30.04.2019 Учёные Новосибирского ГАУ получили грант РНФ

Учёные Новосибирского ГАУ получили грант РНФ

Коллектив учёных Новосибирского ГАУ, под руководством доктора биологических наук, заведующего лабораторией биологической защиты растений и биотехнологий Ивана Михайловича Дубовского, получил грант Российского научного фонда на реализацию проекта "Использование РНК-интерференции для повышения эффективности методов контроля численности колорадского жука".

Колорадский жук отличается поразительной экологической пластичностью и является одним из наиболее опасных вредителей картофеля в мире. В настоящее время набор биопрепаратов против колорадского жука (Leptinotarsa decemlineata) ограничен и в основном применяются бактериальные, на основе Bacillus thuringiensis. Широкое применение данных биоинсектицидов против колорадского жука, с одной стороны, сдерживается нестабильностью их действия из-за влияния различных факторов абиотической и биотической природы. С другой стороны, регулярное их применение создает предпосылки к появлению устойчивых к ним популяций вредителей.

Данный проект посвящен созданию новых эффективных, высокоспецифичных и экологически безопасных средств защиты растений для контроля численности колорадского жука. Планируется выделить симбиотические бактерии из кишечника колорадского жука и трансформировать несколько штаммов для придания им иммуносупрессивных и инсектицидных свойств. Для этого будет использован метод РНК интерференции за счет продукции бактериями двухцепочечной РНК (дцРНК) в кишечнике насекомых. Это позволит избирательно подавлять активность различных систем жизнедеятельности и ключевых защитных систем колорадского жука. Использование для этих целей симбиотических бактерий имеет ряд преимуществ. Это позволяет избежать накопления дцРНК в продуктах питания, как в случае с ГМ-растениями, продуцирующими дцРНК. Повышается специфичность действия РНК интерференции, так как развитие симбиотических микроорганизмов происходит только в кишечнике хозяев. Кроме того, в случае использования симбиотических микроорганизмов, мы значительно снижаем риски персистенции бактерий в окружающей среде.

Для реализации проекта будет проведено комплексное изучение кишечной микробиоты колорадского жука, с использованием молекулярно-генетических (метагеномный анализ, полногеномное секвенирование), биохимических и культурально-морфологических методов. Мы планируем провести глубокий анализ взаимоотношений колорадского жука с кишечными бактериями. Он будет включать в себя оценку физиологических и биохимических показателей иммунной и детоксицирующей систем насекомых при воздействии различных представителей микробиоты, включая патогенных бактерий Bacillus thuringiensis. Впервые, будет проведен анализ экспрессии факторов вирулентности бактерий непосредственно в кишечнике колорадского жука (с помощью RNAseq и qPCR). Будет использован метод РНК интерференции для подтверждения участия различных защитных систем насекомых в защите от инфекционного процесса в кишечнике. С помощью методов биоинженерии, впервые, будет созданы бактерии кишечной микробиоты колорадского жука, способные продуцировать РНК интерферирующие продукты. Будет проведено изучение воздействия рекомбинантных бактерий на нецелевые виды насекомых, а также их сохранность на растениях и в почве.

Таким образом, реализация проекта позволит выявить ключевые механизмы устойчивости насекомых к бактериальным энтомопатогенам, подобрать эффективные штаммы симбиотических бактерий, продуцирующих дцРНК, разработать на их основе комплексные биорациональные препараты с включением в состав бактерий Bacillus thuringiensis, предназначенные для регуляции численности колорадского жука. В рамках проекта будет разработана научная концепция использования рекомбинантных бактерий с РНК-интерферирующими технологиями, для создания биоинсектицидов нового поколения. Технологии, отработанные в рамках данного проекта, в дальнейшем могут быть использованы для создания комплексных препарата для защиты растений.

Поздравляем с победой и желаем новых научных достижений и открытий! 

 

Все новости