Агробиотехнологический потенциал автохтонного метафункционального почвенного микробиома

Почвы и сопряженные с почвой субстраты являются неиссякаемым источником штаммов с полезными для человека свойствами, обнаружения и описания множества неизвестных форм жизни. Современная биотехнология рассматривает почву как главный природный банк при поиске культур микроорганизмов с любыми необходимыми свойствами. Значительный интерес представляют собой микроорганизмы, обладающие метафункциональными параметрами. Актуальным направлением исследований заявляемого проекта является разработка агробиотехнологий на основе управления естественным почвенным микробиомом, создание микробных препаратов-стимуляторов роста и развития растений, микробиологических способов повышения доли биологического азота в питании растений, деструкторов ксенобиотиков. Не менее важным аспектом является поиск и патентование продуцентов биологически активных веществ, таких как антибиотики, ферменты, пробиотики, гидролитики природных и искусственных полимеров. Рассмотренные направления исследований в рамках проекта имеют важное значение для улучшения земельного хозяйства, охраны окружающей среды и разработки природоохранных технологий. В рамках этого направления проводится оценка генетического потенциала микробных сообществ почв и их применения в развитии фундаментального почвоведения и природоохранных технологий. Формулируются перспективные направления, связанные с использованием микробного потенциала почв в целях биоремедиации территорий от экотоксикантов, разработки технологий самоочищения почв на основе стимуляции природных сообществ микроорганизмов, а также применения микробных препаратов биодеградации нефтепродуктов. Проводится геномный анализ некультивируемых микроорганизмов Арктики, Антарктиды и других экстремальных местообитаний, а полученные знания используются в качестве модели инопланетной жизни. Наряду с сокращением разнообразия и численности прокариот в почвах, подверженных антропогенным или абиогенным нагрузкам ожидается возрастание количества генов, маркирующих способность сообщества к таким процессам как, биодеградация ксенобиотиков, кодирующих превращения азота и уровень метаболизма кофакторов и витаминов. Выявленные закономерности указывают на высокий метаболический потенциал прокариотной компоненты почв. В настоящее время на кафедре биологии почв имеется значительное количество штаммов, проявляющих высокую биологическую активность в отношении процессов, связанных с циклом азота (азотфиксация, нитрификация), деструкции нефтепродуктов, пестицидов, разрушения (гидролиза) природных полимеров, продуцентов фитогормонов и антагонистов фитопатогенов.