Картофель и сою можно будет защищать инновационным зеленым пестицидов в недалеком будущем | ФНЦ агроэкологии РАН
Инновационный обзор

Картофель и сою можно будет защищать инновационным зеленым пестицидов в недалеком будущем

Прорыв в производстве зеленых пестицидов с ингибированием хитинсинтазы совершили китайские исследователи. Поскольку в растениях и млекопитающих нет хитина в отличие от вредителей и патогенов сельхозкультур, то пестициды, способные ингибировать хитинсинтазу, безвредны для растений и человека и являются безопасными и эффективными зелеными пестицидами

Группа ученых под руководством профессора Ян Цин из Китайской академии сельскохозяйственных наук в исследовании проанализировали структуру хитинсинтазы патогенного гриба Phytophthora sojae под криоэлектронным микроскопом, впервые выявив хитин. Таким образом, понимание полного процесса хитина, над которым исследователи трудились долгие годы, завершено и обеспечило основу для разработки безопасных и эффективных биологических пестицидов в будущем.

О том, почему открытие имеет такой большое значение, пишет репортер Beijing News Чжоу Хуайцзун.

«Хитин является наиболее распространенным аминогликаном на Земле и широко встречается у грибов, членистоногих, моллюсков, кольчатых червей, кишечнополостных и простейших и других различных видов организмов. Панцири креветок, крабов, насекомых и других членистоногих в основном состоят из хитина, некоторые клеточные стенки грибов также содержат большое количество количество хитина.

Хитин – это природный биополимер, состоящим из N-ацетилглюкозамина. Грибы, членистоногие и т. д. могут автоматически синтезировать это вещество в организме для их выживания и размножения.

У хитина, извлекаемого из панцирей креветок и используемого в промышленности и фармацевтике, есть и темная сторона. Возьмем в качестве примера Phytophthora sojae, выбранную в ходе исследования. Этот патоген вызывает корневую гниль сои и приводит к экономическим потерям в размере более 1 миллиарда долларов США каждый год и во многом зависит от синтеза хитина. То же самое относится к картофельной фитофторе, ежегодно наносящей ущерб урожаю.

«Если мы разработаем соответствующие активные низкомолекулярные пестициды, то сможем более эффективно ингибировать синтез хитина Phytophthora для защиты важных культур, такие как соя и картофель, – пояснил Ян Цин. – С 1970-х годов ученые последовательно разрабатывали активные низкомолекулярные соединения, способные ингибировать синтез хитина, которые показали широкое применение и перспективность на рынке в качестве фунгицидов и инсектицидов. Например, никомицин, открытый фирмой Bayer в 1976 году, показал хорошую бактерицидную активность в отношении различных сельскохозяйственных патогенов, в том числе против фитофторы картофеля, а в качестве противогрибного препарата для человека вошел в медицинскую практику. В 1978 год испытания синтетических соединений бензоилмочевины показали эффективное предотвращение синтеза хитина у насекомых. В настоящее время на эти соединения приходится 3% рынка пестицидов, годовой объем продаж которых достигает 441 млн долларов США.

За последние 50 лет исследователи всего мира вложили много рабочей силы, материальных ресурсов и энтузиазма в попытки разработать больше типов и более эффективных зеленых пестицидов, нацеленных на хитинсинтазу, но на самом деле эти исследования всегда продвигались медленно. Одной из важных причин является отсутствие точной информации о трехмерной структуре хитинсинтазы. Структурно-функциональная связь хитинсинтазы не была ясна, что серьезно препятствовало разработке новых разновидностей пестицидов, нацеленных на этот фермент.

В ходе работы команда выбрала хитинсинтазу Phytophthora sojae, названную PsChs1, и взяла ее в качестве объекта исследования с помощью передовых биологических методов, включая криоэлектронную микроскопию, сканирующую электронную микроскопию, рентгеновскую дифракцию и так далее. Удалось проанализировать трехмерную структуру PsChs1 в четырех различных состояниях каталитической реакции и выявить три важных процесса хитинсинтазы для достижения биосинтеза хитина. Это первый случай, когда на атомном уровне был продемонстрирован направленный многоступенчатый процесс биосинтеза хитина».


Читать полностью: https://www.agroxxi.ru/gazeta-zaschita-rastenii/novosti/kartofel-i-soyu-mozhno-budet-zaschischat-innovacionnym-zelenym-pesticidov-v-nedalekom-buduschem.html?yrwinfo=1664771548549184-8533151259118280336-sas3-0767-15b-sas-l7-balancer-8080-BAL-4648

Цены на основные виды агрохимических анализов, выполняемых лабораторией анализа почв ФНЦ агроэкологии РАН

Семеноводческий центр зерновых и бобовых АО «Щелково Агрохим» в числе образцовых в реализации госпрограммы по развитию сельского хозяйства

На заседании Правительства Орловской области, которое состоялось 21 ноября, руководитель регионального Департамента сельского хозяйства Александр Шалимов подвел предварительные итоги реализации...

Ученые ФНЦ агроэкологии РАН получили награды «Золотой осени» на Дне работника сельского хозяйства и перерабатывающей промышленности

Ученые ФНЦ агроэкологии РАН получили награды «Золотой осени» на Дне работника сельского хозяйства и перерабатывающей промышленности

На площадке Волгоградского государственного аграрного университета состоялся масштабный праздник в честь Дня работника сельского хозяйства и перерабатывающей промышленности. Он объединил...

Сотрудники ФНЦ агроэкологии РАН провели инструментальное обследование реки Джемуха

Путин призвал добиваться независимости России в сельском хозяйстве

Авантюрная и непрофессиональная политика некоторых западных стран вызвала нестабильность на мировом продовольственном рынке, однако Россия смогла противостоять всем вызовам благодаря мерам поддержки...

Календарь мероприятий

Calendar of Мероприятия

Пн Пн

Вт Вт

Ср Ср

Чт Чт

Пт Пт

Сб Сб

Вс Вс

0 мероприятия,

0 мероприятия,

0 мероприятия,

0 мероприятия,

0 мероприятия,

0 мероприятия,

0 мероприятия,

0 мероприятия,

0 мероприятия,

0 мероприятия,

0 мероприятия,

0 мероприятия,

0 мероприятия,

0 мероприятия,

0 мероприятия,

0 мероприятия,

0 мероприятия,

0 мероприятия,

0 мероприятия,

0 мероприятия,

0 мероприятия,

0 мероприятия,

1 мероприятие,

Международная сельскохозяйственная выставка «ЮГАГРО 2022»

2 мероприятия,

-

Дни сельского хозяйства в Волгоградской области

0 мероприятия,

0 мероприятия,

0 мероприятия,

1 мероприятие,

XXII Всероссийский конгресс «Охрана окружающей среды и обеспечение экологической безопасности: государственное регулирование 2022»

0 мероприятия,

0 мероприятия,

0 мероприятия,

0 мероприятия,