Група українських науковців у складі С. Хаблака, Л. Бондарьової, M. Долі, В. Шпичака, Т. Лихолат, Т. Скляр та Ю. Лихолат представили революційну інтегративну модель імунітету та стресостійкості рослин, яка може змінити правила гри в аграрному світі. Як зазначає провідний розробник, доктор біологічних наук Сергій Хаблак «В основі відкриття — автофагія, процес «клітинного перезапуску», що нині розглядається не лише як механізм утилізації пошкоджених компонентів, а як центральний блок імунної мережі рослини. Нова модель дозволяє краще зрозуміти стратегії відповіді клітин на патогени й стреси. Вона пояснює, як формується імунітет у рослин на різних рівнях організації та як ці механізми взаємопов’язані з захисними реакціями».
Модель описує імунітет рослин як динамічну сигнально-метаболічну захисну мережу, яка балансує локальні втрати клітин і збереження цілісності організму, оптимізує використання енергії та підвищує шанси на виживання в умовах комплексних біотичних і абіотичних викликів. Вона відображає поступовий перехід від базових молекулярних механізмів захисту до організмово-екологічного рівня.
На системному рівні локальні клітинні сигнали перетворюються на організмові реакції завдяки інтеграції, яка координує роботу органів, тканин та мікробного оточення.
Недарма відкриття автофагії у тварин було відзначене Нобелівською премією. Це підкреслює важливість дослідження процесу у рослин. Автофагія — найдавніший механізм підтримання клітинного гомеостазу та захисту від патогенів. Вона не лише утилізує пошкоджені компоненти клітини, а й допомагає розпізнавати й знешкоджувати внутрішньоклітинні мікроорганізми — віруси, бактерії, найпростіших. – зазначає Сергій Хаблак.
Завдяки цій моделі стало можливим глибше осмислити фундаментальні процеси імунітету рослин та створювати препарати, що стимулюють захисні реакції рослин від стресових факторів і патогенів. Розроблена інтегративна модель стійкості рослин до патогенів та стресів не лише пояснює базові механізми виникнення імунітету рослин, а й слугує платформою для практичного застосування: створення біопрепаратів, селекції стійких сортів та точного регулювання «імунних режимів» у рослинництві. Вона дозволяє краще зрозуміти роль клітинно-асоційованих механізмів у формуванні захисних реакцій та неспецифічної резистентності,
а також пояснити, чому ці процеси іноді виявляються недостатньо ефективними при інфекціях певними мікроорганізмами або вірусами. Це має принципове значення для сучасної селекції та розробки нових стратегій захисту культур — від створення сортів і гібридів із підвищеною стійкістю до застосування біопрепаратів четвертого покоління. Дані препарати здатні активувати імунні реакції як самостійно, так і в поєднанні з класичними фунгіцидами, що знижує ризик швидкого формування резистентності до системних засобів.
Науковці зазначають, що помірна активація автофагії формує стан «автофагічного праймінгу» — клітина завчасно готова до атаки патогенів чи стресу. Це дозволяє рослинам реагувати швидше, ефективніше й без зайвих енергетичних витрат.
Практичний ефект відкриття величезний:
- розробка біопрепаратів 4-го покоління, які точково регулюють клітинний імунітет;
- селекція сортів із багатостресовою стійкістю (за маркерами ATG8 і ROS-профілями);
- створення інтелектуальних агротехнологій, що «тренують» рослини до стресів;
- зменшення використання пестицидів і стабільна врожайність навіть у складних кліматичних умовах.
- Економічний ефект для агробізнесу впровадження біопрепаратів 4-го покоління може знизити витрати на хімічний захист до 30% і збільшити прибуток завдяки стабільним врожаям навіть у роки кліматичних стресів.
- AgriTech-інтеграція сенсори, Big Data та прогнозні моделі допоможуть точно визначати час внесення імуномодуляторів.
- Мікробіом як «живий індуктор автофагії» Trichoderma, Bacillus і мікоризні гриби можуть стати природними активаторами імунної мережі.
- Крос-культурна універсальність модель однаково працює для зернових, овочевих і садових культур.
- Стратегічна перспектива це шанс для України стати лідером у створенні «зелених» біотехнологій.
Україна має всі можливості стати лідером у розробці екологічно безпечних біопрепаратів нового покоління, які працюють як імуномодулатори для рослин», — наголошують автори дослідження.
Світовий ринок засобів захисту рослин оцінюється у понад 70 млрд дол. США на рік Частка біопрепаратів зростає на 10–12% щорічно і може скласти 15–20 млрд $ до 2030 р. Щорічно в Україні агробізнес витрачає на пестициди близько 1,2–1,5 млрд $ Якщо біопрепарати 4-го покоління скоротять ці витрати мінімум на 20–30% економія становитиме 250–450 млн дол. США щорічно Додатково, завдяки зменшенню втрат від хвороб та стресів, урожайність може зрости на 5–10% що для агроекспорту.
За оцінками науковця Сергія Хаблака, сумарний економічний ефект від впровадження біопрепаратів четвертого покоління в Україні може становити 1,3–2,5 млрд дол. США щороку, а на світовому рівні — 15–25 мільярдів доларів щорічно, підкреслюючи їхній потенціал як ключового драйвера трансформації світового ринку засобів захисту рослин концепція автофагічного праймінгу дозволить аграріям не лише знизити витрати на захист, а й отримати стабільні врожаї навіть у роки кліматичних викликів.
Інфоіндустрія
The post Прорив до біопрепаратів четвертого покоління від українських вчених first appeared on Інфоіндустрія.
Сообщение Прорив до біопрепаратів четвертого покоління від українських вчених появились сначала на Інфоіндустрія.
