Научные прорывы в чашке Петри

Более половины производителей средств биологической защиты сотрудничают с новосибирскими учёными

В чашке Петри на подушке из парафина, под слоем физраствора лежит гусеница. В обычной жизни она угроза для растений, здесь же, в лаборатории, уже неживая подопытная. Над ней провели эксперимент, положив с помощью тоненькой иглы в рот биологический препарат. Чтобы понять, как он воздействовал на организм вредителя, специалисту предстоит извлечь кишечник и изучить его.

— Наша задача — понять, что происходит с насекомым после заражения, — комментирует процесс Елена Якимчук, научный сотрудник лаборатории биологической защиты растений и биотехнологий. — Есть несколько штаммов бактерий, и мы проверяем, убьют они вредителя или нет. Это биологические бактерии, они не токсичны для человека.

В Новосибирске на базе аграрного университета в Исследовательский центр защиты растений объединили шесть лабораторий. В нем научные сотрудники решают разные, но связанные между собой задачи — разрабатывают или усиливают действие биопрепаратов, защищающих растения и почву от вредных факторов.

Маленький и эффективный хищник

В центре около 30 научных сотрудников. Часть из них работает в лаборатории разведения энтомофагов и акарефагов — насекомых-хищников.

— Это естественный враг, который уничтожает вредителя, — рассказывает заведующая лабораторией кандидат сельскохозяйственных наук Александра Зенкова. — Последний, размножаясь, опутывает растения войлоком, через который препараты не проникают. Хищник же имеет прямой доступ и один может уничтожить 30 особей противника за сутки.

Фото: Андрей Заржецкий

На столе в закрытых чашках Петри хищные клоп, жук и клещ. Указывая на клеща, Александра уточняет, что ему для развития от яйца до полноценной особи нужна неделя, тогда как вредителю — две. Это преимущество. Хищник откладывает свои яйца рядом с яйцами вредителя, в итоге личинка поедает сначала яйца «врага», а затем, вырастая, взрослых особей. Насекомые наиболее эффективны при небольшом количестве вредителей. У лаборатории уже два патента на их разведение и шесть видов хищников, способных уничтожить 15 видов вредителей.

Научные сотрудники выводят насекомых, доказывают их эффективность, а затем предлагают наработки сельскохозяйственным предприятиям. Чаще за разработками обращаются теп­личные комбинаты, у которых есть свои лаборатории и возможность масштабировать предложение. Среди партнеров — комбинат «Толмачевский», агрокомплекс «Сады Гиганта».

Запрос на вирулентность

На регистрацию нового препарата нужно три года полевых исследований и минимум пять миллионов рублей. Это долго и дорого, поэтому эффективнее совершенствовать уже существующие биопрепараты, рассказала заведующая лабораторией биологической защиты растений и биотехнологий Екатерина Гризанова.

— Мы совершенствуем биологические препараты на основе грибов и бактерий, — уточняет Екатерина. — Запросы от компаний — повышение вирулентности бактерий. Сейчас лаборатория работает над проектом Российского научного фонда, который направлен на изучение способов повышения эффективности этих бактерий. Заражаем насекомых, и бактерии становятся сильнее.

Фото: Андрей Заржецкий

Тут же в лаборатории изучают, как насекомые защищаются, формируют устойчивую популяцию. Новый штамм грибов, учитывающий все параметры, будет использоваться против хлопковой совки — бабочки, чьи гусеницы уничтожают много сельскохозяйственных культур.

Консорциумы против картошки и кукурузы

Одна из самых востребованных культур в Сибири — картофель. Научный сотрудник лаборатории биологической защиты растений и биотехнологий Владислава Масленникова говорит, что вывести сорт, устойчивый ко всем заболеваниям, невозможно, но в лаборатории создают препараты, способные повлиять на отдельные виды поражений. В руках у девушки картофельный клубень, покрытый черными точками, — это ризоктониоз, болезнь, снижающая урожайность культуры на 20–25 процентов.

— Биоагенты безопасны для человека, полезных насекомых, почвенных биоорганизмов. Мы испытываем их действие сначала в лаборатории, потом в полевых условиях. Нужно, чтобы в будущем препарат имел полифункцио­нальное действие, мог бороться и с насекомыми, и с патогенами и не навредить окружающей среде, — рассказывает Владислава.

Фото: Андрей Заржецкий

Изучают в лаборатории и влияние препаратов на иммунитет бактерий. В прошлом году она выиграла грант РНФ, нацеленный на изучение действия бактериальных консорциумов на растения кукурузы.

— Хотим создать бактериальный консорциум на основе многих штаммов, которые будут выполнять разные функции: один будет стимулировать рост, другой — положительно влиять на почву, третий — станет фунгицидом.

Достигли импортонезависимости

В центре решают разные задачи, нацеленные на оздоровление почв, изучение ядов насекомых и состояния разных систем сельскохозяйственных культур. Если этим не заниматься, есть риск потерять плодородные земли и качественную сельскохозяйственную продукцию.

— Шесть лабораторий объединили, чтобы создавать биологические средства защиты растений, биопрепараты, биологические инсектициды и биоудобрения, — рассказал руководитель центра доктор биологических наук и профессор кафедры защиты растений Иван Дубовский. — У нас проводятся микробиологические, биохимические, молекулярно-биологические работы. Мы сотрудничаем с компаниями, которые производят и продают в регионе и стране биологические препараты.

Профессор отметил, что химические препараты закупаются за рубежом, а с биологическими удалось достичь импортонезависимости.

— С нами взаимодействуют производители более 50 процентов биопрепаратов, распространяемых в России, — уточнил Иван Дубовский. — Основные игроки — «Сиббиофарм», «БашИнком», «Бионоватик». Из региональных — фабрика в Кольцово, «Микопро». Биопрепаратами уже интересуются и химические концерны.

КОММЕНТАРИИ
Вадим Васильев, министр науки и инновационной политики Новосибирской области:
— В этих лабораториях есть компетенции, и наш бизнес настроен на эти исследования. Важно, чтобы научный партнер мог решить задачу, найти ответ для предпринимателя, который бы соответствовал его ожиданиям. Лаборатории сегодня находятся в разной степени готовности. Не всегда получается дать готовые решения, возможно, нужно будет перенастроить инфраструктуру, добавить элементы, где мы бы от опытного образца приходили к мелкой серии. Сотрудники используют гранты РНФ, которые на 50 процентов финансируются бюджетом Новосибирской области. Получают поддержку от региона в виде тех же грантов, стипендий и премий. Еще один инструмент — софинансирование затрат предпринимателей. Аграрный университет является одним из лидеров, чьи партнеры приходят к нам за поддержкой. Будем следить за развитием лабораторий, помогать и содействовать присутствию здесь бизнеса.

Евгений Рудой, ректор Новосибирского государственного аграрного университета:
— Сегодня в России набирает популярность органическое земледелие, и без биопрепаратов, биоудобрений добиться хороших результатов нельзя. В основном к нам обращаются малые хозяйства, они могут позволить себе экспериментировать на малых площадях, использовать научные разработки. Каждый год мы видим большую активность предприятий из этой области. Мы, как университет, нацелены на создание продукта, а масштабирование — это задача инновационных предприятий. Структурой, объединяющей их, в регионе может стать Агробиотехнопарк. Центр функционирует на основе финансирования Министерства науки и высшего образования РФ, программ развития в рамках «Приоритета-2030», грантов РНФ, субсидий, которые выделяет Новосибирская область в соответствии с постановлением № 528, и внебюджетных средств предприятий — это различные источники, которые подпитывают проведение исследований.