| Название НИОКТР |
Исследование жасмонат-зависимой регуляции метаболизма в пшенице, определяющей стрессоустойчивость и продуктивность растений
|
| Аннотация |
Рост и развитие растений в меняющихся условиях среды находится под контролем нескольких регуляторных систем, важной из которых является система фитогормонов жасмонатов. Накопленный в ходе реализации проекта РНФ 2022-2024 гг материал раскрыл многообразие функций жасмонатов в растениях двух видов пшеницы, гексаплоидной мягкой и тетраплоидной полбы, связанных с регуляцией роста и развития растений в нормальных условиях и в условиях стрессов, формирование продуктивности и качества зерна. Были получены данные, которые говорят о том, что жасмонатная система у пшеницы заметно отличается от хорошо изученной жасмонатной системы модельного растения Arabidopsis thaliana, обнаружились новые факты, которые не совпадают с устоявшимися представлениями о базовых функциях жасмонатов в растениях. Все это говорит о необходимости глубокого изучения функций и механизмов действия жасмонатов в пшенице, важнейшей сельскохозяйственной культуре. Продолжение исследований связано с дальнейшим раскрытием потенциала созданной нами коллекции трансгенных растений пшеницы, включающей линии сверхэкспрессоры генов ферментов биосинтеза жасмонатов и линии с подавленной экспрессией этих генов. Коллекция включает растения с уже подтвержденным изменением содержания тех или иных жасмонатов, что позволяет выявить специфические функции индивидуальных жасмонатов. Нами впервые были получены данные об изменении метаболома листьев и зерен мягкой пшеницы и полбы при эндогенном изменении уровня жасмонатов и экзогенном применении метилжасмоната. Важнейшая задача продолжающегося проекта связана с изучением особенностей изменений метаболома трансгенных линий пшеницы, отличающихся по устойчивости к некротрофным патогенам, которое будет включать анализ профилей центральных и вторичных метаболитов тканей до инфицирования патогеном и в процессе развития инфекции. Для заражения растений будет использован фитопатоген Zymoseptoria tritici (син. Septoria tritici), вызывающий заболевание (септориоз), приводящее к потере урожая до 50% без обработки фунгицидами. Выполнение поставленной задачи не только позволит исследовать жасмонат-зависимые механизмы регуляции метаболизма, но и выявить метаболиты, накопление которых коррелирует с устойчивостью растений к патогенам.
Ранее среди трансгенных растений выявлены линии со значительно повышенной устойчивостью к абиотическим стрессам, низким температурам и дефициту воды. Дальнейшие исследования будут направлены как на понимание роли индивидуальных жасмонатов в формировании устойчивости пшеницы к абиотическим стрессам, так и на выявление молекулярных механизмов, лежащих в основе действия гормонов. На основании приобретенных в ходе работы результатов мы предполагаем, что устойчивость к тем или иным стрессам биотический или абиотической природы характеризуется своим эффективным «окном» концентраций эндогенных жасмонатов, при этом активация жасмонатной системы может иметь выраженную тканеспецифичность и временные характеристики. В этой связи, возникает необходимость оценить содержание жасмонатов в разных органах растений пшеницы на разных стадиях их развития при стрессе и без него. В современной литературе данных о таких изменениях в пшенице, до сих пор нет.
Наиболее близкая к практической реализации часть проекта связана с экзогенной обработкой растений метилжасмонатом. Данные, полученные при реализации проекта 2022-2024 гг., указывают на то, что стимулирование активности жасмонатоной системы может рассматриваться как один из подходов к повышению устойчивости пшеницы к низким температурам и дефициту воды. Опыт экзогенной обработки показал, что необходимо сосредоточиться на определении наиболее оптимальных фаз роста, условий обработки и концентраций гормона, способствующих достижению максимального протекторного эффекта. Таким образом, запланирован большой объем работ, направленных на получение результатов, имеющих значимость для фундаментальной науки и для решения практических задач.
|
| Доступ к ОКОГУ исполнителя |
False
|
| Количество связанных РИД |
0
|
| Количество завершенных ИКРБС |
0
|
| Сумма бюджета |
14000.0
|
| Дата начала |
2025-06-10
|
| Дата окончания |
2026-12-31
|
| Номер контракта |
22-16-00047-П
|
| Дата контракта |
2025-06-10
|
| Количество отчетов |
1
|
| УДК |
581.143:577.175.1.05
|
| Количество просмотров |
4
|
| Руководитель работы |
Мирошниченко Дмитрий Николаевич
|
| Руководитель организации |
Грабарник Павел Яковлевич
|
| Исполнитель |
ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ НАУКИ "ФЕДЕРАЛЬНЫЙ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ЦЕНТР "ПУЩИНСКИЙ НАУЧНЫЙ ЦЕНТР БИОЛОГИЧЕСКИХ ИССЛЕДОВАНИЙ РОССИЙСКОЙ АКАДЕМИИ НАУК"
|
| Заказчик |
Российский научный фонд
|
| Федеральная программа |
Отсутствует
|
| Госпрограмма |
—
|
| Основание НИОКТР |
Грант
|
| Последний статус |
2025-10-02 08:12:25 UTC, 2025-10-02 08:12:25 UTC
|
| ОКПД |
Услуги, связанные с научными исследованиями и экспериментальными разработками в области сельскохозяйственной биотехнологии
|
| Отраслевой сегмент |
—
|
| Минздрав |
—
|
| Межгосударственная целевая программа |
—
|
| Ключевые слова |
устойчивость; фитогормоны; РНК интерференция; 12-оксофитодиеноатредуктаза; Аленоксинсинтаза; Жасмонаты; Пшеница
|
| Соисполнители |
—
|
| Типы НИОКТР |
Фундаментальное исследование
|
| Приоритетные направления |
—
|
| Критические технологии |
—
|
| Рубрикатор |
34.31.31 - Регуляторы роста растений
|
| OECD |
—
|
| OESR |
ГМ технологии (зерновые и домашний скот)
|
| Приоритеты научно-технического развития |
г) переход к высокопродуктивному и экологически чистому агро- и аквахозяйству, разработку и внедрение систем рационального применения средств химической и биологической защиты сельскохозяйственных растений и животных, хранение и эффективную переработку сельскохозяйственной продукции, создание безопасных и качественных, в том числе функциональных, продуктов питания;
|
| Регистрационные номера |
—
|
