Integrative Comparative Analyses of Transcript and Metabolite Profiles from Pepper and Tomato Ripening and Development Stages Uncovers Species-Specific Patterns of Network Regulatory Behavior

Integrative comparative analyses of transcript and metabolite levels from climacteric and nonclimacteric fruits can be employed to unravel the similarities and differences of the underlying regulatory processes. To this end, we conducted combined gas chromatography-mass spectrometry and heterologous microarray hybridization assays in tomato (Solanum lycopersicum; climacteric) and pepper (Capsicum chilense; nonclimacteric) fruits across development and ripening. Computational methods from multivariate and network-based analyses successfully revealed the difference between the covariance structures of the integrated data sets. Moreover, our results suggest that both fruits have similar ethylene-mediated signaling components; however, their regulation is different and may reflect altered ethylene sensitivity or regulators other than ethylene in pepper. Genes involved in ethylene biosynthesis were not induced in pepper fruits. Nevertheless, genes downstream of ethylene perception such as cell wall metabolism genes, carotenoid biosynthesis genes, and the never-ripe receptor were clearly induced in pepper as in tomato fruit. While signaling sensitivity or actual signals may differ between climacteric and nonclimacteric fruit, the evidence described here suggests that activation of a common set of ripening genes influences metabolic traits. Also, a coordinate regulation of transcripts and the accumulation of key organic acids, including malate, citrate, dehydroascorbate, and threonate, in pepper fruit were observed. Therefore, the integrated analysis allows us to uncover additional information for the comprehensive understanding of biological events relevant to metabolic regulation during climacteric and nonclimacteric fruit development

Корекція стану системи антиоксидантного захисту організму птиці за отруєння Дерозалом

In fact, Free radical oxidation is one of the required factors of homeostasis as far as the active forms of oxygen, which have unpaired electron, perform useful functions, they are necessary intermediaries of numerous processes of normal cells’ functioning such as biosynthesis of prostaglandins and leukotriene as well as other biologically active substances. Also, they take part in pathological processes such as: inflammation, fever and others. Free radical oxidation is the process of direct oxygen transferring to the substrate forming peroxide, ketones, aldehydes, etc. Some amino acids, proteins, water and carbohydrates prone to the processes of peroxidation, but crucial place is granted to lipids at the expanse of fatty acids which are included to their composition. The article highlights the information concerning the analysis of the state of antioxidant system of hens in the process of feeding them with subtoxic doses of fungicide of Derosal (BAYER, Germany) (0.1 LD50 for a fowl, 900 mg/kg of the body mass) which active ingredient is benzimidazole carbamate (carbendazim, BMC). It presents the changes of these indicators in the process of using pharmacological and natural antioxidants. The analysis has figured out that giving Derosal to the hens without corrections (II group) has been followed with the activation of the process of lipids’ peroxidation (POL) in the blood plasma, that is followed with the increase of concentration of primary and secondary lipoperoxidation products – diene conjugates (DC) and TBA-active products on the average up to 21.0–25.0 %, catalase activity – up to 38.5 % and decrease of superoxide dismutase activity (SOD) up to 21.8 % and АОА – up to 17.8 %, that shows the adverse effects of pesticides on the system of antioxidant protection of the organism. In the fowls’ groups III, IV and V the adding of antioxidant E-selenium, ascorbic acid and thermally untreated buckwheat seeds as the source of  quercetins and anthocyanins has led to the induction of antioxidant resources that is shown by the decrease in comparison with the control of content of diene conjugates, malonic dialdehyde and catalase (in average up to 13.6–33.6–18.0 % accordingly) and compensatory strengthening of superoxide dismutase activity and general activity of antioxidant (АОА) on the average up to 44.9–72.1–76.5 % and 15.3–13.4–21.7 % accordingly. In comparison with group II the activity of catalase has been lower as well as the activity of superoxide dismutase has been higher in all the groups almost in 1.5–2 times (Р ≤ 0.001).Вільнорадикальне окиснення в нормі є одним із необхідних факторів гомеостазу, оскільки активні форми кисню, що мають неспарений електрон, виконують корисні функції, вони є необхідними посередниками багатьох процесів нормального функціонування клітин, таких як біосинтез простагландинів, лейкотрієнів та інших біологічно активних речовин, а також беруть участь у патологічних процесах, таких як запалення, гарячка та ін. ВРО є процесом безпосереднього переносу кисню на субстрат з утворенням перекисів, кетонів, альдегідів тощо. До процесів пероксидного окиснення схильні деякі амінокислоти, білки, вода, вуглеводи, але в організмі вирішальне значення мають ліпіди за рахунок ненасичених жирних кислот, що входять до їх складу. У статті наведені дані щодо дослідження стану антиоксидантної системи курей за згодовування їм субтоксичних доз фунгіциду Дерозалу (BAYER, Німеччина) (0,1 ЛД50 для птиці, 900 мг/кг маси тіла), активним інгредієнтом якого є бензімідазолкарбамат (карбендазим, БМК), а також зміни цих показників за застосування фармакологічних та натуральних антиоксидантів. Дослідженнями встановлено, що задавання курям Дерозалу без коректантів (II група) супроводжувалось активацією в плазмі крові процесів пероксидного окиснення ліпідів (ПОЛ) з підвищенням концентрації первинних і кінцевих продуктів ліпопероксидації – дієнових кон’югатів (ДК) і ТБК-активних продуктів у середньому на 21,0–25,0 %, активності каталази – на 38,5% та зниженням активності супероксиддисмутази (СОД) на 21,8 % і АОА – на 17,8 %, що свідчить про несприятливий вплив пестициду на систему антиоксидантного захисту організму. У III, IV і V групах птиці додавання антиоксидантів Е-селену, аскорбінової кислоти і термічно необробленого насіння гречки як джерела кверцетину і антоціанів приводило до індукції антиокиснювальних ресурсів, про що свідчить зниження порівняно з контролем вмісту дієнових кон’югатів, ТБК-активних продуктів та активності каталази (у середньому на 13,6–33,6–18,0 % відповідно) та компенсаторне підсилення активності супероксиддисмутази і загальної антиоксидантної активності (АОА) у середньому на 44,9–72,1–76,5 % та 15,3–13,4–21,7 % відповідно. Порівняно з показниками ІІ групи активність каталази була нижчою, а активність СОД – вищою в усіх групах майже у 1,5–2 рази (Р ≤ 0,001)

Association mapping of malting quality traits in UK spring and winter barley cultivar collections

Key Message: Historical malting quality data was collated from UK national and recommended list trial data and used in a GWAS. 25 QTL were identified, with the majority from spring barley cultivar sets. Abstract: In Europe, the most economically significant use of barley is the production of malt for use in the brewing and distilling industries. As such, selection for traits related to malting quality is of great commercial interest. In order to study the genetic basis of variation for malting quality traits in UK cultivars, a historical set of trial data was collated from national and recommended list trials from the period 1988 to 2016. This data was used to estimate variety means for 20 quality related traits in 451 spring barley cultivars, and 407 winter cultivars. Genotypes for these cultivars were generated using iSelect 9k and 50k genotyping platforms, and a genome wide association scan performed to identify malting quality quantitative trait loci (QTL). 24 QTL were identified in spring barley cultivars, and 2 from the winter set. A number of these correspond to known malting quality related genes but the remainder represents novel genetic variation that is accessible to breeders for the genetic improvement of new cultivars.Mark E. Looseley, Luke Ramsay, Hazel Bull, J. Stuart Swanston, Paul D. Shaw, Malcolm Macaulay, Allan Booth, Joanne R. Russell, Robbie Waugh, on behalf of the IMPROMALT Consortium, William T.B. Thoma

Етологія і зоопсихологія в системі підготовки лікаря ветеринарної медицини

The authors have analyzed and summarized data sources regarding the necessary teaching of ethology and zoopsychology for students of the faculties of veterinary medicine. Ethology and zoopsychology is a compulsory subject for almost all educational institutions of this profile in Europe and the USA. In Ukraine these subjects are constant at the studying programs of the psychology faculties of the different universities, which prepare the specialists of reworking agrifood, the specialists of horse breeding, the felinologiests and others, but these ones are not consist a part of the preparing programs for the vet medicine students. Nevertheless, for a treatment and prevention it needs to understand the animal behavior features of and to might find out the approaches, to use humane methods without any animal damages and suffering. Ethology it is science, which studies the animal behavior from the biology side but Zoopsichology is close to both biological and psychological sciences and investigate not only natural behavior, but also the animal psyche. Therefore, until today there is a lot of unknown and obscure things into natural behavioral processes so the new explorations raise the curtain over the issues to understand animal and find access to its. It is only conditionally might be dividing the biological and psychological aspects of behavior because of it is impossible to connect they together without take into consideration the psyche factors. The animal psyche is necessary component of the ontho- and phylogenesis which is regulates the relationships between an organism and the environment. The tasks of Zoopsychology are studying of the formation of the psyche processes in animal during the ontogenesis, an origin of the psyche and its development, but Ethology tasks are – the stages of the ontho- and phylogenetical development of the behavior, determine its importance as a development factor, studying of the individual or population adaptation of the animals. The main respect comes to species-specific (instinctive) components of behavior. Ethological analysis is based on the study of biological methods of holistic behavioral act. Particular attention is paid to biological (etological) mechanisms of behavioral acts, the relationship between species and other taxa of animals on these grounds. Ethology studies the changes of the animal behavior in comparison with norms during emergency too. Its achievements are used in animal husbandry and other sectors of the economy, as well as in the development of scientific bases for keeping animals in captivity.У даній статті авторами проаналізовано і узагальнено літературні дані щодо необхідності викладання студентам факультетів ветеринарної медицини навчальної дисципліни “Етологія з основами зоопсихології”. Етологія і зоопсихологія є обов’язковими предметами майже в усіх навчальних закладах цього профілю Європи і Сполучених Штатів Америки. В Україні ці науки є обов’язковими в програмі навчання на факультетах психології різних університетів, для підготовки спеціалістів-технологів переробки продуктів тваринництва, кінологів, фелінологів та інших, але в програму підготовки лікарів ветеринарної медицини не входять, тимчасом як для цих спеціалістів вони конче необхідні, оскільки тварини не можуть вербально повідомити про свої проблеми і потреби, а для лікування і профілактики захворювань потрібно розуміти особливості їхньої поведінки і вміти знайти до них підхід, а також застосовувати гуманні методи, щоб не нанести тварині шкоди і страждань. Етологія – наука, яка вивчає поведінку тварини з біологічного боку, а зоопсихологія є суміжною для біологічної та психологічної наук дисципліною і досліджує не тільки поведінку тварин, а й їхню психіку. Оскільки до нинішнього часу є ще дуже багато невивченого і незрозумілого в складних природних процесах поведінки, нові сучасні дослідження підіймають завісу над питаннями, як зрозуміти тварину і знайти до неї підхід. Біологічні та психічні аспекти поведінки тварин можна розділити лише умовно, адже без урахування психічних факторів неможливо охопити всі її аспекти. Психіка тварин – необхідний компонент онто- і філогенезу, який регулює відносини організму з середовищем. Завданням зоопсихології є вивчення формування психічних процесів у тварин в онтогенезі, походження психіки та її розвитку в процесі еволюції, а етології – етапи філо- і онтогенетичного розвитку поведінки, виявлення значення її як чинника еволюції, індивідуальної і популяційної адаптації тварин. Основна увага приділяється видотиповим (інстинктивним) компонентам поведінки. Етологічний аналіз ґрунтується на дослідженні біологічними методами цілісного поведінкового акту. Особлива увага приділяється біологічним (екологічним) механізмам поведінкових актів, зв'язку між видами та іншими таксонами тварин за цими ознаками. Етологія вивчає також відхилення поведінки тварин від норми в екстремальних ситуаціях. Її досягнення знаходять застосування в тваринництві та інших галузях народного господарства, а також при розробці наукових основ утримання тварин в невол

Proteomic analysis during capsicum ripening reveals differential expression of ACC oxidase isoform 4 and other candidates

Capsicum (Capsicum annuum L.) is categorised as a non-climacteric fruit that exhibits limited ethylene production during ripening and the molecular mechanisms associated with this process are poorly understood. A proteomic approach was used to identify the differentially expressed proteins during various ripening stages (Green (G), Breaker Red 1 (BR1) and Light Red (LR)) and the genes associated with their synthesis. From 2D gel electrophoresis (2DGE), seven protein spots were identified as selectively present either in G or BR1 and are involved in carbon metabolism, colour and fruit development, protein synthesis and chaperones or biosynthesis of amino acids and polyamines. One candidate of interest, 1-aminocyclopropane-1-carboxylic acid (ACC) oxidase (ACO) is known to be involved in ethylene biosynthesis and was only present in BR1 and is related to the tomato ACO isoform 4 (LeACO4) and hence named CaACO4. CaACO4 RNA expression as well as total ACO protein expression in multiple stages of ripening (G, Breaker (B), BR1, Breaker Red 2 (BR2), LR and Deep Red (DR)) corresponded to the 2DGE protein spot abundance in breaker stages. Our findings highlight the involvement of the ethylene pathway in non-climacteric fruit ripening.Wan M. Aizat, Jason A. Able, James C. R. Stangoulis and Amanda J. Abl