| Аннотация |
Зернобобовые культуры (соя, нут, фасоль, горох и др.) имеют важное значение для российского и мирового сельского хозяйства. По данным Росстата за 2023 г., в структуре посевных площадей в хозяйствах России всех категорий соя и другие зернобобовые составляют 8,1%, или 6,586 млн гектаров, среднегодовой рост по отношению к предыдущему году составил около 15%. Согласно информации Росстата и ФАНУ «Востокгосплан», средняя урожайность сои в России за 2022 г. составила 17,9 ц/га, что значительно ниже среднемировых значений (27 ц/га). Одной из главных причин пониженных значений урожайности в России являются болезни растений, в частности, бактериозы, вызываемые различными штаммами Curtobacterium flaccumfaciens, которые также приводят к ухудшению качества получаемой продукции. Наибольшую опасность представляет заражение семенного материала зернобобовых, латентная инфекция существенно снижает урожайность и качество семян. При инфицировании происходит поражение сосудистой системы растения, в результате чего наблюдается листовая пятнистость, бактериальные ожоги, увядание и гибель всходов и взрослых растений. Инфицированные всходы медленно растут, у них опадают листья, отмирают побеги и ломается главный стебель. C. flaccumfaciens включены в списки карантинных объектов во многих странах, межправительственных организациях и союзах, в частности, в Европейской и Средиземноморской организации по карантину и защите растений (ЕОКЗР), RPPO, EPPO, CAHFSA, IAPSC.
Использование традиционных методов антибактериальной обработки семян зернобобовых имеет ряд сложностей при реализации в агрохозяйственной практике. Одним из главных препятствий является подавление традиционными неспецифическими антибактериальными препаратами симбиотических азотфиксирующих бактерий Bradyrhizobium, которыми инокулируют семена при предпосевной обработке для повышения урожайности. Помимо этого, многие фитопатогенные штаммы C. flaccumfaciens обладают устойчивостью к антибиотикам и антибактериальным средствам. Всё это делает разработку и исследование биологических способов борьбы с C. flaccumfaciens особенно актуальным ивостребованным в современном сельском хозяйстве.
Ранее в нашей лаборатории был выделен и подробно охарактеризован бактериофаг Ayka – первый описанный фаг бактерий C. flaccumfaciens, показана перспективность его использования в качестве компонента средств биологической защиты зернобобовых, в частности, сои. Ограничением эффективности использования данного фага в агрохозяйственной практике является его высокая специфичность, а также восприимчивость к экстремальным условиям окружающей среды (в частности, к УФ-излучению). Кроме этого, в нашей лаборатории выявлен и описан ряд профагов (умеренных фагов) бактерий C. flaccumfaciens, которые на протяжении своего жизненного цикла преимущественно находятся в латентной форме и не вызывают лизиса бактерий, в связи с чем не могут быть использованы в качестве активного антибактериального компонента средств биозащиты растений. Однако геномы профагов и литических фагов кодируют ряд цитолитических ферментов, ответственных за разрушение клеточной стенки бактерии-хозяина во время инфицирования, а также при выходе из клетки во время лизиса. По результатам предварительных экспериментов, использование фаговых цитолитических ферментов может существенно повысить эффективность биологических средств борьбы с C. flaccumfaciens за счет расширенной специфичности действия, устойчивости к факторам окружающей среды и совместимости с симбиотическими культурами азотфиксаторов Bradyrhizobium. Проект направлен на получение и комплексное исследование данных ферментов, что в случае успешной реализации позволит предложить промышленности ряд новых кандидатных компонентов для использования в составе средств биологической борьбы с C. flaccumfaciens.
|
