Западно-Сибирский НОЦ займется проблемами биологической безопасности

Правительство РФ в понедельник внесло в Госдуму проект базового закона о биологической безопасности, который призван утвердить основы госрегулирования в этой области

Правительство РФ на текущей неделе внесло в Госдуму проект базового закона о биологической безопасности. Документ устанавливает основы госрегулирования в этой области и определяет комплекс мер по защите населения и охране окружающей среды от воздействия биологических факторов, предотвращению биологических угроз, созданию и развитию системы мониторинга биологических рисков.

"Уровень исследований в этой сфере будет определяться тем, что Центр - один из первых НОЦ, созданных в России в этом году в рамках нацпроекта "Наука", - должен получать прорывные научные результаты и разрабатывать конкурентоспособные современные технологии", - сказал ректор ТюмГУ.

Результаты научных исследований, которые будут проводиться под эгидой НОЦ, вписываются контекст глобальной повестки, отметил он. Угроза новых пандемий, резистентность патогенов к действию известных антибиотиков, биологические инвазии - все это серьезные вызовы для развития экономики и обеспечения благосостояния человека.

"Биологические угрозы - это неординарный, сложный и масштабный вызов, который касается каждого человека, семьи, региона, государства. Только объединив усилия науки, бизнеса и власти, можно найти способы эффективного противодействия этим угрозам", - подчеркнул Фальков.

В НОЦ вошли 10 вузов региона, крупные научно-исследовательские институты и центры, в том числе из Москвы и Санкт-Петербурга, а также компании реального сектора экономики, такие как ООО "УГМК-Агро", ООО "Синергия" и ООО "2050. ДИДЖИТАЛ" - лидеры в области сельского хозяйства и лесоведения, применения цифровых технологий.

Научный потенциал Тюмени
Тюмень - исторический центр научных исследований в области противодействия биологическим угрозам. Здесь находится Всероссийский (ранее Всесоюзный) научно-исследовательский институт ветеринарной энтомологии и арахнологии (ВНИИВЭиА) - обособленное структурное подразделение Федерального исследовательского центра "Тюменский научный центр", с экспериментальными полигонами на Ямале. В Тюмени работает один из ключевых институтов Роспотребнадзора - НИИ краевой инфекционной патологии (НИИКИП), который является федеральным референтным центром по биогельминтозам.

С 1970-х в ТюмГУ сложилась лидирующая в России и в мире исследовательская группа в области акарологии - науки о клещах, что позволило ему войти в топ-500 вузов мира по версии U. S. News & World Report по предметной области "Науки о растениях и животных", а по международным коллаборациям занять 25 место в мире. Клещи - это не только вредители культурных растений и паразиты человека и животных, но и переносчики возбудителей опасных заболеваний. Исследовательские лаборатории и коллективы НОЦ имеют в своем распоряжении высокотехнологическое оборудование, обширные международные связи, опыт подготовки кадров высшей квалификации.

Планируется существенно усилить уже достигнутые мировые позиции в области биологической безопасности путем расширения научной тематики, внедрения новейших методов генетического редактирования, опоры на сильные коллективы в области нанотехнологий, микрофлюидики, биоорганической и биоаналитической химии, развития сотрудничества с ведущими институтами Российской Академии наук. Ожидается, что это позволит создать в Тюмени на базе Западно-Сибирского НОЦ Центр мирового уровня по биологической безопасности к 2025 году, отметил ректор ТюмГУ.

Базовый институт
Базовым для развития исследований по биобезопасности в НОЦ станет Институт экологической и сельскохозяйственной биологии (X-BIO), который был создан в декабре 2017 года как стратегическая академическая единица ТюмГУ. В качестве стратегической цели X-BIO заявлен "поиск ответов на глобальные проблемы, стоящие перед человечеством, в области экологической и продовольственной безопасности, изменения климата, антимикробной резистентности".

Институт сейчас включает исследовательские группы в области микрофлюидики, химии природных соединений, биологических инвазий, биологических векторов, биологии почв, микробиологии и антимикробной резистентности, энтомологии, акарологии, фитопатологии и защиты растений. Для подготовки новых кадров на базе института планируется запустить интегрированные программы магистратуры и аспирантуры в области биобезопасности (растений, животных и человека), математической биологии и биоинформатики в 2020-2021 годах.

Создание Центра биобезопасности Западно-Сибирского НОЦ предусматривает существенную модернизацию инфраструктуры Института X-BIO.

Международное сотрудничество
Среди мероприятий НОЦ - проведение открытого конкурса "Лаборатория будущего" среди ведущих мировых ученых с объемом финансирования 150 млн на каждую лабораторию за пятилетний период, а также поддержка отдельных комплексных научно-технологических проектов. Так, запланирована разработка новых систем защиты растений от патогенов и вредителей биологическими методами, без применения химических пестицидов, включающая как разработку новых биопестицидов, так и использование энтомофагов - биологических агентов контроля численности вредителей. Партнером выступит Всероссийский институт защиты растений.

В планах исследователей - разработка биоаналитического инструментария, в частности, нового поколения систем экспресс-диагностики клещевых инфекций на основе технологии биочипирования. В этом проекте партнеры - Институт молекулярной биологии имени В. А. Энгельгардта РАН и НИИ биомедицинской химии имени В. Н. Ореховича.

Значение НОЦ для региона
Западно-Сибирский НОЦ, создание которого объединит научный потенциал Тюменской области, Ханты-Мансийского и Ямало-Ненецкого округов, должен решать задачи получения прорывных научных результатов и разработки конкурентоспособных современных технологий.

НОЦ должен придать региону новое направление развития, повернуть вектор от преобладающей "экономики природной ренты" к новому технологическому укладу и "экономике человеческого капитала".

Работа будет строиться в соответствии с Приоритетами научно-технологического развития Российской Федерации, среди которых - переход к высокопродуктивному и экологически чистому агро- и аквахозяйству, разработка и внедрение систем рационального применения средств химической и биологической защиты сельскохозяйственных растений и животных; противодействие биогенным угрозам.

Все о национальных проектах — на портале "Будущее России. Национальные проекты"

Почва

проведение микробиологического анализа почвы (на присутствие фитопатогенных (вредных) микроорганизмов и их количественный учет);

определение остаточных количеств пестицидов в почве;

Диагностика рака картофеля в почвенных образцах: Выезд и отбор проб для определения зараженности почвы карантинными болезнями картофеля;

Диагностика золотистой картофельной нематоды в почвенных образцах;

Идентификация фитопатогенных грибов, грибоподобных организмов, нематод, вредных и полезных насекомых, с помощью световой микроскопии;

Растительный материал

Проведение микробиологического анализа растительного материала (на присутствие фитопатогенных(вредных) микроорганизмов и их количественный учет)

Фитоэкспертиза растительного материала

Диагностика и определение степени зараженности картофеля болезнями в хранилище

Молекулярная диагностика возбудителей рака картофеля в растении

Диагностика золотистой картофельной нематоды в растительном материале

Идентификация фитопатогенных грибов, грибоподобных организмов, нематод, вредных и полезных насекомых, с помощью световой микроскопии;

Выявление фитопатогенных микроорганизмов в растительной ткани с помощью ПЦР с видоспецифичными праймерами;

Количественное определение токсинпродуцирующих грибов (Fusarium spp. и др.) в растительной ткани методом ПЦР в реальном времени;

Зерно и продукты переработки

Определение микологической и бактериальной зараженности хранящегося зерна злаковых и бобовых культур, а также продуктов их переработки в зернохранилищах промышленного типа и приспособленных в хозяйствах разных форм собственности

Анализ на содержание опасных микотоксинов в зерне и продуктах его переработки

Фитоэкспертиза семенного материала

Определение вредных насекомых в зерне и продуктах его переработки

Анализ на содержание семян сорных растений в семенном материале, кормах (зерноокорм)

  • Лаборатории, предоставляющие данную услугу

Пестициды (биологические и химические)

Комплекс аналитических исследований по определению качества препаратов, их соответствия ТУ завода - изготовителя

Испытание средств механизации

Испытание распылительных насадок для внесения средств защиты растений

Аналитика, прогнозы

Консультации о развитии и распространении доминантных видов вредных организмов с учетом агрометеорологических данных с прогнозом численности и вредоносности и рекомендациями по проведению защитных мероприятий

Услуги по определению доминантных видов вредителей по имаго и повреждениям растений (визуально и с помощью инструментальных методов):

на зерновых культурах – вредная черепашка, австрийский клоп, маврский клоп, элии, злаковые тли, красногрудая пьявица, ячменная и овсяная шведские мухи, гессенская муха, обыкновенный и черный хлебные пилильщики, хлебная жужелица, хлебные жуки (жук-кузька, жук-красуля, жук-крестоносец), обыкновенная и восклицательная зерновые совки, цикадки;

на кукурузе – кукурузный мотылек, хлопковая и озимая совка, тли, цикадки; крестоцветные культуры – весенняя и летняя капустные мухи, крестоцветные блошки, капустная моль, капустная и репная белянки, капустная тля, капустная совка, капустный скрытнохоботник;

на картофеле – колорадский жук, картофельная коровка, картофельная моль, тли.

Составление технологических карт хозяйств

Диагностика вредителей, болезней и сорняков

Консультативная и методическая помощь специалистам по защите растений и агрономам по защите зерновых, овощных культур и картофеля

Фитосанитарный мониторинг

Услуги систематического мониторинга сельскохозяйственных угодий в целях прогнозирования фитосанитарной ситуации (на каждом конкретном поле) для установления экономической целесообразности проведения химической борьбы с вредными организмами или отмены химических обработок

Услуги дистанционного гиперспектрального фитосанитарного зондирования агроландшафтов и агроэкосистем

Оценка фитосанитарного состояния посевов и посадок сельскохозяйственных культур

Диагностика и мониторинг болезней картофеля в полевых условиях

Биоценологическая оценка применяемых методов и средств защиты растений в хозяйствах

Разработка критериев и системы принятия решений о проведении защитных мероприятий для конкретного объекта и хозяйства

  • Лаборатории, предоставляющие данную услугу

Определение потерь урожая от комплекса вредных видов для конкретного хозяйства

Разработка систем и технологий защиты полевых культур от комплекса вредных видов для конкретного хозяйства

Услуги по разработке и внедрению интегрированной экологически малоопасной системы защиты цветочных, декоративных и овощных культур от вредителей и возбудителей болезней в теплицах

  • Лаборатории, предоставляющие данную услугу

2Определение опасных фитофагов и мерам борьбы с вредителями на различных с.х. культурах.

Биологическая защита

Консультации по вопросам, связанным с использованием биопрепаратов против вредных насекомых

  • Лаборатории, предоставляющие данную услугу

Консультации по вопросам биологических методов подавления адвентивной сорной растительности

Услуги по разработке зональных систем биологизированной защиты зерновых колосовых, овощных культур, кукурузы и сои от доминантных вредителей с антирезистентной направленностью

Услуги по разработке агротехнологии беспестицидной защиты зерновых колосовых культур от вредной черепашки и других хлебных клопов на основе расширенного воспроизводства энтомофагов и их дополнительного хозяина в природных экосистемах

Услуги по разработке и внедрению экологизированной системы защиты сада

Услуги по разработке и внедрению экологизированной системы защиты овощных культур

Услуги по подбору ассортимента микробиологических препаратов для защиты сельскохозяйственных культур от фитопатогенов, включая возможность их интеграции с химическими и другими средствами защиты растений

Оказание консультационных услуг по применению феромонных материалов в защите растений

Услуги биологического контроля вредителей культур защищенного и открытого грунта с элементами применения энтомофагов

2Оказание консультационных услуг по вопросам производства энтомофагов

Химическая защита

Разработка систем и технологий защиты полевых культур от комплекса вредных видов

Услуги по оптимизации ассортимента средств борьбы с сорной растительностью в конкретных условиях ведения с.х. производства

Услуги по определению резистентности у насекомых, возбудителей заболеваний, сорных трав к пестицидам

Услуги по разработке технологий повышения продуктивности и качества основных с.х. культур: озимая пшеница, подсолнечник, сахарная свекла с использованием композиций сниженных доз химических средств защиты растений, регуляторов роста и иммуностимуляторов

  • Лаборатории, предоставляющие данную услугу

Услуги диагностики и выполнение работ по снижению негативного воздействия и последствия гербицидов на чувствительные с.х. культуры

  • Лаборатории, предоставляющие данную услугу

Консультационные услуги по подбору пестицидов исходя из их эффективности к имеющимся в хозяйстве вредным объектам.

Консультации по применению пестицидов на посевах основных с.х. культур

Другое:

Сорта и гибриды

Услуги по подбору и рекомендации по закупке сортов и гибридов по их устойчивости к болезням, вредителям и пестицидам

Услуги подбора оптимальных сортов сельскохозяйственных культур для выращивания по экологически малоопасным технологиям;

Испытания и регистрация

Изучение последействия гербицидов на последующие культуры севооборота

  • Лаборатории, предоставляющие данную услугу

Оценка активности, спектра действия новых гербицидов и степени устойчивости к ним с.х. культур

Оценка активности, спектра действия новых фунгицидов и степени устойчивости к ним возбудителей заболеваний с.х. культур

Оценка активности, спектра действия новых инсектицидов и степени устойчивости к ним возбудителей заболеваний с.х. культур

Оценка микроорганизмов на фитотоксичность и патогенность к различным сельскохозяйственным культурам

Проведение регистрационных испытаний фунгицидов, инсектицидов, гербицидов, родентицидов, регуляторов роста растений и иммуностимуляторов

Демонстрационные испытания пестицидов

Испытания феромонных ловушек

Инновационные технологии производства и применения малоопасных биопестицидов биогенного происхождения

Изготовление образцов технических средств опрыскивания и протравливания семенного материала, диагностики и фитосанитарного мониторинга

Разработка технологий фитобиоремедиации почв, загрязненных углеводородами

Разработка технологий лабораторного производства биопрепаратов

Патент «Способ биологической защиты тепличных культур от тлей»

  • Лаборатории, предоставляющие данную услугу

Патент «Способ определения устойчивости злаков к насекомым, повреждающим зерно»

  • Лаборатории, предоставляющие данную услугу

Патент «Способ определения поврежденности зерна и муки пшеницы вредителями»

  • Лаборатории, предоставляющие данную услугу

Патент «Способ определения устойчивости кукурузы к стеблевому мотыльку»

  • Лаборатории, предоставляющие данную услугу

Патент «Способ определения устойчивости кукурузы к грызущим вредителям»

  • Лаборатории, предоставляющие данную услугу

Патент «Способ определения устойчивости пшеницы к вредной черепашке»

  • Лаборатории, предоставляющие данную услугу

Патент «Способ определения устойчивости капусты к капустным мухам»

  • Лаборатории, предоставляющие данную услугу

Патент «Способ сортовой идентификации пшеницы»

  • Лаборатории, предоставляющие данную услугу

Патент «Способ определения устойчивости кукурузы к вредителям»

  • Лаборатории, предоставляющие данную услугу

Патент «Способ определения устойчивости злаков к вредной черепашке»

  • Лаборатории, предоставляющие данную услугу

Патент «Способ определения устойчивости злаков к вредной черепашке»

  • Лаборатории, предоставляющие данную услугу

Патент «Способ определения устойчивости капусты к капустной тле»

  • Лаборатории, предоставляющие данную услугу

Патент «Способ оценки скороспелости генотипов кукурузы»

  • Лаборатории, предоставляющие данную услугу

Патент «Способ идентификации ингибиторов гидролаз»

  • Лаборатории, предоставляющие данную услугу

Патент «Способ определения устойчивости ячменя к Oscinella pusilla Meig.»

  • Лаборатории, предоставляющие данную услугу

Патент «Способ оценки устойчивости риса к прибрежной мухе»

  • Лаборатории, предоставляющие данную услугу

Патент «Способ диагностики физиологической устойчивости кукурузы к шведской мухе»

  • Лаборатории, предоставляющие данную услугу

Патент «Способ диагностики поврежденности зерна пшеницы сосущими вредителями»

  • Лаборатории, предоставляющие данную услугу

Патент «Способ определения устойчивости растений огурца к тепличной белокрылке и паутинному клещу»

  • Лаборатории, предоставляющие данную услугу

Патент «Способ определения устойчивости растений огурца к паутинному клещу»

  • Лаборатории, предоставляющие данную услугу

Электронный справочник «Сорные растения вашего хозяйства и меры борьбы с ними в разных культурах»

  • Лаборатории, предоставляющие данную услугу

Справочник гербария «Сорные растения вашего хозяйства на разных стадиях развития»

  • Лаборатории, предоставляющие данную услугу

Определение совместимости микробиологических препаратов, в т.ч. с химическими и другими средствами защиты растений, с целью применения их в сложных композиционных составов для протравливания семян и обработки вегетирующих растений от комплекса вредителей и болезней»

Консультации по рациональному размещению полевых и многолетних культур в зависимости от типовых особенностей почвенного покрова агроландшафтов.

Выделение, идентификация, скрининг, селекция

Характеристика популяций возбудителей болезней по различным маркерам (вирулентность, ДНК – полиморфизм, резистентность к фунгицидам и др.)

Устойчивость сортов и образцов ячменя к возбудителям:

Сетчатой пятнистости

Темно-бурой пятнистости

Оценка устойчивости сортов и образцов пшеницы к возбудителям

Оценка устойчивости сортов и образцов картофеля к фитофторозу

Оценка устойчивости сортов и образцов картофеля к карантинным объектам:

Предварительная оценка сортов и образцов картофеля на устойчивость к раку картофеля

Предварительная оценка сортов и образцов картофеля на устойчивость к золотистой картофельной нематоде

Создание дигаплоидных линий ячменя методом культуры пыльников

Определение в сортах, коллекционных образцах и селекционном материале пшеницы известных генов устойчивости к возбудителям бурой и стеблевой ржавчины методами ПЦР со специфическими праймерами

Изучение генофонда устойчивости растения – хозяина (типы устойчивости, генетика устойчивости сортообразцов, источники устойчивости, в т.ч. групповой) на искусственных инфекционных фонах и приемов сохранения и продления устойчивости

Источники устойчивости сельскохозяйственных культур к комплексу болезней

Поиск сортообразцов различных с.х.культур, устойчивых к болезням и вредителям

Демонстрационные испытания сортов и гибридов

Услуги по оценке на устойчивость к вредителям (полевыми и лабораторными методами) сортов, гибридов сельскохозяйственных культур, коллекционного и селекционного материала для совершенствования селекционных программ и для включения в зональные системы интегрированной защиты:

- для зерновых культур – к шведским мухам, к гессенской мухе, вредной черепашке, злаковым тлям, красногрудой пьявице, хлебным пилильщикам;

- для картофеля и других пасленовых культур – к колорадскому жуку, к картофельной коровке, к картофельной моли;

- для капусты и крестоцветных корнеплодов – к комплексу вредителей (капустные мухи, крестоцветные блошки, капустная моль, репная и капустная белянки, капустная тля);

моркови – к морковной мухе и морковной листоблошке;

- для огурца – к паутинному клещу, табачному трипсу, бахчевой тле и тепличной белокрылке в защищенном грунте;

- для черной смородины – к смородиновому почковому клещу и реверсии

фотосъемка биологических объектов

Электронная микроскопия:

Без напыления

Заморозка

Влажная камера

С напылением

Идентификация фитопатогенных грибов, Грибоподобных организмов, нематод, вредных и полезных насекомых, с помощью световой микроскопии

Экстракция тотальной ДНК из природных образцов

Амплификация и клонирование таксономически значимых участков рибосомального оперона (гены субъединиц хромосомы, межгенные области)

Определение нуклеотидных последовательностей (секвенирование) ДНК

Таксономический, филогенетический и кластерный анализ нуклеотидных последовательностей ДНК

Предоставление эталонных культур фитопатогенных грибов для целей видовой идентификации

Количественное определение токсинпродуцирующих грибов (Fusarium spp. и др.) в растительной ткани методом ПЦР в реальном времени;

Приготовление стандартных растворов ДНК видов Fusarium и Alternaria для количественной ПЦР в реальном времени

Определение биологической активности (фитотоксической, антибиотической, фунгицидной, инсектицидной, зоотоксической) экстрактов из микроорганизмов и их метаболитов (индивидуальных соединений);

  • Лаборатории, предоставляющие данную услугу

Выявление степени контаминации зерна микотоксинами (дезоксиниваленол, Т-2 токсин, зеараленон) методом ИФА

Выявление способности грибов рода Fusarium продуцировать микотоксины (дезоксиниваленол, Т-2 токсин) методом ИФА

Идентификация генов устойчивости пшеницы к бурой ржавчине с использованием ДНК-маркеров

Качественный и количественный анализ многокомпонентных смесей методом высокоэффективной тонкослойной хроматографии

  • Лаборатории, предоставляющие данную услугу

Аналитическое и препаративное разделение сложных смесей химических соединений с помощью жидкостной хроматографии

  • Лаборатории, предоставляющие данную услугу

Препаративное выделение биологически активных соединений микроорганизмов и их первичная идентификация

  • Лаборатории, предоставляющие данную услугу

Разработка методов анализа биологически активных соединений микроорганизмов при помощи тонкослойной и высокоэффективной жидкостной хроматографии

  • Лаборатории, предоставляющие данную услугу

Определение биологической активности (фитотоксической, антибиотической, фунгицидной, инсектицидной, зоотоксической) экстрактов из микроорганизмов и их метаболитов (индивидуальных соединений)

Разработка методов анализа биологически активных соединений микроорганизмов при помощи тонкослойной и высокоэффективной жидкостной хромотографии

  • Лаборатории, предоставляющие данную услугу

Проведение хемотаксономических исследований на основ сравнения метаболитных профилей микроорганизмов

Экстракция ДНК и РНК различных микроорганизмов

Клонирование полноразмерных копий генов и их фрагментов

Синтез безинтронной копии гена в виде кДНК с последующей ПЦР-амплификацией и клонированием белок-кодирующей последовательности

Создание молекулярно-генетических конструкций и подбор условий для экспрессии и наработки рекомбинантных белков в бактериях E.coli и метилотрофных дрожжах P.pastoris

  • Лаборатории, предоставляющие данную услугу

Подбор условий эффективной экспрессии и наработки рекомбинантных продуктов в гетерологичных системах

  • Лаборатории, предоставляющие данную услугу

Подбор системы и оптимизация условий экспрессии для получения целевого белка в активном, растворимом состоянии

  • Лаборатории, предоставляющие данную услугу

Разработка схем выделения и очистки рекомбинантных продуктов

  • Лаборатории, предоставляющие данную услугу

Получение поликлональных антител к антигенам заказчика в мышах и кроликах с последующей иммуноаффинной очисткой специфических иммуноглобулинов

  • Лаборатории, предоставляющие данную услугу

Иммунохимический анализ белков с помощью методов иммуноблотинга и иммунофлюоресцентной микроскопии

  • Лаборатории, предоставляющие данную услугу

Иммобилизация белков, включая антитела, на BrCN-активированной сефарозе

  • Лаборатории, предоставляющие данную услугу

Разработка индивидуальных схем очиски белков с помощью методов хроматографии и препаративного гель – электрофореза

Подбор олигонуклеотидных праймеров заданной специфичности дл ПЦР

Анализ содержания общего белка и отдельных белковых фракций (включая концентрирование) с помощью колориметрических и электрофоретических методов

Выявление энтомопатогенных микроорганизмов с помощью ПЦР с высокоспецифическими праймерами

Обеспечение энтомофагами с.х. предприятий

Обеспечение стартовыми и маточными популяциями энтомофагов из государственной коллекции, поддерживающейся в институте

Наработка биоматериала при помощи твердофазной и жидкофазной ферментации для выделения и анализа метаболитов микроорганизмов

Разработка методов получения инфекционного материала и его хранения с целью создания искусственного инфекционного фона или микогербицидов

Проведение научных конференций, практических семинаров по болезням, вредителям и сорным травам по различным сельхозкультурам

Проведения курсов повышения квалификации для агрономов по защите

Проведение стажировок по современным методам идентификации грибов и диагностики болезней растений;

Проведение стажировки «Использование молекулярных маркеров для оценки генетического разнообразия мягкой пшеницы по устойчивости к бурой и стеблевой ржавчинам и полиморфизма популяций гриба Puccinia triticina»;

  • Лаборатории, предоставляющие данную услугу

Проведение стажировки «Современные методы исследований иммунитета растений к болезням».

Школа по молекулярной диагностике генетических детерминант устойчивости зерновых культур к болезням

Школа по диагностике, мониторингу и СЗР от сорных трав

  • Лаборатории, предоставляющие данную услугу

Школа по современным методам фитосанитарного мониторинга и прогноза