Введение
Учебная практика проходила в «ВИЗР-Всероссийский научно-исследовательский институт защиты растений» г.Пушкин с 26.04.18 г. по 29.04.18 г.
Целями прохождениями данной учебной практики являлось:
- закрепление и углубление теоретической подготовки;
- формирование целостной системы знаний о многообразии, важнейших свойствах микроорганизмов, их значении в природных процессах, биотехнологическом производстве;
Задачами учебной практики по микробиологическим основам биотехнологии являлись:
- ознакомление с техникой проведения подготовительных этапов работы (мытье и стерилизация посуды, приготовление питательных сред, растворов и реактивов и др.) при постановке микробиологических экспериментов,
- ознакомление с требованиями, предъявляемыми к результатам микробиологического эксперимента (повторность, достоверность, воспроизводимость, постановка контролей и др.);
- изучение действия химических, физических и биологических факторов на жизнедеятельность микроорганизмов и их практическое использование в традиционных биотехнологических процессах;
- изучение взаимоотношения микроорганизмов с микро- и макроорганизмами;
- научное обоснование выбора объекта исследования и методических подходов работы с ним;
- ознакомление с современными методическими приемами работы с микроорганизмами.
1. История развития института
Институт основан в 1929 году по инициативе академика Н.И.Вавилова. История развития и становления ВИЗР связана с именами выдающихся ученых в различных областях биологических и сельскохозяйственных наук. Это - академик Е.Н. Павловский, профессора А.А. Ячевский, В.П. Поспелов, В.Н. Щеголев, Н.А. Наумов, Г.Я. Бей-Биенко и др.
В настоящее время ВИЗР является ведущим центром сельскохозяйственной науки России, головным научным учреждением по защите растений.
Цель создания института и его основная миссия на современном этапе - укрепление продовольственной безопасности России путем создания и внедрения систем интегрированной защиты растений. Задача защиты растений - борьба с их болезнями и вредителями, с сорной растительностью, т. е. создание для возделываемых культур благоприятных условий роста, развития и повышения урожайности.
Ключевые элементы интегрированной защиты - фитосанитарный мониторинг, устойчивые сорта, биорациональные пестициды, биопрепараты и естественные механизмы регуляции численности вредных организмов.
2. Структура института
1) директор института;
2) заместитель директора по научной работе;
3) в состав ВИЗР- Всероссийского научно исследовательского института защиты растений входят следующие научные подразделения:
1.Лаборатория Микологии и фитопатологии
Лаборатория микологии и фитопатологии Всероссийского научно-исследовательского института защиты растений (ВИЗР) была основана в 1907 году членом-корреспондентом АН СССР профессором Артуром Артуровичем Ячевским. Профессор внес неоценимый вклад для микофлористические исследования, анализа новых болезней растений. Большое внимание уделялось систематике грибов, их специализации, циклам развития и комплексному изучению изменчивости с применением методов генетики и фенетики.
Лаборатория оснащена современным оборудованием:
2.Лаборатория Микробиологической защиты растений.
Эта лаборатория была создана для разработки препаратов, для защиты растений сельскохозяйственных культур препаратами, изготовленными на основе полезных микроорганизмов и продуктов их жизнедеятельности.
Ферментёр -- аппарат для глубинного выращивания (культивирования) микроорганизмов в питательной среде в условиях стерильности, интенсивного перемешивания
3.Центр биологической регламентации использования пестицидов .
Подразделение было образовано в 1977 году. Создание его связано с необходимостью формирования эффективного и безопасного ассортимента средств защиты растений в стране. Данное направление остается ведущим в исследованиях Центра и в настоящее время. Благодаря объединению в одной структуре ряда подразделений, в том числе географической сети токсикологических лабораторий, создано научное объединение, проводящее и координирующее научно-исследовательские работы по регламентации применения пестицидов в стране. В этой области исследований ВИЗР является головной научной организацией в Российской Федерации.
4.Лаборатория Биологической защиты растений.
Лаборатория была создана для борьбы с вредителями растений, на основе использования различных организмов-энтомофагов (от греческих слов «энтома» -- «насекомые» и «фагос» -- «пожиратель»).
5.Лаборатория Сельскохозяйственной энтомологии.
Лаборатория сельскохозяйственной энтомологии создана в марте 2014 г. путём объединения трех коллективов института: лаборатории энтомологии и иммунитета растений к вредителям (руководитель проф. Н.А.Вилкова), лаборатории регуляторов роста, развития и поведения насекомых (руководитель И.В. Шамшев) и группы популяционной биологии опасных вредителей лаборатории фитосанитарной диагностики и прогнозов, руководитель которой (проф. А.Н.Фролов) и возглавил вновь созданную лабораторию. Проблема повышения эффективности борьбы с вредителями сельскохозяйственных культур была всегда в центре внимания прогнозистов ВИЗР. Важный результат многолетней работы лаборатории - установление феномена и механизма развития резистентности к ювеноидам в природных популяциях насекомых после долгосрочного применения одного и того же препарата и в одном и том же агроценозе (Буров, Сазонов,1997).
Необходимостью иметь в ассортименте БАВ препараты с разными механизмами действия и разными спектрами селективности объясняется сохраняющийся интерес к другим группам регуляторов роста насекомых - антиювенильным препаратам (прекоценам) из группы хроменов, нестероидным агонистам личиночного гормона экдизона, выделяемым из растений препаратам типа азадирахтина и к ингибиторам синтеза хитина. Результаты многолетней работы института по созданию и использованию регуляторов роста и поведения насекомых позволили обогатить ассортимент химических средств борьбы с вредными насекомыми новым классом экологически безопасных препаратов и наметить дальнейшие пути его совершенствования.
Один из самых распространенных вредителей.
6.Лаборатория Фитотоксикологии и биотехнологии.
Изучение биологически активных вторичных метаболитов грибов, разработка биорациональных пестицидов и биогербицидов на основе микромицетов.
Образцы микромицетов
7.Лаборатория Иммунитета растений к болезням.
Была создана для изучения иммунитета культурных растений к болезням и вредителям.
Одна из самых распространенных болезней фитофтороз.
8.Лаборатория Фитосанитарной диагностики и прогнозов.
Создана для определение видового состава, развития, распространения и активности вредных организмов, их патогенов и энтомофагов в конкретный отрезок времени или в данном месте.
Проросший ячмень
9.Лаборатория Интегрированной защиты растений.
Лаборатория интегрированной защиты растений образована в апреле 2014 года путем объединения трех лабораторий института: лаборатории агробиоценологии, лаборатории механизации и лаборатории экономики. Объединенная лаборатория является преемницей научных достижений старейших коллективов института, по разработке фундаментальных основ в области агробиоценологических исследований, экономики и механизации технологических процессов защиты растений в системах устойчивого землепользования. В составе лаборатории функционируют три научно-исследовательских сектора: сектор « Механизации» - руководитель, к.т.н. Лысов А.К., сектор «Агробиоценологии»- руководитель д.б.н. Шпанев А.М., сектор «Экономики»- руководитель к.с/х.н. Гончаров Н.Р
10.Лаборатория Агроэкотоксикологии.
Лаборатория агроэкотоксикологии создана в апреле 2014 г. на основе объединения двух коллективов - экотоксикологии (зав. док.сх. наук, профессор, заслуженный работник с.х. РФ Г.И. Сухорученко) и математического моделирования и электронизации (зав. доктор биологических наук, кандидат физико-математических наук Н.Н. Семенова). Лаборатория является преемницей старейших коллективов ВИЗР, работающих в области химического метода защиты растений от вредителей с 1929 по 1998 гг. В составе лаборатории функционирует два сектора: энтомотоксикологии и математического моделирования и электронизации.
Просвечивающийся электронный микроскоп.
11.Аспирантура.
В соответствии с Федеральным законом от 29.12.2012 г. № 273-ФЗ "Об образовании в Российской Федерации" аспирантура является третьим уровнем высшего образования для подготовки научно-педагогических кадров высшей квалификации с целью сдачи кандидатских экзаменов, проведения научных исследований, защиты квалификационной работы. Цель программы - подготовка к защите диссертации на соискание ученой степени кандидата наук и обеспечение выпускнику требуемых профессиональных компетенций. Обучение в аспирантуре осуществляется по очной форме. Институт готовит кадры высшей квалификации по следующим профилям (научным специальностям) направлений подготовки высшего образования:
06.06.01 - Биологические науки: 03.02.05 "Энтомология"; 03.02.12 Микология" 35.06.01 - Сельское хозяйство: 06.01.07 - "Защита растений"
12.Библиотека.
ВИЗР имеет одну из крупнейших в стране библиотек по защите растений и сельскохозяйственной микробиологии.
Библиотека располагает большим справочно-информационным материалом по вопросам защиты растений, общей биологии и сельскохозяйственной микробиологии. Фонд библиотеки насчитывает около 410 тысяч книг и брошюр, трудов научных учреждений и журналов, научных отчетов, авторефератов и диссертаций, значительная часть которых опубликована на иностранных языках..
Библиотека имеет не только алфавитные каталоги русской и иностранной литературы, а так же каталоги периодики - русской и иностранной, авторефератов, диссертаций, каталог отчетов. Комплексно-системный каталог раскрывает содержание фондов, позволяя найти не только нужную книгу или брошюру, но и отдельную статью из журналов и сборников. В распоряжении читателей большой читальный зал, в котором постоянно организуются выставки научной литературы.Ведется широкий книгообмен со многими библиотеками научных учреждений России (45 партнеров) и зарубежных стран (20 стран - 50 партнеров.)
13.Опытное поле.
14.Инсектарий.
3. Основные направления и задачи исследований
-прогрессивные методы фитосанитарного мониторинга вредных организмов на территории РФ
-разработка методов экспресс диагностики возбудителей болезней и вредителей на основе ДНК-технологий;
-создание цифровых технологий наземного и дистанционного зондирования агроэкосистем;
-прогноз появления и распространения особо опасных и инвазионных вредных организмов на территории РФ;
-разработка технологий мониторинга в реальном времени, в том числе создание региональных on-line систем поддержки принятия решений для сельхозпроизводителей;
-Снижение негативного влияния пестицидов на окружающую среду
-формирование ассортимента средств защиты растений путем отбора биорациональных препаратов с минимальной токсической нагрузкой на агроценозы;
-создание экологически малоопасных химических средств защиты растений и эффективных препаративных композиций с использованием нанотехнологий;
-выявление и преодоление резистентности к пестицидам в популяциях вредителей, возбудителей болезней и сорных растений;
-использование систем распознавания образов и GPS-навигации для внесения пестицидов в системах точного земледелия с учетом гетерогенности распространения сорной растительности, вредителей и болезней.
-Экологически безопасные технологии биологической защиты растений
-освоение природных ресурсов энтомофагов, энтомопатогенов и микробов-анатагонистов на основе анализа их видового состава, межвидовых взаимодействий и адаптивных стратегий; формирование и сохранение Государственных коллекций организмов - продуцентов биологических средств защиты растений;
-разработка новых биологических средств защиты растений на основе энтомофагов, энтомопатогенов, микробов-антагонистов и растительных метаболитов;
-создание систем биологической защиты растений для тепличного растениеводства, в регионах с повышенным уровнем техногенного загрязнения, курортных и водоохранных зонах, а также для производства детского и диетического питания.
-Иммунитет растений к вредным организмам и абиотическим факторам
-выявление экофизиологических и молекулярно-генетических механизмов взаимодействия растений с возбудителями болезней и вредителями;
-освоение генетических ресурсов растений для создания устойчивых сортов; молекулярное картирование генов устойчивости с/х культур;
-технологии защиты новых сортов с/х культур, полученных методами генной инжинерии.
1.Лаборатория Микологии и фитопатологии.
Биоразнообразие микромицетов: Молекулярная филогения, систематика и эволюция.
Микогеография и фитосанитарный мониторинг: Определение видового состава микобиоты разных регионов РФ; Уточнение ареалов хозяйственно важных видов; Мониторинг ряда опасных видов и их микотоксинов; Диагностика болезней растений.
Экология фитопатогенных грибов: Взаимоотношения в системе растение-патоген; Закономерности формирования сообществ микроорганизмов с участием грибов.
Методы анализа биоразнообразия грибов и фитосанитарного мониторинга: Руководства по диагностике болезней растений и определители грибов; Молекулярные методы идентификации отдельных видов фитопатогенных и токсигенных грибов; Молекулярные методы для анализа состава сообществ микроорганизмов; Методы идентификации генов вирулентности грибов и генов устойчивости растений с помощью молекулярных маркёров.