| Аннотация |
Цель научного исследования - провести направленный отбор высокоактивных штаммов-продуцентов новых полифункциональных комплексных биопрепаратов для защиты сельскохозяйственных культур от особо опасных членистоногих и болезней разной этиологии, повышения продуктивности и улучшения качества урожая. Провести генотипирование отобранных перспективных штаммов и пополнить «Государственную коллекцию микроорганизмов, патогенных для растений и их вредителей» Центра коллективного пользования научным оборудованием "Инновационные технологии защиты растений" ФГБНУ ВИЗР". Изучить совместимость отселектированных штаммов в ассоциациях для разработки новых полифункциональных биопрепаратов комплексного действия. Оптимизировать питательные среды, условия культивирования и подобрать рецептуры препаративных форм, обеспечивающих длительную жизнеспособность и высокую целевую биологическую активность отобранных штаммов и их ассоциаций. Продолжить изучение механизма действия отобранных штаммов на основе анализа компонентного состава метаболитных комплексов и провести идентификацию основных действующих веществ. Наработать и испытать лабораторные образцы и опытные партии новых биопрепаратов. Разработать научно-техническую документацию на новые полифункциональные биопрепараты: ТУ, лабораторные регламенты, материалы для опытно-промышленных регламентов производства новых препаративных форм; материалы для регламентов применения новых препаративных форм против комплекса вредных членистоногих, грибных и бактериальных болезней при вегетации и хранении урожая; материалы токсиколого-гигиенической экспертизы штаммов-продуцентов и новых препаративных форм. Подготовить материалы для проведения Государственных регистрационных испытаний новых биопрепаратов для включения в «Государственный каталог пестицидов и агрохимикатов, разрешенных для применения на территории РФ»
Для эффективной фитосанитарной оптимизации агроэкосистем большое значение имеют комплексы полифункциональных биопрепаратов на основе микробов-антагонистов, продуцентов БАВ и энтомопатогенов для контроля вредных членистоногих и возбудителей болезней растений. Наиболее перспективны в качестве продуцентов штаммы микроорганизмов, трансформированные генетическими конструкциями, несущими «полезные» гетерологичные гены, и обладающие повышенной целевой активностью и стабильностью. В этой связи особенно важны данные изучения особенностей локализации и секреции ферментов, токсинов и элиситоров белковой природы, использованных для создания рекомбинантных бактериальных, грибных и микроспоридиальных штаммов. При проведении подобных исследований необходимы данные о структуре геномов штаммов-продуцентов с использованием методов секвенирования и ПЦР-ПДРФ анализа.
Следует особо подчеркнуть, что для гарантированного защитного эффекта требуются новые знания о структурных перестройках в микробных сообществах в результате интродукций энтомопатогенов, деструкторов и антагонистов возбудителей болезней растений. Для разработки методов повышения супрессивности почвы, снижения агрессивности фитопатогенной микрофлоры, а также функционирования искусственных инфекционных очагов в местах резервации саранчовых, растительноядных клопов, долгоносиков и чешуекрылых весьма перспективно моделирование сукцессионных процессов с помощью фрактальных методов анализа.
Таким образом, для фитосанитарной оптимизации агроэкосистем безусловную актуальность имеет разработка технологий получения новых препаративных форм на основе штаммов-продуцентов с повышенной токсигенностью в отношении особо опасных вредоносных видов и технологий их применения с учетом экологических особенностей зональных систем защиты в интенсивном растениеводстве и органическом земледелии. Наиболее перспективны полифункциональные биопрепараты, обладающие высоким целевым защитным эффектом, повышающие болезнеустойчивость, стимулирующие рост и развитие растений и оптимизирующие почвенный микробный ценоз.
В результате запланированных исследований ожидается формирование материалов для формирования новых зональных систем интегрированной и биологической защиты зерновых, овощных культур и картофеля. Будет разработана научно-техническая документация на новые защитные биопрепараты, эффективные в борьбе с особо опасными вредоносными объектами и резистентными популяциями (колорадский жук, саранчовые, оранжерейная белокрылка, бактериозы и микозы сельскохозяйственных культур) и разработаны способы создания искусственных инфекционных очагов путем интродукции защитных биопрепаратов для контроля саранчовых и растительноядных клопов.
В процессе исследований предполагается получить следующие результаты:
- методы выявления эпигенетических особенностей на уровне метилирования геномной ДНК коммерчески используемых штаммов B.subtilis в связи с проявлением их антагонистических свойств в отношении фитопатогенов;
- данные о компонентном составе метаболитных комплексов и данные первичной идентификации активных соединений штаммов микроорганизмов;
- материалы для опытно-промышленных технологий получения и регламенты применения биопрепаратов на основе штаммов р. Streptomyces для защиты растений от особо опасных членистоногих (колорадский жук, комплекс сосущих вредных насекомых, картофельная совка, картофельная моль и т.д.).
- перспективные штаммы родов Lecanicillium, Beauveria и Metharhizium, паспорта и справки о депонировании штаммов в Государственной коллекции микроорганизмов ФГБНУ ВИЗР, патенты на новые штаммы. Данные о возможности персистирования энтомопатогенных аскомицетов в почвенно-растительных экосистемах с целью контроля численности популяций особо опасных членистоногих.
- данные о биологических особенностях энтомопатогенных нематод как продуцентов полифункциональных биопрепаратов на основе метаболитов симбиотических бактерий ЭПН и материалы для разработки промышленной технологии производства новых биопрепаратов на основе ЭПН и регламентов их применения в системах интенсивного и биологического земледелия.
- рецептуры новых композиций, сочетающих штаммы микробов-антагонистов фитопатогенных видов и индукторы болезнеустойчивости на основе хитина и производных хитозана, в том числе, нанохитозан и методы получения новых многокомпонентных композиций;
- критерии оценки, механизмы общей супрессивности почвы, биологическое обоснование использования биоконверсионных полифункциональных биопрепаратов в интенсивном, органическом и биологизированном растениеводстве для повышения супрессивности почвы, НТД на новые биоконверсионные биопрепараты
Научно-техническая документация на новые защитные биопрепараты, эффективные в борьбе с особо опасными вредоносными объектами и резистентными популяциями (колорадский жук, саранчовые, оранжерейная белокрылка, бактериозы и микозы сельскохозяйственных культур), материалы для разработки их промышленных технологий на базе крупных биотехнологических предприятий («Август», «Сиббиофарм», «Агробиотехнология» и т.д.). Материалы для государственной регистрации новых биопрепаратов.
|
