Напрямки наукових досліджень

Кафедра екобіотехнології та біорізноманіття проводить активну наукову діяльність за такими сучасними напрямами:

1. Мікроклональне розмноження цінних культурних, декоративних, плодово-ягідних та лікарських рослин

Мікроклональне розмноження залишається одним із найбільш перспективних напрямів сучасної біотехнологічної науки. Співробітники кафедри активно працюють над розробкою технологій розмноження in vitro рідкісних, промислово цінних та лікарських рослин, а також отриманням оздоровленого від вірусних інфекцій посадкового матеріалу. Культивування рослинних клітин та тканин на штучних живильних середовищах дає можливість отримати перспективну сировину для виробництва різноманітних біологічно активних речовин.

2. Ідентифікація та контроль розповсюдження найпоширеніших збудників хвороб культурних рослин

Актуальним напрямом наукових досліджень кафедри є ідентифікація найбільш поширених збудників захворювань культурних рослин. Науковці кафедри вивчають природну антагоністичну активність мікроорганізмів щодо фітопатогенних бактерій та проводять скринінг найбільш перспективних штамів-антагоністів для боротьби з патогенами. Окремим напрямом є використання біотехнологічних підходів для створення рослин, стійких до фітопатогенів. Такими підходами є використання методів генетичної інженерії та маркер-асоційованої селекції. Зокрема, перенесення генів стійкості (R-генів), виділених із диких споріднених видів, до геному культурних рослин суттєво знижує ступінь їхньої ураженості фітопатогенами. Перспективним є також використання маркер-асоційованої селекції, яка є менш часозатратною та більш точною, ніж класична селекція. Маркерами в цьому випадку можуть слугувати гени стійкості диких споріднених видів, а також локуси якісних ознак (QTLs).

3. Отримання біологічно активних речовин із рослинної сировини

Культивування in vitro лікарських рослин відкриває нові можливості для розробки біотехнологій отримання з них біологічно активних речовин. Перспективною сировиною для промислового одержання речовин медичного призначення можуть слугувати калусні та суспензійні культури лікарських рослин, а також культура «бородатих» коренів для отримання цінних фармацевтичних сполук. Культура «бородатих» коренів є результатом генетичної трансформації рослин за допомогою ґрунтової бактерії Agrobacterium rhizogenes. Такі корені здатні синтезувати біологічно активні речовини, притаманні вихідній рослині, у такій самій кількості, а в деяких випадках — і в суттєво більших концентраціях. Крім того, для біотехнології така культура є перспективною сировиною, оскільки не потребує коштовних живильних середовищ та освітлення для вирощування, а також здатна швидко й продуктивно накопичувати біомасу.

4. Підвищення стійкості рослин до широкого спектра абіотичних та біотичних стресових факторів біотехнологічними методами

Окремим напрямом наукової роботи кафедри є підвищення стійкості рослин до фітопатогенів шляхом використання речовин-індукторів стійкості та активізації їхніх власних захисних механізмів. Такими речовинами-індукторами можуть слугувати донори оксиду азоту, наприклад нітропрусид натрію. Відомо, що оксид азоту відіграє ключову роль у процесах росту, розвитку та захисних механізмах рослин. Донори оксиду азоту, зокрема нітропрусид натрію, характеризуються здатністю індукувати системну стійкість рослин через експресію генів захисних ферментів, накопичення фенольних сполук, синтез компонентів клітинної стінки та посилення синтезу сигнальних молекул. Отже, використання донорів оксиду азоту є перспективним напрямом для підвищення стійкості рослин до фітопатогенів та інших стресових факторів.