В числе десяти лучших авторских разработок (среди 1 200 заявок на участие, поданных в этом году) в номинации «Агропромышленные технологии и производство» – «Разработка высокоточного метода идентификации видового и расового состава фитопатогенов» заведующей лаборатории биохимического анализа и качества продукции кандидата наук РУП «Научно-практический центр НАН Беларуси по земледелию» Елены Долговой в соавторстве с заведующим лабораторией иммунитета растений, кандидатом сельскохозяйственных наук Юрием Шашко. Журналист «ЖН» связалась с молодыми учеными, чтобы поздравить их и более подробно узнать о работе над этим проектом.
Для Юрия Шашко это не первая победа. В 2011 году он стал победителем конкурса молодежных инновационных проектов, который проводила Национальная академия наук, а для Елены Долговой это первый опыт, и сразу победа в столь престижном конкурсе. А началось все с обращения первого секретаря городского комитета БРСМ Татьяны Глушко в Центр по земледелию, что и подтолкнуло председателя Совета молодых ученых Елену Долгову подать заявку на участие.
Деятельность лаборатории, которую возглавляет молодой ученый, очень разнонаправлена, она связана с выполнением самых разнообразных исследований в области био- и агрохимии. А прикладной аспект исследований, проводимых в лаборатории, направлен на ускорение получения новых высокопродуктивных и ценных по качеству сортов сельскохозяйственных культур; выявление наилучших вариантов при разработке технологий возделывания. В настоящее время основными показателями, которые определяет лаборатория, с привлечением современного оборудования, являются: содержание азота, фосфора, калия, сухого вещества в растениях, агрохимические показатели почвы (гумус, азот общий, нитратный, аммиачный, фосфор подвижный, калий подвижный, рН, гидролитическая кислотность, сумма поглощенных оснований); технологические показатели качества зерна, качество хлеба после пробной выпечки; генетическое и биохимическое качество семян и многие другие.
Исследования, проведенные в рамках выполнения проекта-победителя, являлись частью, совместной с лабораторией иммунитета растений, программы научных исследований.
Исследования и выводы, к которым пришли Елена и Юрий путем кропотливого труда, можно и следовало показать хотя бы для того, чтобы привлечь внимание к проблеме.
– Люпин был взят нами как модельный объект. В 2009-2010 году произошла эпифитотия, массовое развитие самой опасной болезни этой культуры – антракноза. Если раньше в республике выращивалось около 60 тысяч гектаров люпина (травянистое растение семейства бобовых, выращиваемое в сельском хозяйстве как кормовая культура), то после сократилось в шесть-десять раз. В лаборатории, которую я возглавляю, были уверены, что наши сорта устойчивы к этой болезни, а тут они вдруг стали массово поражаться. Мы проанализировали пораженные растения, провели маршрутные обследования с целью сбора инфекционного материала возбудителя антракноза в 26 районах по всей территории республики и пришли к выводу, что, скорее всего, появилась новая раса возбудителя болезни. А чтобы доказать наличие этой новой расы, мы обратились к Елене как к руководителю лаборатории биохимического анализа и качества продукции, – начал разговор Юрий Константинович.
Для решения подобных задач можно пойти двумя путями: использовать непосредственно маркеры ДНК или использовать иную тест-систему, основанную, например, на белках, либо же прибегнуть к описанию морфологических признаков возбудителя (по внешнему виду).
– Нам нужно было сравнить, насколько отличается генетически исходный материал возбудителя от собранного в результате маршрутных обследований. Когда возникла эта проблема, в Центре не было оборудования для работы с ДНК, поэтому мы решили использовать белки, которые выделили из колонии возбудителей, и разделили их с помощью хорошо известного метода – электрофореза. Сложно было подобрать условия для выделения белков, а также условия, при которых они будут разделяться, но мы это сделали. И стали получать такие картинки (спектры белков), которые можно приравнивать к отпечаткам пальцев. Нам удалось сравнить их между собой, и они получились разными, – продолжила разговор Елена Долгова.
Следует сказать, что молодые ученые в начале пути, получен лишь научный задел. Ведь для того, чтобы развивать какую-то мысль, всегда проводятся предварительные исследования, показывающие насколько эта идея жизнеспособна. По результатам двухлетних данных получилось, что идея эта рабочая и, конечно, теперь Елена и Юрий продолжат исследования в этой области. Тем более, сегодня в лаборатории биохимического анализа и качества продукции появилась возможность работать и с ДНК-маркерами, что позволяет более глубоко прорабатывать этот вопрос.
Высокоточный метод идентификации видового и расового состава фитопатогенных микроорганизмов значительно быстрее, чем определение на инфекционных фонах, и на порядок дешевле, чем ПЦР-анализ. И если другие известные методы могут не показать появление новой расы возбудителей болезни, то этот даст точную характеристику патогена.
В дальнейшем ученые планируют создать базу данных по спектрам белков. И даже если возникнут затруднения при идентификации возбудителя болезни, то его можно будет сравнить с тем, что имеется в базе. Это даст возможность их четко различать, а зная расовый состав, ученые-селекционеры смогут адаптировать селекционный процесс непосредственно к новым типам патогенов, найти новые гены устойчивости, ввести их в коммерческие сорта и получить устойчивые к болезням растения.
– Все это стало возможным благодаря непосредственной поддержке нашего генерального директора Федора Ивановича Привалова, который сумел добиться закупки необходимого оборудования, создал благоприятные условия для работы, – подчеркивают ученые-исследователи. – И, конечно, профессионализму специалистов лабораторий, без которых было бы невозможно выполнить такой большой объем работы.
В апреле молодой ученый планирует участие со своим проектом в международном молодежном конкурсе «100 идей для СНГ».
