Фронтирная лаборатория «Биоинженерия ризосферы»

Цель проекта состоит в скрининг-диагностике и анализе процессов, протекающих в ризосфере в присутствии наночастиц тяжелых металлов, наноудобрений и наноуглеродных материалов с использованием синхротронно-нейтронных методов и NBIС-технологий. В результаты работы фронтирной лаборатории «Биоинженерия ризосферы» в 2024 году в рамках выполнения исследовательских работ получен комплекс связанных прорывных фундаментальных и прикладных результатов по ключевым направлениям обеспечения продовольственной и экологической безопасности в соответствии с задачами проекта и дорожной картой стратегического проекта Южного федерального университета «Управление почвенными ресурсами и агроклиматология»: Проведена диагностика состояния ризосферы при моделировании различных видов и уровней воздействия инженерных наночастиц тяжелых металлов. Проведена диагностика структурных трансформаций фаз-носителей тяжелых металлов в почвах ризосферы на молекулярном уровне с использованием источников синхротронного излучения. Проведена диагностика структурных трансформаций в ризосфере ячменя при воздействии нано- и макроформ тяжелых металлов с использование синхротронных и нейтронных методов. Выявлены механизмы и специфичность токсического действия макро- и наноформ тяжелых металлов на растения на организменном, тканевом и клеточном уровнях организации. Осуществлен молекулярно-генетический анализ ризосферы при различном уровне техногенного загрязнения. Созданы наноконтейнеры для формирования высокопродуктивных агрофитоценозов. Ключевые результаты получены в тесном взаимодействии с партнерами: Курчатовский институт» (исследование особенностей структур природных полидисперсных систем); Институт биохимии и физиологии микроорганизмов им Г.К. Скрябина РАН (полногеномное секвенирование некультивируемых микроорганизмов). В 2024г. подписаны договоры о сотрудничестве Южного федерального университета с Государственной ключевой лабораторией химической ресурсной инженерии, Пекинский химико-технологический университет, Китай (State Key Laboratory of Chemical Resource Engineering, Beijing University of Chemical Technology, China), Университетом Гопала Нараяна Сингха Джамухар, Сасарам, Рохтас (Бихар) Индия (Gopal Narayan Singh University Jamuhar, Sasaram, Rohtas (Bihar) India), Университетом Вира Бахадура Сингха Пурванчала, Уттар-Прадеш, Индия (Veer Bahadur Singh Purvanchal University, Uttar Pradesh, India). За отчетный период по результатам исследований опубликовано 65 научных работ, в том числе 43 статьи в научных журналах, индексируемых в базах данных Web of Science и Scopus, из них 19 статей в журналах, входящих в 1 и 2 квартиль, в т.ч. 2 в журналах топ-1% по CiteScore с импакт-фактором 20,03, 16 научных работ, включенных в материалы конференций, изданы 3 рецензируемые монографии, включенные в Scopus. Защищена докторская диссертация. Результаты работ представлены в 19 докладах на международных, всероссийских и региональных конференциях, симпозиумах и конгрессах. Полученные результаты внедрены в основные профессиональные образовательные программы бакалавриата, магистратуры и аспирантуры, реализуемые на кафедрах почвоведения и оценки земельных ресурсов, экологии и природопользования Академии биологии и биотехнологии им. Д.И. Ивановского (06.03.01 и 06.04.01 Биология, 06.03.02 и 06.04.02 Почвоведение, 19.03.01 и 19.04.01 Биотехнология, 06.06.01 Биологические науки).