Ученые НИИСХ Крыма исследуют эндофитный микробоценоз винограда в Крыму, чтобы от штамма перейти к перспективному биопрепарату.
В рамках реализации научно-исследовательского проекта, поддержанного Российским научным фондом (грант № 26-76-10056), инициирован комплексный этап отбора растительного материала для последующего микробиологического и метагеномного анализа эндофитного микробиома винограда (Vitis vinifera L.).
Целью фундаментального исследования является изучение структурно-функционального разнообразия эндофитных бактерий, обитающих в тканях виноградного куста, и скрининг наиболее перспективных штаммов-антагонистов, способных супрессировать развитие доминирующих фитопатогенов Крымского региона.
Предлагаемый подход объединяет методы классической микробиологии, сравнительной геномики и сельскохозяйственной биотехнологии, формируя теоретический базис для разработки экологически безопасного прототипа микробного препарата для интегрированных систем защиты насаждений.
Материалы и методы: эколого-географическая дифференциация отбора образцов
В качестве исходного растительного материала на текущем этапе вегетации отбираются молодые побеги и ассимиляционные листья фитопатологически устойчивых ампелографических сортов.
Для обеспечения репрезентативности выборки и оценки влияния внешних факторов на состав эндосферы, сбор эксплантов осуществляется в трех контрастных эколого-географических и виноградарских зонах Крымского полуострова:
Степная зона: сорт РкацителиПредгорная зона: сорт МерлоЮжнобережная зона: сорт Бастардо МагарачскийДифференциация зон произрастания и сортовой принадлежности позволит детально изучить качественное и количественное биоразнообразие микроорганизмов, локализованных во внутренних тканях растений, а также выявить эдафические, климатические и генотипические закономерности формирования структуры микробных сообществ.
Этапы исследований и молекулярно-генетический скрининг
Последующий алгоритм научно-исследовательских работ предусматривает проведение поверхностной стерилизации растительных образцов по стандартным методикам с последующей инокуляцией на селективные питательные среды для изоляции чистых культур эндофитных бактерий и мицелиальных грибов. Идентификация полученных изолятов будет выполнена с применением комплекса современных микробиологических и молекулярно-генетических методов, включая секвенирование маркерных генов.
Приоритетным направлением скрининга выделенной коллекции микроорганизмов является оценка их биоконтролирующего потенциала.
Особое внимание уделено поиску штаммов, проявляющих выраженную антагонистическую активность в отношении возбудителей наиболее вредоносных микозов виноградной лозы в Крыму, в частности:
Оидиума (Uncinula necator Burrill)Мильдью (Plasmopara viticola Berl. & de Toni)Серой гнили (Botrytis cinerea Pers.)Наиболее перспективные штаммы-продуценты, продемонстрировавшие высокий уровень супрессии фитопатогенов in vitro, будут отобраны для проведения полногеномного секвенирования и углубленного изучения их биологических и ростостимулирующих свойств.
Реализация данного проекта направлена на мобилизацию естественного супрессивного потенциала эндофитного сообщества растений.
Итогом изысканий станет формирование фундаментальной научной базы, необходимой для разработки и последующего внедрения в практику промышленного виноградарства прототипа полифункционального микробного биопрепарата, обеспечивающего снижение пестицидной нагрузки на ампелоценозы.
Руководитель гранта: Якушева Н.Н.
Исполнители проекта: Прокопенко Ю.А., Шитик А.С., Алексеенко М.А.
Источник: ФГБУН НИИСХ Крыма.