​Коллектив учёных Новосибирского ГАУ, под руководством доктора биологических наук, заведующего лабораторией биологической защиты растений и биотехнологий Ивана Михайловича Дубовского, получил грант Российского научного фонда на реализацию проекта "Использование РНК-интерференции для повышения эффективности методов контроля численности колорадского жука".

Колорадский жук отличается поразительной экологической пластичностью и является одним из наиболее опасных вредителей картофеля в мире. В настоящее время набор биопрепаратов против колорадского жука (Leptinotarsa decemlineata) ограничен и в основном применяются бактериальные, на основе Bacillus thuringiensis. Широкое применение данных биоинсектицидов против колорадского жука, с одной стороны, сдерживается нестабильностью их действия из-за влияния различных факторов абиотической и биотической природы. С другой стороны, регулярное их применение создает предпосылки к появлению устойчивых к ним популяций вредителей.

 

Данный проект посвящен созданию новых эффективных, высокоспецифичных и экологически безопасных средств защиты растений для контроля численности колорадского жука. Планируется выделить симбиотические бактерии из кишечника колорадского жука и трансформировать несколько штаммов для придания им иммуносупрессивных и инсектицидных свойств. Для этого будет использован метод РНК интерференции за счет продукции бактериями двухцепочечной РНК (дцРНК) в кишечнике насекомых. Это позволит избирательно подавлять активность различных систем жизнедеятельности и ключевых защитных систем колорадского жука. Использование для этих целей симбиотических бактерий имеет ряд преимуществ. Это позволяет избежать накопления дцРНК в продуктах питания, как в случае с ГМ-растениями, продуцирующими дцРНК. Повышается специфичность действия РНК интерференции, так как развитие симбиотических микроорганизмов происходит только в кишечнике хозяев. Кроме того, в случае использования симбиотических микроорганизмов, мы значительно снижаем риски персистенции бактерий в окружающей среде.

Для реализации проекта будет проведено комплексное изучение кишечной микробиоты колорадского жука, с использованием молекулярно-генетических (метагеномный анализ, полногеномное секвенирование), биохимических и культурально-морфологических методов. Мы планируем провести глубокий анализ взаимоотношений колорадского жука с кишечными бактериями. Он будет включать в себя оценку физиологических и биохимических показателей иммунной и детоксицирующей систем насекомых при воздействии различных представителей микробиоты, включая патогенных бактерий Bacillus thuringiensis. Впервые, будет проведен анализ экспрессии факторов вирулентности бактерий непосредственно в кишечнике колорадского жука (с помощью RNAseq и qPCR). Будет использован метод РНК интерференции для подтверждения участия различных защитных систем насекомых в защите от инфекционного процесса в кишечнике. С помощью методов биоинженерии, впервые, будет созданы бактерии кишечной микробиоты колорадского жука, способные продуцировать РНК интерферирующие продукты. Будет проведено изучение воздействия рекомбинантных бактерий на нецелевые виды насекомых, а также их сохранность на растениях и в почве.

Таким образом, реализация проекта позволит выявить ключевые механизмы устойчивости насекомых к бактериальным энтомопатогенам, подобрать эффективные штаммы симбиотических бактерий, продуцирующих дцРНК, разработать на их основе комплексные биорациональные препараты с включением в состав бактерий Bacillus thuringiensis, предназначенные для регуляции численности колорадского жука. В рамках проекта будет разработана научная концепция использования рекомбинантных бактерий с РНК-интерферирующими технологиями, для создания биоинсектицидов нового поколения. Технологии, отработанные в рамках данного проекта, в дальнейшем могут быть использованы для создания комплексных препарата для защиты растений.

Источники

Ученые Новосибирского ГАУ получили грант РНФ
Новосибирский государственный аграрный университет (nsau.edu.ru), 30/04/2019
Новосибирские ученые получили грант РНФ
Официальный сайт Министерства сельского хозяйства Российской Федерации (mcx.ru), 30/04/2019
Ученые НГАУ работают над методами контроля численности колорадского жука
Infopro54.ru, 30/04/2019
Новосибирские ученые получили грант РНФ.
Advis.ru, 30/04/2019
Новосибирские ученые получили грант РНФ
Агробаза (agrobase.ru), 03/05/2019

Похожие новости

  • 29/07/2020

    Учёные создали технологию, которая снижает выбросы углекислого газа на 90–99%

    Коллектив ученых Уральского федерального университета и Института теплофизики Сибирского отделения РАН (ИТ СО РАН, Новосибирск) под руководством профессора кафедры тепловых электрических станций УрФУ Александра Рыжкова создал уникальную технологию.
    431
  • 15/06/2020

    Новосибирские ученые: препараты с наночастицами серебра эффективны в борьбе с коронавирусом в кишечнике

    Российские ученые из Сибирского федерального научного центра агробиотехнологий (СФНЦА) РАН и Новосибирского государственного аграрного университета (НГАУ), проведя эксперименты с коронавирусом птиц, обнаружили, что препарат класса противовирусных препаратов прямого действия, разработанный в Институте химической биологии и фундаментальной медицины (ИХБФМ) СО РАН, а также наночастицы серебра способны подавлять коронавирус в кишечнике.
    791
  • 25/08/2016

    Сибирские ученые внесут изменения в Доктрину продовольственной безопасности РФ

    ​Исследовательский центр продовольственной безопасности при Новосибирском государственном университете (НГУ) планирует до конца 2016 года подготовить изменения в Доктрину продовольственной безопасности РФ.
    1306
  • 22/05/2020

    Ученые начали опыты по выращиванию в Алтайском крае мискантуса – источника целлюлозы

    19 мая на землях учебно-опытной сельскохозяйственной станции Алтайского государственного аграрного университета высажены корневища (ризомы) мискантуса сорта Камис, селекции ООО «Мастер Брэнд» и ФГБНУ «Калужский НИИСХ».
    681
  • 05/12/2018

    Молодые ученые АлтГУ разработали уникальный продуцент рекомбинантного фермента фитазы

    ​Рекомбинантную фитазу в настоящее время активно используют в животноводстве в качестве добавки к кормам животных для лучшего усвоения фосфора. Фосфор – это один из микроэлементов, влияющих на рост организма животных, построение их костной ткани, укрепление иммунитета.
    1187
  • 13/05/2016

    Разработки томских ученых помогут агрономам Сибири повысить урожай

    ​Почвоведы БИ ТГУ проведут научные изыскания, цель которых - определение маркеров для диагностики солодей - почв с пониженным плодородием. Новые данные помогут агрономам в правильном освоении пахотных земель и выборе оптимальных способов для их обработки.
    2952
  • 15/05/2018

    Кремниевые наночастицы помогают растениям быстрее расти

    Про наночастицы мы чаще всего слышим от физиков, которые занимаются созданием материалов с новыми свойствами, и от медиков, которые используют наночастицы для диагностики и лечения разных заболеваний.
    1116
  • 29/01/2018

    Юбилей академика Геннадия Павловича Гамзикова

    ​Геннадий Павлович Гамзиков родился 29 января 1938 года в с. Красноярово Иволгинского р-на Бурятии. В 1960 году окончил Бурятский сельскохозяйственный институт.  В 1960–1962 гг. — агроном, главный агроном колхоза в Бичурском р-не Бурятии.
    1658
  • 06/02/2020

    В Институте почвоведения и агрохимии СО РАН прошла экскурсия для студентов НГАУ

    ​4 февраля 2020 года в рамках недели науки магистранты агрономического факультета под руководством доктора сельскохозяйственных наук, профессора Галеевой Любови Павловны приняли участие в научной экскурсии в лаборатории Института почвоведения и агрохимии СО РАН.
    450
  • 08/08/2017

    Ученые установили, что древние жители Алтая выращивали гигантских овец

    Ученые из Алтайского государственного университета (АлтГУ) совместно со специалистами из Института химической биологии и фундаментальной медицины СО РАН подготовили и осуществили палеогенетические исследования костных останков овец, обнаруженных на юге Западной Сибири при раскопках археологических памятников, которые датируются с помощью радиоуглеродного метода второй половиной III – началом II тыс.
    2363