ОПИСАНИЕ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ ГРУППЫ
Ключевые слова
Агробиофотоника, технология управляемой вегетации растений, коллекция растений in vitro, вертикальная ферма, управляемое LED-освещение, картофель, миниклубни, ягодные, эфиро-масличные и лекарственные культуры, саженцы, семеноводство, микроводоросли, полезные почвенные бактерии, сортовая специфичность, природный потенциал сортов, эффективность.
Направления исследований
Интенсификация индустриального выращивания растений с заданными качественными характеристиками за счет раскрытия природного потенциала сортов посредством управляемого освещения.
- разработка инженерных систем для обеспечения стандартизации, автоматизации и модульного масштабирования воспроизводства целевых культур растений в условиях защищённого грунта и вертикальных ферм
- разработка прототипа единой IT-платформы для дистанционного мониторинга/управления культивированием растений, позволяющую выходить на формирование больших баз данных и аналитическое прогнозирование результатов по целевым видам культур
- создание пилотных технологических площадок, обеспечивающих получение качественно новых результатов исследований
- интенсификация процессов получения, размножения и хранения оздоровленного материала перспективных сортов растений in vitro
- разработка технологий для индустриального воспроизводства целевых видов культур на субстратной основе в условиях вертикальной фермы с управляемым LED-освещением
Основные методы исследований
- Раскрытие природного потенциала сортов посредством управляемого (динамического) светодиодного освещения в контролируемых условиях вертикальной фермы
- Вегетационные испытания (лабораторные и полевые) на различных культурах растений
- Методы биоинформатики
- Микроклональное размножение и оздоровление растений in vitro
Краткая история
Проектная команда группы альгобиотехнологии сформировалась в 2014 году на базе лаборатории биохимии азотфиксации и метаболизма азота в рамках реализации оригинальных для института научных исследований и разработок в области растительно-микробных взаимодействий и создания комплексных биопрепаратов для растениеводства. Группа в своем настоящем виде образовалась в 2017 году. В 2019 году команда переориентировалась и сконцентрировалась на изучении влияния управляемого светодиодного освещения на рост и развитие растений. Проект получил название: «Агробиофотоника: технология управляемой вегетации растений». Благодаря интенсивному развитию команды и полученному значительному научно-техническому заделу, в 2020 году проект вошёл в программу научного центра мирового уровня (НЦМУ) «Агротехнологии будущего», в рамках которого была поддержана 5-летняя программа исследований и разработок в этом направлении. В 2024 году группа альгобиотехнологии была переименована в группу агробиотехнологии.
ОСНОВНЫЕ ДОСТИЖЕНИЯ
Совместно с ТП «Биотех2030» сотрудниками Группы была разработана и инициирована комплексная программа «Разработка эффективной биотехнологической платформы для получения биопродуктов из микроводорослей с целью модернизации и технологического развития экономики Республики Крым» (Свидетельство участника СЭЗ №82А2016000585 от 08.08.2016). Реализация программы представлена комплексом связанных проектов, поддержанных различными Институтами развития:
- В 2020 году проект Агробиофотоника вошёл в программу научного центра мирового уровня (НЦМУ) «Агротехнологии будущего», в рамках которого была поддержана 5-летняя программа исследований и разработок в этом направлении
- 18 декабря 2018 командный проект группы альгобиотехнологии «Адаптивные альгобиотехнологии для производственных сортов зернобобовых культур» стал победителем в номинации №4 «Удобрения будущего» в рамках Конкурса инновационных решений «УРАЛХИМ – ЭЛЕМЕНТ РОСТА»
- Министерством образования и науки РФ в рамках ФЦП «Исследования и разработки по приоритетным направлениям развития научно-технологического комплекса России на 2014-2020 годы» (мероприятие 2.2, 8 очередь) – проект «Разработка научно-технических основ гибридной биотехнологии для конверсии отходов в биоудобрения с использованием микроводорослей»
- Фондом поддержки научно-практической деятельности студентов, аспирантов и молодых ученых «Национальное интеллектуальное развитие» в рамках грантовой программы «Эврика! Концепт» (договор №016/Э/03/2016) – проект «АльгоКонсорциуМ»
- Фондом содействия развитию малых форм предприятий в научно-технической сфере: в рамках грантовой программы «СТАРТ-1» — проект «Разработка регламента на получение биопрепаратов для растениеводства на основе микробных полифункциональных консорциумов» (Договор №1308ГС1/21754 от 16.06.2016); в рамках программы «Развитие» — проект «Разработка опытной установки и регламента на получение полифункциональных биопрепаратов, стабилизированных фототрофными микроорганизмами, с целью экологизации современного растениеводства» (договор №289ГР/19193 от 28.12.2015); в рамках программы «Развитие-НТИ (MariNet)» проекта «Разработка технологии интенсивного культивирования рыб в искусственно созданном биоценозе на основе пластичного сообщества микроводоросли — живые кормовые объекты» (договор №65ГРНТИС5/25956 от 22.12.2016)
Доклады сотрудников были отмечены, как лучшие на научных конференциях:
- Зотов В.С. Победитель осеннего финала отбора по Программе «У.М.Н.И.К.», 2011 г. Проект № 16766, тема №8. «Разработка диагностикума для фитопатогенных и симбиотических бактерий на внутривидовом уровне»
- Зотов В.С. «Исследование генетического разнообразия штаммов клубеньковых бактерий рода Rhizobium из различных эколого-географических зон Украины». Школа-конференция «Оценка генетического разнообразия штаммов клубеньковых бактерий и изучение изменения генома бактерий при интродукции в почвенные биоценозы» (Южная опытная станция ИСХМ НААН, пгт. Гвардейское, Симферопольский район, Крым, 31.05 – 11.06.2011г.)
- Хапчаева С.А. Победитель осеннего финала отбора по Программе «У.М.Н.И.К.», 2013 г. Проект №1374ГУ1/2014. «Разработка полифункциональных биопрепаратов и создание на их основе высокопродуктивных растительно-микробных систем»
- Зотов В.С. «Hin-регион – новый хромосомный маркер симбиотических бактерий рода Rhizobium и фитопатогенных рода Xanthomonas // 17-я Международная Пущинская школа-конференция молодых ученых «Биология – наука XXI века», Пущино (МО, Россия), 21-26 апреля, 2013, Сборник тезисов, стр.20-21
- Хапчаева С.А. «Биоразнообразие симбионтов в растительно-микробных взаимодействиях». ХІІI съезд Общества микробиологов Украины им. С.Н. Виноградского (Ялта, 1-6 октября 2013г.)
- Зотов В.С. и Хапчаева С.А. Победители в номинации “Селекция и семеноводство сельскохозяйственных культур: генетические ресурсы и современные методы создания новых сортов и гибридов, технологии семеноводства” конкурса «Агрогенетика-2016», проводимого совместно Фондом «Сколково» и «Московским физико-техническим институтом», с проектом «Разработка «персонализированных» формул биопрепаратов для координированной селекции новых сортов зернобобовых культур». Проект также отмечен в отдельных номинациях наградами партнёров конкурса — научно-производственного журнала «Кормопроизводство» и ПАО «Уралкалий».
УНИКАЛЬНОСТЬ И МИРОВОЙ УРОВЕНЬ ИССЛЕДОВАНИЙ:
Впервые предложена промышленная технология получения оздоровленных мини-клубней картофеля (в соответствии с ГОСТ 33996-2016) на субстратной основе в условиях вертикальной фермы с управляемым LED-освещением до 6 урожаев в год.
Впервые разработана технология ускоренного получения саженцев эфиромасличных культур. Так удалось сократить цикл получения «однолетних» (согласно ГОСТ 3579-98) саженцев лаванды в 4 раза, в том числе выход в цвет не на 2 год, как это происходит в полевых условиях, а уже через 3 месяца.
ИЗБРАННЫЕ ПУБЛИКАЦИИ В СМИ:
ВИДЕОМАТЕРИЛЫ:
РЕЗУЛЬТАТЫ ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ (патенты, полезные модели, базы данных, ноу-хау и пр.)
№ |
Регистрационный номер |
Тип |
Название |
Авторы |
Заявитель/ патентообладатель |
Дата приоритета |
Дата публикации |
1 |
2486251 |
Патент на изобретение РФ |
Способ идентификации и дифференциации прокариотических организмов. |
Зотов В.С.,
Пунина Н.В.,
Топунов А.Ф. |
ФИЦ Биотехнологии РАН |
25.08.2011 |
27.06.2013 |
2 |
2023620084 |
Свидетельство о регистрации |
База данных «результаты многопараметрических исследований влияния динамического освещения на морфогенез и продуктивный процесс целевой культуры — базилик» |
Хапчаева С.А.,
Лунева В.Е.
Зотов В.С. |
ФИЦ Биотехнологии РАН |
20.12.2022 |
10.01.2023 |
МЕЖДУНАРОДНОЕ СОТРУДНИЧЕСТВО
Сотрудники группы совместно с ФГБОУ ВО «Московский государственный университет им. М.В. Ломоносова» участвуют в реализации проекта по теме «Разработка научно-технических основ гибридной биотехнологии для конверсии отходов в биоудобрения с использованием микроводорослей» в рамках мероприятия 2.2 ФЦП «Исследования и разработки по приоритетным направлениям развития научно-технологического комплекса России на 2014-2020 годы» по лоту № 2017-14-588-0003 «Проведение исследований в области промышленной биотехнологии/биоэкономики с участием научно-исследовательских организаций и университетов Федеративной Республики Германии».