Variability of morphological features and nuclear DNA content in haploids and doubled haploids of androgenic callus lines of rice (<I>Oryza sativa</I> L.)

The work is relevant for understanding evolutionary processes in plant species. Twelve callus lines with multiple regeneration of haploids and doubled haploids were obtained in F1 hybrids of Oryza sativa L. through in vitro androgenesis. Intracallus variability of the morphological features of haploids was often accompanied by a decrease in the values of morphological features with an increase in the serial number (p &lt; 0.05). The number of panicles on a plant and the number of flowers on a panicle on two callus lines in the second or third group were increased. No variability was detected in five callus lines, i.e., such a phenomenon was not a rule. The nuclear DNA content of doubled haploids in four groups of the same callus line was 1.03– 1.09 pg, and for haploids it was 0.53–0.58 pg. Intracallus variability of nuclear DNA content was detected between groups of haploids of the same line and among doubled haploids of the same line. Significant differences were found between the haploids of one callus line and the three other callus lines of the Sadko × Kuboyar hybrid towards an increase of nuclear DNA content (p &lt; 0.0015). The theoretical possibility of the appearance of intraspecific variability among plants with a small number of chromosomes is considered. A scheme of genomic reorganization is proposed for such species: initial plant (2n) → aneuhaploid plants (n + 1) → megasporogenesis and microsporogenesis of the 0-n type, formation of fertile pollen (n + 1) → diploid plant (2n + 2). Aneuhaploid evolution explains the intraspecific variability of chromosome numbers among plant species with low ploidy. Aneuploid technologies can help in the artificial formation of new polyploid crops, and rice is given a primary role

Методика инвентаризации приледниковых озер архипелага Шпицберген

The paper discusses periglacial lakes, which were formed after the Little Ice Age due to the reduction of Spitzbergen (Svalbard) glaciation. A method for inventorying the periglacial lakes in Spitzbergen (Svalbard) is proposed based on the Norwegian Polar Institute cartographic materials and remote sensing methods. Such lakes have been formed due to deglaciation in Svalbard since the beginning of the 20th century after the Little Ice Age. Three morphological features of the periglacial lake were used as selection criteria: the lake is in contact with the glacier, the lake is located within the terminal moraine or borders on it, each of which is sufficient.As a result of the inventory, 705 periglacial lakes have been found in Spitzbergen (Svalbard). The largest number of lakes is located in the northeastern part of the archipelago, where the relief is poorly dissected. The largest clusters of lakes are found on the moraines of mountain-valley glaciers located on the warmer western coasts. The periglacial lakes were divided into 5 types: glacier-dammed lakes (19 %), lakes in contact with the glacier front (30 %), thermokarst lakes on the moraine (27 %), moraine-dammed lakes (15 %) and lakes in contact with the terminal moraine (9 %). The most numerous were periglacial lakes adjoining the glacier (about 50 %). Their total area is 162 km2 and accounts for 87 % of the total area of all periglacial lakes. The other half of the lakes have formed shores, and their transformation is likely to be much slower in the future. The quantitative ratio of lake types testifies to the active phase of the process of lake expansion in the archipelago. This ratio of lakes by groups can be a clear indicator of climate change in the archipelago.На основе картографических материалов Норвежского полярного института предложена методика поиска и инвентаризации приледниковых озер архипелага Шпицберген. Их формирование обусловлено дегляциацией, продолжающейся с начала ХХ в. Инвентаризация приледниковых озер архипелага позволяет фиксировать их текущие морфометрические характеристики для исследования климатических изменений в будущем.По состоянию на 2008–2012 гг. на архипелаге выявлено 705 приледниковых озер. Их распространение охватывает все области архипелага, где отмечено отступание ледников. В юго-западной (ЮЗ) и северо-западной (СЗ) частях архипелага в области горного оледенения большинство приледниковых озер сгруппировано на моренах горно-долинных ледников близ побережья. В восточной (В) части архипелага приледниковые озера рассредоточены вдоль границ покровного оледенения, и большинство из них имеют контакт с ледником. Согласно предложенным признакам местоположения и условию подпруживания ледником или мореной, было выделено 5 типов озер. Описание типов и средние характеристики приледниковых озер представлены для трех климатических районов Шпицбергена (В, СЗ, ЮЗ). Практически равное количество озер с формирующимися (ледяными) и уже сформированными берегами указывает на активную фазу процесса распространения и увеличения площади приледниковых озер на архипелаге

ЭКОЛОГО-БИОЛОГИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ ЦИРКУЛЯЦИИ ОПИСТОРХИД В УСЛОВИЯХ ВОРОНЕЖСКОЙ ОБЛАСТИ

Objective of research: a study on the ecological and biological features of circulation of opisthorchiasis in conditions of Upper Don river (Voronezh region) based on retrospective and modern original materials. Materials and methods: wild carnivores (fox, stone marten, pine marten, American mink), and domestic carnivores (dog and cat) were examined by the method of full helminthological autopsy. Cyprinid fish have been investigated by compression method. The number of Opisthorchis metacercaria in fish muscles were calculated to determine the number values. Taxonomic studies were carried out using the field guides. Processing of whole-mount and terminal preparations from larval and adult trematodes was conducted by standard and laboratory-developed methods. The index of abundance, intensity and extensity of infection were used to evaluate the qualitative and quantitative characteristics of infestation and the prevalence of larval and adult opisthorchids in hosts. Results and discussion: 4 types of opisthorchids were registered in Voronezh region: Opisthorchis felineus, Pseudamphistomum truncatum, Metorchis bilis and M. xanthosomus. It was determined that first of all the opisthorchiasis foci occur at small rivers. Opisthorchis marites were found in 5 types of mammals in natural ecosystems of Voronezh region. Domestic cats play a key role in circulation of opisthorchiasis in anthropogenic ecosystems of Voronezh region. The evaluation of infestation of cyprinid fish with Opisthorchis metacercariae was presented. It was found that with respect to invasion and accumulation of Opisthorchis metacercariae there are 3 dominant types of cyprinid fish: roach, redfin and bleak leading.Цель исследования – изучение эколого-биологических особенностей циркуляции описторхоза в условиях бассейна Верхнего Дона (Воронежская область) на основе ретроспективных и современных оригинальных материалов. Материалы и методы. Методом полного гельминтологического вскрытия исследованы хищные млекопитающие – лисица, куница каменная, куница лесная, норка американская и домашние плотоядные – собака и кошка. Рыбу карповых пород исследовали компрессорным методом. Для определения показателей численности подсчитывали число метацеркарий описторхид в мышцах рыб. Таксономические исследования проводили по определителям. Изготовление тотальных и временных препаратов из личинок и взрослых форм трематод проводили по разработанным и общепринятым методикам. Для оценки качественных и количественных показателей зараженности и распределения личинок и взрослых форм описторхид в хозяевах использовали индекс обилия, интенсивность и экстенсивность инвазии. Результаты и обсуждение. На территории Воронежской области зарегистрировано 4 вида описторхид: Opisthorchis felineus, Pseudamphistomum truncatum, Metorchis bilis и M. xanthosomus. Показано, что очаги описторхидозов в условиях исследуемой территории приурочены в первую очередь к малым рекам. Мариты описторхид в природных экосистемах Воронежской области зарегистрированы у 5 видов млекопитающих. В антропогенных экосистемах Воронежской области ведущую роль в циркуляции описторхидозов играет домашняя кошка. Проведена оценка зараженности карповых рыб метацеркариями описторхид. Показано, что доминантами с точки зрения зараженности и накопления метацеркарий описторхид являются 3 вида карповых рыб: плотва, красноперка и уклейка

О формировании новых приледниковых озёр в бассейне залива Грёнфьорд (Шпицберген) в 1938–2010 гг.

Based on remote sensing and field methods, the state of the glacial lakes located in the Grønfjord Bay basin, Svalbard, was assessed for 2008–2010. New lakes were formed due to the retreat of the mountain-valley glaciers of the Nordenskiöld Land and the formation of moraine-ridge topography. According to the 2008–2010 aerial survey data, 111 glacial lakes were identified in the basin area. Most of the new lakes were formed on the moraines of the large mountain-valley glaciers Vestre and Austre Grønfjordbreen, Brydebreen, Skavlefjellbreen, and Tungebreen. The total area of the glacial lakes is 2.047±0.001 km², 84% of their total area belongs to the two largest lakes Bretjørna and Stemmevatnet. The rest of the lakes in the territory are small, from 20 to 330 m in length, and shallow. The estimation of the volume of water in the lakes was based on field measurements of the depths of 26 lakes and the correlation found. The total volume of water is 24.1 million m³, which is comparable with the value of annual glacial runoff in the basin.С помощью картографического сервиса Норвежского полярного института (toposvalbard) получены данные об озёрах в бассейне залива Грёнфьорд. Всего на водосборе на 2008–2010 гг. обнаружено 134 озера, среди них 111 – новые приледниковые озёра, которые образовались в связи с сокращением ледников с начала ХХ в. Подавляющее большинство приледниковых озёр появилось на территории морен крупных горно-долинных ледников – Западный и Восточный Грёнфьорд, Тунге и Скавле. Оценены суммарная площадь, объём озёр на водосборе и плотность распределения приледниковых озёр на площади морен. С 1938 до 2010 г. суммарная площадь всех озёр увеличилась в 4 раза

Исследование ледникового стока рек в бассейне залива Грён-фьорд (Западный Шпицберген)

The melting of glaciers in the Arctic archipelagoes provides glacier runoff, which must be considered when assessing river flow. Glacial runoff, as a component of the total river flow, directly affects the thermal and ice conditions of the bays, the productivity and species composition of the marine biota. Also, this process is broadly related to the livelihoods of the Arctic villages. Furthermore, it acts as the important factor for the development of transport and tourism. Melted water of Svalbard glaciers is a significant contribution in total runoff of the local rivers. The issue of this study is to assess this contribution. Grønfjord Bay was selected for assessment because of the fact of regular measurements of water discharge in the river estuaries from June to October. Among 7 rivers flowing into the bay, 6 have glacial runoff. Despite the fact that only small mountain glaciers are common in this area, its melting largely determines the water regime of the rivers. The value of the glacier runoff in Grønfjord Bay was calculated based on an estimation of the glaciers melting by average summer air temperature in 2017 and 2018. Comparison of the amount of glacial and total flow was carried out on the rivers flowing into the Grønfjord Bay.The comparative analysis of the glacial and total river flows size along the 6 rivers of the Grønfjord Bay: Grøndalselva, Grønfjorddalselva, Bretjørna, Aldegonda, Brydebekken, Vasstakelva showed significant differences in the glacier runoff content depending on the area of glaciation in the catchment of rivers. The content of glacial runoff in the total freshwater discharge by rivers into the bay in 2017 and 2018 vary from 20 to 90 %. The largest glacier runoff is observed on the Bretjørna river — 90 %, the Grøndalselva, Brydebekken and Vasstakelva have the smallest glacier runoff — 20 %. The average total glacial runoff of the rivers varied from 41 to 53 % of the total discharge of the rivers of the gulf.Таяние ледников на территории арктических архипелагов обеспечивает ледниковый сток, который необходимо учитывать при оценке речного стока. Целью данной работы является оценка доли ледникового стока в общем стоке рек, впадающих в залив Грён-фьорд. Для расчета количества стока ледников были использованы данные о средней летней температуре воздуха в 2017 и 2018 гг. Сравнение количества ледникового и общего стока было проведено на реках, впадающих в залив Грён-фьорд, где регулярно измеряется расход воды в устьях рек с июня по октябрь. Сравнительный анализ размеров ледниковых и суммарных речных потоков по шести рекам залива Грён-фьорд: Грён, Грён-фьорд, Брехьёрна, Альдегонда, Брюде, Васстак — показал существенные различия в доле ледникового стока в зависимости от площади оледенения в водосборах рек. Доля ледникового стока в общем объеме стока пресной воды реками в залив в 2017 и 2018 гг. колебалась от 20 до 90 %. Средний суммарный ледниковый сток рек колебался от 41 до 53 % от общего стока рек залива

ГЕЛЬМИНТЫ ДИКИХ ПЛОТОЯДНЫХ ВОРОНЕЖСКОЙ ОБЛАСТИ: ЭКОЛОГО-ФАУНИСТИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ

Fauna of helminthes of wild carnivorous in Voronezh region is presented by 33 species, including 6 species - Trematoda, 9 - Cestoda, 17 - Nematoda. The highest rates of specific variety of helminths are noted at fox - 24 species. Two species of cestodes - Echinococcus multilocularis and Taenia krabbei and five species of nematodes - Dirofilaria immitis, D. repens, Ascaris columnaris, Stron- gyloides martis and Eucoleus paranalis are registered in Voronezh region for the first timeСовременная гельминтофауна диких плотоядных на территории Воронежской области представлена 33 видами паразитических червей, в т. ч. 6 видов - трематоды, 9 - цестоды, 17 - нематоды. Наиболее вы- сокие показатели видового разнообразия гельминтов отмечены у лисицы - 24 вида. Впервые на исследуемой территории зарегистрированы два вида цестод - Echinococcusmultilocularis и Taenia krabbei и пять ви- дов нематод - Dirofilariaimmitis, D. repens, Ascariscolumnaris, Strongyloides martis и Eucoleus paranali

Внутренняя дренажная сеть и характеристики подледникового стока ледника Альдегонда (о. Западный Шпицберген)

The polythermal Aldegondabreen is one of the most widely studied glaciers of the Nordenskjöld Land (Svalbard). However, the structure of its internal drainage network remains poorly understood. In order to determine the position and hydro-chemical characteristics of the surface and internal drainage channels of the glacier complex studies were carried out including ground penetrating radar (GPR) measurements and hydrological surveys. The GPR profiling performed in 2018–2020 identified four channels of internal drainage network, two of which are found along the northern side of the glacier in the area of cold ice and are subglacial. The other two are located in the area of temperate ice along the southern side of the glacier and are englacial, stretching at the cold-temperate surface. At the outlet grotto, the subglacial waters have a bicarbonate-calcium composition and low salinity (electrical conductivity 30–40 μS/cm), inherited from the surface meltwater streams that enter the moulins in the upper part of the glacier. No noticeable increase in mineralization occurs during the movement of the flow along the glacier bed. The englacial channels’ waters at the outlet grotto have the same bicarbonate-calcium composition but a higher salinity (electrical conductivity 100 μS/cm), which we attribute to the filtration through the rocks of the riegel near the Aldegonda terminus, or, alternatively, to the influx of the groundwater at the same spot. Measuring the hydrochemistry of the Aldegonda river tributaries both on the glacier’s surface, at the grottos and on the moraine in the valley made it possible to identify the zone of enrichment of the main volume of the low-mineralization glacial meltwater of bicarbonate-calcium composition by the high-mineralization (electrical conductivity up to 760 μS/cm) groundwater of sulphate-calcium composition coming from the springs on the riegel in front of the glacier’s terminus in the central part of the Aldegonda Valley. Presumably, the springs are fed by the deep filtration of melted glacial waters along the Aldegonda subglacial talik.С целью определения положения и гидрохимических характеристик поверхностных и внутренних дренажных каналов ледника были выполнены комплексные исследования, включавшие детальное георадиолокационное профилирование и гидрологическую съемку. Проанализированы материалы предшествующих работ по изучению дренажной сети и подледникового стока. По данным георадиолокации сделаны выводы о строении внутренней дренажной сети ледника, согласно которым выделены основные каналы движения талых вод: 2 подледниковых в области холодного льда и 2 внутриледниковых вблизи области теплого льда. Выдвинуты и обоснованы предположения об области питания внутриледниковых каналов в верховьях ледника и их дренировании в местах переуглублений. Показано изменение электропроводности и гидрохимического состава подледниковых выходов и реки Альдегонды на всем ее протяжении. Выявлена зона обогащения слабоминерализованных талых ледниковых вод гидрокарбонатно-кальциевого состава сильноминерализованными подземными водами сульфатно-кальциевого состава, поступающими из источников на ригеле перед фронтом ледника в центральной части долины реки Альдегонды

Физиологические аспекты энтерогепатической циркуляции желчных кислот в контексте определения механизмов возникновения и развития патологий гепатобилиарной системы

Enterohepatic circulation of bile acids is a highly regulated process of secretion of these compounds, intestinal reabsorption and reverse transport to the liver. Violation of this process has significant consequences for the homeostasis of the gastrointestinal tract, liver and the whole organism. This process is tightly controlled by regulatory enzymatic reactions with negative feedback, which leads to the maintenance of a pool and adequate homeostasis of bile acids. The main purpose of this article is to consider the mechanism of enterohepatic circulation of bile acids and evaluate their role both in the formation of pathologies of the hepatobiliary system of various origins, and as a predictor of such processes. We searched for original studies in the scientific databases PubMed, Elsevier Science (Scopus) and Clarivate Analytics (Web of Science) over the past 20 years to identify the features of the above processes, after which a formalized content analysis of the found publications was carried out. Theoretically, every factor that disrupts the enterohepatic circulation leads to pathologies of the hepatobiliary system. However, there are still many unknown aspects when it comes to the regulation of bile acid homeostasis in the enterohepatic circulation. In the last few decades, it is believed that the most important prerequisites for the occurrence of hepatopathy are hypersecretion of bile cholesterol and supersaturation of bile with it. An equally important problem is the change in the pool of bile acids, since its various representatives differ both in chemical activity and in the mechanism of action (from cytotoxicity to cytoprotection).Энтерогепатическая циркуляция жёлчных кислот представляет собой строго регулируемый процесс секреции данных соединений, кишечной реабсорбции и обратного транспорта в печень. Нарушение этого процесса имеет значительные последствия для гомеостаза желудочно-кишечного тракта, печени и всего организма. Данный процесс жёстко контролируется регуляторными ферментативными реакциями с отрицательной обратной связью, что приводит к поддержанию пула и адекватного гомеостаза жёлчных кислот. Основная цель данной статьи – рассмотреть механизм энтерогепатической циркуляции жёлчных кислот и оценить их роль как в формировании патологий гепатобилиарной системы различного генеза, так и в качестве предиктора подобных процессов. Нами был проведён поиск оригинальных исследований в научных базах PubMed, Elsevier Science (Scopus) и Clarivate Analytics (Web of Science) за последние 20 лет для выявления особенностей протекания вышеописанных процессов, после чего был проведён формализованный контент-анализ найденных публикаций. Теоретически каждый фактор, нарушающий энтерогепатическую циркуляцию, приводит к патологиям гепатобилиарной системы. Тем не менее все еще остается много неизвестных аспектов, когда речь идет о регуляции гомеостаза жёлчных кислот в энтерогепатическом кровообращении. В последние несколько десятилетий считается, что наиболее важными предпосылками возникновения гепатопатий являются гиперсекреция жёлчного холестерина и перенасыщение им желчи. Не менее важной проблемой является изменение пула жёлчных кислот, так как разные его представители различаются как по химической активности, так и механизмом действия (от цитотоксичности до цитопротекции)

Лёд и снег озера Стемме (о. Западный Шпицберген) зимой 2019/20 г.

The results of observations and modeling of the formation of the snow-ice cover of Lake Stemme (West Svalbard Island) in winter 2019/20 are presented. The main information was obtained by two radar (GPR) survey, performed on the floating ice of the Lake on March 12 and April 22 of 2020. Authors believe that probably these observations were the first ones on the Lake. The use of the radar made it possible to obtain data on the dynamics of the thickness of the layers of snow and ice cover, the so-called “snow ice” which is formed when the boundary between snow and ice was submerged under water. During the time between records, the thickness of the last “snow ice” increased two to three times, i.e., from units to the first tens of cm, and it spread to the entire deep-water part of the Lake area. In addition, analysis of high-precision positioning of the radar records revealed a significant deflection in the ice surface in the central part of the Lake under the influence of snow load and the decreasing level of the reservoir. The calculations of the thermodynamics of the floating ice cover have shown that its thickening occurs as a result of the processes of congelation and isostatic ice formation, replacing each other at its lower and upper boundaries, respectively. At the same time, the formation of “snow ice” violates the characteristic feature of decreasing of ice thickness with growth of the snow thickness, which significantly influences on the thermal and mass balance of the Lake snow-ice cover. Results of calculations of the ice cover deformation did show that it takes place not only due to the elastic, but also to the viscous properties of ice, and it is concentrated in a narrow coastal zone. The maximum radial stress is reached at a distance of several meters from the shore, where a circular crack parallel to the shoreline is formed. Such a crack is formed at all ice thicknesses at about the same distance from the shore.Представлены и проанализированы результаты комплексных наблюдений снежно-ледяного покрова оз. Стемме (о. Западный Шпицберген) зимой 2019/20 г. Полевые данные дополнены результатами моделирования, описывающими особенности его нарастания и деформации