Jakub Baranek
advertisement
„Aktywność owadobójcza białek Bacillus thuringiensis w zwalczaniu szkodników roślin” Jakub Baranek Stypendysta projektu pt. „Wsparcie stypendialne dla doktorantów na kierunkach uznanych za strategiczne z punktu widzenia rozwoju Wielkopolski”, Poddziałanie 8.2.2 Programu Operacyjnego Kapitał Ludzki. Owady powodują ogromne straty podczas uprawy roślin i przechowywania plonów. Szacuje się, że insekty niszczą niemal 20% produkcji roślinnej. Jest to zagadnienie niezwykle ważne dla Wielkopolski. Duże zagęszczenie pól uprawnych, sadów oraz magazynów przechowujących plony stawia nasz region na wysokiej pozycji w skali kraju, a nawet Środkowej Europy. Dlatego tak istotna dla regionu jest minimalizacja strat spowodowanych przez szkodliwe owady. Do tej pory niemal wszystkie insektycydy stosowane w Polsce są środkami chemicznymi. Preparaty te czynią ogromne spustoszenie wśród wszystkich organizmów w obszarze ich działania. Liczne są doniesienia o szkodliwym działaniu tych środków na różnorodność gatunkową, funkcjonowanie ekosystemów i co najważniejsze na zdrowie czlowieka. Długi okres półtrwania pestycydów chemicznych i ich duża rozpuszczalność w wodzie powodują, że wydostają się one daleko poza obszar ich stosowania. Ponadto owady stają się oporne na działanie chemicznych pestycydów co wymusza stosowanie coraz większych dawek. Alternatywnym rozwiązaniem w zwalczaniu owadów jest użycie środków biologicznych. Są to środki działające wybiórczo – a więc bezpieczne dla organizmów nie będących celem zabiegu agrotechnicznego. Bioinsektycydy nie kumulują się w glebie i tkankach zwierząt oraz mają niezwykle krótki okres półtrwania. Bardzo ważnym argumentem świadczącym za insektycydami pochodzenia biologicznego jest niski koszt ich produkcji – istnieje bowiem możliwość wykorzystania odpadów organicznych jako pożywek do hodowli organizmów wytwarzających bioinsektycydy. Praca doktorska współfinansowana ze środków Unii Europejskiej w ramach Europejskiego Funduszu Społecznego Obecnie na świecie zainteresowanie biologicznymi środkami ochrony roślin wzrasta. Najczęściej stosowane są bioinsektycydy składające się ze spor i białek Cry B. thuringiensis. Niestety dość wąski zakres działania białek Cry sprawia, że dla wielu ważnych pod względem ekonomicznym szkodników nie opracowano skutecznych biologicznych środków. Dlatego wciąż poszukuje się nowych, silniej działających czynników, w celu stworzenia skutecznego i bezpiecznego bioinsektycydu względem najważniejszych grup szkodników. Grupą takich toksyn, z którą wiązane są duże nadzieje są białka Vip. Białka te mają zbliżoną budowę i działanie do toksyn Cry, dlatego również są bezpieczne dla człowieka i środowiska. Toksyny te mają jednak inne spektrum wrażliwych na nie owadów, a ponadto w stosunku do niektórych insektów wykazują nawet do 200 razy większą aktywność. Celem pracy doktorskiej jest określenie owadobójczego działania bakteryjnych białek Vip produkowanych przez szczepy Bacillus thuringiensis. Następnie toksyny te zostaną wykorzystane do otrzymania wysoko aktywnego preparatu owadobójczego. Dodatkową opcją będzie zaprojektowanie preparatu składającego się z białek Vip połączonych z proteinami Cry o bardzo wysokiej aktywności. Efektem końcowym będzie otrzymanie preparatu skutecznego wobec najgroźniejszych szkodników upraw, znacznie przewyższającego pod względem aktywności dotychczas stosowane preparaty insektycydowe oparte na czynnikach biologicznych. Jednocześnie preparat ma być nieszkodliwy dla ludzi oraz bezpieczny dla środowiska naturalnego, a przy odpowiednim gospodarowaniu zasobami także niezwykle tani w produkcji – bo oparty na organicznych odpadach. Opracowanie, a następnie wdrożenie takiego produktu na rynek byłoby niezwykle atrakcyjne ze względu na możliwość wykorzystania go w bardzo ważnych dziedzinach gospodarki: rolnictwie, ogrodnictwie i leśnictwie. Taki biopreparat mógłby stać się pożądaną alternatywą dla szkodliwych pestycydów chemiczych. Stopniowe zastępowanie szkodliwych środków chemicznych środkami biologicznymi będzie wymagane od stycznia 2014 roku, gdy w życie wejdzie dyrektywa Parlamentu Europejskiego (2009/128/WE) Praca doktorska współfinansowana ze środków Unii Europejskiej w ramach Europejskiego Funduszu Społecznego dotycząca Integrowanej Ochrony Roślin. Wykorzystanie zaprojektowanego w tej pracy biopestycydu przez regionalne przedsiębiorstwa zajmujące się środkami ochrony roślin pozwoli na zwiększenie ich innowacyjności oraz konkurencyjności. Fot. W pracowni podłoży mikrobiologicznych. Autor zdjęcia: Jakub Baranek. Praca doktorska współfinansowana ze środków Unii Europejskiej w ramach Europejskiego Funduszu Społecznego
