Аннотация результатов, полученных в 2024 году
Работа посвящена изучению особенностей строения генетического аппарата аборигенных для юга России энтомопатогенных штаммов бактерий и вирусов из БРК ФГБНУ ФНЦБЗР «Государственная коллекция энтомоакарифагов и микроорганизмов». В рамках реализации проекта определены нормы применения водных суспензий на основе энтомопатогенных вирусов гранулеза и выявлено, что наиболее эффективными в отношении гусениц природной популяции C. pomonella являются водные вирусные суспензии штаммов CpGV из БРК ФГБНУ ФНЦБЗР с титром не менее 1,0×106 гранул/мл. В результате скрининга бактерий отобраны штаммы с высокой инсектицидной активностью: BZR 1159, BZR 588 и BZR 936, которые продемонстрировали высокую эффективность в отношении большой восковой моли Galleria mellonella (91,1-95,6%), а штаммы BZR 277, BZR 936 и BZR 1159 – в отношении природной популяции яблонной плодожорки Cydia pomonella (60,0-67,1%). Установлено, что исследуемые штаммы бактерий принадлежат к родам Leucobacter, Bacillus, Alcaligenaceae и Pseudomonadota, а также к семейству Brucellaceae. Анализ аннотированных геномов бактерий и генного репертуара 17 штаммов бактерий показал высокую степень соответствия для большинства исследуемых образцов с их предполагаемыми референсными геномами. Однако некоторые штаммы, такие как BZR 635, продемонстрировали незначительное количество пересечений с референсным геномом, что, может быть, обусловлено как таксономическими различиями, так и особенностями сборки генома. Поиск гомологичных последовательностей инсектицидных белков в геномах штаммов рода Bacillus с использованием программы blastp не выявил значимых совпадений несмотря на последовательное смягчение пороговых значений. Достоверно идентифицирован геном 17 штаммов бактерий, кодирующие белок GroEL-like с инсектицидной активностью. Кроме того, идентифицированы последовательности, кодирующие белки с фунгицидной активностью: итурины, фенгицины и сурфактины штаммов рода Bacillus (BZR 736, BZR 920, BZR 936, BZR G1, BZR G2 и BZR G3). Наиболее полный набор белковых последовательностей, демонстрирующих высокую степень гомологии с референсными последовательностями из базы данных, обнаружен у штаммов BZR 920 и BZR 936, принадлежащих к виду B. velezensis. Осуществлена передача данных геномов 17 штаммов бактерий для процедуры депонирования в NCBI Genban, а также построено филогенетическое дерево по двум белкам: YxjF и YxjC для исследуемых штаммов рода Bacillus. Пополнены существующие базы данных сведениями об активности в отношении целевого вредителя – яблонной плодожорки и данными о полногеномном секвенировании штаммов энтомопатогенных бактерий и вирусов. По результатам работ опубликовано 4 статьи, в том числе одна статья уровня Q1. Таким образом изучены особенности строения генетического аппарата аборигенных для юга России 17 энтомопатогенных штаммов бактерий из биоресурсной коллекции ФГБНУ ФНЦБЗР «Государственная коллекция энтомоакарифагов и микроорганизмов». Полученные результаты свидетельствуют о перспективности использования штаммов вирусов и бактерий в качестве основы для разработки биологических средств защиты растений от чешуекрылых вредителей, а с учетом выявленных кодирующих белков с фунгицидной активностью у бактерий еще и от возбудителей болезней плодовых культур.

Аннотация результатов, полученных в 2025 году
Работа посвящена изучению особенностей строения генетического аппарата аборигенных для юга России энтомопатогенных штаммов бактерий и вирусов из БРК ФГБНУ ФНЦБЗР «Государственная коллекция энтомоакарифагов и микроорганизмов». В рамках реализации проекта проведена таксономическая идентификация, сборка и аннотация 18 бактериальных геномов. Установлена принадлежность штаммовк родам Bacillus и Leucobacter; остальные – к филуму Pseudomonadota. Для повышения качества сборки применен гибридный каскадный подход (de novo + reference-guided). У большинства штаммов выявлено высокое сходство генного репертуара с референсными геномами, тогда как для BZR 635 обнаружено ограниченное совпадение, что может указывать на таксономические особенности или фрагментированность сборки. Выполнена углублённая переаннотация геномов с использованием специализированных баз данных (включая BPPRC) по белкам с инсектицидными и фунгицидными свойствами, а также аннотаций близкородственных организмов. Подход позволил уточнить функциональный потенциал штаммов и выявить гены, кодирующие целевые белки. Установлено, что большинство штаммов содержат гены инсектицидных и/или фунгицидных белков. Комплекс генов липопептидов и инсектицидных токсинов коррелирует с подтверждённым in vitro широким спектром биоцидной активности. Для штаммов BZR162, BZR588 и BZR201P не выявлены гены фунгицидных белков из использованных баз. В результате анализа геномов CpGV с учетом II-III типов резистентности C. pomonella установлено, что штаммы BZR GV L-4, L-5, L-6 и L-8 не содержат повтора в гене pe38, а в геномах BZR GV L-4 и L-6 выявлены делеции, характерные для геномной группы C, то есть филогенетически эти штаммы формируют кладу с изолятом CpGV-I07 (группа C), что указывает на преобладание признаков группы C и предполагаемую близость их вирулентности к CpGV-I07. Другие BZR GV по данным SNP- и филогенетического анализа имеют смешанную структуру генома с доминированием признаков групп A, D и G при меньшем вкладе группы B; наличие 24-п.н. вставки в pe38 позволяет предположить их большую предрасположенность к формированию резистентности I типа у C. pomonella. Произведена оценка качества вирусной биомассы, полученной с использованием насекомого тест-объекта и целевого насекомого. Установлено, что наработка вирусной биомассы штаммов CpGV из БРК ФГБНУ ФНЦБЗР возможна с использованием популяции целевого вредителя C. pomonella, что указывает на высокую специфичность гарнуловирусов. Определены нормы применения водных суспензий на основе штаммов CpGV из БРК ФГБНУ ФНЦБЗР в отношении гусениц природной популяции C. pomonella в лабораторных условиях. Титр составил не менее 1,0×106 гранул/мл. В лабораторных условиях оценена инсектицидная активность культуральной жидкости и стерильного супернатанта энтомопатогенных бактерий против G. mellonella и C. pomonella. Установлены летальные (ЛД100) и сублетальные (ЛД50) дозы применения энтомопатогенных штаммов вирусов (BZR GV 9, BZR GV 10, BZR GV L-6, BZR GV L-8) и бактерий (B. naejangsanensis BZR 1159, A. marplatensis BZR 926, B. velezensis BZR 277, BZR 936) из БРК ФГБНУ ФНЦБЗР в отношении гусениц природной популяции C. pomonella в лабораторных условиях на 5 сутки. При этом титр водных вирусных суспензий штаммов CpGV для ЛД50 составил от 1,0×106,63 до 4,2×106,9, для ЛД100 – от 9,3×106 до 7,3×107 на 5 сутки наблюдений. Для штаммов бактерий B. naejangsanensis BZR 1159, A. marplatensis BZR 926, B. velezensis BZR 277 и BZR 936 титр для ЛД50 составил от 5,6 ×104 до 1,3×107, для ЛД100 – от 1,2×105 до 2,9×108. Оценена эффективность применения перспективных штаммов энтомопатогенных бактерий (B. naejangsanensis BZR 1159, A. marplatensis BZR 926, B. velezensis BZR 277, BZR 936) и вирусов (BZR GV 9, BZR GV 10, BZR GV L-6, BZR GV L-8) из БРК ФГБНГУ ФНЦБЗР против C. pomonella на яблоне в полевых условиях. Трёхлетние полевые испытания на яблоне сорта Женева Эрли подтвердили высокую и стабильную эффективность экспериментальных образцов на основе бактерий B. naejangsanensis BZR 1159 (45,7-79,3%), B. velezensis BZR 936 (50,7-78,3%) и BZR 277 (50,5-78,3%). Штамм B. cereus BZR 736 проявил минимальную эффективность (11,4–35,7%). Таким образом, изучены свойства и особенности строения генетического аппарата аборигенных для юга России 18 штаммов энтомопатогенных грануловирусов и 5 штаммов энтомопатогенных бактерий из БРК ФГБНУ ФНЦБЗР. По результатам работ в 2025 году опубликованы две статьи, а также две статьи приняты в печать в изданиях WOS, Scopus, Белого списка. Пополнены существующие базы данных сведениями об активности в отношении целевого вредителя – яблонной плодожорки и данными биоинформатического анализа генетических последовательностей штаммов энтомопатогенных бактерий и вирусов. Полученные данные были представлены в том числе на Всероссийском лектории РНФ – лекция «Микробы в сельском хозяйстве: друзья или враги?». На основе полученных данных по проекту членами команды - молодыми учеными под руководством А.М. Асатуровой подготовлено две диссертации: А.А. Цыгичко «Биологические особенности штаммов вируса гранулёза Cydia pomonellа (L., 1758) (Lepidoptera: Tortricidae), перспективных для защиты растений», защита состоялась на базе ФГБОУ ВО «Российский государственный аграрный университет – МСХА имени К.А. Тимирязева» 11.12.2025 года (http://diss.timacad.ru/catalog/disser/detail.php?ID=27225); Е.Ю. Гырнец «Биоцидная активность штаммов бактерий, перспективных для создания полифункциональных препаратов для защиты яблони от Venturia inaequalis (Cooke) G.Winter (1875) и Cydia pomonellа (Linnaeus, 1758)», планируется защита диссертации. Полученные результаты свидетельствуют о перспективности использования штаммов вирусов и бактерий в качестве основы для разработки биологических средств защиты растений от чешуекрылых вредителей, а с учетом выявленных кодирующих белков с фунгицидной активностью, с подтвержденной эффективностью в полевых условиях у бактерий еще отмечена эффективность в отношении парши яблони.