Курчатовский геномный центр – НБС-ННЦ
Как самостоятельное структурное подразделение был образован в конце октября 2019 г. на базе Федерального государственного бюджетного учреждения науки «Ордена Трудового Красного Знамени Никитский ботанический сад – Национальный научный центр РАН
Ирина Вячеславовна
Митрофанова
Руководитель Курчатовского
геномного центра - НБС-ННЦ
чл.-корр. РАН, доктор биол. наук, зав. отд. биологии развития растений, биотехнологии и биобезопасности ФГБУН "НБС-ННЦ"
Ирина Вячеславовна
Митрофанова
Руководитель Курчатовского
геномного центра - НБС-ННЦ
чл.-корр. РАН, доктор биол. наук, зав. отд. биологии развития растений, биотехнологии и биобезопасности ФГБУН "НБС-ННЦ"
КГЦ – НБС-ННЦ входит в Центр геномных исследований мирового уровня «Курчатовский геномный центр» и проводит свои исследования в рамках Задачи 1.4 Исследование структурно-функциональной организации геномов сельскохозяйственных растений и животных, реконструкция генных сетей, контролирующих формирование значимых признаков и двух мероприятий
М.1.4.3 Выявление генетических детерминант устойчивости садовых культур к фитопатогенам вирусной этиологии
М.1.4.7 Скрининг геномного разнообразия ценных садовых культур растений, и исследование геномного разнообразия отдельных эндемичных видов на базе ФГБУН «НБС-ННЦ
16 научных
сотрудников
3 доктора
наук
10 кандидатов
наук
МЕРОПРИЯТИЕ 1.4.3: 2020 ГОД
В 2020 г. впервые в процессе разработки методических подходов в диагностике наиболее опасных вирусных фитопатогенов проведена биоинформационная обработка данных метатранскриптомного секвенирования и определены полные геномы российских изолятов вируса мозаики инжира (Fig mosaic virus, FMV) и криптовируса инжира (Fig cryptic virus, FCV) из растительного материала генофондовой коллекции инжира ФГБУН «НБС-ННЦ».

Впервые выявленны последовательности, сами вирусы в России, сделана привязка к фенотипическим проявлениям самих вирусов FMV и FCV на листьях Ficus carica и F. pseudocarica. Вместе с темс помощью высокопроизводительного секвенирования нового поколения на платформе Illumina определены полные геномы 3 изолятов Chrysanthemum virus R (CVR) из сортов хризантем Fiji Yellow, Golden Standard и Ribonette. При филогенетическом анализе изоляты CVR из сортов Fiji Yellow и Ribonete образовывали отдельную кладу, что указывает на высокую генетическую гетерогенность этого нового вируса хризантемы, который может поражать и другие культурные виды растений.

Наряду с этим, детальный биоинформативный анализ данных, полученных в результате секвенирования двуцепочечной и тотальной РНК, выделенной из образцов косточковых плодовых культур, позволил выделить ряд различных вирусов, вироидов и других фагов. Выявление и исследование локусов, сцепленных с геном устойчивости (PPVres) к вирусу шарки сливы было впервые проведено в результате генотипирования 42 сортов персика (Prunus persica) по 6 микросателлитным маркерам.

Результаты молекулярного маркирования с использованием локуса PaCITA5 позволяют предположить наличие устойчивости к вирусу шарки сливы у некоторых изученных генотипов персика.
МЕРОПРИЯТИЕ 1.4.7: 2020 ГОД
Впервые в России создан банк ДНК 76 сортов персика и 90 сортов абрикоса из генофондовой коллекции ФГБУН «НБС-ННЦ». Впервые проведено исследование генетического разнообразия 76 образцов персика с использованием предварительно отобранного набора из десяти микросателлитных маркеров. Идентифицировано 49 аллелей по 10 изученным локусам, средние значения показателей информативности (PIC), наблюдаемой и ожидаемой гетерозиготности составили 0,424, 0,257 и 0,459. Выявлено 12 (24,5%) редких и 7 (14,3%) уникальных аллелей. Для 68 из 76 изученных образцов выявлен уникальный для данной выборки набор аллелей, для пятнадцати образцов необходима повторная фенотипическая оценка и генотипирование с использованием дополнительного набора SSR-маркеров, для выявления дублей, несоответствий наименования образцов коллекции или идентификации близкородственных генотипов, что является важным для проведения дальнейшей маркерной селекции данной культуры в России. Разработан и представлен генетический паспорт сорта персика Никитский Подарок.

Впервые определены оптимальные протоколы для получения высокомолекулярных нуклеиновых кислот из двух реликтовых эндемиков флоры Горного Крыма и выполнено секвенирование их тотальной ДНК. В частности, впервые получены данные о нуклеотидной последовательности генома представителя семейства Apiaceae Heracleum ligusticifolium. Впервые начаты работы по определению структуры генома другого эндемичного для Крыма вида Crepis callicephala, относящегося к семейству Asteracea. Осуществляется создание высококачественных референсных геномов H. ligusticifolium и C. callicephala на основе современных подходов гибридной сборки длинных и коротких чтений генома.

Начаты работы по созданию высококачественного генома инжира Ficus carica сорта 'Сабруция Розовая' селекции Никитского ботанического сада. С использованием трех независимых программных конвейеров получены альтернативные варианты de novo гибридной сборки генома на основании коротких и длинных прочтений последовательности его генома. Сцелью дальнейшей аннотации генома и выявления генетических детерминант устойчивости инжира к стрессу, связанному с действием высоких температур и засухой, выполнено секвенирование тотальной РНК, выделенной из листьев трёх сортов F. carica ('Сабруция Розовая', 'Ароматный Никитский', 'Наираннейший Фиолетовый'), выращенных в различных условиях. На основании девяти вариантов транскриптомов инжира рассчитаны матрицы дифференциальной экспрессии генов.

С целью функциональной аннотации референсного генома инжира сорта 'Сабруция Розовая', на основе анализа данных секвенирования транскриптомов изучена динамика экспрессии генов инжира в процессе ферментативной деградации клеточных стенок и выхода протопластов из клеток листьев. Выделена группа генов, демонстрирующая повышение экспрессии при получении протопластов, однако затем их экспрессия возвращается к исходным значениям. Многие из них ассоциированы с формированием ответа клеток на стресс.

Впервые разработана структура многопрофильной базы данных растительных объектов генофондовых коллекций ФГБУН «НБС-ННЦ» и функционал информационно-поисковой системы. Разработанный функционал включает модуль хранения и представления цифровых данных о таксономии, морфологии, физиологии, биохимии, молекулярно-генетических данных, агротехнологии, методической информации, а также пользовательский интерфейс, взаимодействие между модулями системы, разграничение уровней доступа между пользователями, функционал по наполнению, модернизации и представления данных пользователям системы. Предусмотрена возможность подключения к создаваемым в РФ «Национальной базе биоресурсных коллекций» и «Национальной базе генетической информации».
ФГБУН «НБС-ННЦ» - одно из старейших научных учреждений России
ФГБУН «НБС-ННЦ» является одним из старейших научных учреждений России, созданных в 1812 году как центр интродукции, адаптации и селекции ценных садовых растений, включающие плодовые, декоративные и эфиромасличные культуры.

В состав ФГБУН «НБС-ННЦ» входят несколько научных подразделений, земельные участки которых расположены в пяти населенных пунктах Республики Крым с разными почвенно-климатическими условиями: г. Ялта, пгт Никита – 270,72 га (сухие субтропики); г. Алушта, пгт Партенит – 139, 88 га (сухие субтропики); Симферопольский р-н с. Маленькое – 293,00 га (предгорная зона); Симферопольский р-н с. Новый сад – 485,00 га (предгорная зона); Джанкойский р-н с. Медведевка – 181,49 га (степная приморская зона).
6265 сортов и форм
22 культуры
Персик, декоративный персик, нектарин, абрикос, алыча, слива, черешня, вишня, яблоня, груша, айва, миндаль, орех грецкий, фундук, зизифус, гранат, инжир, хурма, маслина, актинидия, азимина), коллекции ароматических и лекарственных растений (около 2500 образцов 300 видов), декоративных древесно-кустарниковых (более 2000 видов) и цветочно-декоративных (роза, хризантема, ирис, лилейник, клематис, сирень, канна и другие культуры, более 500 000 экземпляров) растений
Уникальный объект
биологического наследия России
ФГБУН «НБС-ННЦ» является уникальным объектом биологического наследия России в части биотехнологии и вирусологии садовых растений, а также исследования и сохранения генофонда уникальных видов растений. На базе научного учреждения 2015-2018 гг. создан научно-программный комплекс «БИОТРОН», оснащенный современным оборудованием для проведения биотехнологических, вирусологических, биоинженерных и молекулярно-биологических работ. В 2019 году на базе «БИОТРОНа» создано УНУ «Научный центр биотехнологии, геномики и сохранения растений» (УНУ «ФИТОБИОГЕН»).
103 патента
За последние 5 лет учеными ФГБУН «НБС-ННЦ» получено 103 патента на селекционные достижения, 7 - на изобретения и 6 - на полезные модели.
Уникальная коллекция культур
В результате многолетних исследований на базе учреждения создана уникальная медленнорастущая коллекция ценных плодовых, декоративных, эфиромасличных культур, редких и эндемичных растений в условиях in vitro, сохраняемая при низких положительных температурах. Генобанк in vitro представлен 18 семействами, 20 родами, 22 видами, 100 сортами, 5 гибридными формами. In vitro коллекция включает в себя 1155 эксплантов (микропобеги, меристемоиды, протокормы, растеньица) и является ценным источником генетической плазмы.
18 тем Государственного задания
в рамках Программы фундаментальных научных исследований государственных академий наук на 2014-2023 годы, а также в рамках грантов РНФ и РФФИ
Общебиологические, эколого-ботанические, природоохранные (отдела природных экосистем: лаборатории природный заповедник «Мыс Мартьян» и гербарий мирового значения «Yalt», почвоведения, агроклиматологии, фитомониторинга; отдел биологии развития растений, биотехнологии и биобезопасности: лаборатории физиологии и репродуктивной биологии растений, биотехнологии и вирусологии растений, геномики растений и биоинформатики; отдел биоинженерии, лаборатория защиты растений и фитопатологии), растениеводческие (отдел дендрологии, отдел плодовых культур, лаборатория эфиромасличных и лекарственных растений и др.). Имеется 11 секторов по выращиванию растений и переработке растительного сырья.

Список подразделений учреждения представлен на сайте: http://nbgnscpro.com/
ДОПОЛНИТЕЛЬНАЯ ИНФОРМАЦИЯ
Общее количество научных сотрудников Учреждения 132 человека, в том числе 20 докторов наук, 54 кандидата наук и 2 член-корреспондент РАН. Звание профессор имеют 5 ученых, звание старшего научного сотрудника – 30, звание заслуженный деятель науки и техники - 17.

ФГБУН «НБС-ННЦ» имеет аспирантуру по двум направлениям подготовки: 06.06.01 – Биологические науки (профили подготовки: 03.02.01 – Ботаника и 03.02.08 –Экология) 35.01.06 – Сельское хозяйство (профиль подготовки: 06.01.05 – селекция и семеноводство сельскохозяйственных растений), советы по защите докторских и кандидатских диссертаций Д 900.011.01 по 2 специальностям: 03.02.01 – Ботаника и 03.02.08 –Экология и Д 900.011.02 по специальности 06.01.05 – селекция и семеноводство сельскохозяйственных растений.

ФГБУН «НБС-ННЦ» имеет достаточную материально-техническую базу для проведения научно-исследовательских работ, которая в 2015 - 2018 годах обновилась на 90 %.

Высококвалифицированный научный коллектив и материально-техническая база ФГБУН «НБС-ННЦ» позволяют результативно вести научно-исследовательскую работу по фундаментальным и приоритетным прикладным исследованиям.

ФГБУН «НБС-ННЦ» осуществляет многоплановое сотрудничество высокой степени интенсивности с научными учреждениями Индии, Таиланда, Ирана, Сирии, Кубы и других стран в различных областях науки растениеводческого и экологического направлений, активно участвует в работе крупнейших научных форумов за рубежом и организует проведение международных научных конференций в ФГБУН «НБС-ННЦ». В частности, в начале октября 2018 г. была успешно проведена VIII Международная научно-практическая конференция «Биотехнология как инструмент сохранения биоразнообразия растительного мира (физиолого-биохимические, эмбриологические, генетические и правовые аспекты)» под эгидой Международного Общества Садоводческих Наук (ISHS). В ее работе приняли участие крупнейшие ученые со всего мира, среди них и Нобелевские лауреаты. Успех конференции отмечен как российской, так и зарубежной прессой. Высокий мировой уровень подтвержден награждением Председателя Оргкомитета конференции памятной медалью Секретариата Международного Общества Садоводческих Наук – ISHS (г. Брюссель, Бельгия).

Сотрудниками Учреждения за последние 5 лет опубликовано: 353 статьи в научных журналах, индексируемых в Scopus, 226 – в Web of Science Core Collection и 78 – в Russian Science Citation Index.