Ученые обнаружили бактерии, которые защитят пшеницу от токсичности пестицидов

16.08.2024
Пестициды
153
Мария Гуреева., РНФ
Фото:Мария Гуреева., РНФ
Урожай пшеницы, обработанной пестицидами

Российские ученые обнаружили бактерии, обработка которыми поможет защитить пшеницу от токсического воздействия пестицидов. Авторы исследования в лабораторных и полевых условиях доказали, что совместное использование пестицидов и бактерий рода Azospirillum позволяет избежать замедления роста сельхозкультур. Результаты исследования, поддержанного грантом Российского научного фонда (РНФ), опубликованы в журнале Plant Growth Regulation.

Биологи из Воронежского госуниверситета и Южного научного центра РАН (Ростов-на-Дону) определили, что почвенные бактерии из рода Azospirillum позволяют частично нивелировать токсические эффекты пестицидов. Бактерия синтезирует необходимые растениям полисахариды, регулирует выработку важных для роста фитогормонов и защищающих от вредителей летучих соединений.

Мария Гуреева, РНФ
Фото:Мария Гуреева, РНФ
Исполнитель проекта Алина Алимова выполняет молекулярно-генетические исследования
  • Сначала исследователи протестировали семь разных штаммов бактерий Azospirillum на устойчивость к пестицидам, чтобы выявить микроорганизмы, которые не погибнут в присутствии химикатов. В результате для дальнейших экспериментов авторы отобрали четыре наиболее устойчивых штамма.
  • Затем ученые проверили эффективность микроорганизмов на семенах яровой пшеницы Triticum aestivum, широко распространенной в сельском хозяйстве России. На долю этой культуры в 2023 году пришлось 31,3% от общего объема сборов пшеницы в стране.
Биологи использовали три группы семян по 10 штук в каждой: первую выдерживали 15 минут в растворе пестицидов, вторую – сначала в растворе пестицидов, а затем в культуре бактерий Azospirillum. Третью никак не обрабатывали – она служила контрольной группой. Далее семена проращивали в чашках Петри и на протяжении недели наблюдали за их ростом.

Оказалось, что пестициды, в зависимости от концентрации и вида препарата, подавляли рост растений в 2–6 раз. Дополнительная обработка микроорганизмами позволила ослабить это негативное влияние, восстановив рост растений до контрольных значений.

Мария Гуреева, РНФ
Фото:Мария Гуреева, РНФ
Автор публикации Анна Еремина пишет протокол полимеразной цепной реакции

После лабораторных исследований авторы провели полевой эксперимент, посеяв в почву на территории Воронежской области семена пшеницы:

  • без обработки;
  • выдержанные в растворе пестицидов;
  • обработанные пестицидами и микроорганизмами.

Обработанные бактериями Azospirillum и пестицидами растения почти не отставали в росте от пшеницы без обработки. Растения без «бактериальной защиты» от пестицидов росли медленнее на 9–44%.

«Несмотря на наметившийся мировой тренд в сторону "зеленой биотехнологии", пока преждевременно говорить о том, что в ближайшее десятилетие произойдет полный отказ от использования химических пестицидов, поскольку от них зависит продбезопасность во всем мире. По этой причине важно разработать подходы к минимизации ущерба, который наносят пестициды самим сельхозкультурам. Полученные результаты имеют не только фундаментальную, но и практическую значимость, так как они могут помочь в разработке новых биопрепаратов, способных увеличить урожайность и повысить устойчивость пшеницы к влиянию пестицидов».
Мария Гуреева - руководитель проекта, кандидат биологических наук, доцент кафедры биохимии и физиологии клетки Воронежского госуниверситета
Мария Гуреева, РНФ
Фото:Мария Гуреева, РНФ
Автор статьи Анна Еремина обрабатывает результаты полевого эксперимента

Ученые ускорили рост пшеницы с помощью бактерий из корней орхидей

Исследователи дали ответ, как кукуруза приспособилась к холоду

Узнавайте первыми актуальные агрономические новости России и мира на наших страницах

Больше о Пестицидах

Всё о Пестицидах
VK_DMCA