Научно-исследовательская деятельность кафедры

Направления научных исследований кафедры

1. «Геномные и постгеномные технологии» (руководитель зав. каф. Боронникова С.В., проф. Плотникова Е.Г.).

Коды ГРНТИ: 34.15.23 Молекулярная генетика, 34.23.00 Генетика, 34.23.35 Популяционная генетика, 62.00.00 Биотехнология.

Приоритетные направления (ПН) и критические технологии (КТ):
- ПН3.Биомедицина и качество жизни;
- ПН4. Биоиндустрия, биоресурсы и продовольственная безопасность;
- ПН8. Рациональное природопользование и экологическая безопасность;
- КТ2. Биоинженерные клеточные и тканевые технологии;
- КТ3. Биокаталитические и биосинтетические технологии, биотехнологии использования возобновляемых ресурсов;
- КТ4. Геномные и постгеномные технологии;
- КТ10. Технологии диагностики персонализированной медицины и создания высокотехнологических медицинских изделий;
- КТ15. Технологии мониторинга окружающей среды снижение негативных антропогенных воздействий предупреждения и ликвидации последствий чрезвычайных ситуаций.

В рамках научного направления «Геномные и постгеномные технологии» проводятся следующие исследования:
- Структурно-функциональный анализ геномов растений. Клонирование и секвенирование последовательностей ДНК редких и ресурсных видов растений. Формирование принципов множественного молекулярно-генетического геномного маркирования и концепции идентификации и оценки состояния генофондов ресурсных видов растений.
- Молекулярно-генетическая идентификация и паспортизация популяций и видов растений. Использование молекулярного штрихкодирования для решения проблем сохранения биоразнообразия. Выявление генетической детерминанты формирования практически значимых признаков растений.
- Оценка состояния генофондов ресурсных видов растений. Разработка рекомендаций по сохранению генетических ресурсов Пермского края и модельной системы оптимизации сохранения генетического разнообразия ресурсных видов растений.
- Молекулярно-генетический анализ физических качеств человека, включая анализ генетической предрасположенности к занятиям определенными видами спорта (каратэ и самбо);
- Молекулярно-генетический анализ популяций рыб.
- Идентификация и характеристика микроорганизмов на основе молекулярно-генетического анализа. Изучение функциональных генов деструкции токсичных (хлор)ароматических соединений у природных бактерий. Конструирование бактерий (клеточных биосенсоров) для детекции стойких органических загрязнителей окружающей среды.

2. «Биоресурсы наземных и водных экосистем»(межкафедральное направление, руководитель от кафедры проф. Овеснов С.А.)

Коды ГРНТИ: 34.29.00 Ботаника, 34.35.00 Экология, 34.35.15. Организм и среда, 87.27.05 Охрана растений, 87.21.00 Охрана почв, 34.21.00 Эмбриология. 34.23.29 Генетика развития, 34.35.51 Антропогенное воздействие на экосистемы.

Приоритетные направления (ПН) и критические технологии (КТ):
- ПН4. Биоиндустрия, биоресурсы и продовольственная безопасность;
- ПН8. Рациональное природопользование и экологическая безопасность;
- КТ15. Технологии мониторинга окружающей среды снижение негативных антропогенных воздействий предупреждения и ликвидации последствий чрезвычайных ситуаций.

В рамках научного направления «Биоресурсы наземных и водных экосистем» на кафедре ведутся следующие исследования:
- Изучение биоразнообразия сосудистых растений, микобиоты и растительных сообществ Пермского края и прилегающих территорий Урала.
- Мониторинг растений и грибов, занесённых в Красные книги Пермского края и Российской Федерации, что обеспечивает разработку рекомендаций по охране и рациональному использованию редких и исчезающих видов.
- Изучение биоразнообразия растений и грибов особо охраняемых природных территорий Пермского края.
- Репродуктивная биология растений из разных хозяйственно значимых групп (кормовые, лекарственные, декоративные и другие) в целях охраны генофонда, интродукции и селекции.
- Аэропалинологические исследования по европейской программе пыльцевого мониторинга; палинологические исследования пыльцевых зерен медоносных растений Пермского края.
- Изучение экологии цветения и опыления растений, полового полиморфизма цветковых растений.
- Интродукция и изучение биологии семенного размножения декоративных древесно-кустарниковых и травянистых растений, интродукция и акклиматизация растений, отбор и выведение новых форм и сортов, наиболее стойких и продуктивных в условиях Предуралья.

Фундаментальные работы
Сотрудники кафедры принимают активное участие в реализации различных грантов и проектов:
- ФЦП «Создание биосенсора для детекции и мониторинга стойких органических загрязнителей (полихлорированных бифенилов) в компонентах окружающей среды с использованием бактериальных клеток и микрожидкостного чипа» (2014-2015, рук. Плотникова Е.Г.).

- НИР «Новые технологии оценки генетического разнообразия как основы биологического разнообразия популяционных систем ресурсных растений при естественных колебаниях и антропогенной трансформации среды» (2010-2011, рук. Боронникова С.В.);

- «Анализ высокопродуктивных популяций хвойных видов растений Пермского края на основе результатов молекулярного маркирования их геномов» (2011, рук. Бельтюкова Н.Н.);

- Оценка состояния генофондов и популяционных систем ресурсных видов растений при естественных колебаниях и антропогенной трансформации среды с использованием новых геномных и биоинформационных технологий (2012-2013, рук. Боронникова С.В.);

- Молекулярно-генетический анализ и оценка состояния популяционных систем ресурсных видов растений в связи с задачами их сохранения и рационального использования» (2014-2016 , рук. Боронникова С.В.);

- У.М.Н.И.К. «Разработка технологии улучшения качества древесины лиственницы на основе ДНК-маркирования» (2013-2014, Нечаева Ю.С.);

- У.М.Н.И.К. Разработка тест-системы молекулярно-генетической идентификации стерляди (Acipenser ruthenus) как биотехнологический подход выявления высокопродуктивных форм, гибридов, видовой идентификации рыб и товарной продукции (2014-2015, асс. Комарова Л.В.);

- У.М.Н.И.К. Разработка тест-системы генетической идентификации популяций хвойных видов растений для создания высокопродуктивных биотехнологических форм деревьев и контроля легальности заготовки древесины (2015- 2016, асп. Пришнивская Я.В).

- ФЦП «Исследования и разработки по приоритетным направлениям развития научно-технологического комплекса России на 2014-2020 годы».

- Проект«Создание биосенсора для детекции и мониторинга стойких органических загрязнителей (полихлорированных бифенилов) в компонентах окружающей среды с использованием бактериальных клеток и микрожидкостного чипа».

- Грант по результатам конкурса РФФИ «Генетические ресурсы и оценка состояния генофонда западной расы лиственницы сибирской Larix sibirica Ledeb. (L. sukaczewii) Урала на основе полиморфизма микросателлитных маркеров» (2018-2020 гг., рук. доц. Васильева Ю.С.)

- Грант, полученный по результатам конкурса иностранных фондов республиканское государственное предприятие на праве хозяйственного ведения «Костанайский государственный университет им. А.Байтурсынова» Министерства образования и науки Республики Казахстан «Молекулярно-генетический анализ генофондов популяций редких видов растений Северного Казахстана» (2018-2019 гг., рук. доц. Бельтюкова Н.Н.)

- Грант по результатам конкурса проектов международных исследовательских групп «Разработка технологии молекулярно-генетической идентификации популяций растений для контроля легальности заготовки древесины в Пермском крае» (2019-2021 гг., рук. проф. Боронникова С.В.)

Прикладные работы
С 2009 г. кафедра принимает участие в комплексном хоздоговоре «Мониторинг состояния видов, занесенных в Красную книгу Пермского края» (исполнители Ефимик Е.Г., Овеснов С.А., Переведенцева Л.Г.);

В 2013-2014 гг проведены три хоздоговорные работы «Молекулярно-генетический анализ и идентификация стад рыбоводных хозяйств и естественных популяций стерляди (Acipenser ruthenusLinnaeus) Пермского края и прилегающих территорий» (рук. проф. Боронникова С.В., исп. асп., асс. Нечаева Ю.С., асп. Комарова Л.В.);

Патент на изобретение №2505956 «Способ молекулярно-генетической идентификации популяций древесных видов растений» от 11 мая 2012 года;

10 актов внедрения результатов исследований.

Сотрудничество (предприятия, вузы, научные учреждения)
Кафедра сотрудничает с различными отечественными и зарубежными университетскими и академическими центрами:
• Федеральный научно-образовательный центр лесов, опасных природных явлений и ландшафта (Вена, Австрия, Federal Research and Training Centre for Forests, Natural Hazards and Landscape (BFW), Vienna, Austria, Berthold Heinze);
• Институт национальных агрономических исследований (Париж, Эври вал де Эссон, Франция, Institut National de la Recherche Agronomique Centre National de la Recherche Scientifique) Patricia Faivre Rampant);
• Пермское отделение ФГБНУ ГосНИОРХ (г. Пермь, Россия);
• Отдел Гербарий сосудистых растений, лаборатория систематики и географии грибов Ботанического института имени В.Л. Комарова РАН (г. Санкт-Петербург, Россия);
• Институт лесоведения РАН;
• Институт леса Карельского научного центра РАН (г. Петрозаводск);
• Институт экологии растений и животных УрО РАН (г. Екатеринбург);
• ВНИИОЗ им. проф. Б.М.Житкова ( г. Киров);
• Институт ботаники и фитоинтродукции» Комитета науки Министерства образования и науки Республики Казахстан (г. Алматы);
• University of Tartu, Institute of Ecology and Earth Sci, Estonia;
• Цикл лекций в 2013 и в 2014 гг, стажировка по биоинформатике с сентября по декабрь 2014 года на кафедре ботаники и генетики растений ПГНИУ и в лаборатории проф. университета г. Сковде (Швеция) доц. Ульссона Б.Э. (Olsson B.) и проф. Вашингтонского университета Д. Мавроди).

Лаборатории кафедры

На кафедре функционируют учебные и учебно-научные лаборатории:
Лаборатория ботаники
Лаборатория Гербарий
Лаборатория цитологии и генетики
Лаборатория микроклонального размножения
Лаборатория биотехнологии растений
Лаборатория цитогенетики и генетических ресурсов растений
Лаборатория (ПЦР) молекулярно-генетическая
Лаборатория биоинформатики