Відділ симбіотичної азотфіксації

Основні наукові напрями:

• вивчення механізмів процесу біологічної азотфіксації з метою суттєвого підвищення існуючого рівня біологічного перетворення азоту атмосфери мікроорганізмами-азотфіксаторами;

• генетичне конструювання і селекція нових штамів азотфіксувальних бактерій із поліпшеними симбіотичними характеристиками;

• інтенсифікація процесу зв’язування молекулярного азоту та розробка заходів із оптимізації умов для максимальної реалізації генетично закладеного азотфіксувального потенціалу макро- та мікросимбіонтів.

Фундаментальні та прикладні результати

• Встановлено, що відповідальний за фіксацію молекулярного азоту фермент нітрогеназа складається із двох металовмісних білкових компонентів — залізо- і молібдозалізовмісного. Доведено, що нітрогеназа бактероїдів люпину за багатьма фізико-хімічними параметрами подібна до нітрогенази, виділеної з інших мікроорганізмів-азотфіксаторів.

• З’ясовано, що чисті культури бульбочкових бактерій здатні синтезувати нітрогеназу і фіксувати молекулярний азот.

• Науково обґрунтовано роль симбіотичної азотфіксації в підвищенні продуктивності зернобобових культур і багаторічних бобових трав за рахунок біологічного азоту.

• Доведено, що роль лектинів бобових у формуванні симбіозу не вичерпується функцією рецепторів комплементарного зв’язування цих бактерій із коренями рослин, а також полягає у регуляції активності симбіотичного апарату протягом вегетації.

• Зроблено вагомий внесок у вивчення взаємозв’язку азотфіксації, фотосинтезу і дихання, впливу мінерального азотного живлення та регуляторів росту рослин на інтенсивність цих процесів у бобових культур.

• Генно-інженерними методами та методами класичної селекції створені високоактивні вірулентні штами бульбочкових бактерій люцерни, конюшини, козлятнику, гороху, сої та люпину, які є менш чутливими до несприятливих екологічних чинників — низьких температур, надлишку мінерального азоту в ґрунті та нестачі вологи.

• Створена та підтримується у життєдіяльному стані колекція різних за активністю штамів повільно- і швидкорослих симбіотичних, асоціативних і вільноіснуючих азотфіксувальних мікроорганізмів.

• На основі високоефективних штамів азотфіксувальних мікроорганізмів налагоджено напівпромислове виробництво екологічно чистих бактеріальних добрив.