| Название НИОКТР |
Анализ признаков и выявление растений-гипераккумуляторов тяжелых металлов и металлоидов
|
| Аннотация |
Важным аспектом реабилитации загрязненных территорий является поиск наиболее оптимальных вариантов по соотношению время- и трудозатрат. Одним из динамично развивающихся направлений ремедиации загрязненных территорий является использование активированных углей и растений-гипераккумуляторов. Последние толерантны к высоким содержаниям тяжелых металлов и металлоидов (ТММ) за счет биохимических адаптаций, способствующих переводу повышенных количеств токсичных для обычных растений веществ в менее токсичные соединения. При этом у растений-гипераккумуляторов не наблюдаются симптомы микроэлементозов – заболеваний, связанных с повышенным содержанием ТММ в субстрате и в них самих. До сих пор применяется экстенсивный поиск таких растений, основанный на сопряженном анализе химического состава почв и растений, произрастающих на территориях с повышенным геохимическим фоном.
Настоящий Проект направлен на разработку принципиально нового эффективного метода поиска растений-гипераккумуляторов с помощью методов статистического анализа больших объемов данных, эволюционного анализа, машинного обучения и биогеохимии ландшафтов. В ходе реализации проекта предполагается подобрать набор признаков, по которым будет произведена классификация видов растений на группы (в простейшем случае – гипераккумуляторы и остальные), составить обучающую выборку видов растений с известными значениями информативных признаков (например, жизненная форма, условия произрастания, область видообразования и т.д.) и принадлежностью к той или иной группе (гипераккумуляторы и остальные). Для этого предполагается создание по опубликованным литературным данным базы данных растений-гипераккумуляторов ТММ и их свойств. Предполагается вовлечь в анализ максимальное количество признаков, потенциально связанных с устойчивостью растений к повышенному содержанию ТММ в почве: поскольку растения являются сложными живыми системами, некоторые видимые и легко измеримые признаки (например, морфология побега), для которых связь с гипераккумуляцией не очевидна, могут коррелировать со «скрытыми» свойствами, в свою очередь связанными с гипераккумуляцией. В число наиболее вероятных признаков входят:
-эволюционные (положение на филогенетическом дереве относительно других растений-гипераккумуляторов ТММ). Поскольку в разных частях эволюционного дерева способность к гипераккумуляции может быть обусловлена различными особенностями, при поиске потенциальных гипераккумуляторов необходимо учитывать положение тестируемых растений на дереве жизни.
-морфологические (форма жизни, относительный размер частей растения).
-экологические характеристики растений (жизненная стратегия (однолетники/многолетники), роль в фоновом сообществе (доминант, содоминант, с низким проективным покрытием или редко встречающийся), широта ареала).
-экологические характеристики среды обитания (климатические условия (влажные/сухие, холодные/теплые) и т.д.), предпочитаемые почвы (тип, разновидность (глинистые/суглинистые/песчаные), степень гумусированности).
Для создания оптимального набора признаков необходим как анализ литературы, так и собственные исследования in silico (анализ кластеризации видов-гипераккумуляторов на древе жизни, изучение корреляции способности к гипераккумуляции различных ТММ). В настоящее время отсутствуют работы, содержащие адекватный и систематический филогенетический анализ растений-гипераккумуляторов ТММ. Проведение такого анализа углубит понимание эволюции устойчивости растений к повышенным содержаниям ТММ в почвах.
|
| Доступ к ОКОГУ исполнителя |
False
|
| Количество связанных РИД |
0
|
| Количество завершенных ИКРБС |
0
|
| Сумма бюджета |
3000.0
|
| Дата начала |
2025-01-13
|
| Дата окончания |
2026-12-31
|
| Номер контракта |
25-24-00343
|
| Дата контракта |
2024-12-26
|
| Количество отчетов |
2
|
| УДК |
57:001.12/.18
|
| Количество просмотров |
17
|
| Руководитель работы |
Леднев Сергей Анатольевич
|
| Руководитель организации |
Лукина Наталья Васильевна
|
| Исполнитель |
ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ НАУКИ ЦЕНТР ПО ПРОБЛЕМАМ ЭКОЛОГИИ И ПРОДУКТИВНОСТИ ЛЕСОВ ИМ. А.С. ИСАЕВА РОССИЙСКОЙ АКАДЕМИИ НАУК
|
| Заказчик |
Российский научный фонд
|
| Федеральная программа |
Отсутствует
|
| Госпрограмма |
—
|
| Основание НИОКТР |
Грант
|
| Последний статус |
2025-12-09 15:10:05 UTC, 2025-12-09 15:10:05 UTC
|
| ОКПД |
Услуги консультативные в области окружающей среды
|
| Отраслевой сегмент |
—
|
| Минздрав |
—
|
| Межгосударственная целевая программа |
—
|
| Ключевые слова |
машинное обучение; филогенетический анализ; микроэлементы; загрязнение; биоремедиация; биогеохимия; Растения-гипераккумуляторы; тяжелые металлы и металлоиды; гумидокатные растения; аридонитные растения
|
| Соисполнители |
—
|
| Типы НИОКТР |
Фундаментальное исследование
|
| Приоритетные направления |
—
|
| Критические технологии |
—
|
| Рубрикатор |
38.33.23 - Биогеохимия; 39.01.94 - Охрана окружающей среды; 34.05.17 - Методы биологических исследований; 34.31.05 - Методы и аппаратура в физиологии растений; 34.01.11 - Современное состояние и перспективы развития биологии
|
| OECD |
—
|
| OESR |
Науки о растениях, ботаника; Науки об окружающей среде (социальный аспект относится к разделу 5.7); Геохимия и геофизика; Науки о земле – междисциплинарные
|
| Приоритеты научно-технического развития |
д) противодействие техногенным, биогенным, социокультурным угрозам, терроризму и экстремистской идеологии, деструктивному иностранному информационно-психологическому воздействию, а также киберугрозам и иным источникам опасности для общества, экономики и государства, укрепление обороноспособности и национальной безопасности страны в условиях роста гибридных угроз;
|
| Регистрационные номера |
—
|
