РНК-інтерференція для контролю чисельності колорадського жука

Колектив Новосибірських вчених, під керівництвом доктора біологічних наук, завідувача лабораторією біологічного захисту рослин та біотехнологій Івана Михайловича Дубівського, отримав грант Російського наукового фонду на реалізацію проекту “Використання РНК-інтерференції для підвищення ефективності методів контролю чисельності колорадського жука”.

Колорадський жук відрізняється вражаючою екологічною пластичністю і є одним з найбільш небезпечних шкідників картоплі в світі. В даний час набір біопрепаратів проти колорадського жука (Leptinotarsa ​​decemlineata) обмежений, в основному застосовуються бактеріальні, на основі Bacillus thuringiensis. Широке застосування даних біоінсектицидів проти колорадського жука, з одного боку, стримується нестабільністю їх дії через вплив різних абіотичних та біотичних чинників. З іншого боку, регулярне їх застосування створює передумови для появи стійких до них популяцій шкідників.

 

Даний проект присвячений створенню нових ефективних, високоспецифічних і екологічно безпечних засобів захисту рослин для контролю чисельності колорадського жука. Планується виділити симбіотичні бактерії з кишечника колорадського жука і трансформувати кілька штамів для додання їм імуносупресивних та інсектицидних властивостей. Для цього буде використаний метод РНК інтерференції за рахунок продукції бактеріями дволанцюгової РНК (длРНК) в кишечнику комах. Це дозволить вибірково пригнічувати активність різних систем життєдіяльності і ключових захисних систем колорадського жука. Використання для цих цілей симбіотичних бактерій має ряд переваг. Це дозволяє уникнути накопичення длРНК в продуктах харчування, як у випадку з ГМ-рослинами, які продукують длРНК. Підвищується специфічність дії РНК-інтерференції, так як розвиток симбіотичних мікроорганізмів відбувається тільки в кишечнику господарів. Крім того, в разі використання симбіотичних мікроорганізмів, значно знижуються ризики персистенції бактерій в навколишньому середовищі.

 

Для реалізації проекту буде проведено комплексне вивчення кишкової мікробіоти колорадського жука, з використанням молекулярно-генетичних (метагеномний аналіз, повногеномне секвенування), біохімічних і культурально-морфологічних методів. Вчені планують провести глибокий аналіз взаємовідносин колорадського жука з кишковими бактеріями. Він буде включати в себе оцінку фізіологічних і біохімічних показників імунної та детоксикаційної систем комах при впливі різних представників мікробіоти, включаючи патогенних бактерій Bacillus thuringiensis. Вперше, буде проведено аналіз експресії факторів вірулентності бактерій безпосередньо в кишечнику колорадського жука (за допомогою RNAseq і qPCR). Буде використаний метод РНК-інтерференції для підтвердження участі різних захисних систем комах в захисті від інфекційного процесу в кишечнику. За допомогою методів біоінженерії, вперше, буде створено бактерії кишкової мікробіоти колорадського жука, здатні продукувати РНК-інтерферуючі продукти. Буде проведено вивчення впливу рекомбінантних бактерій на нецільові види комах, а також їх збереження на рослинах і в грунтів.

 

Реалізація проекту дозволить виявити ключові механізми стійкості комах до бактеріальних ентомопатогенів, підібрати ефективні штами симбіотичних бактерій, які продукують длРНК, розробити на їх основі комплексні біораціональні препарати з включенням до складу бактерій Bacillus thuringiensis, призначені для регуляції чисельності колорадського жука. В рамках проекту буде розроблена наукова концепція використання рекомбінантних бактерій з РНК-інтерферуючими технологіями, для створення біоінсектицидів нового покоління. Технології, відпрацьовані в рамках даного проекту, в подальшому можуть бути використані для створення комплексних препаратів для захисту рослин.

Інфоіндустрія

Читайте нас у Telegram

Популярні Новини

Підпишись на Infoindustry