Инновационная разработка ученых России поможет сохранить урожай картофеля
Сибирские ученые в сотрудничестве с международными коллегами разработали инновационное средство для защиты картофеля от бактериальных заболеваний. В его основе лежат частицы селена и полисахарид, выделенный из лиственницы. Препарат демонстрирует высокую эффективность против бактерий, вызывающих черную ножку и кольцевую гниль картофеля, а также некоторых других культурных растений. При этом он стимулирует рост листьев, что положительно сказывается на урожайности. Результаты исследования опубликованы 10 февраля в научном журнале Plants.
Картофель является одним из важнейших продуктов питания в России. В среднем каждый гражданин РФ потребляет около килограмма картофеля в неделю. Для обеспечения таких объемов производства картофель выращивается на площади более трех миллионов гектаров в 80 регионах страны.
Однако, как отмечают специалисты Сибирского федерального университета, изменения климата приводят к расширению ареала обитания вредоносных бактерий, таких как Pectobacterium carotovorum и Clavibacter sepedonicus. Эти бактерии поражают различные культурные растения, включая картофель, морковь и томаты, вызывая такие заболевания, как мягкая гниль, черная ножка и кольцевая гниль.
Особенно опасным фактором является то, что заразность этих бактерий усиливается при повышении температуры окружающей среды. Существующие пестициды, как правило, не обладают достаточной эффективностью против бактериальных инфекций и могут быть вредными для окружающей среды. В связи с этим ученые всего мира ищут новые подходы к защите урожая, разрабатывая средства, повышающие устойчивость растений к болезням.
В рамках данного исследования, ученые из Сибирского института физиологии и биохимии растений СО РАН совместно с коллегами из Сибирского федерального университета создали уникальные наночастицы на основе селена и арабиногалактана. Обработка этими наночастицами ростков картофеля показала хорошие результаты в борьбе с бактериальными заболеваниями.
«Мы протестировали наночастицы на основе арабиногалактана с добавлением марганца, оксида меди и селена. Все составы были эффективны против черной ножки и кольцевой гнили, но композит с селеном, вероятно, из-за высокой антиоксидантной активности «лунного элемента» показал наилучшие результаты, бактерии с «удовольствием» поедают арабиногалактан, поскольку это полисахарид, и при этом эффективно травятся селеном, который включен в состав такого бионанокомпозита. То есть, препарат работает, как отравленная условная приманка», — рассказал один из авторов работы, профессор кафедры геномики и биоинформатики СФУ Константин Крутовский.
Ученые отмечают, что для эффективной защиты картофеля от бактериальных болезней необходимо соблюдать оптимальную концентрацию наночастиц в препарате, чтобы избежать токсического воздействия селена на растения.
Это же соединение может быть использовано для борьбы с фитофторозом. Обработка картофеля наночастицами селена в сочетании с арабиногалактаном также способствует увеличению массы растений.
Исследование получило поддержку от Министерства науки и высшего образования Российской Федерации.
