КАРТОЧКА ПРОЕКТА ФУНДАМЕНТАЛЬНЫХ И ПОИСКОВЫХ НАУЧНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ,
ПОДДЕРЖАННОГО РОССИЙСКИМ НАУЧНЫМ ФОНДОМ
Информация подготовлена на основании данных из Информационно-аналитической системы РНФ, содержательная часть представлена в авторской редакции. Все права принадлежат авторам, использование или перепечатка материалов допустима только с предварительного согласия авторов.
ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ
Номер проекта 25-76-00014
НазваниеРазработка новых методов мониторинга и контроля антракноза картофеля на основе анализа биологических особенностей возбудителя и геномных данных
Руководитель Тараканов Рашит Ислямович, канд. биол. наук
Организация финансирования, регион Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Российский государственный аграрный университет - МСХА имени К.А. Тимирязева" , г Москва
Конкурс №110 - Конкурс 2025 года «Проведение инициативных исследований молодыми учеными» Президентской программы исследовательских проектов, реализуемых ведущими учеными, в том числе молодыми учеными, приоритетного направления деятельности Российского научного фонда «Поддержка молодых ученых»
Область знания, основной код классификатора 06 - Сельскохозяйственные науки; 06-102 - Агрономия
Ключевые слова картофель, антракноз картофеля, фитопатология, защита растений, биологическое разнообразие, фунгициды, чувствительность к фунгицидам, ONT секвенирование, NGS секвенированиеColletotrichum coccodes, геномика Colletotrichum coccodes, ПЦР, система диагностики, устойчивость сортов, вирулентность
Код ГРНТИ68.37.00
ИНФОРМАЦИЯ ИЗ ЗАЯВКИ
Аннотация
Картофель является одной из ключевых сельскохозяйственных культур в России, однако его стабильное производство находится под угрозой из-за распространения антракноза (Colletotrichum coccodes). Этот фитопатоген способен снижать урожайность до 30%, а также ухудшать товарный вид клубней, что приводит к значительным экономическим потерям. В настоящее время не существует универсальных эффективных методов борьбы с данным заболеванием, а имеющиеся системы диагностики устарели и не охватывают всё внутрипопуляционное разнообразие патогена. Актуальность проекта обусловлена необходимостью обеспечения продовольственной безопасности страны, а также отсутствием комплексных стратегий мониторинга и контроля антракноза картофеля в условиях РФ. Существующие методы диагностики патогена обладают недостаточной чувствительностью и специфичностью, а меры защиты картофеля не учитывают биологические особенности локальных популяций возбудителя. В связи с этим разработка новых высокоточных диагностических систем и научно обоснованных методов борьбы с C. coccodes является приоритетной задачей в агрономии. Научная новизна исследования заключается в применении современных молекулярно-генетических подходов для изучения популяционной структуры возбудителя антракноза на территории России и создания принципиально новой системы диагностики. В рамках проекта планируется разработка и внедрение высокочувствительной ПЦР-РВ системы с оригинальными олигонуклеотидами, которая позволит с высокой точностью выявлять все внутрипопуляционные группы патогена, включая те, которые не детектируются существующими тестами комплексная характеристика популяции C. coccodes, включая анализ штаммового и генетического разнообразия, вирулентности и резистентности к фунгицидам, что впервые позволит создать детализированную карту распространения возбудителя в РФ; оценка устойчивости сортов картофеля к антракнозу с выявлением наиболее перспективных генотипов для селекции и промышленного возделывания; разработка новых стратегий контроля заболевания, включая тестирование фунгицидов и биопрепаратов с учетом резистентности штаммов и особенностей их патогенности. Практическое значение проекта заключается в создании научно обоснованных методов диагностики и защиты картофеля, что обеспечит эффективное снижение потерь урожая и повысит качество продукции. Результаты исследования могут быть использованы в агропромышленном комплексе, селекционных программах и системе фитосанитарного мониторинга. Таким образом, реализация проекта обеспечит не только расширение научных знаний о возбудителе антракноза, но и разработку практических решений, способствующих повышению продуктивности и устойчивости картофелеводства в России.
Ожидаемые результаты
В рамках исследуемой проблемы основными задачами проекта являются:
1. Получение репрезентативной коллекции штаммов Colletotrichum coccodes, циркулирующих в качестве возбудителей антракноза картофеля в России. Планируется ее систематизация по вирулентности, спектру хозяев, генетическим свойствам (MLST, генетический фингерпринтинг, полногеномное секвенирование), и чувствительности к фунгицидам. По результатам исследования будет оценено разнообразие патогена в стране, отмечены наиболее многочисленные и агрессивные штаммовые группы.
2. Создание системы фитосанитарной диагностики антракноза картофеля. Схожесть симптомов антракноза с другими болезнями картофеля и важность количественного анализа патогена ставят задачу разработки новых, высокочувствительных и высокоспецифичных методов мониторинга патогена. Планируется проведение биоинформатического анализа всего штаммового разнообразия патогена (как штаммов авторского коллектива, так и информации из международных баз данных) в целях поиска уникальных нуклеотидных последовательностей и дальнейшая разработка на их основе теста на основе метода ПЦР в реальном времени со специфичными зондами, оценка специфичности и чувствительности системы на аборигенных и референтных штаммах патогена.
3. Оценка устойчивости сортов картофеля к антракнозу. Большие надежды в борьбе с антракнозом возлагаются на устойчивые сорта. Использование таких сортов позволило бы свести к минимуму вредоносность патогена и снизить применение фунгицидов на производстве. Планируется комплексная оценка устойчивости >20 наиболее распространенных в стране сортов картофеля к антракнозу на искусственном инфекционном фоне болезни и создание экспресс-системы оценки восприимчивости сортов с использованием отделенных ломтиков клубней.
4. Оценка эффективности фунгицидов для борьбы с антракнозом картофеля. Основными проблемами применения фунгицидов в отношении антракноза картофеля являются слабая биологическая эффективность, малый ассортимент используемых действующих веществ и резистентность к фунгицидам. Планируется проведение многоступенчатого отбора фунгицидов и биопрепаратов, включая анализ in vitro, испытания в условиях вегетационного опыта в теплице и в полевых условиях на искусственном инфекционном фоне. В результате комплексного исследования, проводимого впервые, будут предложены высокоэффективные комбинации фунгицидов, которые могут быть использованы в случае расширения регистрации для построения обновлённой научно обоснованной системы защиты картофеля от антракноза.
ОТЧЁТНЫЕ МАТЕРИАЛЫ
Аннотация результатов, полученных в 2026 году
В рамках первого этапа проекта выполнены работы по созданию научной основы для мониторинга и контроля антракноза картофеля, вызываемого грибом Colletotrichum coccodes. Сформирована коллекция из 27 изолятов патогена, выделенных из образцов картофеля из 10 регионов России. Все изоляты идентифицированы молекулярно-генетическими методами, подтверждена их патогенность, описаны морфологические и микроморфологические признаки. Выделено четыре морфологические группы колоний, различающиеся характером образования микросклероциев.
Проведен филогенетический анализ, показавший, что ITS-регион недостаточен для надежного разделения C. coccodes и близкородственного вида C. nigrum, тогда как ген актина обеспечивает корректную видовую идентификацию. Выполнено полногеномное секвенирование двух штаммов C. coccodes (Cc17-M4 и Cc46-Lip3), получены драфт-геномы с высокой полнотой сборки (BUSCO 97,9%), проведена структурная и функциональная аннотация, включая анализ секретома, потенциальных эффекторных белков, цитохромов P450 и CAZyme-репертуара.
Проведена оценка чувствительности изолятов к флудиоксонилу и азоксистробину. Для флудиоксонила выявлен широкий диапазон EC50 и способность ряда изолятов формировать устойчивые сектора роста, что указывает на потенциальный риск селекции резистентных форм при многократных обработках. Для азоксистробина исследованная выборка в целом характеризуется как чувствительная. Эти результаты важны для разработки антирезистентных стратегий защиты картофеля.
Разработана и валидирована ПЦР-РВ тест-система для выявления C. coccodes. Подобраны видоспецифичные праймеры и FAM-меченый зонд, оптимизированы температура отжига и состав реакционной смеси методом Тагучи. Тест-система показала высокую линейность, эффективность амплификации 104,3% и предварительный предел выявления 0,01 нг/мкл. Валидация на зараженных клубнях и стеблях картофеля подтвердила специфичность и воспроизводимость диагностики.
Также проведена оценка устойчивости сортов картофеля к антракнозу. В вегетационном опыте наименьшее развитие болезни отмечено у сортов Ред Скарлет и Жуковский ранний, в полевом опыте наиболее устойчивыми оказались сорта Алуэт и Коломба. Показано, что лабораторное заражение ломтиков клубней не отражает полевую устойчивость сортов, что важно учитывать при дальнейшей селекционной и фитопатологической оценке материала.
Публикации
1.
Трошин К.С., Тараканов Р.И., Евсеев П.В., Чебаненко С.И., Джалилов Ф.С.-У.
Особенности патогенеза антракноза картофеля (Colletotrichum coccodes) и меры защиты (обзор)
Овощи России, Трошин К.С., Тараканов Р.И., Евсеев П.В., Чебаненко С.И., Джалилов Ф.С. Особенности патогенеза антракноза картофеля (Colletotrichum coccodes) и меры защиты (обзор). Овощи России. 2025;(5):96-104. (год публикации - 2025)
10.18619/2072-9146-2025-5-96-104
2. ТРОШИН К.С., ТАРАКАНОВ Р.И., ДЖАЛИЛОВ Ф.С.У. РОЛЬ ПОЧВЕННОГО И КЛУБНЕВОГО ИСТОЧНИКОВ ИНФЕКЦИИ В РАЗВИТИИ АНТРАКНОЗА КАРТОФЕЛЯ АГРОНОМИЯ-2025: ТЕХНОЛОГИИ ПРОИЗВОДСТВА, ПЕРЕРАБОТКИ И ХРАНЕНИЯ ПРОДУКЦИИ РАСТЕНИЕВОДСТВА", ПОСВЯЩЕННАЯ ПАМЯТИ ПЕРВОГО ПРЕЗИДЕНТА КАБАРДИНО-БАЛКАРСКОЙ РЕСПУБЛИКИ ВАЛЕРИЯ МУХАМЕДОВИЧА КОКОВА, "Агрономия-2025: технологии производства, переработки и хранения продукции растениеводства", посвященная памяти первого Президента Кабардино-Балкарской Республики Валерия Мухамедовича Кокова : Материалы V Международной научно-практической конференции, Нальчик, 17 октября 2025 года. – Нальчик: Кабардино-Балкарский государственный аграрный университет им. В.М. Кокова, 2025. – С. 78-83. – EDN NIMGEN. (год публикации - 2025)