Лаборатория биологических исследований

Руководитель

Якименко Мария Владимировна, зав. лабораторией, ведущий научный сотрудник, кандидат биологических наук

Краткая историческая справка

Лаборатория биологических исследований была создана в 1969 году при отделе агрохимии ВНИИ сои. Специфические условия Амурской области (широкое распространение дикорастущих форм сои) и особенности культуры (возникновение симбиотических взаимоотношений с определённой группой почвенных микроорганизмов) определили основные направления исследовательской работы лаборатории: первое – изучение микрофлоры лугово-черноземовидных и бурых лесных почв Приамурья и ризосферы сои на разных агрофонах (особое внимание было уделено азотфиксирующим бактериям), рассматриваемой как фон, на котором формируются симбиотические взаимоотношения макро- и микросимбионтов, второе – изучение дальневосточных природных популяций клубеньковых бактерий сои. Исследования по первому направлению осуществлялись под руководством и участии Тильбы Владимира Арнольдовича, ученика видного ученого в области почвенной микробиологии член-корреспондента АН БССР Семен Андреевича Самцевича; работы по второму направлению, которые выполнялись параллельно, – Бегуна Степана Алексеевича, ученика крупнейшего исследователя явления симбиотической азотфиксации, профессора, доктора биологических наук, директора ВНИИСХМ Леонида Мироновича Доросинского. Второе направление со временем стало приоритетным, так как интересы производства требовали разработки ряда проблем азотного режима питания сои. Эта бобовая высокобелковая культура в процессе онтогенеза потребляет большое количество азота, но при внесении азотных минеральных удобрений зерновая продуктивность растений, как правило, не увеличивается. Наиболее перспективным представляется стимуляция симбиотических процессов в посевах сои путем применения активных штаммов микросимбионта. Кроме того, дальневосточный соесеющий регион – единственный в России, где в почвах повсеместно распространены природные популяции клубеньковых бактерий сои.

Сотрудниками лаборатории в тесной связи со специалистами ВНИИСХМ (г. Санкт-Петербург) были освоены методы аналитической селекции с клубеньковыми бактериями: осуществлен подбор и усовершенствование питательных сред для выращивания этих микроорганизмов; разработаны методы оценки и идентификации штаммов ризобий выделенных в чистую культуру. В 1974 году, из природных популяций Амурской области, Бегуном С.А. выделены в чистую культуру первые штаммы клубеньковых бактерий сои медленнорастущего вида Bradyrhizobium japonicum (Jordan, 1982), в 1978 году – быстрорастущего вида Sinorhizobium fredii (Scholla, Elkan, 1984), в 2012 году – Bradyrhizobium elkanii (Kuykendall et al., 1992). Всего за годы исследований выделено из дальневосточных природных популяций ризобий и изучено свыше 2000 штаммов клубеньковых бактерий сои. Эффективность выделяемых в чистую культуру штаммов определяется в ежегодно проводимых сотрудниками лаборатории полевых опытах на луговых черноземовидных почвах Амурской области. Наибольшее количество коллекционных штаммов выделены из почв южной зоны Амурской области, есть штаммы, выделенные из почв Еврейской автономной области, Приморского края и северо-восточной части Китая. Более десяти коллекционных штаммов ризобий прошли испытание в Географической сети опытов страны. Они показали высокую эффективность в Казахстане, Грузии, Молдавии, Украине, Ставрополье, Хабаровском и Приморском краях, Сибири. Лучшими штаммами ризобий сои селекции ВНИИ сои пополнена коллекция Института сельскохозяйственной микробиологии, г. Санкт-Петербург, они хорошо известны в Китае, Индии, Чехословакии, Таджикистане, Узбекистане, Украине. В ходе исследований было установлено, что коллекционные штаммы повышают семенную продуктивность сои на фоне спонтанной инокуляции до 7 ц/га, а в районах, где природные популяции отсутствуют, – до 20 ц/га.

 

Сотрудники лаборатории биологических исследований на опытном поле ВНИИ сои, с. Садовое Тамбовского округа Амурской области, 1985 г., (слева-направо): В. А. Тильба, зав. лабораторией, канд. биол. наук; С. А. Бегун, ст. науч. сотр., канд. биол. наук.; Г. С. Пойда, тракторист; О. М. Ковалева, лаборант;

О. Ю. Мельникова, лаборант; В. М. Залунина лаборант; Е. В. Садовская, мл. науч. сотр.; Л. А. Каманина, мл. науч. сотр.; Н.В. Геращенко, лаборант

Основное направления НИР: изучение дальневосточных природных популяций клубеньковых бактерий сои

Результаты научно-исследовательской работы:

- изучена деятельность микроорганизмов в корнеобитаемой зоне различных полевых культур в связи с процессами формирования почвенного плодородия, микрофлора луговых черноземовидных, бурых лесных почв Приамурья и ризосферы сои на разных агрофонах, выявлены доминирующие группы микроорганизмов в прикорневой зоне и на корнях сои.

- проведено широкое обследование районов произрастания дикорастущей и культурной сои в Амурской области, Хабаровском и Приморском краях, установлен факт высокой активности природных популяций ризобий.

- впервые на Дальнем Востоке, получены систематические данные о закономерностях формирования клубеньков на корнях сои в зависимости от типов почв, предшественников, удобрений, известкования, гербицидов, микроэлементов, комплексов почвенных обработок, изучен антигенный состав природных популяций ризобий сои.

- сформирована уникальная коллекция, включающая наиболее ценные штаммы B. japonicum, S. fredii, B. elkanii (247 штаммов). На 9 коллекционных штаммов получены патенты (СМ-42, БМ-85, КБ-11, ББ-49, ММ-117, ББ-55, ТБ-508, ТБ-467, ТБ-643), на 4 – авторские свидетельства (639а, 648а, АС-17, Бд-32). В 2010 году запатентованный штамм ризобий ББ-49, был внесён в базу "Перспективные изобретения", в 2012 – отмечен службой по Интеллектуальной собственности дипломом в номинации "100 лучших изобретений России". Зарегистрировано пять рационализаторских предложений по методикам и технологиям использования штаммов клубеньковых бактерий в сельскохозяйственном производстве страны.

- проведена работа по определению активности формирования симбиотического аппарата в зависимости от сортовых особенностей более чем у 200 сортов сои мировой коллекции, предоставленной Всероссийским институтом растениеводства. Выявлены сорта сои, не образующие клубеньков на корнях, скуднорастущие формы с неэффективными клубеньками. На основе полученных сортообразцов сои (Зс и СР) с неэффективными клубеньками разработан «Способ определения размеров симбиотической азотфиксации у сои в полевых условиях», на который в 2014 году получен патент (№ 2514664). Работа по определению размеров симбиотической азотфиксации у сои в полевых условиях награждена Президиумом Российской Академии сельскохозяйственных наук дипломом за лучшую завершенную научную разработку 2009 года.

- параллельно с селекционной работой, под руководством и участии Бегун С.А., в лаборатории разрабатывалась технология производства и применения биопрепарата на основе лучших коллекционных штаммов ризобий. Была проделана огромная работа по проектированию и сборке специальной качалки для культивирования чистых культур ризобий, отработке производственных питательных сред, сроков хранения препарата, оптимального титра в нём ризобий, оптимально допустимого количества клеток ризобий при нанесении их на семена, сроков хранения бактеризованных семян, возможности совместного применения биопрепарата с молибденом, протравителями, стимуляторами, проведено 14 производственных опытов по испытанию биопрепарата в хозяйствах Амурской области. Итог этой работы – микробиологическое удобрения названное в честь автора – «БиоБеСтА» (свидетельство о государственной регистрации получено 8 апреля 2014 года, при поддержке инвестора АО «Аметис»), которое используется для обработки семян сои в хозяйствах Дальнего Востока.

Сотрудниками лаборатории защищены 4 кандидатских и 1 докторская диссертации.

Всего за годы работы лаборатории прошли становление и обучение свыше 100 сотрудников.

В настоящее время проводится работа по изучению действия широко применяемых пестицидных протравителей семян на аборигенные популяции клубеньковых бактерий сои с оценкой эффективности выявленных чистых культур, устойчивых к химическим пестицидам, на амурских сортах сои.

Сотрудники лаборатории биологических исследований, 2025 г. (слева-направо): Гутор Я.С. – младший научный сотрудник, Якименко Т.А. – специалист агроном., Шишова Т.Г. – лаборант, Татаренко И.Ю. – к. с.-х. н., старший научный сотрудник, Якименко М.В. – зав. лабораторией, канд. биол. наук, вед. науч. сотр.

Список сотрудников лаборатории

№ п/п	ФИО	Должность
1	Якименко Мария Владимировна	заведующая лабораторией, ведущий научный сотрудник, кандидат биологических наук
2	Сорокина Арина Игоревна	ведущий научный сотрудник, кандидат ветеринарных наук
3	Татаренко Игорь Юрьевич	старший научный сотрудник, кандидат сельскохозяйственных наук
4	Чепелева Анфиса Владимировна	младший научный сотрудник
5	Гутор Яна Сергеевна	младший научный сотрудник
6	Якименко Татьяна Александровна	специалист-агроном
7	Шишова Татьяна Геннадьевна	лаборант
8	Дюкова Ольга Викторовна	лаборант-исследователь
9	Шевченко Надежда Александровна	главный агроном