RoseXPhLORE: ziņas no projekta vidusposma
NGS balstīta fitopatogēno baktēriju daudzveidības izpēte rožu dzimtā ilgtspējīgu, uz bakteriofāgiem balstītu augu aizsardzības risinājumu izstrādei
Par ko ir šis projekts
Rožu dzimtas (Rosaceae) augi — āboli, bumbieri, ķirši, plūmes, aprikozes un zemenes — ir viena no ekonomiski nozīmīgākajām augu dzimtām pasaulē, un liela daļa Latvijas augļu un ogu eksporta ir tieši šīm kultūrām. Siltāks klimats ļauj arvien vairāk izplatīties arī baktēriju izraisītām augu slimībām, tāpēc nepieciešami jauni, videi draudzīgi risinājumi to ierobežošanai — piemēram, ķīmisko līdzekļu un antibiotiku vietā arvien vairāk pievēršoties bakteriofāgiem, vīrusiem, kas selektīvi inficē un iznīcina tikai konkrētas baktērijas, neskarot pārējo augu un vides mikrobiomu.
Projekta RoseXPhLORE mērķis ir trīs veģetācijas sezonu (2025.–2027. gads) laikā apzināt, kādas fitopatogēnās baktērijas sastopamas Latvijas rožu dzimtas kultūraugos, vienlaikus izolējot un raksturojot arī to bakteriofāgus, lai nākotnē varētu veidot pirmos vietējos fāgu bāzes augu aizsardzības līdzekļu prototipus.
Ko esam paveikuši līdz vidusposmam
- Materiāls no slimības pazīmes uzrādošiem un veseliem rožu dzimtas augiem (āboliem, bumbieriem, ķiršiem, plūmēm, aprikozēm, zemenēm) savākts gandrīz visās Latvijas pašvaldībās — kopumā jau 383 paraugi (282 paraugi 2025. gadā, 101 — 2026. gadā līdz šim).
- No šiem paraugiem izolētas, attīrītas un provizoriski identificētas 165 atšķirīgas baktēriju izolātu līnijas, kas pārstāv vismaz 21 baktēriju ģinti un ap 45 sugām. Visbiežāk sastopamas Pseudomonas spp. (~61%) un Erwinia spp. (~21%) ģints baktērijas.
- Padziļināti pētīta suga Erwinia billingiae — noslēpumaina baktērija, kas parasti tiek uzskatīta par nekaitīgu, taču retumis ir saistīta arī ar slimības gadījumiem gan augiem, gan pat cilvēkiem. Izmantojot mūsdienīgu garo nolasījumu sekvenēšanu, iegūti 27 pilni vai gandrīz pilni šīs baktērijas izolātu genoma versijas — tas gandrīz trīskāršo pasaulē publiski pieejamo augstas kvalitātes E. billingiae genomu skaitu. Rezultāti nesen apkopoti zinātniskā raksta manuskriptā, kas iesniegts izskatīšanai nozares atbilstošajā augstas raudzes žurnālā.
- Izolēti aptuveni 40 jauni, iepriekš nezināmi bakteriofāgi, kas inficē rožu dzimtas augu patogēno ģiņšu baktērijas; 24 no tiem jau ir sekvenēti un gaida rūpīgu galīgo manuālo pārbaudi pirms publiskošanas.
- Kopumā projekta genomikas dati publiskoti vairāk, nekā sākotnēji solīts — jau vidusposmā brīvi pieejami 35 baktēriju genoma salikumi (sākotnēji solīti 18 visa projekta trīs gadu laikā).
- Pateicoties projekta laikā iegūtai atpazīstamībai, radušās starptautiskās sadarbības iespējas: tiek īstenots Latvijas un Čehijas Zinātņu akadēmiju atbalstīts bilaterāls mobilitātes projekts ar Čehijas Zinātņu Akadēmijas Eskperimentālās Botānikas Institūtu par augu–baktēriju–fāgu mijiedarbību, kā arī apstiprināta dažu kolēģu dalība nesen apstiprinātā Eiropas COST akcijā “Phage4Crops”.
- Zinātniskajā darbā iesaistīti un mācīti divi Latvijas Universitātes bioloģijas studenti, kas par rožu dzimtas baktērijām un to fāgiem izstrādājušas kursa un bakalaura darbus, ka arī viena doktorantūras studente.
- Projekta gaita un ikdiena popularizēta skolēniem un sabiedrībai — piem., “ēnu dienas”, ekskursijas Biomedicīnas pētījumu un studiju centrā, lekcijas jauno biologu skolā.
Kas vēl priekšā
- Paraugu vākšana turpināsies līdz 2027. gada veģetācijas sezonas beigām, aptverot arvien plašāku Latvijas teritoriju.
- Turpināsies simtiem jau savākto, bet vēl neapstrādāto baktēriju izolātu identifikācija un raksturošana.
- Tiks pabeigta jauno izolētu bakteriofāgu genomu sekvenēšana, rūpīga kvalitātes pārbaude un atbilstošo materiālu sagatavošana starptautiskajām brīvpieejas datubāzēm.
- Tiks pētīts, kuras baktēriju sugas un celmus katrs fāgs spēj inficēt, virzoties uz pirmā hipotētiska vietējā fāgu “kokteiļa” prototipa izveidi kā videi draudzīgu augu aizsardzības risinājumu.
- Arī tālāk tiks optimizēti laboratorijā izmantoti baktēriju un fāgu pilna genoma sekvencēšanas protokoli, lai vēl vairāk samazinātu izmaksas uz kātru paraugu.
- Turpināsies starptautiskā zinātniskā sadarbība un jaunu publikāciju, kā arī zina. projektu pieteikumu sagatavošana.
- Projekta noslēgumā plānots publiskais informatīvais pasākums, kurā tiks apkopoti visi projektā sasniegtie rezultāti.
1. attēls. Paraugu ievākšanas vietu izvietojums rožu dzimtas augu materiāla vākšanai, ko izmantoja gan baktēriju izolātu, gan to bakteriofāgu izolēšanai. Attēlā Latvija sadalīta 43 administratīvajās vienībās (36 novados un 7 valstspilsētās), kurām piesaistītas paraugu vākšanas vietas. 2026. gada paraugu vākšana vēl turpinās, un attēlā redzami dati tikai līdz jūnija vidum.
RoseXPhLORE: NGS balstīta fitopatogēno baktēriju daudzveidības izpēte rožu dzimtas augiem ilgtspējīgiem, uz fāgiem balstītas biokontroles risinājumiem (RoseXPhLORE) projektu (Nr. lzp-2024/1-0080) īsteno Nacionālais pētniecības un inovāciju institūts sadarbībā ar Dārzkopības institūtu, un to finansē Latvijas Zinātnes padome.
Informācija publicēta 05.08.2026