Учёные ИББМ разрабатывают прибор для ранней диагностики стресса у растений
Как определить, что растение испытывает стресс, ещё до появления видимых повреждений? Решение этой задачи ищут исследователи Института биологии и биомедицины ННГУ имени Н.И. Лобачевского. Команда под руководством доктора биологических наук Владимира Сухова разрабатывает технологии для оценки физиологического состояния растений и раннего выявления неблагоприятных воздействий окружающей среды.
Одним из результатов работы стал экспериментальный образец портативного анализатора «АССИМ-Ф», разработкой которого занимаются сотрудники кафедры биофизики Елизавета Козлова и Денис Збруев. Прибор измеряет скорость фотосинтетической ассимиляции углекислого газа — важный показатель фотосинтетической активности растения, который может изменяться ещё до появления внешних признаков повреждения.
В основе устройства лежит накопительный принцип измерений: для проведения анализа достаточно поместить лист в небольшую измерительную камеру. Такой подход позволяет упростить конструкцию и снизить стоимость оборудования. Первые испытания подтвердили чувствительность прибора к снижению скорости ассимиляции при стрессе. По данным разработчиков, результаты измерений сопоставимы с показателями коммерческих аналогов. Предполагаемая масса устройства — менее 1,5 кг, стоимость — около 180 тысяч рублей.
«Сейчас мы ждём результатов грантового конкурса „Старт“, на прошлой неделе прошли защиту проекта. Если получим грант, то приступим к разработке прототипа, а затем — опытного образца, пригодного для использования конечным потребителем», — рассказывает Елизавета Козлова.
Параллельно исследователи развивают ещё одно направление — изучение электрома растений, представляющего собой совокупность электрической активности растительного организма. Электрические сигналы участвуют в передаче информации о внешних воздействиях и формировании адаптационных реакций. Учёные изучают возможность использования этих сигналов для раннего выявления стресса.
«В рамках изучения электрома мы начинаем эксперименты, направленные на выявление связи небольших изменений электрических параметров клеток и тканей растений с фотосинтезом при абиотическом стрессе. Это фундаментальные исследования с перспективой прикладного применения, но сначала необходимо понять механизмы изучаемых процессов, прежде чем использовать полученные знания на практике. В этом может помочь математическое моделирование», — объясняет исследователь.
Для ИББМ подобные проекты — пример того, как фундаментальная наука становится основой перспективных технологий. Исследования не только расширяют представления о физиологии растений, но и открывают возможности для создания доступных отечественных приборов, востребованных в сельском хозяйстве, селекции и экологическом мониторинге.
