​Российские исследователи изучили токсические эффекты, которые противогрибковые препараты (фунгициды) оказывают на посевы пшеницы, зараженные плесневым грибом фузариумом. Результаты работы были опубликованы в журнале Plant Physiology and Biochemistry.

Группа ученых Сибирского федерального университета и Института биофизики СО РАН исследует токсический эффект фунгицида тебуконазола (TEB) – эффективного препарата, предназначенного для борьбы с грибковыми заболеваниями зерновых, садовых и овощных культур. Авторы рассматривают токсические свойства TEB на примере пшеницы Triticum aestivum, зараженной Fusarium. Этот патоген вызывает развитие корневых гнилей и значительно (до 30%) снижает урожай кукурузы, пшеницы и риса, которые служат основным источником растительного белка для населения планеты. Фузариоз, поражая корневую систему растений, выделяет микотоксины – молекулы, которые проявляют токсические свойства и делают зерно непригодным для использования в пищевых и кормовых целях. Токсины попадают не только в зерно, но и в продукты его переработки: муку и хлеб. Избавлять растения от этой инфекции нужно еще на стадии семян, поэтому перед посевом зерно обрабатывают фунгицидными препаратами.

Один из них – тебуконазол. Это системный препарат, который проникает через корни в вегетативные части растения и зерно, подавляя фузарии. Однако вместе с полезным действием он обладает фитотоксичностью, поэтому повреждает растение-хозяина, которое фактически подвергается «двойному удару». Перед ученым встал вопрос: как вести обработку семян и растений, которые заражены возбудителями корневых гнилей и фунгицидными препаратами, в частности TEB, и снизить риск его негативного воздействия? Для решения этой задачи им потребовались адекватные и доступные модельные системы.

«В качестве таковой мы исследовали гидропонную (выращиваемую на искусственных средах без почвы) культуру пшеницы на стадии проростков. В ходе серии экспериментов мы выяснили, что токсические эффекты TEB и фузариозной инфекции проявляются в различной степени, по-разному затрагивая защитные системы растения. Так, фузариозный эффект проявляется в резком увеличении продуктов окислительного стресса в корнях, численности пограничных клеток (ПК) и размеров гелевого чехла в корневом апиксе. Тебуконазол влиял только на структуру апикальной меристемы, вызывая резкое уменьшение численности ПК и размеров гелевого чехла (до полного его исчезновения)», – рассказала Екатерина Шишацкая.

Ученые отмечают, что полученные результаты позволяют положительно оценить культуру Triticum aestivum в качестве модельной системы для оценки биологического действия фузариоза и фунгицидов. Появляется инструмент, с помощью которого в дальнейших исследованиях будут оптимизированы формы и способы доставки тебуконазола, которые снизят его негативные эффекты на растения до минимума.

Похожие новости

  • 08/07/2017

    Российские ученые получили чувствительные к малым дозам радиации белки

    Группа исследователей из Института биофизики СО РАН, Красноярского государственного аграрного университета, Сибирского федерального Университета (СФУ), а также МГУ им. М. В. Ломоносова разработала чувствительный к радиации белковый комплекс, сообщает пресс-служба СФУ.
    1598
  • 01/11/2017

    Сибирские ученые изучили новый тип нанопластин для применения в медицине

    ​Ученые из Института физики имени Л. В. Киренского Красноярского федерального исследовательского центра Сибирского отделения РАН совместно с коллегами из Сибирского федерального университета впервые изучили магнитные свойства, структуру и состав новых наночастиц семейства халькогенидов (элементов 16-й группы периодической системы, к которым относятся кислород, сера, селен, теллур, полоний и ливерморий).
    1474
  • 16/03/2017

    Светящиеся бактерии измерят радиоактивность

    ​Сибирские биофизики провели экспериментальное исследование биологического эффекта низкодозовой гамма-радиации. Результаты исследования представлены в одном из ведущих мировых научных журналов по радиоактивности окружающей среды Journal of Environmental Radioactivity.
    1945
  • 31/10/2019

    Красноярские ученые ведут работы по созданию «идеальных» стентов из биополимеров

    ​​Коллектив красноярских исследователей из Сибирского федерального университета, Красноярского научного центра СО РАН и Красноярского центра сердечно-сосудистой хирургии ведет работы по созданию «идеальных» стентов из биополимеров.
    299
  • 24/12/2018

    Белки в хвое расскажут о стрессе у деревьев

    ​Российские ученые измерили содержание белков теплового шока в хвое сосны обыкновенной и выяснили, что изменение этого параметра является прямым следствием пожаров. Свою работу они представили на Всероссийской научно-практической конференции «Механизмы устойчивости растений и микроорганизмов к неблагоприятным условиям среды».
    878
  • 18/09/2019

    Ученые тестируют новые типы наночастиц для «прицельной» борьбы с раком

    ​Ученые Сибирского федерального университета в составе международного научного коллектива исследовали два вида наночастиц с различным материалом ядра и золотой оболочкой, чтобы выяснить, какие из них могут более эффективно применяться в качестве термосенсебилизаторов в лазерной противоопухолевой терапии.
    289
  • 14/12/2018

    Красноярские ученые оценили эффективность различных методик отбора образцов древесины для датировки

    ​Экологи из Сибирского федерального университета (СФУ) оценили эффективность различных методик отбора образцов древесины для датировки и изучения климата прошлого. Исследование поддержано грантами Российского научного фонда (1, 1).
    1318
  • 05/10/2018

    Бокоплав-кузнечик выживает в «горячей» воде за счет неверного жиросжигания

    Устойчивость к высокой температуре во многом зависит от способности обходиться без кислорода.​Ученые из Иркутского государственного университета, Белорусского государственного университета, Байкальского исследовательского центра, Красноярского научного центра СО РАН и Сибирского федерального университета узнали, как бокоплав-кузнечик Gammarus lacustris реагирует на постепенный рост температуры окружающей воды и какими биохимическими приспособлениями он пользуется, чтобы выжить.
    1189
  • 14/07/2017

    Ученые СФУ будут отслеживать изменения климата по кольцам тибетских деревьев

    ​Международная группа исследователей с участием российских ученых из Сибирского федерального университета (СФУ) разработала эффективный метод оценки влияния климатических изменений на развитие растений, основанный на математическом моделировании, сообщила пресс-служба СФУ.
    1205
  • 21/01/2019

    Ученые исследовали биологическую активность углеродных наноструктур

    ​​Ученые Института биофизики Сибирского отделения Российской академии наук и Сибирского федерального университета исследовали биологическую активность углеродных наноструктур искусственного и естественного происхождения.
    1359