В Удмуртском университете грибами заражают растения, чтобы сделать их устойчивыми

Корреспондент «Udm-Info» побывал в лаборатории «Экологические биотехнологии» УдГУ. Сейчас в ней реализуется несколько направлений. В рамках одного из них пытаются добиться повышения устойчивости растений за счет их партнерских отношений с микроскопическими грибами, которыми их заражают. Ежегодно на исследование идет 4,5 млн рублей.

Об исследовании рассказывает директор института, доктор биологических наук, профессор, создатель научной школы «Изучение адаптации растений в экстремальных условиях произрастания» Ирина Бухарина:

- Еще в 2011 году мы задались вопросом: почему некоторые растения, растущие в городе в условиях высокого загрязнения, чувствуют себя абсолютно нормально? Мы предположили: есть какой-то биологический агент, который им в этом помогает. Исследовали корни растений. Это были исследования международного характера. В результате совместного научного исследования мы доказали, что в корнях растений живут микроскопические грибы, которые влияют на растения.

Грибы выделили из корней и создали коллекцию, установили их таксономическую принадлежность методами ДНК-анализа. В лабораторных условиях испытывают их на выносливость к химическому и температурному стрессу.

- Вот гриб, который выращивается в питательной среде с высоким содержанием хрома, - показывает Ирина Леонидовна чашку Петри. - Результат – грибы не погибают, хотя мы доводим содержание хрома до таких доз, которые для растений губительны. Тогда мы подумали, может, этим грибами опять заразить растения, и сделать их тоже выносливыми? Сейчас мы заражаем растения грибами и выращиваем их в условиях высокого содержания солей тяжелых металлов.

Испытания проводят на растениях томата, потому что он быстро растет и очень податлив на заражение. В лаборатории томат, зараженный грибами, растет в субстратах с запредельным содержанием хрома и свинца. Растения содержатся в климакс-боксе. Ирина Бухарина открывает его, внутри стоят зеленые кудрявые кустики растений в горшках.

- Мы хотим довести их до стадии плодоношения, чтобы проверить, не повлияли ли условия выращивания на плодоношение. Для этого высаживаем томаты в гидрофильную систему.

Раньше уже получали урожай помидоров, но все плоды уходили на проверку их биохимического состава.

- Их не хватает для того, чтобы есть. Для проверки их биологического состава у нас есть все необходимое оборудование. Очень важно доказать, что растения стали устойчивыми, доказать, что грибы присутствуют в корнях и действительно помогают растению. Для этого мы убираем корневую систему, обрабатываем, готовим микропрепараты и делаем съемку с помощью микроскопа.

Молодой ученый Надежда Исламова подтверждает: грибы в корнях есть, и показывает на экране монитора компьютера снимок среза корня с ниточками микроскопического гриба.

- Когда закончится исследование, когда вы покажете его результаты? – обращаюсь я к Ирине Леонидовне.

- Исследование идет достаточно долго, хотя это нормально для такого уровня исследования. Сейчас мы подали две заявки на патент. Одна касается технологии производства суспензии из гриба для заражения растений, другая - технологии заражения растений. Как только мы получим лицензию, можно предлагать наш продукт производителю. Мы провели серию полевых испытаний и, я думаю, что на этом этапе нужен год, чтобы мы могли оформить эту технологию в виде специальных технических условий и т. д. В конце февраля я приглашена в Словакию, в Словацкий аграрный университет. Там мы будем апробировать нашу технологию в условиях защищенного грунта. И если получим положительный результат, а мы уверены в этом, потому что делали это неоднократно, тогда мы можем предлагать технологию производителю и напрямую выходить на практику.

- Какой производитель может быть заинтересован в вашем продукте?

- Во-первых, это все компании, которые занимаются добычей, переработкой и транспортировкой нефти, потому что эти грибы мы используем в биоремедиации, то есть в очистке почвы, которая загрязнена нефтью. Кстати, с нами сотрудничает ряд нефтяных компаний. Во-вторых, это аграрные хозяйства, потому что растение, где бы вы его не выращивали, в защищенном грунте или в открытом, всегда будет сталкиваться со стрессом: болезни, вредители и т. д. Это лесное хозяйство. Эти грибы универсальны, ими можно заражать не только сельхозкультуры, но и древесные культуры. И можно выращивать устойчивый посадочный материал. И еще у нас есть такая отрасль, как зеленое строительство городов, которое очень болезненно. Мы хотим, чтобы в городе было больше зелени, но растениям, особенно древесным, выжить в условиях почв с высоким загрязнением очень сложно, им нужен помощник. И еще мы установили, что благодаря грибам не только выживают растения и очищается почва, но и восстанавливается биологическая активность почвы, потому что эти грибы влияют не только на растения, но и на ту микрофлору, которая их окружает.

- Кто-нибудь в России, кроме вас, занимается этой темой?

- Да, но в чем отличие нашей школы? Мы сами эту коллекцию грибов получили и поддерживаем, выбрали из нее самые перспективные особи и работаем с ними. И главное: наши грибы будут жить на любом растении.