Исследователи из Научно-технологического университета «Сириус» под руководством заведующего лабораторией стрессоустойчивости растений Всероссийского научно-исследовательского института сельскохозяйственных биотехнологий Василия Таранова изучают один из самых распространённых вирусов картофеля, который приводит к значительным потерям урожая. Популярный корнеплод размножается вегетативно с помощью клубней, поэтому посадочный материал спустя несколько поколений может накапливать в себе вирусные частицы, бактерии и споры грибов. Впоследствии больной картофель может заразить другие растения из семейства паслёновых — табак, перец и томат. Чтобы этого избежать и сохранить урожай, учёные разрабатывают меры защиты от агрессивного вируса.
Магистрант направления «Биология и биотехнология растений» Научного центра генетики и наук о жизни Анастасия Димитриева начала исследовать особенности произрастания картофеля ещё в бакалавриате, а когда поступила в Университет «Сириус», выбрала уже знакомую культуру для дальнейшего анализа. В Сириусе девушка изучает вирус Y, один из самых опасных вирусов картофеля, который способен уничтожить до 80% всего урожая на поле.
«Вирус Y имеет несколько известных штаммов. Я изучаю древний штамм O, который за время существования, предположительно, успел накопить в себе большое количество мутаций. Опасность такого штамма в том, что он не даёт внешних проявлений заболевания. Сейчас нам важно посмотреть комбинации взаимодействия мутантного вируса с растительными мишенями и найти наиболее удобную мишень для редактирования, чтобы вирус Y не смог на неё повлиять. Такое генетическое редактирование позволит в перспективе получить долговременный иммунитет у картофеля», — рассказала магистрант Анастасия Димитриева.
Ранее в России подробных работ по исследованию картофеля на наличие вируса Y не проводилось, поэтому в мировой базе данных оказалось недостаточно образцов для анализа. Чтобы исправить эту ситуацию, исследователи отобрали образцы материала на Дальнем Востоке, в Приморье и центральной части страны. Так как Анастасия влюблена в Арктику, то из своих многочисленных путешествий она привезла несколько клубней из Республики Коми, Архангельской и Мурманской области, чтобы провести их оценку на наличие вируса Y.
Основной материал выращивается во Всероссийском научно-исследовательском институте сельскохозяйственных биотехнологий (ВНИИСБ) в Москве, который выступает партнёром по исследованию. Те образцы, которые привезла Анастасия, растут в лабораторном комплексе Университета «Сириус» в специальных климатических камерах — фитотронах — с искусственно регулируемыми условиями. Там девушка следит за состоянием растений, собирает листья, а после замораживает их в азоте и анализирует.
Сегодня картофель — третья по значимости продовольственная культура в мире — является основой рациона многих народов. Только в России производят больше семи миллионов тонн этой культуры. Поэтому перед отечественными исследователями стоит задача — создать новые сорта картофеля с более коротким вегетационным периодом и улучшенными питательными свойствами, которые будут устойчивы к погодным условиям и катаклизмам, вредителям и особенно вирусам.
По данным Россельхознадзора, ориентир в производстве картофеля в России на ближайшие годы составляет восемь миллионов тонн. Исследование учёных из Университета «Сириус» и ряда других отечественных лабораторий поможет создать новый сорт продовольственной культуры, который будет давать больше урожая, при этом меньше болеть и портиться. Высокая урожайность и устойчивость картофеля позволят обеспечить продовольственную безопасность России.