03.05.2019
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