Лабораторія імунітету, біотехнології та якості

Історія підрозділу:

Лабораторію імунітету, біотехнології та якості створено у 2022 р., з метою збереження наукового та кадрового потенціалу на тлі військової агресії рф, шляхом об’єднання двох структурних підрозділів − лабораторії імунітету рослин до хвороб та шкідників і лабораторії генетики, біотехнології та якості.

Наукові дослідження з питань імунітету рослин до хвороб та шкідників в Інституті рослинництва ім. В.Я. Юр’єва ведуться з 1913 року, коли у складі Харківської сільськогосподарської дослідної станції було відкрито відділ фітопатології. Значний внесок у розвиток фітопатології в різні роки зробили представники харківської наукової школи, відомі вчені: Потебня А.О. – засновник лабораторії, міколог, приват-доцент Харківського університету; Страхов Т.Д. – фітопатолог, основоположник та організатор справи захисту рослин в колишньому СРСР, член-кор. АН СРСР; Гречка І.В., Громико Г.М.; Долгова О.М.; Петренкова В.П.; Боровська І.Ю. На сьогодні наукові дослідження очолює Кучеренко Є.Ю. – імунолог, учень та послідовник Петренкової В.П.

Дослідження питань імунітету рослин до хвороб та шкідників проводяться у тісній співпраці з селекційними підрозділами, Національним центром генетичних ресурсів рослин України за напрямами: виділення джерел стійкості до хвороб та шкідників серед колекційних зразків та селекційного матеріалу озимої і ярої пшениць, ячменю, зернобобових культур та соняшнику; визначення донорських властивостей визначених джерел стійкості до хвороб; залучення донорів стійкості до схрещувань з метою створення стійкого вихідного матеріалу; створення стійких ліній польових культур з подальшою реєстрацією в Національному центрі генетичних ресурсів рослин України та залучення в наукові програми селекційних підрозділів інституту; визначення рівня ураження насіння зернових колосових, зернобобових культур, кукурудзи, соняшнику збудниками хвороб (фітоекспертиза насіння); визначення видової належності збудників хвороб основних польових культур на рослинних пробах у лабораторних умовах.

Лабораторію біотехнології було засновано у 1991 р. Цей підрозділ бере початок від групи гаплоїдії, яка входила до складу лабораторії селекції ячменю і з 1981 р. під керівництвом Л.М. Наумової провадила дослідження у галузі віддаленої гібридизації ячменю та отримання гаплоїдів методом гаплопродюсера з застосуванням ембріокультури in vitro. У різні роки підрозділ очолювали Е.В. Крупнова, В.М. Чередніченко, В.М. Попов, О.А. Задорожна. З 2016 р. дослідження очолює О.В. Білинська. Основними напрямами наукової роботи підрозділу в різі роки були дослідження у галузі експериментальної гаплоїдії ячменю та соняшнику, клітинна селекція на стійкість ячменю та гороху до хвороб, вивчення фізіологічних основ стійкості соняшнику до вовчка, створення вихідного матеріалу соняшнику із зміненим фракційним складом токоферолів, визначення антиоксидантних властивостей насіння, добір генотипів соняшнику за використання морфологічних, біохімічних та молекулярно-генетичних маркерів. На основі вивчення основних чинників експериментального андрогенезу in vitro розроблено першу вітчизняну технологію отримання гаплоїдів ячменю у культурі пиляків in vitro, інноваційні елементи якої захищено сімома патентами України. Вперше в Україні створено і впроваджено у селекційний процес андрогенні лінії подвоєних гаплоїдів.

Лабораторія якості зерна була створена на основі борошномельно-хлібопекарської лабораторії, заснованої у 1934 р. з ініціативи В.Я. Юр’єва М.Й. Мельником. За період свого існування лабораторія якості зерна пройшла багато етапів свого розвитку. На кожному новому етапі організаційних перетворень удосконалювались існуючі та з‘являлись нові напрями і методи досліджень. Від простого вивчення борошномельних властивостей місцевих сортів озимої та ярої пшениці дослідження розвивались у напрямі поглибленого вивчення технолого-біохімічних властивостей зерна, використання поліморфізму запасних білків у ролі молекулярних маркерів цінних господарських ознак, вивчення впливу особливостей технології вирощування на якість зерна. В результаті проведених комплексних досліджень з селекційними лабораторіями створено високоврожайні сорти пшениці, тритикале, сої, кукурудзи та інших культур які характеризуються підвищеною якістю зерна. Співробітники лабораторії є авторами та співавторами наукових статей, методичних рекомендацій, навчальних посібників і монографій. Значний внесок у розвиток досліджень з питань якості зерна зробили Кучумова Л.П., Стрельникова М.М., Дмітрієва А.М., Панченко І.А., Лук'яненко Л.М., Пархоменко Р.Г., Лучной В.В., Леонов О.Ю., Усова З.В., Діденко С.Ю., Реліна Л.І.. На сьогодні наукові дослідження очолює Усова З.В. – канд. с.-г. наук, учениця Пархоменко Р.Г. та послідовниця Панченко І.А.

Окрім теоретичних і методичних досліджень, лабораторія виконує великий обсяг лабораторних аналізів з визначення показників якості усіх культур, селекція яких провадиться в інституті Загалом виконується 25 видів біохімічних і технологічних аналізів для структурних підрозділів інституту.

Лабораторія підтримує наукові контакти з Селекційно-генетичним інститутом – Національним центром насіннєзнавства і сортовивчення НААН, ДБТУ, Харківським національним університетом ім. В.Н Каразіна, Інститутом біоорганічної хімії та нафтохімії НАНУ, Харківським національним фармацевтичним університетом, Харківським національним педагогічним університетом ім. Г. Сковороди, НТУ «Харківський політехнічний інститут», Полтавською державною аграрною академією. Співробітники лабораторії проводять екскурсії для студентів, надають допомогу при виконанні дипломних робіт та аспірантських досліджень, а також проводять стажування (підвищення кваліфікації) педагогічних (науково-педагогічних) працівників – викладачів у галузі аграрної освіти.

Співробітники підрозділу:

Завідувач лабораторії

Усова Зоя Василівна, кандидат с.-г. наук, старший науковий співробітник

Напрями роботи:

Науковими співробітниками лабораторії імунітету, біотехнології та якості виконуються дослідження за:

ПНД 17 «Формування та використання банку генетичних ресурсів рослин (Генетичні ресурси рослин)» за завданнями:

17.01.03.01 Ф. Розкриття генетичного потенціалу різноманіття колекцій зернових та зернобобових культур за ознаками якості зерна та виділення еталонів рівнів їх прояву.

Оцінювання за біохімічними та технологічними ознаками якості зразків польових культур з колекції НЦГРРУ, сортів та ліній культур, селекція яких проводиться в Інституті рослинництва імені В.Я. Юр’єва НААН. Виявлення у генетичному різноманітті зернових, зернобобових, круп’яних культур джерел та донорів ознак якості зерна. Формування ознакових колекцій сільськогосподарських культур за цінними господарськими ознаками, що відображатимуть різноманіття культури за даними ознаками.

17.01.01.03 Ф. Виділення та створення на основі генетичного різноманіття зернових колосових і зернобобових культур джерел та донорів стійкості до біотичних чинників для селекції на імунітет.

Метою досліджень є скринінг генофонду зернових колосових і зернобобових культур на стійкість до біотичних чинників, виділення джерел та донорів стійкості, та створення на цій основі нового вихідного матеріалу для селекції на імунітет і використання його в селекційних програмах.

ПНД 14 «Біотехнологія і генетика в рослинництві»

за завданням 14.00.03.06.П «Підвищення ефективності одержання вихідного матеріалу ярого ячменю з кольоровим зерном за допомогою культури пиляків in vitro»

Комплексні дослідження генетичних і фізіологічних чинників андрогенезу in vitro та удосконалення технології масового одержання подвоєних гаплоїдів ярого ячменю. Експериментальне обґрунтування доцільності використання гаплоїдної технології для створення ліній подвоєних гаплоїдів у рамках певних селекційних програм. Створення DН-систем − популяцій рекомбінантних ліній подвоєних гаплоїдів для генетичних та молекулярно-генетичних досліджень у галузі спеціальної генетики ячменю і розробки підходів маркер-асоційованої селекції. Удосконалення методики одержання матроклінних ліній подвоєних гаплоїдів кукурудзи.

Основні наукові розробки:

Діденко С.Ю., Усова З.В., Копитіна Л.П., Богуславський Р.Л., Голік О.В., Сахно Т.В., Буряк Л.І., Дворніченко Т.М., Шелякіна Т.А., Ільченко Н.К., Посилаєва О.О., Росанкевич О.М.. Методика добору інтрогресивних генотипів пшениці за допомогою електрофорезу запасних білків у поліакриламідному гелі; підгот. : НААН, Ін-т рослинництва ім. В.Я. Юр’єва НААН. Х., 2015. 23 c.
Леонов О.Ю., Усова З.В., Суворова К.Ю., Шелякіна Т.А. Вдосконалена методика визначення вмісту каротиноїдних пігментів у зерні та борошні пшениці м’якої для селекційних досліджень. Харків, 2020. 15 с.
Голік О.В., Вечерська Л.А., Рябчун В.К., Солонечна О.В., Музафарова В.А., Богуславський Р.Л., Реліна Л.І., Буряк Л.І., Шелякіна Т.А. Створення сортів пшениці твердої ярої з покращеними макаронними властивостями (методичні рекомендації). НААН, Інститут рослинництва імені В.Я. Юр’єва НААН. Харків, 2023. 25 с.
Патент на винахід. Україна 118385, А01H 4/00, C12N 5/02 (2006.1). Спосіб отримання культури invitro незрілих зародків ячменю / Білинська О.В. заявник і патентовласник Інститут рослинництва ім. В.Я. Юр’єва. a 2017 00177; заявл. 04.01.2017. Опубл. 10.01.2019. Бюл. № 1.
Петренкова В.П., Боровська І.Ю., Лучна І.С., Сокол Т.В., Ниска І.М., Кучеренко Є.Ю., Компанець К.В. Методологія виділення форм польових культур за стійкістю до комплексу біо- та абіотичних чинників. НААН, Інститут рослинництва ім. В. Я. Юр’єва. Х.: ФОП Бровін О.В., 2018. 242 с., рисунків 22, таблиць 99, бібліографія 235 назв.
Боровська І.Ю. Методологічні основи селекції соняшнику на стійкість до основних хвороб: монографія. НААН, Інститут рослинництва ім. В. Я. Юр’єва. Х.: ФОП Бровін О. В., 2018. 310 с., рисунків 58, таблиць 65, бібліографія 635 назв.
Hryhorii Taran, Volodymir Golota, Vira Petrenkova. Pre-Sowing Ozone Treatment of Seeds. LAP LAMBERT Academic Publishing is a trademark of International Book Market Service Ltd., member of Omni Scriptum Publishing Group, 2018, 142 p.
Кириченко В.В., Петренкова В.П., Кучеренко Є.Ю., Звягінцева А.М. та ін. Основи фітосанітарної безпеки в агроценозах польових культур. Навчальний посібник. Інститут рослинництва ім. В.Я. Юр’єва НААН, Харківський Національний технічний університет сільського господарства імені П. Василенка, МОН України, Харків., 2020. 324 с.
Каталог вихідного матеріалу зернових, зернобобових культур та соняшнику для селекції на стійкість до основних хвороб і шкідників в умовах Лісостепу України. Випуск 3, за ред. В.П.Петренкової, В.К.Рябчуна. Харків. ІР ім. В. Я. Юр’єва НААН, 2016. – 56 с.
Каталог вихідного матеріалу зернових та зернобобових культур на стійкість до основних хвороб і шкідників в умовах Лісостепу України. Випуск 4. за ред. В.П.Петренкової, В.К.Рябчуна. Харків. ІР ім. В. Я. Юр’єва НААН, 2018. 35 с.
Каталог інбредних ліній соняшнику зі зміненим вмістом ізомерів токоферолу / Н.С. Харитоненко, О.В. Анциферова, В.В. Поздняков та інші. Харків: Інститут рослинництва ім. В. Я. Юр’єва НААН, 2019. 12 с.
Лінії соняшнику зі зміненим вмістом ізомерів токоферолу (Свідоцтва про реєстрацію у НЦГРРУ №№ 1938−1946).
Свідоцтво № 315. Пшениця м'яка озима (Triticum aestivum L.). Тип колекції: робоча за загальною антиоксидантною здатністю.Автори: Леонов О.Ю., Усова З.В., Суворова К.Ю., Ярош А.В., Анциферова О.В., Харитоненко Н.С. Запит №000471. Дата пріоритету 21.01.2021.
Свідоцтво № 301. ПШЕНИЦЯ ТВЕРДА ЯРА (Triticum durum Desf.). Тип колекції: ознакова за макаронними властивостями.Автори: Солонечна О.В., Рябчун В.К., Музафарова В.А., Вечерська Л.А., Шелякіна Т.А., Богуславський Р.Л., Харитоненко Н.С. Запит №000451. Дата пріоритету 27.10.2020.
Свідоцтво № 302. ПШЕНИЦЯ ТВЕРДА ОЗИМА (Triticum durum Desf.). Тип колекції: ознакова за макаронними властивостями. Автори: Ярош А.В., Рябчун В.К., Вечерська Л.А., Анциферова О.В., Харитоненко Н.С., Богуславський Р.Л., Скороходов М.Ю. Запит №000446. Дата пріоритету 29.09.2020.

Пропозиції щодо наукового співробітництва та надання послуг

Лабораторія генетики, біотехнології та якості виконує аналітичні роботи для науково-дослідних установ та агропідприємств різної форми власності, фермерів, фізичних осіб на комерційній основі .

Лабораторія оснащена сучасним лабораторним обладнанням. Насамперед це прилад «Інфралюм», призначений для кількісного експрес-аналізу якості зерна та продуктів його переробки на основі інфрачервоної спектроскопії. Дозволяє визначати якісні показники без попередньої підготовки проб. Не потребує пробопідготовки і визначення вмісту олії в насінні соняшнику та інших олійних культур на ЯМР-аналізаторі, в роботі якого використано явище ядерного магнітного резонансу . Для визначення жирнокислотного складу олії застосовується газова хроматографія . Фракційний склад ізомерів токоферолу визначається за допомогою високоефективної рідинної хроматографії .

Лабораторія також має повний комплекс обладнання для проведення досліджень у галузі біотехнології рослин, зокрема для культивування in vitro рослинних клітин, тканин та органів (файл 14 посилання) і проведення ПЛР-аналізу .

Можливе укладання договорів з науково-дослідними установами на проведення спільних досліджень за договорами щодо науково-технічного співробітництва.

Основні наукові публікації:

Білинська О. В., Лютенко В. С., Дульнєв П. Г., Безпарточна В.П. Чоловіча стерильність соняшнику (Helianthusannuus L.), індукована новими гаметоцидними препаратами. Фактори експериментальної еволюції організмів: зб. наук. праць / НАН України, НААН України, НАМН України, Укр. товариство генетиків і селекціонерів ім. М. І. Вавилова / редкол. : В.А. Кунах (голов. ред..) [та ін.]. К.: Логос, 2019. Т. 25. С. 26−32
Bilynska O.V. Influence of spike pretreatment at a low temperature on the efficiency of spring barley haploid production in anther culture in vitro. Problems of Cryobiology and Cryomedicine. 2020. 30(1), 68–76. https://doi.org/10. 15407/cryo30.01.068.
Leonov O.Yu., Sharypina Ya.Yu., Usova Z.V., Suvorova K.Yu., Sakhno T.V. Allelic composition of puroindolinium genes and confectionery properties of flour of soft winter wheat samples Plant Varieties Studying and Protection. 2020. Vol. 16, № 2. Р. 217–225. https://doi.org/10.21498/2518-1017.16.2.2020.209258
Леонов О.Ю., Шарипіна Я.Ю., Усова З.В., Суворова К.Ю., Сахно Т.В. Ідентифікація ліній пшениці ярої за алельним станом генів VRN для використання в селекції пшениці озимої на вміст каротиноїдів. Агробіологія: збірник наукових праць. 2020. № 1. С. 88–95. DOI: https://doi.org/10.33245/2310-9270-2020-157-1-88-95
Relina L.I., Suprun O.H., Boguslavskyi R.L., Didenko S.Yu., Vecherska L.A., Golik O.V. Fatty acid composition of oil from grain of some tetraploid wheat species. Biotechnologia Acta. V. 13, No 2. 2020. 56-64 https://doi.org/10.15407/biotech13.02.056
Zaparenko A., Didenko S., Holyk O., Goloventsov Y. Дослідження технологічних властивостей борошна полб’яного. FoodScience and Technology, 14(2). 2020. Р. 111-119. https://doi.org/10.15673/fst.v14i2.1717
Вечерська Л., Голік О., Реліна Л., Буряк Л., Шелякіна Т. Розроблення способу експрес-оцінки кольору борошна й макаронів, вироблених із пшениці різних видів. Plant Varieties Studying and Protection. 2020. Вип. 16 (4). С. 343–348. https://doi.org/10.21498/2518- 1017.16.4.2020.224049
Horiainova, V.V., Turenko, V.P., Bilyk, M.O., Stankevych, S.V., Zhukova, L.V., Batova, O.M., Martynenko, V.I., Kucherenko, Ye.Yu., Zviahintseva, A.M. Species composition, morphological and biological peculiarities of leaf pathogens of spring wheat. Ukrainian Journal of Ecology, 10(3), 2020. 115–120. DOI: 10.15421/2020_143
Stankevych S., Zhukova L., Horiainova V., Bezpal'ko V., Dolya M., Polozhenets V., Rozhkova T., Batova O., Bondar O., Zaiarna O., Golosna L., Gavryliuk A., Furdyha M., Kucherenko Ye., Zviahintseva A., Gepenko O. Spreading and development of root rots on winter wheat and spring barley plants depending on pre-sowing seed treatment with mwf of ehf and plant growth regulators. Ukrainian journal of ecology. 2021. №11 (7). Р. 93–109. DOI: 10.15421/2021_246
Vasylenko A.O., Vus N.O., Bezuhlyi I.N., Bezuhla O.N., Shevchenko L.N., Kucherenko Ye.Yu., Hliantsev A.V. Pea donors of valuable breeding traits. . The Journal of V. N. Karazin Kharkiv National University, Series “Biology”, 2021, 36, 74–82. https://doi.org/10.26565/2075-5457-2021-36-8
Докукіна К.І., Білинська О.В., Шелякіна Т.А., Буряк Л.І., Ільченко Н.К. Якість зерна гібридних ліній пшениці м’якої ярої – потомків гібридів синтетиків з сортом Харківська 26. Наукові доповіді НУБіП України. 2021. Т. 3(91). http://dx.doi.org/10.31548/dopovidi2021.03.006
Усова З.В., Леонов О.Ю., Козуб Н.О., Созінов І.О. Ідентифікація зразків пшениці м'якої озимої харківської селекції за білковими маркерами. Збірник наукових праць. Фактори експериментальної еволюції організмів. 2021. Т. 29. С. 52–57. https://doi.org/10.7124/FEEO.v29.1406
Gorlachova О., Gorbachova S., Kobyzeva L., Suprun О., Ilchenko N., Sheliakina T. Biochemical composition of millet grain and its changes during storage. Food Science and Technology. 2022. 16 (2). Р. 22–32. https://doi.org/10.15673/fst.v16i2.2367
KucherenkoYe.Yu., Zviahintseva A.M., Kobyzeva L.N., KolomatskaV.P., Makliak K.M., Vasko N.I., Zuieva K.V., Lutsenko T.M. Marker-assisted selection and use of molecular markers in sunflower breeding for resistance to diseases and parasites The Journal of V.N. Karazin Kharkiv National University. 2022. Issue 38. С. 14–29. DOI: https://doi.org/10.26565/2075-5457-2022-38
Білинська О.В., Шелякіна Т.А. Здатність до андрогенезу in vitro сортів і ліній ярого ячменю (H. vulgare L.) – джерел ознаки високий вміст білка в зерні. Фактори експериментальної еволюції організмів: зб. наук. праць / НАН України, Укр. Товариство генетиків і селекціонерів ім. М. І. Вавилова / редкол. : В.А. Кунах (голов. ред.). 2023. Т. 32. С. 69–73. : https://doi.org/10.7124/FEEO.v32.1538
Yarosh A.V., Kuzmyshyna N.V., Kucherenko Ye.Yu. Adaptive potential of short-stemmed winter bread wheat genotypes in the eastern Forest-Steppe of Ukraine. Scientific Horizons. 2024. Vol. 27. No. 2. Р. 54–64. https://doi.org/10.48077/scihor2.2024.54
Yarosh A., Kucherenko Ye., Barylko M., Usova Z., Vasylenko A. Ecological plasticity of soft winter wheat varieties and resistance to snow mould pathogen (Microdochium nivale (Fr.) Samuels & I.C. Hallett). Scientific Horizons. 2024. 27(10). Р. 31–42. https://doi.org/10.48077/scihor10.2024.31

Контакти підрозділу:

Завідувачка лабораторії

Усова Зоя Василівна, кандидат сільськогосподарських наук, старший науковий співробітник

Тел.: +38 (050) 505-29-96 E-mail: ppiww2017@gmail.com

Провідний науковий співробітник лабораторії

Білинська Олена Володимирівна, кандидат біологічних наук, старший науковий співробітник

Тел.: +38 (068) 566-03-20 E-mail: bilinska@ukr.net

Старший науковий співробітник лабораторії

Кучеренко Єгор Юрійович, кандидат сільськогосподарських наук

Тел.: +38 (095) 938-73-32 E-mail: egorkucherenko91@gmail.com