Проект КП-06-Н96/1: Холистичен модел за оценка на ефективността на растителен екстракт срещу Erwinia amylovora и физиологичния отговор на ягодови растения при комбиниран биотичен и абиотичен стрес

Конкурс: Конкурс за финансиране на фундаменталнинаучни изследвания – 2025 г., Фонд „Научни изследвания“, научна област Селскостопански науки

Базова организация: Институт по почвознание, агротехнологии и защита на растенията „Никола Пушкаров“ (ИПАЗР), Селскостопанска академия

Партньорска организация: Институт по физиология на растенията и генетика (ИФРГ), Българска академия на науките

Ръководител на научния колектив: Доц. д-р Мария Стоянова

Адрес за кореспонденция: mistoyanova@abv.bg; София 1331, ул. Шосе Банкя 7

Научен колектив:

доц. д-р Десислава Александрова Тодорова (ИФРГ-БАН)
доц. д-р инж. Елена Георгиева Грънчарова (ИПАЗР-ССА)
доц. д-р Илиян Костадинов Баджаков (АБИ-ССА)
доц. д-р Николай Манчев Петров (НБУ)
доц. д-р Петя Христофорова Иванова (ИККХ-ССА)
доц. д-р Теодора Милкова Михова-Чавдарова (ИПЖЗ-ССА)
гл. ас. д-р инж. Благой Еленов (ИПАЗР-ССА, постдокторант)
гл. ас. д-р Елена Костова Шопова (ИФРГ-БАН)
гл. ас. д-р Лиляна Владимирова Бранкова (ИФРГ-БАН)
гл. ас. д-р Миладин Иванов Назарков (ИПАЗР-ССА, постдокторант)
ас. Аспарух Павликов Иванов (ИПАЗР-ССА, млад учен)
ас. Евангелиа Иванова (АБИ-ССА, млад учен)
ас. Емилия Еленова (ИПАЗР-ССА, млад учен)
Тихомир Стефков Найденов (ИПЗЖ-ССА, докторант)
Мирослава Петрова Вълкова (ИПАЗР-ССА)
Иво Христов Димитров (студент, СУ „Св. К. Охридски“)
Стоян Йорданов Манасиев (студент, СУ „Св. К. Охридски“)

Бюджет: 212 697.42 € (416000 лв.): за ИПАЗР - 153387.56 € (300000 лв), за ИФРГ - 59309.86 € (116000 лв.)

Източник на финансиране: Фонд „Научни изследвания“

Начало на първи етап: 09.12.2025

Резюме:

Интензивното нарастване на световното население поставя нуждата от адекватен отговор за осигуряване на продоволствената сигурност. В последните години селското стопанство изпада във все по-голяма конкуренция с другите отрасли по отношение на водните ресурси като основен лимитиращ фактор. Оценките за състоянието сочат, че тези ресурси, които вече са оскъдни днес, ще бъдат все по-оскъдни в бъдеще, което изисква по-високи нива на адаптация и повишена устойчивост на селскостопанските системи. В същото време, болестите по растенията са постоянен фактор, поставящ под натиск селскостопанските производства. Болестта огнен пригор е голяма заплаха за производството на ябълки и круши в световен мащаб. Медните препарати все още са най-ефективните решения за борба с патогена, но приложението им допринася за замърсяването на околната среда и за развитието на устойчиви популации. Във фокуса на ЕС в следващите години здравеопазването стои не като отделен приоритет, а във връзка с храните, природните ресурси, селското стопанство и околната среда, като основна цел е „чисти продукти, здравословен начин на живот“. Настоящият проект се вмества изцяло в този фокус и си поставя четири основни цели: 1) оценка на физиологичния отговор на ягодови растения при биотичен стрес (болест), абиотичен стрес (воден дефицит) и комбинираното им въздействие; 2) оценка на потенциала на екстракти от растителен източник (Chaenomeles sp.) за биологичен контрол на E. amylovora и характеристика на екстрактите; 3) интегрирана оценка на ефективността на екстракта за биологичен контрол на патогена и на отговора на растенията при комбиниран абиотичен и биотичен стрес; 4) оценка на ефективността на използване на водата за напояване при биотичен, абиотичен и комбиниран стрес. Ще бъде създадена експериментална система с 8 варианта, която комбинира факторите третиране, заразяване и воден дефицит. Изследването е научно оригинално, многообхватно и включва различни типове оценка на растенията при въздействие на тези фактори: морфологичен, биометричен и фенологичен статус, патологични изменения, физиологични показатели (устична проводимост, съдържание на хлорофил, нива на физиологичен стрес (количества на стресови биомаркери и неензимни антиоксиданти, активност на ензимни защитни системи в растенията) и качество на плодовете, състав на изходната суровина, метаболитно профилиране и оценка на безопасността на екстракта, определяне на ефективността на използване на водата за напояване при биотичен, абиотичен и комбиниран стрес.

Очаквани резултати от изпълнението на проекта:

     Нови научни данни: оценка на ефективността на използване на водата за напояване на бели ягоди (Fragaria ananassa) при биотичен стрес (болест), абиотичен стрес (воден дефицит) и комбиниран стрес; данни за антибактериалната активност на метанолови екстракти от плодове на различни генотипи Chaenomeles sp. срещу Erwinia amylovora; данни за химическия състав на плодовете; данни за безопасността на екстрактите чрез оценка на цитотоксичния потенциал; данни за метаболитния профил на екстракти и идентификация на биоактивни съединения.

     Отговор на растенията към биотичен, абиотичен стрес и при комбинираното им въздействие, както и към третиране с екстракт при посочените условия: биохимична характеристика на отговора на ягодовите растения чрез определяне на показатели за оксидативен стрес, неензимни антиоксиданти и антиоксидантни ензими; комплексна оценка на отговора на растенията чрез проследяване на морфологичен, биометричен и фенологичен статус, патологични изменения, физиологични изменения и качество на плодовете. Ще се получи нова информация за стресовите реакции на растенията и потенциала на екстракта да модулира тези процеси и да ограничи физиологичните увреждания при стрес.

     Разработване на холистичен модел за оценка на биологична активност, вкл. при условия на абиотичен, биотичен и комбиниран стрес. Моделът ще интегрира фенологични, биометрични и физиологични данни и ще послужи като основа за бъдещи изследвания върху растителни екстракти и устойчивост към болести.

     Получените резултати ще разширят познанията за действието на природни биоактивни вещества върху фитопатогени и растителната физиология в отговор на стрес и третиране с растителни екстракти, и ще допринесат за разработването на научнообосновани подходи за биологичен контрол и устойчиво земеделие.

     Получените резултати ще допринесат за развитието на няколко области на науката: биологическа (чрез изследване на биологически процеси); химическа (чрез адаптиране на методики и получаване на нови данни); селскостопанска (чрез разработване на потенциална алтернатива на химическите пестициди за получаване на чиста храна); екологична (чрез разработки за намаляване на пестицидните остатъци в почвата); икономическа (чрез управляване на водните ресурси).