичных каллусов показал преобладание клеток округло-яйцевидной формы с ярко выраженным ядром. На питательной среде с добавлением 2,4-дихлорфеноксиуксусной кислоты, кинетина и α-нафтилуксусной кислоты максимальное увеличение сырой массы каллуса наблюдалось на 11-е сут после пересадки. На питательной среде с добавлением 2,4-дихлорфеноксиуксусной кислоты, α-нафтилуксусной кислоты и 6-бензиламинопурина максимальное увеличение сырой массы каллуса наблюдалось на 14-е сут. Выводы . Получены первичные каллусы Artemisia vulgaris L. из листовых эксплантов, взятых из стерильных растений. Оптимизирована питательная среда с регуляторами роста для получения и дальнейшего введения каллусной культуры Artemisia vulgaris L. На питательной среде с добавлением 2,4-Д, НУК и БАП сырая биомасса каллуса Artemisia vulgaris L. в три раза превышает биомассу каллуса, получаемого на питательной среде с 2,4-Д, кинетином и НУК. Полученные каллусные культуры обладали мягкой легко отделяемой рыхлой структурой бледно-желтого цвета.
Известия высших учебных заведений. Поволжский регион. Естественные науки
2020. — Выпуск 1
Содержание:
Актуальность и цели . Лен посевной (обыкновенный) - Linum usitatissimum L. сем. Льновые - Linaceae, широко применяется в традиционной медицине. Основной группой биологически активных соединений (БАС) в семенах льна посевного являются жирные кислоты, в том числе линолевая, линоленовая и олеиновая. Благодаря наличию таких полиненасыщенных жирных кислот (омега кислоты) семена льна оказывают широкий спектр фармакологических эффектов: гипохолестеринемический, противовоспалительный, антиоксидантный. В настоящее время получено большое количество новых сортов льна, семена которых имеют значительные отличия. В современной медицине семена льна используются как источники полисахаридов, при этом не учитываются жирно-кислотный состав и соотношение омега-6 и омега-3 полиненасыщенных жирных кислот. В последнее десятилетие выведено большое количество новых сортов с различным аминокислотным и жирно-кислотным составом, содержание данных биологически активных соединений недостаточно изучено. В связи с этим представляется актуальным исследование жирно-кислот-ного состава льна посевного семян. Цель исследования - изучить компонентный и жирно-кислотный состав семян современных сортов льна посевного. Материалы и методы . В качестве материала для исследования использовали образцы порошкового сырья льна шести сортов: Исток, Линола +, Северный, Брестский, Карабалыкский, Белочка. Содержание жира определяли в аппаратах Сокслета (метод обезжиренного остатка); содержание протеина - методом титрования в аппарате Кьельдаля; содержание клетчатки - по Геннебергу и Штоману в модификации ЦИНАО; содержание фосфора - путем озоления по Пиневич в модификации Куркаева спектрофотометрическим методом при длине волны 670 нм. Изучение жирно-кислотного состава масла семян льна проводили методом газожидкостной хроматографии после предварительного перевода жирных кислот в метиловые эфиры по методике ГОСТ 31665-2012. Результаты . В результате проведенного анализа было выявлено, что семена льна отличаются масличностью и содержанием протеина, суммарное количество которых варьируется в среднем от 55 до 75 % от общей массы. Максимальное количество протеина отмечено в семенах сортов Линола + (25,97 %), Белочка (25,10 %), а жирного масла - в семенах сортов Исток (46,52 %), Северный (45,17 %), Брестский (44,25 %). Были идентифицированы 16 жирных кислот и установлены их количественные доли. В одинаковых условиях выращивания содержание основных жирных кислот в семенах льна сортоспецифично по количественному соотношению полиненасыщенных жирных кислот. В целом масло, полученное из семян льна, характеризуется высоким содержанием ненасыщенных жирных кислот (75-90 %), в том числе полиненасыщенных (60-80 %). Из ненасыщенных (непредельных) жирных кислот преобладают линоленовая, линолевая, олеиновая; из предельных - пальмитиновая. Выводы . Семена льна обладают высокой пищевой ценностью, обусловленной повышенным содержанием протеина и жирного масла, суммарное количество которых составляет 60-75 %. Наибольшей масличностью обладают семена сортов: Исток (46,52 %), Северный (45,17 %) и Брестский (44,25 %). Наибольшее количество клетчатки содержит сырье масличного льна сортов: Брестский (10,91 %), Карабалыкский (11,60 %), Белочка (11,70 %). По содержанию пальмитиновой кислоты лидирует масло сорта Линола + (6,682 %), стеариновой - сорта Брестский (5,862 %), олеиновой - сорта Белочка (27,987 %), линолевой - сорта Исток (69,161 %), линоленовой - сорта Брестский (55,637 %).
Ключевые слова
Актуальность и цели . Исследования гибридных зон и гибридных популяций животных в пространстве и времени являются одной из актуальных задач эволюционной биологии и зоологии. Применение в исследованиях гибридных зон и популяций молекулярно-генетических и биоакустических маркеров позволяет не только точно выявить гибридное происхождение особи, но проследить ее дальнейшую популяционную судьбу. Целью исследования было изучение современного состояния зоны симпатрии большого и крапчатого сусликов в Поволжье и выявление межвидовых гибридов в контактных поселениях по комплексу молекулярно-генетических маркеров и по параметрам акустических сигналов. Материалы и методы . На территории Ульяновской области обследовано 35 поселений большого суслика, 27 - крапчатого, 6 - совместных (характеризующихся разобщением видов по микростациям), 3 - смешанных (без разобщения) поселений и 1 былое гибридное поселение в Чувашской Республике. В контактных поселениях ( n = 9) отловлено и помечено 217 особей обоих видов и возможных межвидовых гибридов. Молекулярно-генетические исследования проводили с целью точного определения видовой принадлежности отловленных в контактных поселениях особей и выявления гибридов по пяти маркерам (D-loop, Hox b5, р53, ZfX, SmcY). Биоакустический анализ проводили по записи предупреждающих об опасности сигналов сусликов, архивированных в формате *WAV c частотой дискретизации 48 kHz и разрядностью 16 Bit. Частотные и интервальный параметры сигналов получены с помощью программ Avisoft-Sonograph . Проанализировано 148 сигналов взрослых больших ( n = 11, 71 сигнал), крапчатых ( n = 11, 61 сигнал) сусликов и 3 предполагаемых межвидовых гибридов (19 сигналов). Статистическая обработка данных проведена в программе STATISTICA 10.0. Результаты . По состоянию на 2019 г. зона симпатрии большого и крапчатого сусликов претерпела значительные количественные и структурные перестройки. Из 72 обнаруженных в ее границах поселений 62 (86 %) являются одновидовыми ( S. major - 35, 48,5 %; S. suslicus - 27, 37,5 %) и 10 контактными (14 %). Анализ генетической структуры 10 современных контактных поселений большого и крапчатого сусликов по молекулярным маркерам показал, что в 6 совместных поселениях были обнаружены только особи контактирующих видов. В отличие от совместных в 3 смешанных поселениях были зарегистрированы и гибридные особи. Проведенный пошаговый дискриминантный анализ выборок показателей звуковых сигналов больших ( n = 11, 69 сигналов), крапчатых ( n = 11, 56 сигналов) сусликов и межвидовых гибридов ( n = 3, 18 сигналов) показал промежуточный характер наследования акустических признаков родительских видов у гибридных особей. Выводы . Выявлена определенная связь состава контактных поселений и численности особей в них с фактами обнаружения в них гибридных особей. В случае депрессивной численности или полного отсутствия одного из контактирующих видов доля гибридных особей может достигать 75 % уровня. При высокой численности контактирующих видов в условиях отсутствия между ними микростациального разобщения в поселении могут быть зарегистрированы гибридные особи, являющиеся результатами спорадической гибридизации.
Ключевые слова
Актуальность и цели . Актуальной проблемой зоокультуры земноводных является разработка рационального кормления личинок. Последние годы для этой цели начали использовать комбикорма для рыб. Одним из кормов, показавшим высокую эффективность для личинок амфибий, является “Tetra Marine Flakes” (производитель - Tetra GmbH, Германия). Цель этого исследования - оценка использования полнорационных кормов для аквариумных рыб при выращивании личинок зеленых жаб рода Bufotes . Материалы и методы . Эксперимент проводили на личинках B. baturae , B. boulengeri , B. latastii и B. perrini . По 40 экземпляров личинок каждого вида в двукратной повторности помещали в аквариумы объемом 40 л. Корм животным предлагали ежедневно. Стартовая порция корма для каждого аквариума составила 0,050 г. В зависимости от активности питания, суточную дозу корма увеличивали независимо для каждой группы личинок. Выращивание личинок длилось до выхода всех молодых жаб из воды. Результаты . Размерно-весовые показатели молоди всех четырех видов жаб были в пределах изменчивости, отмеченной ранее в природе и в искусственных условиях. Выживаемость личинок до метаморфоза составляла в разных группах 42,5-100 %. Минимальная длительность личиночного развития равнялась 37-72 сут, а максимальная - 99-218 сут. На выращивание одной молодой жабы до метаморфоза затрачивали от 1,167 до 2,579 г корма. Выводы . Комбикорм “Tetra Marine Flakes” для аквариумных рыб может быть успешно применен для личинок зеленых жаб. Это будет способствовать упрощению кормления в лабораторных условиях и позволит получить высокие показатели роста и развития личинок.
Ключевые слова
Актуальность и цели . Растительность природных экосистем на всех уровнях (отдельных видов, ценопопуляций, растительных сообществ и др.) испытывает постоянно растущее антропогенное давление. К настоящему моменту процесс обеднения местной флоры, не проявляющийся до конца ХIХ в., заметно усилился в ХХ в., интенсивно прогрессирует. Ценоморфный анализ позволяет разграничивать элементы флоры по их связи с экологическими условиями среды в целом. Определение долевого участия биоценоморф в сложении фитоценозов позволяет судить об их приуроченности к определенному экотопу и устойчивости как отдельных видов, так и фитоценоза в целом. К актуальным вопросам экологии следует отнести анализ динамики ценоморфного состава фитоценозов, показателей обилия ценоморф, их долевое участие в структуре растительного сообщества. Материалы и методы . Приведен ценоморфный анализ флор лугов различных типов по результатам исследований Торбеевского района Республики Мордовия, проведенных профессором И. И. Спрыгиным (1929-1933), и собственных экспедиционных исследований (2013-2016). Результаты и выводы . Проведенные исследования показали, что в связи с прекращением антропогенного воздействия отмечалось изменение ценоморфного состава лугов всех изучаемых категорий, как по количеству видов, так и плотности их популяции. Отмечалось существенное снижения числа видов и обилия пратантов. Увеличился спектр рудеральных видов. В луговых сообществах отмечены бодяк щетинистый, одуванчик лекарственный, осот полевой, вьюнок полевой, мелколепестник однолетний и др. Также в фитоценозах значительно увеличилась доля сильвантов, не встречавшихся при систематическом использовании лугов в начале 30-х гг. ХХ в. Изменение экологических условий, связанное с наметившимся потеплением климата, снижением уровня выпадения осадков в период вегетации, слабой интенсивностью разлива рек, способствовало снижению числа и обилия видов палюдантов.
Ключевые слова
Актуальность и цели . В условиях возрастающего антропогенного воздействия на природу увеличиваются техногенные потоки различных загрязняющих веществ, усиливается их давление на все компоненты биосферы, что служит экологически опасным фактором химической природы. Проблема загрязнения городов в настоящее время крайне актуальна. Целью исследований являлось изучение влияния предприятия ПАО «Пензмаш» на состояние почвенного покрова прилегающих территорий. В задачи исследований входило изучить ежегодные объемы образования загрязняющих веществ на предприятии; определить основные химические показатели почв и содержание тяжелых металлов в радиусе 100 м от объекта и сравнить с их образцами из лесопарковой зоны г. Пенза. Материалы и методы . Исследования проводились на прилегающей к ПАО «Пензмаш» территории. Точками отбора проб являлись следующие участки: берег р. Суры, детская площадка, территория ПАО «Пензмаш». Для сравнения полученных данных использовались образцы, отобранные на территории лесного массива в лесопарковой зоне г. Пенза. Отбор образов проводился тростевым почвенным буром из горизонта 0-10 см. Лабораторные исследования почвенных образцов проводили в ФГБУ ГЦАС «Пензенский» по аккредитованным методикам: ГОСТ 26927, ГОСТ 26930, ГОСТ 26932, ГОСТ 26933, ГОСТ 30178, ГОСТ 30538, ГОСТ Р 51301, ГОСТ Р 51766, ГОСТ Р 51962. Результаты . Предприятие ежегодно планирует увеличивать количество выбросов в атмосферу с 69,01 в 2017 г. до 72,66 т/год в 2020 г. в рамках предельно допустимого выброса - 74,80521 т/год. В годовом нормативе образования отходов предприятия на 90,3 %, в лимите размещения отходов - на 85,2 % преобладают отходы V класса опасности. Нормативы на сброс загрязняющих веществ в окружающую среду в составе сточных и (или) дренажных вод, не превышающих допустимые концентрации на выпуске, составляют 26,07694 т/год. Анализ основных химических показателей почв обследуемых прилегающих территорий показал, что все они имеют нейтральную или близкую к нейтральной реакцию среды. Анализ содержания тяжелых металлов в почвах показал значительное загрязнение территории предприятия: содержание свинца (I класс опасности) превышает ориентировочно допустимые концентрации на 13,0 мг/кг, никеля (II класс опасности) - на 5,3 мг/кг, цинка (III класс опасности) - на 24,6 мг/кг почвы. Содержание тяжелых металлов на прилегающих к предприятию территориях было в 1,1-2,57 раза выше, чем в лесопарковой зоне, но в пределах ориентировочной допустимой концентрации. Выводы . Мониторинг выбросов ПАО «Пензмаш» вредных (загрязняющих) веществ в атмосферный воздух и в сточные и (или) дренажные воды позволит снизить их концентрацию до ориентировочной допустимых значений. Регулярная замена очистных фильтров, уловителей вредных (загрязняющих) веществ поможет снизить техногенную нагрузку предприятия на почвенный покров прилегающих к объекту территорий.
Ключевые слова
Актуальность и цели . Оценка продуктивности компонентов кормовой базы ихтиофауны в настоящее время имеет большое значение в связи с развитием аквакультуры и поиском дополнительных запасов водных биологических ресурсов во внутренних пресноводных водоемах страны. Цель исследования - изучить сезонную динамику развития зоопланктона для определения рыбопродуктивности по данному показателю одного из участков р. Суры. Материалы и методы . Пробы зоопланктона отбирали в так называемом Городском водохранилище на трех точках выбранной станции в середине каждого месяца безледного периода с апреля по ноябрь 2014-2015 гг. Расчеты рыбопродукции проводились с учетом коэффициентов, адаптированных к Приволжскому региону. Сравнительный анализ с соседними водоемами проводился по результатам исследований авторов. Результаты . За период исследований выявлено 87 видов и форм зоопланктона (в 2014 г. - 64, в 2015 г. - 65). Соотношение числа видов таксономических групп организмов (коловраток, ветвистоусых и веслоногих ракообразных) по годам было схожим. Ежемесячные изменения видового состава в разные годы в среднем оказались близки - 63 и 64 %. Изменения видового состава зоопланктона по годам составили 51 %. По численности доминировали коловратки и ветвистоусые ракообразные, по биомассе - ветвистоусые. В среднем, численность зоопланктона по месяцам различалась в 16-18 раз, биомасса - в 10-29 раз. Средняя биомасса за 2014 г. (4,544 г/м3) в три раза превысила таковую в 2015 г. (1,429 г/м3), что характерно для водохранилищ региона. Более высокие показатели 2014 г. объясняются более высокой средней температурой воды и стабильным гидрологическим режимом. Выводы . Исследуемый участок р. Суры при значительных ежемесячных и годовых колебаниях биомассы зоопланктона отличается высокой рыбопродуктивностью по данному показателю и является перспективным рыбохозяйственным водным объектом для зарыбления ценными рыбами - планктофагами в более крупных объемах, чем ранее. Максимальные значения биомассы зоопланктона отмечаются в июне-июле, минимальные - в апреле. Поэтому при отборе проб для оценки продуктивности следует учитывать сезонные изменения данного параметра.
Ключевые слова
Актуальность и цели . В процессе адаптации медоносные пчелы, обитавшие в разных климатических условиях, приобрели соответствующие морфологические изменения. Вследствие бессистемной интродукции человеком пчел различного происхождения образуются гибриды, что впоследствии может привести к снижению их жизнеспособности. Целью исследований являлась оценка степени метизации пчел на территории Пермского края с использованием данных морфометрического анализа. Материалы и методы . Исследования проведены на пасеках 12 районов Пермского края в течение 10 лет. Морфометрическое исследование пчел выполнено по общепринятой и оригинальным авторским методикам. Для оценки степени метизации проводили измерения длины хоботка, длины и ширины правого переднего крыла и третьего тергита. Рассчитывали кубитальный индекс крыльев. Результаты . У исследованных пчел выявлено несоответствие некоторых морфологических признаков таковым для среднерусской расы. Это свидетельствует о продолжающемся процессе метизации местных пчел. На территории Красновишерского района Пермского края сохранились пчелы, минимально затронутые процессом метизации. Выводы . У всех особей обследованных пасек были выявлены признаки, несоответствующие среднерусской расе, что может свидетельствовать как о проходившем ранее, так и о продолжающемся в настоящее время процессе метизации местной популяции пчел. Мониторинг морфометрических признаков и направленная селекция позволяют обнаруживать отклонения в экстерьере и принимать меры по исправлению нарушенного генотипа. Для восстановления признаков аборигенной расы на пасеках края с измененным генотипом можно рекомендовать использовать племенной материал из Красновишерского района.
Ключевые слова
Актуальность и цели . Исследования, выполненные на песчаной литорали, показали, что потенциально конкурирующие виды обычно расходятся либо в горизонтальной плоскости от берега к урезу воды или вдоль уреза воды, либо по вертикали, предпочитая занимать разные слои песка, либо по предпочитаемым пищевым ресурсам. Одним из важнейших компонентов морского интерстициального пространства являются инфузории. Класс Каryоrеliсtеа образует основу бентосного сообщества инфузорий (до 90 % по численности и биомассе). Мы рассмотрели условия сосуществования близкородственных видов кариореликтид на морской литорали. Материалы и методы . Исследования проводили с мая по сентябрь в 2009-2011, 2013, 2018, 2019 гг. на песчаной литорали губы Грязной Кандалакшского залива Белого моря. Изучали сезонную динамику численности, горизонтальное распределение в трех пространственных масштабах, вертикальное распределение и питание инфузорий. Результаты . Всего в изучаемом сообществе обнаружено 26 морфовидов кариореликтид. Все изученные автором инфузории встречаются в течение всего летнего сезона. Среднее перекрывание сезонных распределений видов составляет 0,31 (индекс Брея - Кертиса). В масштабе всего песчаного пляжа наблюдается независимое друг от друга распределение близкородственных видов. Среднее перекрывание распределений всех видов колеблется в пределах 0,19-0,37. Пространственное распределение кариореликтид на площади 200 см2 оказалось весьма однородным. Многие массовые виды имеют довольно высокие индексы сходства, в среднем 0,79. Распределение инфузорий на площади 20 см2 также весьма однородно. Все массовые виды имеют высокие индексы сходства (в среднем 0,8) и равномерно распределены в этом масштабе. Расхождение видов по вертикали очень слабое (средний индекс сходства Брея - Кертиса - 0,71). Все инфузории предпочитали слой 0-2 см. Проведенное автором изучение питания кариореликтид показало, что они также существенно расходятся по пище (среднее перекрывание - 0,36). Выводы . Совместное использование ресурсов в ассоциациях инфузорий происходит, во-первых, из-за расхождения видов во времени и предпочитаемой пище, во-вторых, в результате горизонтального распределения видов в масштабе десятков-сотен метров, и лишь незначительно в меньших горизонтальных масштабах и по вертикали.
Ключевые слова
Актуальность и цели . Микроорганизмы могут продуцировать биологические поверхностно-активные вещества (биоПАВ), которые имеют существенные преимущества перед синтетическими ПАВ: низкую токсичность, высокую биодеградабельность, устойчивую активность в условиях окружающей среды, улучшенные функциональные характеристики, возможность получения на возобновляемых источниках сырья. Микроорганизмы, изолированные из экстремальных экологических ниш и способные к синтезу биоПАВ в этих условиях, имеют большое значение для использования в биоремедиационных технологиях, особенно для утилизации отходов бурения, содержащих комплекс токсичных органических и неорганических соединений. В связи с этим мы оценили способность выделенных из буровых шламов микроорганизмов к синтезу биоПАВ в условиях повышенной солености среды. Материалы и методы . Объектами исследований являлись шесть микробных штаммов, выделенных из буровых шламов: Halomonas sp. ОБР 1, Bacillus circulans НШ, B. firmus ОБР 1.1, B. firmus ОБР 3.1, Solibacillus silvestris ОБР 3.2; B. circulans ОБР 3.3 и контрольный нефтеокисляющий микроорганизм Dietzia maris АМ3. О способности микроорганизмов к синтезу биоПАВ при культивировании их в среде с различной концентрацией NaCl судили по показателю снижения поверхностного натяжения (Δσ) культуральной среды и супернатантов. Результаты . Установлено, что пять из шести исследованных микробных штаммов способны к продукции эндо- и экзоПАВ при культивировании их в среде с повышенной соленостью (3,5 и 6,5 % NaCl). Исключение составил микробный штамм Halomonas sp. ОБР 1. Максимальные значения Δσ культуральной среды и супернатантов при культивировании микроорганизмов в среде с 3,5 %-й концентрацией NaCl определены у микроорганизмов B. firmus ОБР 3.1 и B. circulans ОБР 3.3; с 6,5 %-й концентрацией NaCl - у B. circu-lans НШ и B. firmus ОБР 1.1. Выводы . Обнаруженные авторами свойства выделенных из буровых шламов микроорганизмов, способных продуцировать биоПАВ в условиях повышенной солености среды, открывают перспективу практического использования данных микроорганизмов в биотехнологиях детоксикации буровых отходов.