Ассоциация государственных научных центров "НАУКА"
Ассоциация государственных научных центров "НАУКА"
Работы проходят в рамках гранта РФФИ и Немецкого научно-исследовательского сообщества (DFG), полученного в начале 2021г. (грант рассчитан на 3 года).
Осенью 2021 года Анастасия Курина, научный сотрудник отдела генетических ресурсов овощных и бахчевых культур ВИР провела полтора месяца в Германии, работая над очередным этапом проекта. Анастасия рассказала о деталях своей работы.
«На начальном этапе мы отобрали 30 (из 100) образцов капустных культур из коллекции ВИР им. Н.И. Вавилова, контрастных по устойчивости к вредителям – капустной моли и совке, которые были выращены в 3-х разных географических зонах (в Санкт-Петербурге, Адыгее и Мурманской области) и были дважды искусственно заражены. Мы провели иммунологическую оценку и сделали их биохимический анализ в отделе биохимии ВИР.
В Германии я проводила анализ отобранных образцов азиатской капусты на количественное и качественное содержание глюкозинолатов и продуктов их распада. Это вторичные метаболиты, которые растение синтезирует для взаимодействия с окружающей средой. Они придают капусте горький вкус и запах, который отпугивает насекомых.
Немецкий Институт овощных и декоративных культур им. Лейбница специализируется на фундаментальных и прикладных исследованиях, направленных на устойчивое производство овощных и декоративных растений и рациональное использование природных ресурсов. Они отработали и модифицировали методики по определению глюкозинолатов и продуктов их распада, в том числе и те, которым я обучалась.
Коллеги помогли мне освоить методики определения глюкозинолатов и продуктов их распада в первую неделю, потом я уже работала самостоятельно. Учитывая необходимую повторность анализа для всех условий выращивания, общий объем исследованного материала составил 770 образцов.
Для примера, пробоподготовка образцов для определения продуктов распада глюкозинолатов включала в себя гомогенизацию растительного материала до состояния порошка, экстракцию с помощью дихлорметана (работать с ним нужно обязательно в специальных средствах защиты), центрифугирование и фильтрацию полученного осадка с использованием стеклянных пипеток, ваты и сульфата натрия (на фотографии). Получившийся экстракт сушился азотом до объема 20 мкл и переносился в специальные пробирки (виалы) для работы на хроматографе.
Сейчас мы сопоставляем полученные данные иммунологической оценки образцов с данными биохимического анализа, которые получили в Германии. Мы ищем разницу в химическом составе между образцами контрастными по устойчивости к вредителям.
Скоро предстоит еще одна поездка в Германию – будем выполнять протеомный анализ для поиска и идентификации специфических белков, экспрессирующих гидролиз глюкозинолатов».
Ученые ожидают, что результаты этого проекта позволят получить знания о роли вторичных метаболитов в защите растений, возможности сочетания в одном генотипе различных механизмов биохимической устойчивости, распространении основных вредителей капустных культур в разных регионах России и способах повышения устойчивости к насекомым у капустных культур.