Мы с удовольствием публикуем лучшие работы конкурса «Моя лаборатория», который провели в рамках Олимпиады Программа «Мастерские инноваций» ФИОП РОСНАНО и МГУ имени М.В.Ломоносова.
Утром на остановке «Микрохирургия глаза» нас забирает вахта и везет в институт. Это большой круглый светло-оранжевый автобус, весьма пожилой, уважаемый и довольно своенравный. Мы выезжаем из города и сворачиваем на дорогу к институту. Слева из-за далеких высотных домов поднимается солнце, окрашивая облака в сиреневые, розовые, абрикосовые оттенки, а иногда - огромное белое, похожее на Луну, но попытаешься сфотографировать - слепит объектив.
Летом с левой стороны зацветают маки, один год отдельными вспышками, другой - все поле покрывают красным ковром. Справа, если были посажены, чуть позже маков зацветают подсолнухи; лучше всего их фотографировать с дерева у дороги. Интересно наблюдать, как в течение дня они, словно строй венценосных воинов, дружно поворачиваются вслед за солнцем. Одно поле, то, что с маками, уже выкупил город - надеюсь, что, по крайней мере, там будут строить коттеджи, а не высотные дома. Поля с правой стороны - опытные и забрать их у института сельскохозяйственного профиля - все равно что лишить медиков возможности клинических испытаний лекарств.
Вот, наконец, поля остались позади, и мы подъезжаем к главному корпуса нашего института - Всероссийского НИИ Биологической Защиты Растений, сокращенно БЗР. О самом институте можно написать целую книгу: о его таинственной истории с некогда строгим пропускным режимом, подвальными закоулками с рядами дверей толщиной с крепостную стену, многочисленными колодцами, люками, переходами, заброшенными теплицами. До сих пор первое впечатление таково, что много лет назад из института в панике бежали, бросив реактивы, оборудование, посуду, и он стоит, заброшенный, потихоньку рассыпаясь и зарастая необыкновенными деревьями, кустарниками и лианами: ломоносом, девичьим виноградом, обвойником греческим с плодами в виде пинцетов и пушистыми семенами.
Во всем этом нет ничего ужасного, и это ничуть не умаляет достоинств института и многосторонней работы, которая ведется в нем. Наша территория - это кусочек дикого, заросшего леса с лисами, совами, соколами, белками, кошками, жужжелицами, квакшами, тритонами...Лучшее место для отдыха натруженных ученых голов! Самое страшное, что можно сделать с нашей территорией - это начать «облагораживать» этот девственный микрозаказник торжества природы над «цивилизацией». В таком случае придется немедленно увольняться, ибо какой глаз и какое сердце выдержит картину растерзанного и раскромсанного на фигурные кустарники и газоны райского сада?
Выйдя из вахты и угостив Дика и других собак, все расходятся по своим корпусам и лабораториям. К нам идти прямо и налево. Под сводами галереи, периодически сбрасывающей штукатурку, подходим к двери нашего корпуса. Она пахнет сильно нагретой на солнце рассыхающейся древесиной, летними полевыми практиками. Вот теперь мы почти в нашей лаборатории. Здесь, кроме нас еще две лаборатории, но большая часть дверей - целых 5 - наши - лаборатории создания микробиологических средств защиты растений и коллекции микроорганизмов. Добро пожаловать! Первая дверь направо - это лабораторная комната, здесь 3 бокса, счетчик колоний, супер-микроскоп, холодильники, термостаты, шейкер-инкубаторы и климатическая камера. Здесь же, в одном из холодильников, похожем на литой сейф и закрывающемся на ключ, хранится самое главное - наша коллекция микроорганизмов: больше тысячи штаммов бактерий, выделенных из разных районов Краснодарского края, Ставропольского края и Ростовской области, из ризосферы различных растений, прежде всего озимой пшеницы. Почти все они- потенциальные антагонисты тех или иных фитопатогенов или стимуляторы роста растений или еще пока мы не знаем, кто. Сбор и выделение этих штаммов и было первым этапом пятилетней работы нашей лаборатории. Причем, тогда, в 2010м не было еще ничего, кроме колченогих столов и стульев, спиртовок, старого сухожара и автоклава, что уже немало для микробиологической лаборатории, но все же явно недостаточно. Лабораторную посуду поначалу собирали по всему институту - у кого что завалялось с советских времен. Тут сразу надо сказать о нашем первом и главном сотруднике - создателе и заведующей лабораторией - Анжеле Михайловне Асатуровой. Она - наш могучий муравей, который за 5 лет вытянул и продолжает тянуть в муравейник невероятное число грантов, проектов, конкурсов, за счет которых и растет лаборатория. во всех смыслах. Конечно, мы тоже изо всех сил (ну почти!) ей помогаем и вообще хорошо работаем в команде.
В этом году установили 2 биореактора для производства больших объемов биопрепаратов-конечной цели нашей работы.
Не знаю, как там у медиков с лекарствами для людей, но делать лекарства для растений - тоже очень сложное и долгое дело, особенно если в основе их - живые культуры микроорганизмов. Главная идея здесь в том, чтобы подобрать такие штаммы бактерий, которые после обработки ими семян успешно заселяют ризосферу растущего растения и не дают возбудителям никаких-там корневых гнилей ее захватить. При этом, возможно, взаимодействие с растением будет настолько успешным, что, питаясь за счет корневых выделений, наши бактерии, в свою очередь, начнут выделять гормоноподобные соединения, которые стимулируют развитие растения-хозяина и его иммунитет.
Конечно, существует миллион факторов, которые могут помешать такому успешному развитию событий: и погода, и эпифитотийная ситуация, и агротехника и севооборот и др.
Поэтому, такие препараты, на основе живых культур микроорганизмов, будут эффективны только при правильном применении и соблюдении технологии возделывания культуры. Хочется верить, что постепенно сельское хозяйство будет двигаться в направлении соблюдения севооборотов и агротехники, грамотного фитосанитарного мониторинга и основанных на нем защитных мероприятий с применением, а нередко и с преобладанием, биологических методов. И работа нашей лаборатории - тоже маленькие шаги на пути к этим пока далеким экологизации и стабилизации агроэкосистем.
Мы разрабатываем биопрепарат на основе живых культур двух штаммов Bacillus subtilis, отобранных в ходе масштабного скриннинга из той самой 1000 штаммов по способности подавлять рост мицелия фитопатогенных грибов in vitro в лаборатории и in vivo в поле, стимулировать рост растений озимой пшеницы, сохранять свои свойства при хранении, приживаться на семенах и корнях пшеницы и другим. И конечно, безопасности для самих растений, теплокровных животных и человека. Отдельный интересный блок работы - это подбор условий культивирования штаммов, при которых максимален прирост их биомассы и антагонистическая активность. Это оптимальные источники азота , углерода, температура, реакция среды, сроки культивирования. Другой блок работы - это разработка технологии применения опытных образцов биопрепаратов: подбор норм расхода и сроков обработки, совместимость с химическими препаратами для введения в интегрированную защиту растений. Наконец, третий блок - это исследование механизмов действия биопрепарата, т. е. взаимоотношений в системе «растение-патоген-антагонист»: какие вещества выделяют штаммы-антагонисты, как они действуют на развитие патогена, как осуществляется конкуренция за экологические ниши, каково влияние штаммов-антагонистов на растения и наоборот?
Многие вопросы еще остаются без ответа (а некоторые даже еще и не заданы), и, вероятно, четкий однозначный ответ и невозможно получить, но в этом и прелесть исследовательской деятельности. Несмотря на всю практическую направленность нашей работы, иногда увидишь, как бактериальная масса хватает и душит гифу фитопатогенного гриба, глазам не веришь, что так бывает, и вот оно, в самом деле работает, и бежишь звать коллег, чтоб они тоже посмотрели и удивились.
Это, по-моему, и есть самое главное, в науке - удивляться! Удивление - движущая сила познания!
Напоследок скажу, что в нашей лаборатории коллеги очень славные, дружные, заинтересованные, все разные и по-своему интересные.
Вечером мы вместе идем или бежим (если успеваем вовремя закончить удивляться) на вечернюю вахту, чтобы ехать домой из нашего романтичного наукоемкого микрозаказника, обсуждая судьбу наших полей, предстоящие конференции (или праздники) или устройство мироздания в целом.
Более серьезно о нашей работе можно почитать, например, тут:
http://ej.kubagro.ru/2012/pdf/37.pdf
http://ej.kubagro.ru/2013/01/pdf/66.pdf
Об авторе
 |
Марина Павлова (Жарникова) - м.н.с. в лаборатории создания и микробиологических средств защиты растений ВНИИБЗР |
.
