În aspect fundamental:
S-a stabilit eficienţa secvenţelor de ADN micro- şi minisatelitice (ISSR, SSR) şi elementelor transpozabile în identificarea moleculară a genomurilor plantelor de grâu, tomate, ardei, levănţică.
S-a confirmat (în a treia generație) eficiența noii strategii anterior elaborată, privind reconstrucția plantelor de cereale (inducerea somaclonelor cu fotorespirația redusă, procesul de asimilare de CO2 îmbunătățit, productivitatea semincieră esențial majorată) prin aplicarea biotehnologică a fenomenului absenței fotorespirației aparente descoperit la organele reproductive a C3 plantelor.
Evaluarea reactivității anterelor a 7 genotipuri de orz ( 3 de primăvara și 4 de toamnă) a dovedit implicarea factorilor citoplasmatici (organitelor sistemei energetice) în stabilirea capacității de inducere a regeneranților verzi. Aprecierea somaclonelor de orz de primăvară (SC2 - SC3), obţinute de la donatori supuşi iradierii gama sau/și infecției virale a stabilit dependenţa variațiilor morfologice ale spicului de combinația gazdă/virus și doza razelor utilizate și moștenirea acestora cu o cotă de 15% - 42%.
Prin intermediul hibridărilor şi cultura in vitro au fost obținute, evidenţiate şi evaluate forme noi de tomate cu caractere valoroase: viabilitate înaltă a polenului, longevitate, productivitate, calitate, conţinut de substanţe uscate, glucide, rezistenţă înaltă la factorii climatici (temperaturi joase pozitive, secetă).
S-a demonstrat implicarea microelementelor şi metaboliților microorganismelor, apei și substanţelor antioxidante în asigurarea integrităţii funcţionale şi realizarea potenţialului adaptiv în condiţii nefavorabile de umiditate, temperatură și disbalanță nutritivă.
A fost elaborată harta tehnologică cu 10 indici de înfiinţare a rezervatorilor din 8 culturi nectarifere la piersic şi evaluată componenţa specifică a paraziţilor dăunătorilor cu habitatul plantelor nectarifere – coronamentul pomilor.
A fost evidenţiată legătura între activitatea enzimelor antioxidante şi funcţionarea aparatului fotosintetic în sistemul donor-acceptor la plantele de măr, cais şi piersic.
Au fost elaborate procedee tehnologice de producere şi aplicare a preparatelor biologice Trichodermin-SC pentru extinderea sferei de aplicare în protecția viţei-de-vie, Gliocladin-SC în protecţia florii-soarelui şi viţei-de-vie, Coniotirin-SC în combaterea putregaiului alb la floarea-soarelui, Virin-HS-P pentru combaterea Buhei fructificațiilor, Paurin pentru extinderea sferei de aplicare în combaterea agenţilor patogeni ai cartofului.
În aspect aplicativ:
S-a constatat că forma maternă, în calitate de component de hibridare are acţiune reglatoare asupra sistemelor genice complexe, implicate în formarea şi heritabilitatea caracterelor de rezistenţă la patogenii fungici şi de productivitate la grâul comun de toamnă şi la tomate, fenomen ce poate fi aplicat cu succes la elaborarea tehnologiilor de creare a genotipurilor de interes.
S-au obținut date privind inventarierea in situ a rudelor sălbatice ale cultivarelor (cireşul sălbatic, mărul pădureţ, părul sălbatic, cornul şi alunul) în cadrul a 10 arii naturale protejate de stat, precum și a formelor locale de plante cultivate on farm.
În condiții ex situ au fost obținute date privind manifestarea caracterelor morfo-biologice, biochimice, genetice și ameliorative la genotipuri din diferite grupe sistematice şi identificat surse prețioase de productivitate și rezistență.
A fost demonstrată eficacitatea şi elaborate recomandări pentru utilizarea preparatului Reglalg în majorarea viabilităţii plantelor de grâu în rezultatul tratării seminţelor înainte de semănat sau foliară a plantelor, precum şi aplicării în podgorii pentru protecţia viţei de vie şi sporirea recoltei.
S-a stabilit spectrul calitativ al conținutului metaboliților secundari cu structură glicozidică in partea aeriană la speciile Polygonum sachalinense, Melampyrum nemorosum L., Linaria genistifolia Mill. şi Scrophularia nodosa L.
S-a apreciat eficacitatea glicozidelor asupra energiei de creștere, capacității germinative şi recoltei la morcov, tomate, castraveţi, ceapă, grâu de toamnă, fiind evidenţiate concentraţiile optime: tomate - moldstim (sporul recoltei constituind 74,0%), castraveţi – verbascozid (sporul recoltei constituind 32,0%), morcov – hiosciamozid (sporul recoltei constituind 41,8%), ceapă - linarozid (sporul recoltei constituind 41,3%).
La Salvia sclarea a fost creat şi evaluat materialul iniţial de ameliorare cu conţinut ridicat de ulei esenţial, rezistent la ger, iernare, secetă, boli: hibrizi heterotici în F1 şi F2-n; linii inbreeding ne afectate de degenerare.
La Lavandula angustifolia s-a finalizat evaluarea a peste 400 hibrizilor F1 policross şi selectaţi hibrizi cu conţinut sporit de ulei esenţial;
În baza evaluării a 40 genotipuri de Origanum vulgare, ssp. vulgare şi ssp. hirtum s-a apreciat diversitatea inter- şi intraspecifică a acestora, evidenţiate genotipuri cu conţinut sporit de ulei esenţial.
S-au elaborat recomandări tehnologice de cultivare pentru Passiflora, aplicare a erbicidare la şerlai, înrădăcinarea butaşilor din lăstari de 5-7 ani de levănţică.
Au fost omologate 6 soiuri de plante: anason – Aroma Dalba, salvie – Balsam, tomate – Mary Gratefully, Miloranj, MaKrista, soia – Nadejda.
Pentru fructele a 10 soiuri de măr de selecție străină a fost stabilit conținutul optim de O2 și CO2, precum și raporturile a 4 compoziții de gaze: 3%O2+5%CO2; 3%CO2+3%O2; 2%CO2+4%O2; 3%CO2+3%O2.
A fost perfecţionat sistemul de prognoză a dezvoltării bolilor şi dăunătorilor utilizând metodologia mulţimilor vagi şi tehnologia SIG pentru prelucrare, prezentare şi analiză a informaţiei prin conexiune directă la Internet. Tehnologia utilizată prezintă o nouă etapă în elaborarea sistemelor de avertizare a bolilor şi dăunătorilor.
Au fost elaborate hărţile digitale de distribuire a bolilor şi dăunătorilor în baza evidenţelor, utilizând metoda de interpolare kriging.
A fost optimizată metoda de monitorizare si capturare a dăunătorilor prin utilizarea capcanelor colorate în comun cu atractanţi şi surse de lumină.
A fost elaborat procedeu tehnologic de protecţie ecologică a tomatelor faţă de dăunătorul Heliotis armigera.
A fost demonstrat în condiții de producere că aplicarea concomitentă a capcanelor feromonale, lansarea entomofagilor T. evanescens şi Bracon hebetor, amplasarea fâșiilor de plante nectarifere pe perimetrul câmpului – permite reducerea daunei provocate de larvele dăunătorului similar efectului a două tratamente cu insecticide.
Au fost elaborate tehnologiile de producere al acetaţilor de cis-7-dodecenol – component al feromonului sexual a buhei semănăturilor şi cis-9-tetradecenol - component al feromonului sexual a buhei exclamatoare.
S-a demonstrat utilizarea soluţiei de 8% de clorură de polivinil (PVC) în extinderea perioadei de menţinere a feromonului prin acoperirea dispenserelor îmbibate cu feromon cu înveliş de protective pentru reglarea procesului de emitere a substanţei active.
Evaluarea comparativă de aplicare a preparatelor bioraţionale (fungicide naturale - Funecol, Cumulus, microbiologice - Rizoplan, Trihodermin, stimulatori de rezistenţă - Recol, Reglalg, Paurin; insectio-acaricide - Pelecol, Actofit, Vermitec, sterilizatori - Insegar, Admiral, Dimilin, Lufox) a demonstrat eficacitatea lor în protecţia integrată a piersicului, prunului, caisului, viței de vie, tomate şi soia.
REZUMATUL ACTIVITĂŢII ŞTIINŢIFICE ÎN ANII 2011-2014
În aspect fundamental:
În baza seturilor de marcheri moleculari SSR, ISSR, secvenţelor elementelor transpozabile au fost identificaţi primeri pentru genotiparea varietăţilor de tomate, grâu, levănţică, ardei şi soia.
În baza seturilor de marcheri moleculari SSR, ISSR, secvenţelor elementelor transpozabile au fost identificaţi primeri pentru genotiparea varietăţilor de tomate, grâu, levănţică, ardei şi soia.
S-a confirmat eficiența unei noi strategii în reconstrucția C3 plantelor, bazată pe totipotența celulelor organelor fotosintetic active, lipsite de fotorespirația aparentă. S-a stabilit, că în spic, concomitent cu C3-tip de fotosinteză, sunt active componentele structurale şi funcționale a C4-tip de fotosinteză, care asigură refixarea bioxidului de carbon. Acest mecanism complex plasează spicul într-o zonă de activitate fotosintetică de tip intermediar asemănător plantelor intermediare C3/C4. Prin culturi in vitro au fost obţinute somaclone de triticale și grâu dur cu fotorespirația redusă până la 43% și cu productivitatea esențial majorată (până la 9-12 t/ha).
Ca rezultat al utilizării infecțiilor virale ca factor recombinogen cu suplinirea prin iradiere gama au fost selectate 2 forme de tomate cu îmbinări nespecifice de caractere agronomice valoroase.
Prin cultivarea in vitro a embrionilor imaturi de orz de primăvară, prelevați de la donatori supuşi iradierii gama sau/și infecției virale, au fost obținute și evaluate 570 de somaclone fertile ce au prezentat un spectru larg de modificări morfologice a tulpinei, frunzelor şi spicului. S-a stabilit moștenirea variațiilor de tip: spic bi-, trifurcat, ramificat, cu spiculeţe laterale fertile, precum și evidențiați descendenții SC2 - SC3 cu indici ce determină productivitate înaltă.
Evaluarea reacției de răspuns la condițiile in vitro a anterelor pentru soiuri de orz și grâu atestă impactul semnificativ al genotipului asupra potențialului androgen. Studiul histo-citologic al structurilor embriogene și non-embriogene a scos în evidență implicarea factorilor citoplasmatici, compușilor fenolici și de rezervă în generarea proceselor morfogenetice și de obținere a haploizilor, precum și a coraportului plante verzi/albinoase.
S-au stabilit particularităţile proceselor de calusogeneză, embriogeneză somatică, regenerare a plantelor la tomate şi triticale. S-a obţinut calus (85-90%) din segmente foliare detriticale cu formarea regeneranţilor 17,3-43,3%.
Au fost elaborate metode de diferenţiere şi screening a genotipurilor de tomate cu diferit nivel al capacităţii de absorbţie şi reţinere a apei şi cu perioada de înflorire precoce, evidenţiate şi recomandate pentru omologare două forme noi de tomate cu caractere valoroase (productivitate sporită, calitatea fructelor 75-95%, rezistenţă la factorii climatici).
Din 30 linii de porumb, la nivelul gametofitului masculin, au fost evidenţiate 12 genotipuri cu grad înalt de rezistenţă (79%) la factorul termic şi 5 la deficitul hidric 82,2%. Variabilitatea dimensiunilor polenului la porumb a fost determinată de genotip (53-91%), fapt ce demonstrează o capacitate adaptivă înaltă.
Au fost dezvăluite particularităţile funcţionale ale interrelaţiilor dintre activitatea proceselor de creştere, fotosintetice şi enzimatice în organele donatoare şi acceptoare. La cais s-a demonstrat legătura fotosintezei şi activităţii enzimelor antioxidante catalazei, peroxidazei, şi polifenoloxidazei în sistemul donator-acceptor în frunze–lăstar ce serveşte ca criteriu de evaluare a stării fiziologice, capacităţii fotosintetice și productivităţii soiurilor noi.
În baza cercetărilor fundamentale privind coordonarea proceselor fiziologice la planteau fost elaborate procedee dediminuare a perturbării integrității funcţionale, menţinere a productivităţii şi rezistenţei plantelor în condiții de stres hidric şi termic prin utilizarea antioxidanţilor, combinațiilor echilibrate de nutrienţi minerali și metaboliți ai microorganismelor.
Au fost izolate, identificate și determinate particularitățile biologice ale microorganismelor utile și elaborate procedee tehnologice de producere și aplicare a preparatelor biologice utilizate în agricultura convenţională şi ecologică: Trichodermin-SC şi Gliocladin-SC pentru aplicare la viţa-de-vie în combaterea putregaiului cenușiu, Coniotirin-SC - putregaiul alb la floarea-soarelui, Virin-HSP - Buha fructificațiilor la tomate.
S-au selectat speciile de plante nectarifere, cu grad înalt de atractivitate a insectelor benefice, durata de înflorire îndelungată şi elaborată harta tehnologică de cultivare a amestecului din 8 culturi nectarifere, care sporeşte eficacitatea (61,5%) complexului de paraziţi oofagi în diminuarea populaţiei moliei orientale.
Pentru complexele de sere au fost elaborate capcanele sinergice de captare prin capturarea în masă a adulţilor de Thrips tabaci şi Trialeyroides vaporariorum ca mijloc eficient de monitoring şi combatere.
În aspect aplicativ:
Au fost elucidate acţiunile şi interacţiunile genice (comune şi specifice) implicate în formarea caracterelor de productivitate şi de rezistenţă a grâului comun şi tomatelor la patogeni fungici agresivi. S-a constatat că forma maternă, în calitate de component al hibridării, interacţionând cu mediul extern, contribuie la reglarea acestor efecte genice, fapt care poate fi explorat la elaborarea tehnologiilor de creare a genotipurilor performante, direcţionarea caracterelor de interes şi obţinerea segreganţilor valoroşi, precum şi la optimizarea capacităţii de donor al genotipului.
Au fost create linii de porumb cu capacitate haploinductoare pronunţată (10-17%), în baza cărora au fost create linii dihaploidice cu capacitate combinativă înaltă la încrucişarea cărora se manifestă un grad majorat de heterozis.
În ecosistemele forestiere din diferite zone ale Republicii Moldova s-a efectuat GPS-poziționarea și descrierea populațiilor unor rude sălbatice ale culturilor pomicole (cireşul sălbatic, mărul pădureţ, părul sălbatic, cornul şi alunul), colectate circa 590 de forme locale de plante de cultură ce aparțin la 35 de specii și subspecii botanice și depistate surse valoroase de germoplasmă.
Prin încrucișări intra- și interspecifice s-a creat material inițial de năut, tomate și Cuphea.
S-a stabilit acțiunea benefică a undelor milimetrice și a temperaturilor joase asupra măririi viabilității semințelor, stimularea proceselor de creștere a plantulelor cerealiere (triticale, grâul de toamnă, porumbul), tehnice și medicinale (ricinul, echinacea, șofrănelul, ciumăfaie), legumicole (tomatele, pătlăgele vinete, castravete).
S-a efectuat pașaportizarea genotipurilor de plante cerealiere păioase (89 forme) după activitatea enzimei polifenoloxidaza, conținutul glutenului umed și raportul gliadine: glutenine; a formelor de năut (122 familii) după fracțiunea hidrosolubilă a proteinelor semințelor. Au fost actualizate, perfectate și completate Sistemele informaționale ReGen, Cartoteca, fapt ce poate optimiza accesul la materialul genetic și informație la nivel naţional şi internaţional.
Au fost obţinute linii inbreding de S.sclarea ne supuse degenerării cu conţinut sporit de ulei esenţial, rezistente la ger, iernare, secetă, boli cu capacitate combinativă generală şi specifică înaltă utilizate în crearea hibrizilor de diferite tipuri.
Au fost obţinuţi şi evaluaţi 435 hibrizi F1 policross de Lavandula, selectaţi hibrizi heterotici cu conţinut majorat de ulei esenţial şi create 5 soiuri-clone noi.
Au fost elaborate recomandări tehnologice de utilizare a deşeurilor de plante aromatice care asigură la isop sporirea recoltei cu 66%; producerea materialului săditor de cimbru de munte, lavandă; cultivarea pasiflorei şi modalităţi de erbicidare a şerlaiului.
Au fost obţinuţi şi evaluaţi 435 hibrizi F1 policross de Lavandula, selectaţi hibrizi heterotici cu conţinut majorat de ulei esenţial şi create 5 soiuri-clone noi.
Au fost elaborate recomandări tehnologice de utilizare a deşeurilor de plante aromatice care asigură la isop sporirea recoltei cu 66%; producerea materialului săditor de cimbru de munte, lavandă; cultivarea pasiflorei şi modalităţi de erbicidare a şerlaiului.
Au fost evidenţiate mecanismele de acţiune biologică, elaborare recomandări de utilizare a reglatorilor naturali de creştere (RNC). A fost demonstrat că activitatea biologică a RNC se datorează influenţei benefice a acestora asupra proceselor fiziologice, biochimice şi morfogenetice de adaptare a plantelor, care asigură evitarea şi diminuarea acţiunii nocive a factorilor de stres (temperaturilor excesive şi a secetei). La diferite specii de plante (tomate, morcov, ceapă, grâu, viţa de vie) a fost demonstrată eficacitatea utilizării RNC pentru tratarea seminţelor sau foliară a plantelor.
Au fost obţinute şi caracterizate 19 glicozide steroidice, iridoide și flavonoide din fam. Scrophulariaceae, Liliaceae şi Solanaceae, descrisă substanţa nouă genistifoliozida C.
Pentru păstrarea de lungă durată în atmosfera controlată a fructelor de 10 soiuri noi de măr de selecție străină au fost stabilite concentrațiile optime ale O2și CO2 (O2și CO2: 5%CO2/3%O2; 3%CO2/ 5%O2; 2%CO2/4%O2și 3%CO2/3%O2). Efectul economic, obținut de la păstrarea fructelor de măr în atmosfera controlată în comparație cu păstrarea lor în condiţii obişnuite constituie în dependență de soi (800-1800 lei/t de fructe).
A fost perfecţionat sistemul de prognoză a dezvoltării bolilor şi dăunătorilor în baza datelor climatice operative şi analizei informaţiei prin conexiune directă la Internet. Metodologia utilizată prezintă o nouă etapă în elaborarea sistemelor de avertizare a bolilor şi dăunătorilor.
Au fost elaborate noi scheme de sintetizare a feromonilor sexuali pentru speciile de dăunători Grapholitha funebrana, Heliothis armigera, Agrotis segetum, Agrotisex clamationis, care permit reducerea cheltuielilor cu 50% în comparație cu sinteza feromonilor corespunzători după schemele standard.
Au fost elaborate procedee tehnologice de protecţie a culturilor de prun (la Grapholitha funebrana) și de tomate (la Heliotis armigera). Aplicarea concomitentă a capcanelor feromonale, lansarea entomofagilor T. evanescens şi Bracon hebetor, amplasarea fâșiilor de plante nectarifere – permite reducerea atacului dăunătorilor corespunzători echivalent a două tratamente cu insecticide.
A fost elaborat un procedeu tehnologic de protecţie a cartofului în combaterea Gîndacului din Colorado cu extractul din specia Juniperus sabina – eficacitatea – 98,0% - similară a două tratamente cu insecticide.
Ca rezultat a testării preparatelor (Rizoplan, Trihodermin, Paurin, Alerin, Gamair; Funecol, Cupramax, Cumulus; Pelecol; Actofit, Vertimec, Reglalg, Recol, Albit, Fitovital; Insegar, Admiral, Dimilin, Lufox, Zoom) în condiţii de laborator şi producere au fost elaborate procedeele de aplicare în schemele de protecţie integrată la piersic, prun, cais, viţa de vie, tomate şi soia.
Utilizarea preparatelor hormonale în combaterea G.molesta, G.funebrana, A.liniatella; Etiellazinchinella reduce densitatea populațiilor cu 69,3% - 75,0%.
Extractele vegetale Reglalg, Recol, Paurin activeză formarea mugurilor florali duble şi triple, asigură o reducere a infectării plantelor cu agenţi patogeni cu 20% - 40 %, sporeşte calitatea şi volumul recoltei cu 10-20%.
Dispozitivele cu diferite surse atractive biofizice (tip-staţionat IMCID-3S, IMCID-4S, CEAID-1S şi de tip autonom IMCID-3A) în condiţii de producere au permis eficientizarea monitoringului, prognosticului insectelor entomofage şi combaterea celor dăunătoare.
Au fost elaborate tehnologiile de producere al acetaţilor de cis-7-dodecenol – component al feromonului sexual a buhei semănăturilor şi cis-9-tetradecenol - component al feromonului sexual a buhei exclamatoare.
S-a demonstrat utilizarea soluţiei de 8% de clorură de polivinil (PVC) în extinderea perioadei de menţinere a feromonului prin acoperirea dispenserelor îmbibate cu feromon cu înveliş de protective pentru reglarea procesului de emitere a substanţei active.
Au fost confecţionate 5500 forme preparative pe diferite suporturi cu înveliş din clorură de polivinil pentru dezorientarea masculilor Grapholitha funebrana.
Au fost omologate soiurile: soia Nadejda, năut Ovidel, tomate Tomiş, Milenium, Mary Gratefully, Miloranj, MaKrista; ceapă – Diamant; hrean Vector; usturoi Izumrud; plante aromatice şi medicinale Carumcarvi Moldcarvi, S.sclarea Balsam, Pimpinella anisum Aroma Dalba, Satureja montana Alfa-14, Mentha Usigen; hibrizi de sorg SASM1, SASM2.
Soiurile de tomate Tomiş, Mihaela, Milenium, ardei dulce Aventurin, pătlegele vinete Ametist au fost omologate în R. Belarusi. A fost omologat preparatul MESTIM.