Научные проекты
Конкурс 2023 года «Проведение исследований научными группами под руководством молодых ученых» Президентской программы исследовательских проектов, реализуемых ведущими учеными, в том числе молодыми учеными
№ 23-76-10063 «Влияние фунгицидов – производных триазолов и стробилуринов на патогенность и уровень резистентности популяций Puccinia hordei и Pyrenophora teres».
Руководитель – Данилова А.В.
Цель проекта – проанализировать характеристики патогенности и отбор по вирулентности популяций Puccinia hordei и Pyrenophora teres под действием фунгицидов – производных триазолов и стробилуринов. Будут изучены четыре широко используемых фунгицида: Амистар Экстра, СК; Амистар Голд, СК; Балий, КМЭ; Деларо, КС. Для выполнения данной цели, поставлены следующие задачи: анализ характеристик вирулентности и агрессивности популяций P. hordei и P. teres под действием обработок изучаемыми фунгицидами в различных нормах применения; оценка уровня резистентности P. hordei и P. teres к выбранному фунгициду в зависимости от количества обработок; изучение динамики вирулентности и фенотипического состава популяций P. hordei и P. teres после двукратной обработки в четырех генерациях патогенов.
Полученные результаты позволят определить уровень резистентности северокавказских популяций P. teres и P. hordei к токсикантам и спрогнозировать развитие резистентности, что позволит оперативно скорректировать систему защиты озимого ячменя. Полученные результаты можно применять в отношении и других препаратов, имеющих в составе действующие вещества из триазолового и стробилуринового классов. Анализ данных будет иметь не только прикладное значение для юга России, но и позволит сформулировать основные алгоритмы потери чувствительности и отбор по вирулентности популяций биотрофного и гемибиотрофного патогенов в ответ на обработку фунгицидами.
Конкурс 2023 года «Проведение инициативных исследований молодыми учеными» Президентской программы исследовательских проектов, реализуемых ведущими учеными, в том числе молодыми учеными
№ 23-76-01051 «Изучение влияния обработки почвы на развитие экономически значимых возбудителей болезней и почвенных микромицетов при возделывании озимой пшеницы в ЮФО».
Руководитель – Пономарев А.В.
Целью данного проекта является изучение влияния обработки почвы на развитие экономически значимых возбудителей болезней и почвенных микромицетов при возделывании озимой пшеницы в ЮФО.
В результате будет определено влияние обработки почвы на развитие комплекса экономически значимых листовых болезней и корневых гнилей озимой пшеницы, количественный и качественный состав почвенных микромицетов, будет дана оценка хозяйственной эффективности возделывания культуры при различных обработках почвы в условиях ЮФО с учетом климатических и почвенных особенностей региона.
Полученные результаты помогут подбирать такие технологии обработки почвы, которые будут способствовать уменьшению фитопатогенной инфекции и снижению пестицидной нагрузки на окружающую среду при возделывании озимой пшеницы и тем самым обеспечат продовольственную и экологическую безопасность региона и страны в целом.
Конкурс 2023 года «Проведение фундаментальных научных исследований и поисковых научных исследований отдельными научными группами».
№ 23-16-00260 «Изучение особенностей строения генетического аппарата аборигенных для юга России энтомопатогенных штаммов бактерий рода Bacillus и вирусов гранулеза яблонной плодожорки Cydia pomonella».
Руководитель – Асатурова А.М.
Проект посвящен изучению строения генотипов энтомопатогенных штаммов бактерий рода Bacillus и вирусов гранулеза яблонной плодожорки, получению новых знаний о бактериальных и вирусных геномах, генетическом разнообразии и филогенетике аборигенных вирусов и бактерий с использованием современных методов полногеномного секвенирования.
В результате реализации проекта впервые с использованием стандартных и оригинальных методов будут созданы карты геномов аборигенных для юга России энтомопатогенных штаммов бактерий и вирусов для изучения особенностей строения их генетического аппарата и понимания природы биоконтрольных свойств в отношении экономически значимого вредителя яблонной плодожорки Cydia pomonella, потери урожая от которой достигают до 70 %.
Создание карт аннотированных геномов и депонирование их в международные базы данных (National Center for Biotechnology Information) будет способствовать получению новых знаний о генетически детерминированных свойствах штаммов энтомопатогенных вирусов и бактерий, что в перспективе позволит разрабатывать на их основе высокоэффективные биопрепараты. Преимуществом работы является сравнительный анализ с доступными релевантными геномами энтомопатогенных вирусов, используемыми в качестве штаммов-продуцентов зарубежных препаратов. Анализ генома позволит выделить и проанализировать метаболиты перспективных штаммов бактерий, обладающих инсектицидным действием.
Конкурс 2021 года «Проведение фундаментальных научных исследований и поисковых научных исследований малыми отдельными научными группами» (региональный конкурс).
№ 22-26-20119 «Разработка методики дистанционного фитосанитарного мониторинга пшеничного агроценоза с использованием средств наземной спектрометрии и аэрокосмической съемки».
Руководитель – Кремнева О.Ю.
Принципиальной новизной настоящих исследований является методический подход, основанный на создании тестовых участков позволяющих осуществить синхронизацию высокоточных наземных спектрометрических измерений с беспилотной многоканальной съемкой и сопоставление полученных данных с результатами фитопатологических полевых обследований. Такой мультимасштабный подход позволит создать методику, которая будет опираться на открытые материалы космической съемки (LANDSAT и Sentinel с пространственным разрешением 10 м) и с периодичностью до 1 раза в 3 дня позволять анализировать обширные территории на предмет автоматизированного выявления признаков негативного развития агроценозов. Помимо этого предлагаемая схема комплексной интерпретации наземных и дистанционных данных будет дополнена аэробиологическими методами контроля фитопатогенной инфекции посредством использования специальных технических средств. Возможность оценить степень развития болезни по количеству уредоспор в воздухе над посевами пшеницы и точно определить вид возбудителя обеспечит объективность качественной и количественной интерпретации дистанционной съемки.
По результатам проведения спутниковых, авиационных и наземных измерений спектральных характеристик растений, заспоренности воздуха над посевами и в них, будут созданы: база данных спектральных характеристик посевов пшеницы, в различной степени пораженных фитопатогенами; методика оперативного обнаружения очагов грибных болезней в посевах культуры с применением различных средств мониторинга и учетом климатических условий.
Конкурс 2021 года «Проведение инициативных исследований молодыми учеными» Президентской программы исследовательских проектов, реализуемых ведущими учеными, в том числе молодыми учеными.
№ 21-76-00040 «Изучение метаболомного профиля новых перспективных штаммов бактерий родов Bacillus и Pseudomonas для биологического контроля фитопатогенных грибов».
Руководитель – Томашевич Н.С.
Проект посвящен изучению метаболомного профиля новых перспективных штаммов бактерий для биологического контроля фитопатогенных грибов. Научная новизна проекта заключается в том, что впервые с использованием стандартных и оригинальных методов будет изучен антигрибные метаболиты четырех новых штаммов бактерий рода Bacillus и двух штаммов бактерий рода Pseudomonas.
Исследование природы активных метаболитов, определяющих биоконтрольные свойства ризосферных микроорганизмов, необходимо для создания исчерпывающих генетических паспортов и понимания механизмов действия штаммов родов Bacillus и Pseudomonas. В дальнейшем это будет способствовать управлению биоконтрольными свойствами микроорганизмов в процессе получения биопрепаратов нового поколения на их основе.
Работы, направленные на изучение биологически активных микробных метаболитов, обладающих защитными свойствами и индуцирующих устойчивость растений к болезням, позволяют понять уровень потенциала изучаемых штаммов для дальнейшего научного обоснования перспектив их применения в биологической защите растений от фитопатогенных микроорганизмов.
Проекты Министерства образования и науки РФ
Конкурс 2022 года научных проектов междисциплинарных фундаментальных исследований, ориентированных на задачи предприятий
№ МФИ-П-20.1/35 «Создание карт геномов энтомопатогенных штаммов бакуловирусов для разработки биопрепаратов нового поколения с целью снижения вредоносности опасных вредителей отряда Lepidoptera»
Руководитель – Томашевич Н.С.
Работа посвящена изучению таких фундаментальных задач, как устройство доядерных организмов, выявление их особенностей в сравнении с уже известными генотипами, в том числе и по хозяйственно ценным признакам, что важно в управлении биологическими ресурсами. Впервые будут созданы карты геномов новых штаммов энтомопатогенных вирусов, выделенных из агроценозов юга России, для изучения их генетических и метаболических особенностей. Данное исследование будет способствовать развитию такого важного для Краснодарского края направления агробиотехнологии как биологический контроль экономически значимых вредителей. Исследования в рамках данного проекта объединят в одной команде ученых в области энтомологии, биотехнологии, защиты растений, микробиологии, вирусологии. Работа по проекту будет осуществляться с использованием классических и оригинальных микробиологических, молекулярно-генетических, энтомологических методов, что соответствует мировому уровню исследований в сфере биотехнологии и биологической защиты растений от вредных организмов. В результаты реализации проекта будут отобраны и изучены коммерческие штаммы энтомопатогенных вирусов для дальнейшей разработки на их основе инсектицидов нового поколения.
Конкурс 2022 года научно-инновационных проектов, ориентированных на коммерциализацию
№ НИП-20.1/22.8 «Автоматизированная система подсчета и идентификации спор грибных болезней озимой пшеницы».
Руководитель – Данилов Р.Ю.
Целью данного проекта является разработка автоматизированной системы подсчета и идентификации спор грибных болезней озимой пшеницы. Оригинальность предлагаемого решения заключается в создании автоматизированной системы, включающей программу ЭВМ по подсчету и идентификации спор грибных болезней озимой пшеницы и технического устройства (робота) для автоматического перемещения предметного стекла с образцами проб под микроскопом с соответствующим программным обеспечением, на основе анализа проб спор фитопатогенов, полученных с помощью специальных спороулавливающих приборов с применением алгоритмов машинного обучения. Используя разрабатываемую программу совместно со спороулавливающим устройством, можно заблаговременно предотвращать развитие болезней пшеницы еще до появления видимых симптомов, в отличие от существующих методов, и своевременно проводить защитные мероприятия.
№ НИП-20.1/22.9 «Оптимизация состава и препаративной формы нового биопрепарата на основе штамма Bacillus subtilis BZR 336g для защиты сельскохозяйственных культур»
Руководитель – Жевнова Н.А.
Работа по проекту предполагает разработку препаративной формы нового биопрепарата на основе штамма B. subtilis BZR 336g с длительным сроком хранения полифункционального действия для защиты сельскохозяйственных культур от экономически значимых болезней.
Конкурс 2022 года научных проектов междисциплинарных фундаментальных исследований (МФИ-20.1).
№ МФИ-20.1/121 «Диагностика развития сетчатой пятнистости озимого ячменя на основе цифровых интеллектуальных технологий».
Руководитель – Волкова Г.В.
Предлагаемые исследования носят междисциплинарный характер и проводятся на стыке сельскохозяйственной фитопатологии и искусственного интеллекта.
В результате впервые будет разработан информационно-технологический комплекс, базирующийся на методах искусственного интеллекта, способный определять степень развития сетчатой пятнистости листьев на ячмене. Это будет иметь большое практического значение для АПК Краснодарского края. Сельхозтоваропроизводитель любого уровня (агроном, специалист по защите растений, фермер и т.д.) с его помощью сможет проводить диагностику и учет развития заболевания, четко представлять, при достижении какого уровня развития сетчатой пятнистости следует приступать к проведению защитных мероприятий. Такой подход будет способствовать минимизации трудовых, временных затрат, эффективности защиты ячменя от сетчатой пятнистости, сохранению экологии региона.
№ МФИ-20.1/118 «Изучение эффективности аборигенных штаммов грибов и бактерий-антагонистов против галловых нематод рода Meloidogyne для повышения эффективности методов биологической защиты овощных культур (на примере томата и огурца) в Краснодарском крае».
Руководитель – Нековаль С.Н.
Исследования в рамках научного проекта носят фундаментальный характер и позволят расширить и накопить знания о видовом разнообразии микробной ассоциации ризосферы растений томата и огурца, о генетическом составе и молекулярной филогенетике аборигенных штаммов грибов и бактерий, об антагонистических свойствах аборигенных штаммов грибов и бактерий и их роли в регуляции численности Meloidogyne spp., а также о влиянии эффективных микробных агентов на физиологические и биохимические показатели изучаемых растений.
Конкурс 2021 года на лучшие научные проекты фундаментальных исследований, выполняемые талантливой молодежью под руководством ведущего ученого – наставника (НАСТАВНИК-21.1).
№ Н-21.1/48/21 «Изучение влияния фунгицидов триазолового класса на структуру популяций возбудителей бурой ржавчины пшеницы (Puccinia trticina) и сетчатой пятнистости ячменя (Drechslera teres) в условиях интенсивного растениеводства Краснодарского края».
Руководитель – Волкова Г.В.
Успешная реализация проекта будет основана на интеграции новейших достижений методов фитосанитарного мониторинга, фитопатологии, микологии, популяционной биологии, агробиоценологии. Новизна проекта заключается в том, что влияние фунгицидов триазолового класса (Магнелло, КЭ; Капелла, МЭ; Колосаль Про, КМЭ) на структуру популяции Puccinia triticina и Drechslera teres изучается впервые. В результате будут получены новые фундаментальные знания изменения внутрипопуляционного состава актуальных патогенов по физиологическим признакам (вирулентности и чувствительности к токсикантам) под влиянием фунгицидов триазолового класса для разработки мероприятий по снижению эпифитотийной опасности с наибольшей эффективностью и наименьшим уроном для здоровья человека и окружающей среды. Предотвращение эпифитотий распространенных и вредоносных болезней зерновых культур обеспечит продовольственную и экологическую безопасность Краснодарского края и страны в целом. Участие Школьников в выполнении работ по Проекту позволит им приобрести важный опыт научной работы и знаний, необходимых для развития проектного мышления, получить теоретическое и практическое представление о фитопатологии, микробиологии, популяционной генетике, защите растений.
№ МФИ-П-20.1/6 «Разработка технологий защиты томата от комплекса вредителей и болезней на основе данных фитосанитарного мониторинга и хозяйственной оценки перспективных сортов и гибридов для получения экологически чистой продукции».
Руководитель – Кремнева О.Ю.
Предлагаемый междисциплинарный проект ориентирован на разработку инновационных технологий интегрированной, биологической защиты томата в открытом и закрытом грунте, в том числе для органического земледелия, от комплекса вредных организмов в условиях Краснодарского края, которые будут включать в себя биологические средства защиты нового поколения, новые устройства и методы мониторинга и снижения численности вредных насекомых, а также новый способ долгосрочного хранения семян томата с использованием микробиологических препаратов защитного и стимулирующего действия в сочетании с безопасным красителем - маркером. В результате выполнения проекта будет проведена хозяйственная оценка перспективных сортообразцов томата отечественной селекции с учетом качества плодов, а также предложен новый продукт в виде пакетированного отечественного семенного материала, обработанного экологически безопасными биологическими препаратами. Внедрение разработанных инновационных экологически безопасных технологий защиты томата на основе последних достижений фитосанитарного мониторинга и использования биологических средств защиты культура будет способствовать развитию в Краснодарском крае органического земледелия.
№ МФИ-20.1/64 «Разработка новейших методов управления популяциями основных вредителей сои на основе фундаментальных исследований в области хемокоммуникационных и трофических связей членистоногих».
Руководитель – Исмаилов В.Я.
Проект направлен на разработку новейших методов управления популяциями основных вредителей сои на основе современных достижений в области хемокоммуникационных, трофических связей членистоногих и биологической защиты растений с дальнейшей его апробацией в хозяйствах органического и экологического земледелия Краснодарского края. В проекте предполагается изучение и определение видового состава комплекса доминантных вредителей сои, так как комплекс вредителей этой интродуцированной культуры в России находится на стадии становления, а заселение посевов сои фитофагами и их паразитами происходит за счѐт миграции из окружающих биоценозов, и активного проникновения новых инвазивно опасных адвентивных видов, преимущественно клопов сем. Pentatomidae, таких как коричнево-мраморный клоп и незара зеленая. Для успешной реализации проекта и приглашены специалисты химики, микробиологи, энтомологи, биоценологии, вирусологи. Полученные в процессе выполнения проекта результаты позволят разработать высокоэффективную систему биологической защиты сои от доминантных вредителей для технологий органического и экологизированного сельского хозяйства.
2. № МФИ-20.1/65 «Создание экологизированной системы защиты яблони от основных вредителей с использованием механизмов химической коммуникации, трофических связей вредных и полезных видов с молекулярно-генетическим анализом изменчивости популяций энтомофагов».
Руководитель – Агасьева И.С.
Проект направлен на разработку комплексной системы биоэкологизированной защиты яблони от доминантных вредителей, основными компонентами которой являются нарушение нормальных, этологических и репродуктивных механизмов хемокоммуникации насекомых в сочетании с регулирующей активностью интродуцированных и естественных популяций энтомофагов, энтомопатогенов и биорациональных инсектицидов. Основными задачами проекта являются изучение и определение видового состава вредителей яблони и комплекса энтомофагов доминантных видов фитофагов; исследование межвидовой химической коммуникации в целях создания на этой основе полифункциональных форм феромонов для синхронной дезориентации, элиминации и автостерилизации комплекса основных вредителей; отбор и изучение садовых популяций эффективного эктопаразита чешуекрылых вредителей яблони Habrobracon hebetor Say и молекулярно-генетическое изучение географических популяций; оценка трофической специализации, паразитической активности и качества биоагента; изучение динамики численности основных вредителей с помощью феромонных ловушек с математическим моделированием биологических закономерностей химической коммуникации насекомых, которые позволят определять количество феромонных источников для разрабатываемых методов контроля численности целевых видов. Внедрение разработанных методов и системы в целом приведут к прогрессирующему восстановлению механизмов естественной биоценотической регуляции, восстановлению плодородия почв и сохранению здоровья человека и качества окружающей среды.
3. № МФИ-20.1/68 «Создание карт геномов новых бактериальных штаммов для разработки биотехнологий получения биопрепаратов для защиты сельскохозяйственных культур от фитопаразитических нематод».
Руководитель – Штерншис М.В.
Научная проблема, на решение которой направлен проект, состоит в необходимости понимания строения генотипов штаммов Bacillus amyloliquefaciens BZR 277 и Bacillus siamensis BZR 86 – потенциальных продуцентов новых биологических препаратов против фитопатогенных нематод, накоплении знаний о бактериальных геномах, генетическом разнообразии и филогенетики аборигенных бактерий с использованием современных методов полногеномного секвенирования. Работа посвящена изучению таких фундаментальных задач, как устройство доядерных организмов, выявление их особенностей в сравнении с уже известными генотипами, в том числе и по хозяйственно ценным признакам, что важно в управлении биологическими ресурсами. Впервые будут созданы карты геномов новых штаммов PGPR (Plant growth-promoting rhizobacteria, с англ. – бектерии-симбионты, стимулирующие рост растений), выделенных из агроценозов Краснодарского края, для изучения их генетических и метаболических особенностей. Данное исследование проводится впервые и будет способствовать развитию такого важного для Краснодарского края направления агробиотехнологии как биологический контроль фитопаразитических нематод. Исследования в рамках данного проекта объединят в одной команде ученых в области фитопатологии, молекулярной биологии, биотехнологии, защиты растений, микробиологии.
Проекты Министерства сельского хозяйства РФ
Умник-2020
«Разработка многофункционального устройства для мониторинга насекомых и снижения численности вредителей сельскохозяйственных культур»
Грантополучатель – Зеленский Р.А.
Цель проекта:
Создание многофункционального устройства для мониторинга насекомых и снижения численности вредителей сельскохозяйственных культур обладающих положительным фототаксисом.
Задачи проекта:
- Разработать конструкцию сепарирующего насекомоприемника для массового отлова вредителей с учетом их физиологических особенностей с возможностью сохранения полезной энтомофауны.
- Разработать конструкции консервирующего насекомоприемника и способа консервации привлеченных насекомых.
- Разработать аппликирующее устройство с целью распространения биоагентных составов в популяциях вредителей сельскохозяйственных культур.
Умник-2021
Грантополучатель – Гырнец Е.Ю.
Цель проекта:
Исследование инсектицидных и стрессовых свойств штаммов бактерий, перспективных в качестве биоагентов для снижения вредоносности яблонной плодожорки C. pomonella L.
В результате выполнения заявленных работ будет изучена инсектицидная активность штаммов бактерий из БРК «Государственная коллекция энтомоакарифагов и микроорганизмов» ФГБНУ ФНЦБЗР, энтомопатогенность которых ранее была не изучена.
На основании полученных данных будут отобраны новые эффективные штаммы бактерий, адаптированные к условиям южного региона РФ, перспективные для дальнейшей разработки на их основе биоинсектицидов для защиты растений от насекомых вредителей, в том числе яблонной плодожорки.
Впервые будут изучены реакции перспективных энтомопатогенных штаммов к действующим веществам химических пестицидов различных классов и коммерческих биологических препаратов.
Грантополучатель – Гасиян К.Э.
Цель проекта:
Разработать устройство для проведения эффективного дистанционного фитосанитарного мониторинга зерновых культур.
Задачи проекта:
- Создать устройство (спороулавливатель) для дистанционного обнаружения спор возбудителей болезней зерновых культур;
- Испытать устройство в полевых условиях среди посевов зерновых культур с разным инфекционным фоном в разные фазы вегетационного периода;
- Определить виды патогенов зерновых культур по отловленным спорам и наработать базу данных по морфологии спор;
- Разработать технологию применения устройства совместно с беспилотным летательным аппаратом и датчиком по определению геолокации для осуществления дистанционного мониторинга болезней зерновых культур.
Результат – Устройство, позволяющее дистанционно обнаруживать возбудителей болезней зерновых культур и получать информацию о местоположении очага инфекции.