Вестник Пермского университета. Серия Биология

Фенология сортов Ríbes nígrum L. селекции Башкирского НИИСХ в условиях Башкирского Предуралья

Людмила Андреевна Головина — 2024-11-05

Смородина черная (Ríbes nígrum L.) – ценная культура с питательными, вкусовыми и лекарственными свойствами. В Республике Башкортостан (РБ) местный сортовой ассортимент R. nígrum представлен сортами селекции Башкирского НИИСХ – ‘Бельская’, ‘Бобровая’, ‘Валовая’, ‘Иремель’, ‘Караидель’, ‘Кушнаренковская’, ‘Труженица’, ‘Эстафета’. Фенологические наблюдения за R. nígrum проводили в период с 2015 по 2023 гг. в Башкирском НИИСХ. Представлены результаты многолетних фенологических наблюдений за R. nígrum сортов башкирской селекции и сорта ‘Сеянец Голубки’ в условиях Башкирского Предуралья. Установлено, что раннее начало вегетации у сортов R. nígrum отмечено в 2023 г. с 1.04–5.04, позднее – 24.04–5.05 в 2018 г. Начало роста побегов у сортов R. nígrum приходится на I декаду мая. Раннее начало цветения зафиксировано в III декаде апреля в 2016 и 2023 гг., позднее начало цветения – с 20.05–26.05 в 2018 г. Продолжительность цветения R. nígrum составляет от 3 до 10 дней. Ранние сроки созревания ягод у сортов R. nígrum наблюдались в 2023 г. с 28.06–8.07. Поздние сроки созревания ягод – 9.08 в 2018 г. Длительность фенофазы в среднем 15–17 дней. Период от конца цветения до полного созревания R. nígrum составил в среднем 62–68 дней. Начало листопада у сортов R. nigrum в III декаде сентября, окончание II–III декада октября. Средняя продолжительность вегетационного периода R. nígrum в условиях РБ 188±4.2 дней. Показано, что на фоне потепления климата изменяются характеристики сортов R. nígrum по срокам созревания плодов.

Представители семейства Teloschistaceae, как компонент растительного покрова скальных обнажений в долине р. Чусовой (Средний Урал)

Екатерина Андреевна Лаврская — 2024-11-05

Приведены сведения о закономерностях расположения лишайников семейства Teloschistaceae на береговых скалах в среднем течении р. Чусовой на участке от с. Кын до г. Чусового (Пермский край, Свердловская обл.). Для описания лишайникового покрова на скальных обнажениях закладывали учетные площадки размером 30×30 см. Каждая площадка фотографировалась с масштабной линейкой, фиксировались характеристики местообитания: уклон поверхности, экспозиция, наличие нависаний, горная порода. Семейство Teloschistaceae в районе исследования представлено тремя родами: Caloplaca, Rusavskia, Xanthoria. Из этих родов наибольшую встречаемость и проективное покрытие имеют виды рода Rusavskia. Максимальные показатели встречаемости представителей семейства, отмечены на известняковых скалах. На скалах из других пород (песчаники) они встречаются реже. Более высокие значения проективного покрытия и встречаемости телосхистовые демонстрируют на южных и восточных экспозициях. Представители Teloschistaceae являются одними из доминантных видов, играющих важную роль в сложении лишайникового покрова береговых скальных обнажений. Основными факторами, определяющими их распределение на изученных субстратах, являются экспозиция, тип горной породы, характер рельефа.

К изучению иксодовых клещей Большесосновского муниципального округа Пермского края

Виктор Евгеньевич Ефимик — 2024-11-05

Приводятся результаты изучения численности, биотопической приуроченности и сезонной динамики иксодовых клещей Dermacentor reticulatus Fabricius, 1794 и Ixodes persulcatus (Schulze, 1930) на территории Большесосновского муниципального округа, расположенного на юго-западе Пермского края. Анализ биотопической приуроченности клещей продемонстрировал, что I. persulcatus предпочитает различные типы лесов (относительное обилие за сезон варьировало от 20 до 104 экз./флаго-км), а D. reticulatus – луговые стации (относительное обилие – 39–830 экз./флаго-км). Оценка влияния температуры и влажности на активность клещей показала, что по каждому фактору во всех биотопах и для каждого вида есть умеренная или заметная корреляция параметров среды с изменением активности клещей. Анализ сезонной динамики активности изучаемых видов выявил следующее: в мае или начале июня в среднем наблюдается высокая численность взрослых клещей обоих видов, в середине лета их активность падает вплоть до нуля и только у D. reticulatus активность возобновляется в конце лета и в начале осени и становится даже выше весенней.

Некоторые черты термобиологии обыкновенного ужа Natrix natrix (Linnaeus, 1758) и обыкновенной гадюки Vipera berus (Linnaeus, 1758) при совместном обитании в Камском Предуралье

Николай Анатольевич Четанов — 2024-11-05

Представлены данные по температурам тела, поверхности выбираемого субстрата и приземного воздуха для обыкновенного ужа Natrix natrix (Linnaeus, 1758) и обыкновенной гадюки Vipera berus (Linnaeus, 1758) при синтопии в Камском Предуралье. Определены термопреферендумы и модальные классы для обоих видов по трем термобиологическим параметрам, проведен подробный статистический анализ медиан модальных классов, что позволяет точнее провести анализ различий в температурных предпочтениях видов. Выявлены достоверно более высокие средние температуры тела и окружающей среды для обыкновенной гадюки. Данные особенности, возможно, связаны с выбором конкретных условий в пределах общего биотопа, т.к. обыкновенная гадюка чаще встречается на открытых, хорошо прогреваемых участках.

Разнообразие культивируемых бактерий-деструкторов монохлорированных бифенилов в почвах охраняемого ландшафта

Николай Александрович Королев — 2024-11-05

В работе использованы аэробные бактериальные штаммы из рабочей коллекции лаборатории микробиологии техногенных экосистем «ИЭГМ УрО РАН», выделенные ранее из почв охраняемого ландшафта ООПТ Осинская лесная дача. Наибольший деструктивный потенциал в отношении бифенила и его хлорированных производных выявлен у 16 штаммов. На основании анализа нуклеотидной последовательности гена 16S рРНК установлена филогенетическая принадлежность данных штаммов. Показано, что доля представителей рода Achromobacter составила 56.25%, Rhodococcus – 18.75%, Pseudomonas – 12.5%, Delftia и Stenotrophomonas – по 6.25%. Штаммы родов Achromobacter и Rhodococcus осуществляли деструкцию 2-хлор-, 3-хлор- и 4-хлорированных бифенилов с эффективностью 13–100% и 43–100% соответственно. Эффективность деструкции монохлорбифенилов для представителей рода Pseudomonas составляла выше 80%, за исключением 69%-го разложения 4-хлорбифенила штаммом Pseudomonas sp. Osa 27. Штамм Stenotrophomonas sp. Osa 13 наиболее активно (71%) разлагал 4‑хлорбифенил, но проявлял наименьшую активность (34%) в отношении 3-хлорированного бифенила. Штамм Delftia sp. Osa 20 осуществлял полную деструкцию 3-хлор- и 4-хлорбифенилов, но не осуществлял трансформацию 2-хлорбифенила. Таким образом, аэробные бактериальные культуры, выделенные из почв охраняемого ландшафта, обладают способностью окислять сложные ароматические соединения, опасные для окружающей среды.

Межмикробные взаимодействия в бактериально-грибковых ассоциациях

Марина Викторовна Николенко — 2024-11-05

Одним из факторов, способствующих росту заболеваемости микозами, является образование межмикробных ассоциаций с условно-патогенной микробиотой. Изменение баланса в таких сообществах может приводить к появлению других сопутствующих заболеваний. Влияние микроорганизмов друг на друга происходит посредством сигнальных молекул и экзометаболитов. Сложные бактериально-грибковые ассоциации возбудителей гнойно-воспалительных инфекций труднее поддаются антимикробной терапии и приводят к более тяжелому клиническому течению или летальному исходу. В данном обзоре рассмотрены особенности бактериально-грибковых взаимодействий Candida sрp., Aspergillus spp., Cryptococcus spр. По литературным данным, решающую роль в вирулентной активности грибов в бактериально-грибковых ассоциациях играет видовой состав ассоциантов, участвующих в развитии патологического процесса. Кроме того, необходимо учитывать количественное соотношение микроорганизмов, а также степень вирулентности грибов, которая значительно увеличивается под воздействием метаболитов бактерий-ассоциантов. Поэтому дальнейшее изучение грибково-бактериальных ассоциаций необходимо для понимания фундаментальных вопросов, связанных с эволюцией микробной вирулентности, устойчивости к противомикробным препаратам. Взаимодействия в исследуемых бактериально-грибковых ассоциациях очень динамичны и разнообразны. Характер взаимоотношений микроорганизмов влияет не только на выживание, но и на вирулентность микробных компонентов.

Выделение и характеристика штамма-деструктора дибутилфталата Rhodococcus sp. 5A-K4

Анна Александровна Пьянкова — 2024-11-05

Изучена способность бактериального штамма 5A-K4, выделенного из ризосферы растений бескильницы расставленной (Puccinellia distans (Jacq.) Parl.), произрастающих на территории промышленных разработок Верхнекамского месторождения солей (Пермский край), к росту на дибутилфталате (ДБФ) в качестве единственного источника углерода и энергии. Штамм 5A-K4 идентифицирован как представитель рода Rhodococcus. Анализ гена 16S рРНК исследуемого штамма показал наибольший уровень сходства (99.86%) с гомологичным геном R. erythropolis NBRC 15567^T. Штамм эффективно рос на ДБФ в качестве субстрата в присутствии до 30 г/л NaCl в среде культивирования. Показано, что Rhodococcus sp. 5A-K4 способен к росту на высоких концентрациях ДБФ (до 12 г/л). В геноме штамма выявлены гены dpeH и mpeH, продукты которых участвуют на начальных этапах разложения ДБФ. Нуклеотидные последовательности генов dpeH и mpeH гомологичны последовательностям генов α/β гидролаз штаммов – представителей классов Actinomycetes и Bacilli. На основании полученных данных предложен путь разложения ДБФ штаммом 5A-K4. Таким образом, ризосферный штамм-деструктор Rhodococcus sp. 5A-K4 может быть использован в качестве бактериального агента при разработке методов фиторемедиации почв, загрязненных фталатами.

Профили экспрессии микроРНК в лейкоцитах крови как маркеры тяжести расстройств аутистического спектра у детей

Анна Сергеевна Алексеева — 2024-11-05

Расстройства аутистического спектра (РАС) – это гетерогенная группа нарушений нейроразвития с неизвестной этиологией. Показано, что иммунная дисфункция может быть вовлечена в этиологию и патогенез аутизма. Одними из регуляторов взаимодействий нервной и иммунной систем выступают микроРНК, которые могут рассматриваться как ключевые игроки в патогенезе и биомаркеры для диагностики заболевания. В данной работе был проведен поиск взаимосвязи уровней лейкоцитарной экспрессии микроРНК: микроРНК-155, микроРНК-146а, микроРНК-124, микроРНК-21 и микроРНК-9, с концентрацией цитокинов в плазме крови у детей с РАС для выявления биологических маркеров заболевания и степени его тяжести. Установлено, что у детей с легким течением аутизма уровни экспрессии изученных микроРНК в лейкоцитах крови не отличались от аналогичных значений детей с нормотипичным развитием. В лейкоцитах детей с тяжелым течением расстройств аутистического спектра снижена экспрессия микроРНК-124 и микроРНК-146а по сравнению с нормотипичными детьми, а также микроРНК-146а – по сравнению с детьми с легким течением аутизма. В группе детей с легким течением аутизма выявлены две значимые положительные корреляции между микроРНК-9/IFNg и микроРНК-124/TNFa на фоне отрицательного взаимодействия между микроРНК-155 и TNFa. У детей с тяжелым течением расстройств аутистического спектра обнаружены четыре значимые отрицательные связи между микроРНК-9/IFNg; микроРНК-146а/IFNg; микроРНК-146а/IL-6 и микроРНК-155/IL-10. Уровень экспрессии микроРНК-146а в лейкоцитах меньше 0.0035 у.е. с 86.7% чувствительностью и 89.6% специфичностью может свидетельствовать о тяжелом течении аутизма у детей. Таким образом, у детей с тяжелым течением РАС нами выявлены нарушения в уровнях экспрессии важных негативных регуляторов воспаления и участников нейроиммунных взаимодействий – микроРНК-146а и микроРНК-124.

Полногеномный поиск ассоциаций однонуклеотидных полиморфизмов с шириной груди у овец Северокавказской мясо-шерстной породы

Роман Владимирович Зуев — 2024-11-05

Растущий в мире спрос на баранину ставит перед селекционерами задачу повышения мясной продуктивности пород овец. Она зависит от совокупного воздействия большого числа генов, влияющих на развитие мышечной ткани. Многие из них на данный момент ещё не описаны как гены-кандидаты продуктивных качеств, т.к. влияние генов может различаться в зависимости от породы и условий обитания животных. Одним из наиболее эффективных методов поиска таких генов является полногеномный поиск ассоциаций (GWAS). В статье представлены результаты GWAS для параметра «ширина груди», связанного с мясной продуктивностью у овец Северокавказской мясо-шерстной породы. Генотипирование животных проведено с использованием ДНК-биочипов Illumina Ovine Infinium HD BeadChip 600K. Контроль качества генотипирования и GWAS проведены с помощью программного обеспечения PLINK V.1.07. Визуализация и построение графиков выполнены с использованием пакета «QQman» на языке программирования «R». В результате удалось выявить 9 однонуклеотидных замен (SNP), показавших достоверную связь с изучаемым признаком фенотипа. Восемь замен локализованы в интронах белок-кодирующих генов, а замена rs417623542 – в экзоне. На этом основании нами предложено 5 генов-кандидатов, ассоциированных с изучаемым параметром: DPYD, FSHR, PRR16, SLC19A3 и BMPR1B. Гены DPYD и SLC19A3 играют важную роль в обмене веществ, гены FSHR, PRR16 и BMPR1B участвуют в регуляции роста клеток и клеточной дифференцировки. Последующие исследования должны быть направлены на изучение структуры данных генов для выявления механизма их влияния на параметры мясной продуктивности животных. SNP, выявленные в ходе исследования, могут использоваться как молекулярные маркеры при селекции овец.

Экспрессия транскрипционных факторов CBF (C-REPEAT BINDING FACTOR) у проростков ржи посевной (Secale cereale L.) при холодовом стрессе

Виктория Андреевна Печенкина — 2024-11-05

Рожь озимая является одной из важных продовольственных культур в мире. Благодаря своей высокой адаптивности, зимостойкости и способности давать урожай на низкоплодородных почвах, рожь озимая позволяет стабилизировать валовый сбор зерна. Для большинства культурных злаков основным фактором внешней среды, вызывающим стресс, является температура, особенно ее нижние значения в областях возделывания. Ответ на воздействие низких температур у растений формируется на клеточном уровне, путем активации экспрессии генов и факторов транскрипции, ответственных за устойчивость к холоду. Действие транскрипционных факторов из семейства CBF (C-repeat Binding Factor) в ответ на холодовый стресс является одним из путей активации адаптивной реакции ржи на холод. Целью данной работы являлось выявление уровня экспрессии генов семейства ScCBF (ScCBF1, ScCBF4, ScCBF14, ScCBF18) у проростков ржи посевной (Secale cereale L.) в условиях холодового стресса. Проростки S. cereale были разделены на четыре группы по продолжительности воздействия холодового стресса (в течение 1, 6, 12, 24 ч.). Одна из групп (контрольная) не подвергалась холодовому стрессу. РНК проростков разных групп воздействия холодовым стрессом были проанализированы методом ПЦР в реальном времени. В результате исследования показано, что уровни экспрессии генов ScCBF1, ScCBF4, ScCBF14 и ScCBF18 в разной степени изменяются в ответ на воздействие низкой положительной температуры. Наибольший уровень нормализованной экспрессии генов ScCBF1 и ScCBF14 наблюдался при воздействии холодовым стрессом в течение 6 ч. Наибольший уровень гена ScCBF4, его нормализованной экспрессии наблюдался при воздействии холодовым стрессом в течение 24 ч. Уровень нормализованной экспрессии гена ScCBF18 достигал пика при воздействии стрессом в течение 12 ч.