Изучение гликопротеинов и низкомолекулярных физиологически активных метаболитов в адаптации и коммуникации бактерий и грибов

Увеличение продуктивности сельскохозяйственных культур за счет увеличения эффективности использования удобрений и средств защиты, а также повышение устойчивости и адаптации растений к неблагоприятным агроклиматическим условиям и антропогенным воздействиям являются проблемами чрезвычайно актуальными для агропроизводства. Особенно важными для решения этих задач являются микробиологические приемы, которые основаны на использовании высокого потенциала микроорганизмов и механизмов взаимодействия компонентов растительно-микробных систем. Объектами предстоящих исследований являются бактерии рода Azospirillum, способные образовывать эффективные ассоциативные симбиозы с растениями и ксилотрофные базидиомицеты, характеризующиеся большой пищевой ценностью и наличием уникального комплекса биологически активных и лекарственных веществ.В рамках представленной темы будут получены новые данные, расширяющие представления о роли и функциональной значимости лектинов фенолоксидаз азоспирилл в процессах биологического узнавания, их участии в межклеточных взаимодействиях при образовании азотфиксирующей ассоциации, в том числе при действии стрессовых факторов. Будут получены уникальные сведения об особенностях продукции ферментов фенолоксидазного комплекса азоспирилл, выступающих в роли адаптогенов при формировании растительно-бактериальной ассоциации. Также будет изучено взаимодействие макробазидиомицетов с азоспириллами в искусственных ассоциациях в связи с процессами адаптации и морфообразования грибов. Будет исследовано влияние донора и ингибитора монооксида азота на активность лигнинолитических ферментов в условиях стресса, индуцированного у ксилотрофных базидиомицетов абиотическими факторами среды и при совместном культивировании с ассоциативными бактериями. Проанализирован характер экспрессии генов, принимающих участие в ультраструктурной перестройке клеточных стенок грибов в процессе морфогенеза, и динамика активности ферментов из разных морфоструктур базидиомицетов, для установления роли белков, в том числе собственных углеводсвязывающих гликопротеинов в их биогенезе.Данные о влиянии лектинов азоспирилл на физиологический статус макропартнера в экстремальных условиях, а также особенностях продукции бактериальных фенолоксидаз, будут иметь не только фундаментальное значение, выявляя новые аспекты функциональной значимости данных гликопротеинов во взаимодействии с растением-хозяином, но и существенное прикладное значение, открывая возможности для развития биологических подходов применения почвенных диазотрофов в повышении урожайности сельскохозяйственных культур за счет увеличения резистентности к негативному влиянию токсических веществ, аккумулирующихся в почве. Исследования совместного культивирования базидиомицетов с бактериями рода Azospirillum, а также стрессовых метаболитов грибов при адаптации к различным внешним факторам не только расширят представления о процессах роста, развития и межорганизменных взаимодействий с патогенами и симбионтами, но и может иметь практическое значение для управления их морфогенезом при искусственном выращивании и предотвращении контаминации конкурентной микрофлорой. Лучшее понимание молекулярно-физиологических аспектов механизмов формирования плодовых тел также представляет несомненный интерес для решения прикладных задач и может повлиять на коммерческое производство грибов.