Институт органического сельского хозяйства исследует эндофитные бактерии

 Институт органического сельского хозяйства исследует эндофитные бактерии

«Если не можешь победить врага – объединись с ним», сказал Сунь Цзы, китайский полководец в 6 веке до н.э. Многие полагают, что все организмы в природе борются между собой за ресурсы. Однако, на самом деле, естественный отбор включает в себя не только конкуренцию и антагонизм, но и симбиотические взаимоотношения. Современные биотехнологии в сельском хозяйстве нацелены на использование этих связей для решения целого ряда производственных задач – защиты от заболеваний, повышения иммунитета растений, увеличения урожайности.

Именно такую научную задачу ставит рабочая группа по направлению «Микробиология» Научного Совета Института органического сельского хозяйства. В 2017 году ученые создадут первые биопрепараты на основе эндофитных штаммов бактерий. Испытания пройдут на опытном поле Института, расположенном в этнографическом парке «Этномир».

Зеленые технологии – это инновации, в основе которых лежат принципы устойчивого развития и повторного использования ресурсов. Устойчивое развитие в сельском хозяйстве предполагает использование максимально приближенных к природным механизмов самоподдержания агроэкосистемы.

В процессе искусственного отбора и применения интенсивных современных технологий человек добился высокой продуктивности сельскохозяйственных растений. Но это привело к загрязнению окружающей среды, снижению биоразнообразия и, как следствие, утере устойчивости экосистем. Наступило время внести в управление агроэкосистемы новые принципы: восстановление баланса между количеством и качеством продукции, обеспечения роста, сопровождаемого экономных расходом ресурсов и энергии, применение природосберегающих технологий. Как это сделать – подсказывает сама природа.  

Каждый организм находится в тесной симбиотической связи со множеством микроорганизмов. Это никого не удивляет, когда мы берем в качестве примера человека. Всем известно, что микрофлора кишечника играет важную роль в поддержании нашего здоровья. Бактерии способны не только участвовать в переваривании пищи, но и продуцировать витамины и другие физиологически важные вещества. Однако в отношении растений экологическая роль такого микробиома долгое время была не ясна. Теперь мы знаем, что внутренние обитатели растений – эндофитные бактерии способны участвовать в поддержании иммунитета растений, синтезе фитогормонов, защите растения от стрессов. Только бактерии способны к азотфиксации, многие симбиотические и ассоциативные грибы облегчают усвоение растениями труднодоступных фосфорных соединений. Всем известна роль микроорганизмов в деструкции остаточных количеств пестицидов и других ксенобиотиков, загрязняющих почву. Эндофиты могут утилизировать органические пестициды внутри растительных тканей и обеспечивать таким образом экологическую безопасность растительной продукции для человека. Биоэкстракцию тяжелых металлов из загрязненных почв растения тоже осуществляют с помощью бактерий, что может быть использовано для фиторемедиации.

Сейчас интерес к эндофитным бактериям возрос многократно. Многие фармацевтические компании в мире вкладывают значительные инвестиции в фундаментальные исследования взаимоотношений эндофитных бактерий, потому что они обладают свойствами синтеза уникальных соединений, находящих применение в медицине, фармакологии, косметологии, биотехнологии. Кстати, именно бактериям мы обязаны широкой палитрой вкуса овощей и фруктов, выращенных в естественных условиях по сравнению с гидропонными культурами. Для многих научных институтов и финансирующих эти исследования венчурных компаний выяснение вопросов о том, как происходит узнавание и регулирование растительно-микробных взаимоотношений, дает ключ к управлению новыми прорывными технологиями. Например, волнующим является вопрос: почему многие виды эндофитных бактерий, являющиеся возбудителями болезней человека, теряют фактор патогенности, находясь в растительных тканях. Или использование бактерий как генетического вектора для заданных свойств растений с улучшенным качеством. Перспективная и достижимая задача на ближайшие годы – создать биопрепараты на основе эндофитных бактерий, обладающих широким комплексом полезных свойств.

Также по направлению «Микробиология» в 2017 году запланированы следующие исследования: Проведение испытаний биопрепаратов на основе бактерий родов: Bacillus, Azotobacter, Pseudomonas  в различных типах почв; оценка приживаемости и динамики популяции штаммов препаратов в природных объектах; разработка способов стимулирования аборигенного почвенного консорциума; изучение возможности использования микоризных грибов  и хлореллы в биопрепаратах; изучение генетических ключей, кодирующих функции разложения пестицидов в микробной клетке; разработка регламентов глубинного асептического культивирования штаммов – основ биопрепаратов.

 

к.б.н., доцент, заведующий секцией эндофиты Института органического сельского хозяйства

Светлана Гарипова,

Директор по науке Института органического сельского хозяйства

Лилия Анисимова

Возможно, вам это будет интересно:

Научно-аналитический обзор «Органическое сельское хозяйство: ииновационные технологии, опыт, перспективы», 2019 год

Научно-аналитический обзор «Органическое сельское хозяйство: ииновационные технологии, опыт, перспективы», 2019 год

Авторами научно-аналитического обзора выступили: С.А. Коршунов, А.А. Любоведская (Союз органического земледелия); А.М. Асатурова, В.Я. Исмаилов (ФГБНУ ВНИИБЗР); Л.Ю. Коноваленко (ФГБНУ «Росинформагротех»). Рецензенты: А.А. Манохина, д-р с.-х. наук, доц., зам. директора по научной работе (Института механики и энергетики им В.П.Горячкина ФГБОУ ВО РГАУ-МСХА имени К.А. Тимирязева); А.Х. Занилов, канд. с.-х. наук, генеральный директор (ООО «Органик эраунд»).

Практическая конференция «Актуальные проблемы и перспективы развития продуктивного и непродуктивного животноводства»

Практическая конференция «Актуальные проблемы и перспективы развития продуктивного и непродуктивного животноводства»

23-24 октября в Ярославской государственной сельскохозяйственной академии состоялась Международная научно-практическая конференция «Актуальные проблемы и перспективы развития продуктивного и непродуктивного животноводства».

Яйца без антибиотиков

Яйца без антибиотиков

Антибиотики в животноводстве и птицеводстве применялись всегда, наверное, с момента изобретения пенициллина. Но потом выяснилось, что они наносят вред людям, так как вызывают антибиотикорезистентность микроорганизмов, а остаточные количества антибиотиков, попадающие в организм человека с продуктами питания, оказывают негативное влияние на здоровье людей.

Раз в неделю мы отправляем дайджест с самыми популярными новостями.