| Аннотация |
Продовольственная безопасность представляет собой ключевой аспект глобального сельского хозяйства и экономики. Она связана с обеспечением стабильного доступа населения к достаточному количеству безопасных и питательных продуктов. Фитопатогенные грибы могут вызывать различные болезни сельскохозяйственных растений, что приводит к снижению урожайности. Это может существенно ухудшить продовольственную безопасность, как страны, так и отдельных регионов, например Приморского края.
Разработка новых технологий для повышения устойчивости растений к грибной инфекциям является важной задачей в сельском хозяйстве и садоводстве. Грибные инфекции могут привести к серьезным потерям урожая и требуют эффективных методов контроля. Настоящий проект посвящен разработке новых подходов для подавления фитопатогенных грибов с целью улучшения устойчивости растений без использования генетической модификации, пестицидов, гербицидов или других небезопасных и законодательно запрещенных в нашей стране технологий. Данную проблему предлагается решить с помощью разработки нового способа, основанного на механизме РНК-интерференции. Предлагаемый метод включает в себя обработку поверхности листьев растений in vitro или in vivo синтезированными двухцепочечными РНК (дцРНК), которые комплементарны важным грибным генам, подавление которых приводит к ослаблению грибной инфекции, подавлению роста, изменению морфологии и уменьшению патогенности грибов, что сопровождается слабым развитием симптомов болезней растений или их полным отсутствием. Экзогенная дцРНК способна проникать не только в грибные клетки, но и в клетки и сосудистую систему обрабатываемого растения, где они перерабатываются в короткие интерферирующие РНК (киРНК) и индуцируют РНК-интерференцию, что приводит к снижению активности целевых генов грибных патогенов. Это приводит к тому, что рост грибов подавляется как в обработанной, так и в необработанной ткани, потому что возникает местная и системная устойчивость к патогенным грибам.
Технология, основанная на РНК-интерференции (РНКи), имеет несколько преимуществ по сравнению с традиционными пестицидами в борьбе с фитопатогенными грибами. Во-первых, РНК-интерференция позволяет точечно воздействовать на конкретные гены фитопатогенных грибов. Это обеспечивает более высокую степень специфичности, чем у пестицидов, которые могут воздействовать на широкий спектр организмов, включая человека. Более того, РНК-интерференция может быть эффективной даже в случае, когда фитопатогены развивают резистентность к химическим пестицидам. Технология РНКи позволяет легко изменять последовательности РНК, чтобы преодолеть возможные мутации, вызывающие резистентность. Использование РНКи позволяет снизить зависимость от химических веществ, что уменьшает негативное воздействие на окружающую среду и здоровье человека.
Настоящий проект посвящен исследованию влияния экзогенных дцРНК на экспрессию генов патогенов растений, таких как Botrytis, Fusarium, Alternaria, которые являются патогенами ценных для сельского хозяйства культур растений, включая томат. Настоящий проект несет значительную научную новизну и актуален для получения важных результатов для развития сельского хозяйства и исследования молекулярно-генетических последствий применения нового подхода для борьбы с патогенными грибами. Достижимость целей проекта определяется данными литературы, подтверждающими реализуемость предложенных подходов, нашим научным заделом, наличием в нашем распоряжении модельных систем для проведения необходимых экспериментов и имеющейся материально-технической базой. Опыт работы в выбранном направлении подтверждается многочисленными публикациями в реферируемых высокорейтинговых изданиях.
|
| Приоритеты научно-технического развития |
г) переход к высокопродуктивному и экологически чистому агро- и аквахозяйству, разработку и внедрение систем рационального применения средств химической и биологической защиты сельскохозяйственных растений и животных, хранение и эффективную переработку сельскохозяйственной продукции, создание безопасных и качественных, в том числе функциональных, продуктов питания;
|
