Лаборатория микробиологической защиты растений

В рамках направления рассматриваются коммерческие штаммы бактерий Bradyrhizobium, входящие в состав инокулянтов сои. Изучается влияние бактерий Bradyrhizobium на устойчивость сои к фитопатогенным штаммов грибов Fusarium и возбудителя бактериального ожога сои Pseudomonas savastanoi pv. glycinea в части индукции системной устойчивости растения. Кроме того, рассматривается адаптивность сои при инокуляции семян бактериями Bradyrhizobium при температурном стрессе. В лаборатории изучаются аспекты эффективности инокулянтов сои, такие как специфичность сортов при растительно-микробном симбиозе, титр инокулянтов, устойчивость ризобий на семенах.

В лаборатории ведётся поиск, выделение и идентификация вирусов насекомых. Проводится скрининг бакуловирусных штаммов в отношении природных и лабораторных популяций насекомых в условиях in vitro и in vivo по критерию энтомопатогенной активности. На декабрь 2024 года коллекция насчитывает около 30 культур вирусов ядерного полиэдроза и гранулёза насекомых. В кооперации с ИЦиГ СО РАН произведено полногеномное секвенирование 22 культур вируса гранулёза яблонной плодожорки С. pomonella.

В направление входит выделение и изучение антигрибной активности бактерий Bacillus и Pseudomonas из Биоресурсной коллекции ФГБНУ ФНЦБЗР «Государственная коллекция энтомоакарифагов и микроорганизмов», являющихся перспективными для разработки на их основе биопрепаратов против фитопатогенных грибов. Цель направления заключается в изучении метаболитов новых перспективных штаммов бактерий родов Bacillus и Pseudomonas для разработки на их основе биопрепаратов фунгицидного действия с использованием методов тонкослойной хроматографии, биоавтографии, а также с применением ESI-Q-TOF масс-спектрометра. В задачи входит получение хромато-масс-спектров вторичных метаболитов перспективных штаммов бактерий и проведение сравнительного анализа с использованием стандартных метаболитов (Sigma-Aldrich). Результаты будут используются для научного обоснования эффективности биопрепаратов.

В результате маршрутных обследований и экспидиционных сборов в лаборатории были выделены штаммы полезных для растениеводства бактерий и грибов. Биоагенты представлены различными таксонами бактерий и грибами Trichoderma, которые выделены из ризосферы различных растений, растительных остатков и почв с различных стаций Краснодарского края, Ростовской области, Ставропольского края. Коллекция активно формировалась в 2011-2012 году и продолжает пополняться новыми штаммами микроорганизмов. На декабрь 2024 года, коллекция насчитывает 880 штаммов полезных бактерий, включая штаммы с энтомопатогенной, нематицидной и антифунгальной активностью, а также 75 изолятов грибов супрессоров р. Trichoderma с целлюлозолитической активностью. 43 штамма бактерий идентифицированы по методу секвенирования гена 16S рPHK. Для 26 штаммов бактерий проведено полногеномное секвенирование. Коллекция включает также 60 изолятов фитопатогенных грибов. Цель направления - поддержание и сохранение биоразнообразия полезных микроорганизмов, его изучение и использование в агробиотехнологиях. Чистые культуры микроорганизмов поддерживаются в метаболически активном состоянии с использованием субкультивирования (метод периодических пересевов) и хранятся в пробирках на скошенной агаризованной питательной среде. Температура хранения +4С. Отработан метод хранения с использованием минерального масла. Осваивается метод поддержания штаммов в метаболически неактивном состоянии-лиофилизация (высушивание) и криоконсервация (глубокая заморозка). Полное название коллекции: «Государственная коллекция энтомоакарифагов и микроорганизмов».

Magnaporthe oryzae - наиболее вредоносный патоген риса в России и мире, защита которого в России на данный момент обуславливается исключительно применением химических фунгицидов. Целью направления является исследование эффективности биологических агентов, которые способны эффективно сдерживать данное заболевание. В процессе первичного скрининга бактерий, обладающих фунгицидной активностью к возбудителю пирикуляриоза риса Magnaporthe oryzae исследованы 300 штаммов из Биоресурсной коллекции ФГБНУ ФНЦБЗР «Государственная коллекция энтомоакарифагов и микроорганизмов». Скрининг культур позволил определять 8 наиболее перспективных агентов для их испытания в полевых условиях. В ходе трёхлетних полевых испытаний 2021-2023 определены два штамма, обладающие фунгицидной активностью по отношению к возбудителю пирикуляриоза риса. Кроме того, данные штаммы обладают ростостимулирующей активностью. В рамках направления предстоит изучить механизмы, которые обуславливают эффективность бактерий при сдерживании пирикуляриоза, а также изучить механизмы стимуляции роста растений.

Лаборатория проводит исследования микробиоты почв в части биологической активности на различные группы микроорганизмов