ЕЖЕДНЕВНО  С 8:00 ДО 22:00



Сотрудники лаборатории:

Ткаченко Олег Борисович — заведующий лабораторией

Келдыш Марина Александровна

Червякова Ольга Николаевна

Каштанова Ольга Александровна

Коновалова Людмила Николаевна

Баранова Екатерина Николаевна

Лангаева Наталья Николаевна

Князятова Валентина Ивановна

Барцевич Владимир Вячеславович

Барков Василий Анатольевич

Кучеров Антон Валерьевич

Дымович Алексей Васильевич

Завидовская Дарья Владимировна



Основные направления научных исследований:

Главными задачами лаборатории защиты растений являются проведение фундаментальных и прикладных исследований, направленных на разработку научных основ защиты растений-интродуцентов, мониторинг фитосанитарного состояния растений-интродуцентов в ГБС РАН, проведение комплекса карантинных и профилактических мероприятий, необходимых для функционирования Сада.

• Развитие концепции экологически безопасного интегрированного управления популяциями вредных организмов в экосистемах ГБС РАН:

- исследование механизмов и особенностей формирования комплекса вредных и полезных организмов, их адаптивных реакций, факторов изменчивости и устойчивости компонентов в условиях стрессовых воздействий;

- механизмы индукции новых патосвязей фитофагов и патогенов; прогноз их развития в современных биосистемах;

- фитосанитарный мониторинг на основе усовершенствованных и новых методов диагностики вредных организмов и их внутрипопуляционных структур;

- иммунологическая оценка к вредоносным объектам и выявление наиболее перспективных видов, форм, сортов, образцов растений; разработка методов и систем управления устойчивостью к биотическим стрессам в экосистемах разных уровней;

- разработка экологически безопасных регуляторных методов контроля численности фитофагов и патогенов.

• Научные основы конструирования экспозиций растений, устойчивых к биотическим стрессам.

• Механизмы регулирования динамики численности вредных организмов в популяциях растений-интродуцентов.

• Структура и динамика паразитарных комплексов на древесных и травянистых видах растений.

• Оценка фитосанитарных рисков потенциально опасных и инвазионных патогенов и фитофагов.

• Изменчивость вредных организмов на фоне контакта с видами и сортами растений-интродуцентов.



Функции лаборатории защиты растений:

• участие в составлении планов и методических программ исследований и разработок, практических рекомендаций по использованию их результатов;

• выявление актуальных направлений исследований и разработок, составление программ работ, определение методов и средств их проведения;

• изучение научной базы данных по диагностике, идентификации вредоносных и потенциально опасных вредных организмов с целью предотвращения их эпифитотий
и эпизоотий;

• проведение мониторинга состояния популяций вредных организмов и контроль численности на коллекциях и экспозициях ГБС РАН;

• проведение комплекса карантинных и профилактических мероприятий, необходимых для нормального функционирования ГБС РАН;

• подготовка и повышение квалификации научных кадров в соответствующих областях знаний;

• проведение консультаций по защите растений для сторонних организаций, специалистов и частных граждан; обследований фитосанитарного состояния растений
и насаждений, анализов на зараженность вредными организмами; подготовка заключений и рекомендаций в соответствии с Положениями ГБС РАН;

• выполнение фитосанитарных мероприятий по защите экспозиционных и коллекционных участков и других насаждений на территории ГБС РАН;

• участие в пропаганде современных приемов защиты растений, в проведении симпозиумов и конференций, подготовка научных и научно-популярных публикаций.

• использование в насаждениях растений-интродуцентов принципиально новых средств защиты узкоспециализированного и полифункционального действия, биологически активных соединений растительного и микробиологического происхождения, химических средств не биоцидной природы, индукторов устойчивости к вредным организмам;

• организация комплекса карантинных мероприятий по недопущению проникновения вредных для растений организмов и обеспечение карантинной документации
по обмену растительного материала с другими учреждениями и странами.

• осуществление контактов с научными учреждениями и специалистами, получение информации о научных форумах.

• визуальный анализ образцов с патогенной симптоматикой из лабораторий Сада, а также поступающего из различных агрофирм и научных учреждений с последующей комплексной энтомо-фитопатологической экспертизой.



Основные результаты

• Получены новые данные по мониторингу вредных организмов и иммунологической оценке растений-интродуцентов различной таксономической принадлежности, методам сигнального управления поведением насекомых в закрытом грунте при помощи новых типов биоловушек, регуляторным механизмам изменчивости комплекса
«вирус – переносчик – хозяин» («вирус – хозяин») и их адаптивности в биосистемах, по скринингу уровня зараженности вирусными инфекциями в условиях видового разнообразия растений, индукции устойчивости растений к вирусным и грибным патогенам посредством дополнительного воздействия спектральным светом, видовому составу, распространению и биоэкологическим особенностям низкотемпературных склероциальных грибов, скринингу биоагентов против инвазионных видов растений
и возбудителей низкотемпературных грибных заболеваний, потенциально опасным вредителям и патогенам растений.

• Получены новые данные о формировании паразитарных комплексов ex situ и в природных экосистемах. Изучена частота встречаемости вредных организмов, динамика проявления заболеваний, численность патогенов, вредителей, переносчиков инфекций, структура их популяций. Усовершенствованы параметры функционирования биоловушек новых типов. Разработаны фотолюминесцентные и инфракрасные «черные» клеевые биоловушки для контроля численности популяции опасных летающих вредителей. В экосистемах древесных и травянистых видов растений установлено расширение спектра доминирующих и сопутствующих объектов, выявлены факты смены доминирования, изменения структуры патокомплексов и взаимосвязи их компонентов с векторами. Показаны новые возможности фотоиндукции толерантности растений
к вирусным и грибным болезням. Выявлено, что дополнительная к естественному свету подсветка светодиодами повышала устойчивость растений семейства Solanaceae
к вирусу табачной мозаики (TMV), серой гнили (возб. Botrytis cinerea) и абиотическим стрессорам. Проведен скрининг низкотемпературных грибов и нематод против инвазивного вида Heracleum sosnovskyi Manden. и возбудителей снежной плесени, выявлены активные биоагенты.

• Исследована устойчивость к микозам представителей коллекции семейств Rosaceae и Fabaceae. Исследованы механизмы, ответственные за процессы формирования, персистирования и активации патокомплексов с участием вирусов. Изучен спектр трансмиссивных вирусов, их взаимодействий и уровень адаптации к потенциальным переносчикам в биосистемах травянистых и древесных растений. Дополнен круг растений-хозяев наиболее опасного низкотемпературного склероциального гриба Sclerotinia nivalis.

• Выполнены детальные обследования коллекций и экспозиций на наличие вредных организмов. Идентифицированы наиболее вредоносные, в том числе новые
для коллекций ГБС РАН, виды вредителей и патогенов (каштановая минирующая моль Cameraria ohridella Deschka et Dimić, липовая моль-пестрянка Lithocolletis issikii Kumata, различные виды златок: ясеневая изумрудная узкотелая Agrilus planipennis Fairmaire, зеленая узкотелая A. viridis L. и A. sulcicollis Lacordaire, лиственная шеститочечная Melanophila (=Phaenops) guttulata Gebl., еловая четырехточечная Anthaxia quadripunctata L. Также выявлен уссурийский полиграф Polygraphus proximus Blantford.
Впервые в Саду выявлен очаг корневой губки Heterobasidion annosum (Fr.) Bref. Разработаны меры по ограничению их распространения.

• Для вирусов представителей семейств Polyviridae, Caulimoviridae и Bromoviridae установлены факты инициации новых межкомпонентных связей. Установлено, что программа адаптации вирусов и их векторов в процессе формирования патосистем включает изменение стратегии их компонентов, что способствует возрастанию генетического разнообразия и появлению новых вариантов паразитарных систем ex situ. Выявлено, что факты адаптации изучаемых вирусов к новым кормовым растениям являются одним из селективных факторов, действие которого индуцирует изменение векторной функции представителей Aphididae. Установлено расширение спектра вирусных патогенов,
их комплексов, латентных и несвойственных инфекций, проведена идентификация наиболее вредоносных доминирующих вирусов.

• Проведено изучение видового состава, распространения и биологии низкотемпературных патогенных грибов в России. Выявлен новый патоген моркови (Daucus carota L.) Sclerotinia nivalis I. Saito, на корнеплодах свеклы впервые отмечен психрофильный гриб Typhula ishikariensis. Установлен новый хозяин S. nivalis – топинамбур (Helianthus tuberosus L.). Проведено изучение фауны микотрофных нематод для регуляции популяции возбудителей снежных плесеней на озимых и многолетних злаковых растениях. Обнаружены низкотемпературные микотрофные нематоды, питающиеся возбудителем розовой снежной плесени. Наиболее перспективным для контроля развития возбудителя является Aphelenchoides saprophillus Franklin.

• Выполняются плановые работы по предотвращению заноса на территорию Сада карантинных и потенциально опасных вредных организмов: выявление и идентификация вредителей и возбудителей болезней на поступающем растительном материале, установление их вредоносности и карантинной значимости. Прошли карантинное обследование и выпущены в экспозиции Сада более 70000 растений, проведена экспертиза 5000 образцов семян из различных стран.

• Результаты исследований по различным аспектам защиты растений-интродуцентов отражены в 11 книгах и монографиях, более 1,5 тыс. публикациях в отечественных
и зарубежных научных изданиях, 25 патентах и авторских свидетельствах. Активно проводится популяризация знаний по защите растений. Опубликовано около 500 научно-популярных статей, 12 научно-популярных книг и брошюр. Проводится значительная работа по подготовке научных кадров. В отделе защищены две диссертации
на соискание ученой степени доктора биологических наук. Под руководством сотрудников в аспирантуре ГБС выполнено 8 диссертаций, еще 8 вне подразделения.
В отделе систематически проходят научную практику студенты РГУ-МСХА, МГУЛ и РУДН. Под руководством сотрудников защищено более 100 дипломных работ, в том числе магистерские диссертации.


В результате исследовательских работ сотрудников лаборатории планируется получить следующие результаты:

• данные по адаптациогенезу патогенов и фитофагов в интродукционных популяциях растений; особенностям индукции новых патосвязей фитофагов, патогенов, векторов инфекций и составление прогноза их развития в биосистемах Сада;

• оптимизация систем фитосанитарного мониторинга на основе использования усовершенствованных и новых методов диагностики вредных и полезных организмов
и их внутрипопуляционных структур;

• выявление механизмов и особенностей формирования комплексов вредных и полезных организмов, их адаптивных реакций, факторов изменчивости и устойчивости их компонентов под влиянием различных стрессоров;

• иммунологическая оценка к доминирующим вредоносным объектам и выявление наиболее перспективных по этому показателю видов, форм, образцов и сортов растений; разработка методов управления устойчивостью к биотическим стрессорам в экосистемах разных уровней;

• разработка рекомендаций по конструированию экспозиций растений, устойчивых к биотическим стрессорам;

• разработка экологически безопасных регуляторных методов контроля численности вредных организмов на основе использования принципиально новых средств защиты узкоспециализированного и полифункционального действия, биологически активных соединений растительного и микробиологического происхождения, химических средств небиоцидной природы и индукторов устойчивости.

Основная практическая значимость заключается в разработке методологии защиты растений-интродуцентов на основе управления популяциями вредных организмов
с учетом естественных механизмов регуляции их численности; повышении устойчивости фитосистем к биотическим стрессорам и минимизации отрицательных последствий для окружающей среды.

Сфера применения в окружающей среде — растительные экосистемы природного, сельскохозяйственного и городского типов.

Создание устойчивых к вредным организмам растительных экосистем представляет весомый вклад в научно-техническое развитие страны и повышение качества жизни населения.



Патенты

А. А. Шестеперов, О. Б. Ткаченко, А. Г. Щуковская, А. В. Овсянкина Патент на изобретение № 2548199 «Способ получения биологического препарата для защиты озимых зерновых культур от розовой снежной плесени Microdochium nivale». Государственное научное учреждение (ГНУ) Всероссийский научно-исследовательский институт гельминтологии им. К. И. Скрябина (ВИГИС) Россельхозакадемии (RU), Федеральное государственное бюджетное учреждение науки (ФГБУН) Главный ботанический сад
им. Н. В. Цицина Российской академии наук (RU). Заявка № 20141001283. Приоритет изобретения 17 января 2014 г. Зарегистрировано в Государственном реестре изобретений Российской Федерации 19 марта 2015 г. Срок действия патента истекает 17 января 2034 г. 6 с.



История создания

После создания ГБС РАН 1945 г. функции защиты растений от вредителей и возбудителей болезней были возложены на Бюро защиты растений, которое возглавляла
к.б.н. М. И. Ильинская.
В 1957 г. организована группа растительных ядов и вирусов.
В 1959 г. АН СССР был утвержден Отдел защиты растений и изыскания растительных ядов. Отдел возглавляли д.в.н. Е. С. Черкасский, затем проф. А. И. Воронцов,
а с 1970 г. – д.б.н. Ю. В. Синадский. Отдел состоял из 40–44 человек, в том числе 10 научных сотрудников.
В структурном отношении он был представлен энтомологической, фитопатологической, вирусологической и нематологической научными группами. Отдел осуществлял карантинный досмотр импортного и отечественного растительного материала, завозимого на территорию Сада и отправляемого за рубеж. В состав Отдела входила производственная группа, занимающаяся практическими мероприятиями по борьбе с вредителями и возбудителями болезней растений. Научные сотрудники курировали фитосанитарное состояние растений и давали производственной группе рекомендации по защите растений в подразделениях Сада.

С 1999 г. подразделение возглавляет д.б.н. О. Б. Ткаченко.
В 2010 г. штат отдела составлял 17 человек, из них 11 — научные сотрудники.
В 2019 г. отдел, как и большинство подразделений Сада, реорганизован в лабораторию, численность сотрудников в 2022 году — 13 человек (7 научных и 6 научно-технических сотрудника).