Ученые ВИР им. Н.И. Вавилова вместе с коллегами из Института овощных и декоративных культур им. Лейбница (Германия) продолжают изучать биохимические механизмы, которые помогают растениям капустных культур защищаться от насекомых-вредителей. Работы проходят в рамках гранта РФФИ и Немецкого научно-исследовательского сообщества (DFG), полученного в начале 2021г. Грант рассчитан на 3 года.
В качестве защиты у капустных культур выступают органические соединения – глюкозинолаты – это вторичные метаболиты, которые растение синтезирует для взаимодействия с окружающей средой. Эти вещества придают капусте горький вкус и запах, который отпугивает насекомых.
“Мы ищем источники генетической устойчивости к вредителям среди сортовых популяций. Их в дальнейшем можно будет использовать для создания новых сортов капустных культур с групповой устойчивостью, которые будут способствовать минимизации загрязнения окружающей среды пестицидами – рассказывает научный сотрудник отдела генетических ресурсов овощных и бахчевых культур ВИР Анастасия Курина. – В тоже время отпугивающие насекомых глюкозинолаты могут быть вредны и для человека, поэтому отбор мы ведем и с целью безопасности потребителя”.
Полевые исследования прошли на научно-производственной базе “Пушкинские и Павловские лаборатории ВИР” (г. Пушкин), в филиалах ВИР на Полярной опытной станции и Майкопской опытной станции.
Сотрудники филиалов и отдела генетических ресурсов овощных и бахчевых культур оценили 100 образцов капустных культур по устойчивости к насекомым – капустной моли и капустной совке на естественном фоне и после искусственного заражения.
Из 100 образцов ученые выделили 30 – контрастных по устойчивости к этим вредителям и провели их биохимический анализ, включая метаболомное профилирование (анализ динамики и концентрации органических соединений).
Следующий этап работ начался в октябре 2021г. в Германии, где Анастасия Курина проведет в общей сложности 3 месяца. На базе института овощных и декоративных культур им. Лейбница у выделенных 30 образцов будут определены состав глюкозинолатов и продукты их распада. Затем путем протеомного анализа ученые планируют выявить белки, которые синтезируются в результате взаимодействий между насекомым и растением.
В дальнейшем на базе информации о белках можно понять, какая последовательность ДНК их кодирует. Это поможет создавать молекулярные маркеры для быстрого поиска полезных генов и создания сортов или гибридов, устойчивых к повреждению насекомыми.
