BR21882024 «Биоалуантүрлілікті зерттеу, жеміс жидек және жаңғақ жемістілердің генетикалық ресурстарын ex situ сақтау әдістерін әзірлеу»
Жеміс-жидек өсімдіктерінің және жаңғақ жемістілердің биоалуантүрлілігін зерттеу, генетикалық ресурстарын сақтаудың ex situ әдістерін әзірлеу, құнды белгілері бар генотиптерді іріктеу.
Бағдарламаның ғылыми жетекшісі
Кушнаренко Светлана Вениаминовна
биология ғылымдарының кандидаты, профессор
Осы мақсатқа жету үшін келесі міндеттер шешіледі:
- Пісте мен бадамның биоалуантүрлілігін зерттеу, олардың генофондын сақтау әдістерін әзірлеу, селекциялық және бау-бақша шаруашылығы үшін перспективті генотиптерді таңдау және клондау
Турдиев Тимур Туйгунович, биология ғылымдарының кандидаты, қауымдастырылған профессор.
- Генетикалық алуантүрлілікті зерттеу және жойылып кету қаупі бар популяцияларды ұзақ мерзімді сақтау және қалпына келтіру үшін Қазақстанда сирек кездесетін кәдімгі орманжаңғақтың криогендік банкін құру.
Кушнаренко Светлана Вениаминовна, биология ғылымдарының кандидаты, профессор - Өрік және грек жаңғақ вирустарын диагностикалаудың және олардың Қазақстанда таралуын зерттеудің жоғары тиімді жүйелерін жасау.
Галиакпаров Нурбол Нурпатович, PhD - Жеміс сапасының көрсеткіштерін генотиптеу және фенотиптеу негізінде грек жаңғағының генетикалық ресурстарын сақтау және тиімді пайдалану үшін генетикалық алуантүрлілікті зерттеу.
Кохметова Алма Мырзабекқызы, биология ғылымдарының докторы, профессор, Қазақстан Республикасы Ұлттық ғылым академиясының корреспондент-мүшесі
- Бағалы алмұрт түрлерінің патогенге төзімді генотиптерін in vitro сақтау мақсатында биотехнологиясын әзірлеу.
Какимжанова Алмагуль Апсаламовна биология ғылымдарының докторы, қауымдастырылған профессор.
- Сирек жойылып бара жатқан Prunus armeniaca L. түрінің биоалуантүрлілігін зерттеу,құнды шаруашылық және биологиялық белгілері бар генотиптерді ex situ сақтау.
Ромаданова Наталья Владимировна биология ғылымдарының кандидаты, қауымдастырылған профессор. - Қазақстандағы итшомырт шырғанақтарының (Hippophae rhamnoides) генетикалық алуантүрлілігін зерттеу, генетикалық ресурстарын сақтап, пайдалану мақсатында биотехнология әдістерін әзірлеу.
Хапилина Оксана Николаевна биология ғылымдарының кандидаты.
2023 жылғы нәтижелер
Жабайы популяциялардың заманауи мекендеу орындарын зерттеу және пісте мен бадамның перспективалы түрлерін таңдау бойынша жұмыстар басталды. Қазақстанда құрып кету қаупі төнген сирек кездесетін Corylus avellana түрінің генетикалық әртүрлілігін зерттеу және табиғи популяциядан іріктелген формаларын in vitro коллекциясын жасау жұмыстары басталды. Нақты уақыттағы ПТР негізінде өрік және грек жаңғақ вирустарын диагностикалау технологиясын әзірлеу басталды. Қазақстанның оңтүстік және оңтүстік-шығыс аймақтарында Juglans regias таралу мониторингі жүргізілді, жаңғақ жемістерінің сапалық көрсеткіштері фенотиптелді, өсімдік материалы жиналды, Green Seeker портативті құрылғысының көмегімен өсімдік биомассасының NDVI индексі анықталды. Грек жаңғақ жемістерінің сапасы зерттелді. Алмұрттың Pyrus regelii, Pyrus ussuriensis, Pyrus communis үш түрінің өсімдік материалы жиналды. Pyrus regelii, Pyrus ussuriensis, Pyrus communis алмұрт түрлерінің қоздырғыштарына төзімділігінің генетикалық потенциалы бағалы генотиптерді іріктеу және оларды in vitro культурасына енгізу үшін MAS (marker-assisted selection) арқылы зерттелді. Қазақстанда өсетін P. armeniaca үлгілерін іріктеу және in vitro культурасына енгізу жұмыстары басталды. Молекулярлық-генетикалық маркерлердің көмегімен Қазақстандағы итшомырт шырғанақтарының мекендейтін жерлері анықталып, генетикалық әртүрлілігі зерттелді. Алынған нәтижелердің жаңалығы қазіргі молекулярлық-генетикалық және биотехнологиялық әдістерді қолдана отырып, Қазақстандағы жаңғақ тұқымдас өсімдіктердің биологиялық әртүрлілігін зерттеу мен сақтауда жатыр.
2024 жылғы нәтижелер
Жабайы популяциялардың заманауи мекендеу орындарын зерттеу және пісте мен бадамның перспективалы түрлерін таңдау бойынша жұмыстары жалғасуда. Перспективті пісте және бадам генотиптерін клондау хаттамасы әзірленді. Асептикалық өсімдіктер алынды және пісте және бадам өсімдіктерін клондау басталды. Қазақстанда құрып кету қаупі төнген сирек кездесетін Corylus avellana L түрінің генетикалық әртүрлілігін зерттеу және табиғи популяциядан іріктелген формаларын in vitro коллекциясын жасау жұмыстары жасалды. Сирек кездесетін құрып кету қаупі төнген кәдімгі жаңғақ түрінің ұрықтарын криоконсервациялаудың тиімді әдісі әзірленді. Нақты уақыттағы ПТР негізінде өрік және грек жаңғақ вирустарын диагностикалау технологиясын әзірленді. Грек жаңғақғының сорттары мен пішіндерінің генетикалық байланысы жеміс сапасының фенотиптік көрсеткіштері мен fingerprinting талдау арқылы бағаланды. Геномдық ДНҚ саны мен сапасы тексерілді. Алматы және Түркістан облыстарынан алынған Juglans regia L. үлгілері грек жаңғағы үшін әзірленген байланыспаған SSR локустары арқылы генотипирленді. Құнды алмұрт түрлерінің патогенге төзімді генотиптері in vitro культурасына енгізілді. 4°С температурада орта мерзімді сақтау үшін асептикалық in vitro коллекциясын құру басталды. Қазақстандағы P. armeniaca түрінің биоәртүрлілігін ДНҚ штрих-кодтау және SSR маркерлеу басталды. Селекциялық маңызы жоғары итшомырт шырғанақтарының отырғызу материалын алудың биотехнологиялық әдістері әзірленді.
Сурет 1 – Пісте мен бадамның плюстік ағаштары (қыркүйек 2024 ж.)
-
а) Пістенің плюстік ағашы
- б) Бадамның плюстік ағашы
Сурет 2 – "Дубрава" ботаникалық қорығы аумағындағы су басқан орман жаңғақ өсімдіктері (түсірілім күні: 03.05.2024 ж.)
Сурет 3 – Juglans regia L. әртүрлі популяцияларда:
д – Алматы қаласының Ботаникалық бағы,
е – Іле-Алатау мемлекеттік ұлттық табиғи паркі, Есік қ.,
ж – Алматы обл., Еңбекшіқазақ ауд., Байдібек би ауылы,
з – Алматы обл., Алмалыбақ ауылы (КИЗ)
Сурет 4 – Регель алмұртының табиғи мекендеу ортасындағы көрінісі
Сурет 5 – Алматы облысы Ұйғыр ауданы Үлкен Ақсу шатқалындағы P. armeniaca популяциясы
А – Үлкен мөлшерде құрғақ бұтақтары бар (45%) өміршең ересек ағаш, үлгі №15;
Б – Аурулардан зақымдалған қабығы бар ағаш діңі;
В-Г – Саңырауқұлақ ауруларымен, қыналармен және мүктермен зақымдалған діңдер мен бұтақтар;
Д – Жәндіктермен зақымдалған жапырақтар;
Е-З – Піллə және имаго сатысындағы жәндіктердің діңдерде, бұтақтарда және жапырақтарда болуы.
Сурет 6 – Т-2-82 (2-32) III формасындағы итшомырт шырғанақ өсімдіктері мен жемістері
Пісте (Pistacia vera L.) мен бадамның (Prunus dulcis (Mill.) D.A.Webb) алуан түрлілігі жөнінде жаңа ғылыми деректер алынып, олардың қазіргі табиғи өсетін ареалдары зерттелді, жабайы популяцияларынан перспективті генотиптер/формалар іріктеліп, сипатталды, сондай-ақ жабайы популяциялардың карта-схемасы жасалды. Генетикалық ресурстарды сенімді сақтаудың әдістері әзірленіп, пісте мен бадамның перспективті генотиптерінің криогендік банкі және далалық коллекциясы құрылды. Құнды шаруашылық-биологиялық белгілері бар іріктелген генотиптерді көбейтуге арналған ғылыми әзірлемелер питомниктік өндіріске енгізілді (Питомниктер тәжірибесіне ғылыми әзірлемелерді енгізу туралы Акт). Қазақстанда сирек және жойылу қаупі төніп тұрған Corylus avellana L. түрінің генетикалық әртүрлілігі алғаш рет кешенді түрде зерттелді. Қазақстандағы сирек кездесетін кәдімгі жаңғақтың ұзақ мерзімді сақталуы үшін in vitro коллекциясы мен сұйық азоттағы криогендік банкі құрылды. Жылыжай жағдайында контейнерлік культурада бастапқы отырғызу материалы алынып, табиғи популяцияны қалпына келтіру үшін кәдімгі жаңғақтың бастапқы отырғызу плантациясы ұйымдастырылды. PPV карантиндік вирусын LAMP әдісімен диагностикалауға арналған олигонуклеотидтер алынды. Алты вирустың қабықша белогы генінің амплификация өнімдері алынды. Өрік пен жаңғақ үлгілерінен табылған вирустардың қабықша белогы генінің нуклеотидтік тізбектері анықталды. PPV диагностикасы LAMP реакциясы арқылы оңтайландырылды. Қазақстандағы өрік пен грек жаңғағы плантацияларының фитосанитарлық жағдайы зерттеліп, вируссыз үлгілер іріктелді. Өрік пен грек жаңғағы вирустарының генетикалық әртүрлілігі зерттелді. Аталған дақылдардың вирустарын диагностикалауға арналған үш жаңа тест-жүйе әзірленді. Қазақстанның оңтүстік өңірлерінде грек жаңғағының жоғары генетикалық әртүрлілігі алғаш рет анықталып, сегіз SSR-маркерының әрқайсысы бойынша бес және одан да көп аллельдер тіркелді. Ғылыми жаңалық ретінде екі айқын генетикалық топтың анықталуы және ең ақпараттық WGA276 локусының бөлінуі көрсетілді, бұл селекция және бейімделген сорттар жасау бағытында жаңа мүмкіндіктер ашады. Ғылыми мақсаттарда (биоалуантүрлілікті сақтау және өсімдіктердің фенологиялық ерекшеліктерін зерттеу) Алматы облысында «BIOTA» ЖШС-нің үлесімен грек жаңғағының (Juglans regia L.) далалық коллекциясы құрылды. Алмұрттың ұзақ мерзімді (–196°С) сақталу биотехнологиясы әзірленіп, экспланттарды криоконсервациялаудың оңтайлы шарттары таңдап алынды. Патогендерге төзімді алмұрттың 150 үлгіден тұратын криогендік коллекциясы жасалды. Қазақстан аумағында Prunus armeniaca L. жабайы популяциялары алғаш рет кешенді зерттеліп, олардың карта-схемалары жасалды. Қысқа және орта мерзімді сақтау үшін in vitro коллекциялар құрылды. Эмбриондық осьтер мен ДНҚ-ның криогендік банкі алғаш рет қалыптастырылып, апикальды меристема криосақтау протоколы әзірленді. Популяциялардың ДНҚ-баркодтауы және SSR-талдауы алғаш рет жүргізіліп, генетикалық әртүрлілігі бағаланды. In vitro өсінділерден алынған өсімдіктер көшет сатысына дейін өсіріліп, табиғи өсетін жерлеріне интродукцияланды. Табиғи ареалдарындағы биоалуантүрлілікті сақтау мақсатында құнды формалы шырғанақтың ex situ коллекциялары (in vitro коллекциялар, далалық коллекциялар) құрылды. Шаруашылыққа құнды белгілері бар шырғанақ генотиптеріне коммерциялық пайдалануға арналған 2 патент алынды.
Пошта: svetlana_bio@mail.ru
