​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

  • 26/01/2018

    Ученые установили, что раковые клетки можно удалять с помощью золотых наночастиц и тепла

    ​Российские и канадские ученые разработали способ адресного разрушения раковых клеток с помощью наночастиц золота и теплового воздействия. Доставку терапевтических наночастиц к опухоли осуществляют специальные молекулы.
    1001
  • 27/11/2018

    Российские биологи расшифровали генетический «секрет» светящихся грибов

    ​Российские биологи идентифицировали все гены, ответственные за биолюминесценцию светящегося гриба. Воссоздание путей синтеза необходимых для этого компонентов — люциферазы и люциферина — в дрожжевых клетках заставило их излучать свет, видимый невооруженным глазом.
    1024
  • 23/01/2016

    Сибирские и немецкие биофизики научились замещать живые ткани

    ​Ученые из Томска и Красноярска совместно с коллегами из Германии открыли способ замещать поврежденные ткани и органы человека биополимером - продуктом метаболизма растений. Об этом сообщила профессор Института биофизики СО РАН Татьяна Воловая.
    2060
  • 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.
    1157
  • 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».
    462
  • 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.
    1560
  • 07/12/2018

    Наука, власть и промышленность — для развития лесной отрасли

    ​Вопросы плодотворного взаимодействия научного сообщества, власти и промышленности для развития лесной отрасли обсудили на расширенном заседании президиума Сибирского отделения Российской академии наук «Лесные ресурсы Сибирского федерального округа: внедрение научных разработок».
    853
  • 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).
    943
  • 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).
    820
  • 28/08/2018

    Новосибирские ученые создали прибор для диагностики заболеваний печени на ранней стадии

    ​Уникальный аппарат для диагностики заболевания печени на ранней стадии с помощью глубокого зондирования клеток разработали ученые Государственного научного центра вирусологии и биотехнологии (ГНЦ ВБ) "Вектор" Роспотребнадзора и двух научных институтов Сибирского отделения РАН, сообщил в понедельник в рамках Международного форума "Технопром-2018" в Новосибирске ведущий научный сотрудник ГНЦ ВБ "Вектор" Владимир Генералов.
    418