Лаборатория криосохранения гермоплазмы

Заведующий лабораторией: Кушнаренко Светлана Вениаминовна, кандидат биологических наук, ассоциированный профессор.

Тел.: 394-75-53; 393-55-90. E-mail: svetlana_bio@mail.ru

Работает в должности заведующего лабораторией с 2000 года. Окончила Биологический факультет Московского государственного университета по специальности «Биохимия» (1984 г.). В 1990 г. защитила кандидатскую диссертацию по специальности «Физиология и биохимия растений». В 2015 году присвоено звание ассоциированного профессора.

Специалист в области биотехнологии, физиологии и биохимии растений. Автор более 130 научных трудов по культуре тканей растений, микроклональному размножению, криоконсервации, а также компонентному составу и биологической активности эфирных масел, выделенных из растений Казахстана.

Под ее научным руководством подготовлен 1 кандидат наук и 2 PhD-доктора.

Обладатель Гранта Президента Республики Казахстан (2003 г.). Награждена Почетной грамотой МОН РК за вклад в развитие науки Казахстана (2014), нагрудным знаком «За заслуги в развитии науки Республики Казапхстан» (2019).

Членство в профессиональных сообществах:

European Biotechnology Thematic Network Association

Society for Invitro Biology

International Association of Sexual Plant Reproduction Research

Общество физиологов растений Казахстана

Общество физиологов растений России

Состав лаборатории:

Рахимбаев Избасар Рахимбаевич, главный научный сотрудник, академик НАН РК, профессор, доктор биологических наук

Ковальчук Ирина Юрьевна, ведущий научный сотрудник, кандидат сельскохозяйственных наук

Ромаданова Наталья Владимировна, ведущий научный сотрудник, кандидат биологических наук

Турдиев Тимур Туйгунович, ведущий научный сотрудник, кандидат биологических наук

Утегенова Гулжахан Абдужалиловна, научный сотрудник, магистр биологии, PhD-докторант

Фролов Сергей Николаевич, научный сотрудник

Аралбаева Молдир Маликовна, младший научный сотрудник, бакалавр

Основные направления научной деятельности лаборатории

Деятельность лаборатории нацелена на решение ряда актуальных задач фундаментального и прикладного значения:

Изучение физиологических и генетических закономерностей воздействия низких температур на растительные клетки: цитоморфология, ультраструктура клеточных органелл, цитохимия, морфогенез, регенерация.

Совершенствование методов криоконсервации с учетом типа экспланта и видовой специфичности растительного материала.

Разработка биотехнологических регламентов криосохранения с учетом биологических особенностей культур.

Создание банка растений in vitro при температуре +4°С для среднесрочного хранения гермоплазмы экономически важных, редких и исчезающих растений.

Создание криобанка в жидком азоте при температуре -196°С для долгосрочного сохранения гермоплазмы экономически важных, редких и исчезающих растений.

Разработка биотехнологии получения биологически активных препаратов.

Основные результаты деятельности

Созданы коллекции растений 178 сортов, гибридов и диких форм в культуре in vitro, в том числе, 36 – яблони, 38 – груши, 30 – малины, 12 – черной смородины, 20 – барбариса, 10 – жимолости и 32 – картофеля.

Сформированы коллекции семян дикорастущих форм абрикоса, яблони, барбариса и жимолости, а также сортов риса при +4°С и -20°С.

На основе усовершенствованных методов криоконсервации разработаны биотехнологические регламенты криосохранения апикальных меристем яблони, смородины, малины, абрикоса, винограда, картофеля, жимолости, барбариса и земляники в жидком азоте.

Создан первый отечественный криобанк растений, где в жидком азоте при сверхнизкой температуре (-196ºС) содержится криогенная коллекция 620 сортов, гибридов и диких форм яблони, смородины, малины, земляники, жимолости, барбариса, картофеля и риса.

Создана электронная база данных по генотипам риса и винограда отечественной и зарубежной селекции с подключением в международную базу данных Botanic Gardens Conservation International (BGCI) http://www.bgci.org/garden.php?id=4756

Получены инновационные патенты на изобретение и патенты на полезную модель:

— Инновационный патент на изобретение № 28526 от 16.05.2014 г. Казахстан. Способ обеззараживания семян злаковых культур / Турдиев Т.Т., Мамонов Л.К., Ковальчук И.Ю. и др.

— Инновационный патент на изобретение № 29084 от 20.10.2014 г. Казахстан. Способ восстановления жизнеспособности и повышения всхожести семян риса после длительного хранения / Турдиев Т.Т., Мамонов Л.К., Ковальчук И.Ю. и др.

— Патент № 1528 на полезную модель «Способ получения оздоровленных саженцев яблони». Ромаданова Н.В., Кушнаренко С.В. Опубл. 08.07.16. Бюл. № 8.

— Патент № 2830 на полезную модель «Эфирное масло из ферулы овечьей (Ferula ovina (Boiss.) Boiss.), обладающее антимикробной активностью». Кушнаренко С.В., Утегенова Г.А. Опубл. 04.06.2018. Бюл. № 20.

— Патент на полезную модель № 3104 от 25.08.2018. Казахстан. Питательная среда для микроклонального размножения тополя, яблони, груши / Турдиев Т.Т., Ковальчук И.Ю., Кабылбекова Б.Ж., Фролов С.Н., Мухитдинова З.Р.

Проекты и программы

2020-2022 годы (27 месяцев). Грантовое финансирование по научным и (или) научно-техническим проектам – АР08855758 «Разработка эффективной технологии микроклонального размножения коммерчески ценных сортов грецкого ореха для производства высококачественного посадочного материала, адаптированного к условиям юго-востока Казахстана».

2018-2020 г.г. Проект AP05131850 «Изучение и сохранение биоразнообразия ореха грецкого и ореха лесного и рациональное использование их генетических ресурсов для развития ореховодства в Казахстане». Научный руководитель – к.б.н., ассоц. проф. Кушнаренко С.В.

2018-2020 г.г. Проект AP05131764 «Внедрение технологии клонального микроразмножения в практику питомниководства и производство элитного посадочного материала коммерчески ценных сортов и гибридов малины»

2015-2017 г.г. Проект 2117/ГФ4 «Фармакологические эффекты эфирных масел и их компонентов из растений Казахстана». Научный руководитель – к.б.н., ассоц. проф. Кушнаренко С.В

2015-2017 г.г. Проект 1783/ГФ4 «Разработка технологии криогенного сохранения гермоплазмы ценных видов и форм барбариса – источника биологически активных веществ». Научный руководитель – к.б.н. Ромаданова Н.В.

2015-2017 гг. Проект 2174/ГФ4 «Разработка биотехнологических регламентов сохранения гермоплазмы сортового и видового разнообразия груши для использования в селекционном процессе по созданию новых высокопродуктивных и устойчивых сортов». Научный руководитель – к.б.н., Турдиев Т.Т.

2013-2015 г.г. Проект 0504/ГФ3 «Выявление и сохранение новых источников эфирных масел среди малоизученных видов флоры Казахстанского Алтая». Научный руководитель – к.б.н., ассоц. проф. Кушнаренко С.В.

2013-2015 г.г. Проект 0491/ГФ3 «Создание криогенного банка перспективных сортов и клоновых подвоев яблони на основе методов биотехнологии». Научный руководитель – к.б.н. Ромаданова Н.В.

Проекты, финансируемые Фондом Науки, по коммерциализации результатов научной деятельности

• Проект № 0116-17-ГК: «Производство суперэлитных саженцев плодовых и орехоплодных культур методами биотехнологии»

Грантополучатель: ТОО «Интеграция-Тургень»

Срок реализации: 01.11.2017 – 31.10.2020

Цель проекта: Организация производства суперэлитных саженцев яблони, лесного и грецкого ореха на основе собственной технологии криотерапии и микроклонального размножения

Конечный продукт для коммерциализации: Саженцы яблони, грецкого ореха и лесного ореха

Рисунок 1 – Саженцы, полученные методами биотехнологии, в теплице

• Проект № 0170-17-ГК Организация производства и продажа элитного посадочного материала турангового тополя и гибридов тополя казахстанской селекции на основе использования биотехнологических методов клонального микроразмножения и агротехнических приемов выращивания с интегрированной системой защиты от вредителей и болезней.

Грантополучатель: ТОО «Казахский научно-исследовательский институт защиты и карантина растений имени Жазкена Жиембаева»

Срок реализации: 03.11.2017 – 31.10.2020

Цель проекта:

Производство и продажа элитных саженцев турангового тополя и гибридов тополя казахстанской селекции озеленительным организациям, фермерским и садоводческим хозяйствам, лесопитомникам, широкому кругу населения и компаниям, закладывающим промышленные плантации.

Саженцы туранги в контейнерах

Саженцы гибридных тополей в контейнерах

Научное сотрудничество с международными и отечественными организациями

Департамент Сельского хозяйства США, Сельскохозяйственная Служба Исследований (USDA, ARS), Национальный Репозиторий Клональной Гермоплазмы, г. Корваллис, США (Dr. B.Reed).

Анатолийский Университет, Фармацевтический факультет, кафедра фармакогнозии, г. Эскишехир, Турция (Проф., Dr. Т. Оzek, Ассоц. проф. G. Оzek).

Университет штата Монтана, кафедра микробиологии и иммунологии, г Бозмен, США (Dr. I. Schepetkin).

Государственное научное учреждение Всероссийский научно-исследовательский институт им. Н.И. Вавилова Российской академии сельскохозяйственных наук, г. Санкт Петербург.

Ботанический сад Петра Великого Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Ботанический институт им. В.Л. Комарова Российской академии наук (БИН РАН), г. Санкт Петербург.

Государственное бюджетное учреждение Республики Крым «Ордена Трудового Красного Знамени Никитский ботанический сад – Национальный научный центр».

Федеральное агентство научных организаций России, Федеральное государственное бюджетное научное учреждение «Всероссийский научно-исследовательский институт риса», г. Краснодар.

АО «Лесной питомник» КН МОН РК.

ТОО «Казахский научно-исследовательский институт плодоводства и виноградарства» МСХ РК, г. Алматы.

ТОО «Казахский научно-исследовательский институт рисоводства имени Ибрая Жахаева» МСХ РК, г. Кызылорда.

Научно-педагогическая деятельность (Подготовка кадров)

В лаборатории выполнены научно-исследовательские работы и получены степени бакалавров, магистров и PhD-докторов:

Бакалавриат:

Данаева Г.Қ., Ділдабекова А.Е., Сағындыкова Ф.А., Сантай Б.А. – КазНУ им. аль Фараби, специальность 5В070100 – «Биотехнология», 2019 г.

Махмутова И.А. – КазНУ им. аль Фараби, специальность 5В070100 – «Биотехнология»,   2017 г.

Жоламанова С.Ж. – КазНУ им. аль Фараби, специальность 5В070100 – «Биотехнология», 2016 г.

Магистратура:

Рымханова Н.Қ. – КазНУ им. аль Фараби, специальность 6М060700 – «Биология», 2018 г.

Нурманов М.М. – КазНУ им. аль Фараби, специальность 6М070100 – «Биотехнология», 2018 г.

Бекебаева М.О. – КазНУ им. аль Фараби, специальность 6М070100 – «Биотехнология»,   2015 г.

PhD-докторантура:

Утегенова Г.А. – КазНУ им. аль Фараби, специальность 6D060700 – «Биология»,     2014-2017 гг.

Кабылбекова Б.Ж., КазНАУ, специальность 6D080900 – Плодо-овощеводство, 2014-2017 гг.;

Карашолакова Л.Н. – КазНУ им. аль Фараби, специальность 6D061300 – «Геоботаника», 2013-2016 гг.

Зарубежные стажировки, почетные научные звания, награды, стипендии

2016 г., 2015 г. Карашолакова Л.Н. Стажировка в Анатолийском Университете, фармацевтический факультет, кафедра фармакогнозии, г. Эскишехир, Турция.

2015 г. Турдиев Т.Т., Мадиева Г.А. Стажировка по освоению статистического анализа и экспериментального дизайна, Национальный репозиторий клональной гермоплазмы, г. Корваллис, США.

2015 г. Утегенова Г.А. Стажировка в Университете штата Монтана, г Бозмен, США.

Основные публикации

Кушнаренко С.В., Ромаданова Н.В., Огарь Н.П., Аралбаева М.М., Верзилов М.А. Современное состояние популяции лещины обыкновенной (Coryllus avellana L.) в Казахстане // Вестник Карагандинского Университета. Серия «Биология. Медицина География» – 2019. – № 2 (в печати).

Утегенова Г.А., Кушнаренко С.В., Қалыбаев Қ.Р., Шораұлы Б., Огарь Н.П. Оценка состояния дикорастущей популяции ореха грецкого (Juglans regia L.) в Казахстане // Ізденістер, нәтижелер. Исследования, результаты. – 2019. (в печати).

Utegenova G., Pallister K., Kushnarenko S., Ozek G., Ozek T., Abidkulova K., Kirpotina L., Schepetkin I., Quinn M., Voyich J. Chemical composition and antibacterial activity of essential oils from Ferula L. species against methicillin-resistant Staphylococcus aureus // Molecules. – 2018. – 23(7). – Р. 1679-1696.

Kovalchuk I.Y., Mukhitdinova Z., Turdiyev T., Madiyeva G., Fkin M., Tyduran E., Reed B.M. Nitrogen ions and nitrogen ion proportions impact the growth of apricot (Prunus armeniaca) shoot cultures // Plant Ceell, Tissue and Organ Culture (PCTOC). Journal of Plant Biotechnology. – 2018. – Vol. 133. – N. 2. – P. 263-273.

Kushnarenko S., Romadanova N., Aralbayeva M., Zholamanova S., Alexandrova A., Karpova O. Combined ribavirin treatment and cryotherapy for efficient Potato virus M and Potato virus S eradication in potato (Solanum tuberosum L.) in vitro shoots // In vitro Cellular & Developmental Biology – Plant. – 2017. – V. 53 (4).

Romadanova N.V., Kushnarenko S.V., Karasholakova L.N. Development of a common PVS2 vitrification method for cryopreservation of several fruit and vegetable crops // In vitro Cellular & Developmental Biology – Plant. –2017. – V. 53 (4). – P. 382-393.

Ромаданова Н.В., Махмутова И.А., Карашолакова Л.Н., Христенко А.А., Кушнаренко С.В. Оптимизация микроклонального размножения барабариса // Eurasian Journal of Applied Biotechnology. – 2017. – No.2. – P. 47-55.

Кushnarenko S.V., КаrasholakovаN., Оzек G., Аbidkulova К.Т., Мukhitdinov N.М., Bаsеr К.H.C., Оzек Т. Investigation of essential oils from three natural populations of Lonicera iliensis // Chemistry of Natural Compounds. – 2016. – V. 52 (4). – P. 751-753.

Romadanova N.V., Mishustina S.A., Gritsenko D.A., Omasheva M.Y., Galiakparov N.N., Reed B.M., Kushnarenko S.V. Cryotherapy as a method for reducing the virus infection of apples (Malus) // CryoLetters. – 2016. – V. 37, No. 1. – P. 1-9.

Romadanova N.V., Mishustina S.A., Matakova G.N., Kuhsnarenko S.V., Rakhimbaev I.R., Reed B.M. In vitro collection of Malus shoot cultures for cryogenic bank development in Kazakhstan // Acta Horticulturae. – 2016. – V. 1113. – Р. 271-277.

Schepetkin I.A., Kushnarenko S.V., Özek G., Kirpotina L.N., Utegenova G.A., Kotukhov Y.A., Danilova A.N., Özek T., Başer K.H.C., Quinn M.T. Inhibition of Human Neutrophil Responses by Essential Oil of Artemisia kotuchovii and its Constituents – J. Agric. Food Chem. – 2015. – V. 63. – P. 4999-5007.

Турдиев Т.Т., Ковальчук И.Ю., Успанова Г.К., Чуканова Н.И., Фролов С.Н. Оптимизация клонального микроразмножения для сохранения генофонда растений груши // Вестник КазНУ, Серия биологическая. – 2015. – № 3. – С. 356-362.

Утегенова Г.А., Кушнаренко С.В. Биологическая активность эфирных масел и их компонентов // Доклады Национальной академии наук Республики Казахстан. – 2015. – № 4. – С. 146-153.

Кушнаренко С.В., Утегенова Г.А., Озек Г., Озек Т., Котухов Ю.А., Данилова А.Н., Сатеков Е.Я. Каталог эфирных масел растений Восточного Казахстана. – Алматы. – 2015. – 72 с.

Kushnarenko S.V., Romadanova N.V., Bekebaeva M.O., Aleksandrova A.M, Reed B.M., Combined ribavarin treatment and cryotherapy for efficient potato vitus M and potato virus S eradication in potato in vitro plantlets // Cryobiology. – 2015. – V. 71 (3) – P 569-570.

Кушнаренко С.В., Ромаданова Н.В., Бекебаева М.О., Матакова Г.Н. Усовершенствование регламента криоконсервации апикальных меристем для создания криобанка сортов и гибридов картофеля // Биотехнология. Теория и практика. – 2015. – №2. – С. 35-41.

Ромаданова Н.В., Мишустина С.А., Карашолакова Л.Н., Аралбаева М.М., Кабулова Ф.Д., Абидкулова К.Т., Кушнаренко С.В. Введение в культуру in vitro дикорастущих видов Berberis флоры Казахстана и Узбекистана // Вестник КазНУ. Серия биологическая. – 2015. – №3. – С. 346-354.

Услуги

Получение оздоровленных супер-элитных саженцев плодовых, ягодных и декоративных культур для питомников и фермерских хозяйств.

Ускоренное размножение методами биотехнологии трудно размножаемых древесных пород для озеленения городов, приусадебных хозяйств и закладки маточников и плантаций.

Получение безвирусного картофеля отечественных и зарубежных сортов для семеноводческих хозяйств.

Организация специализированных биотехнологических лабораторий клонального микроразмножения и криоконсервации растений.

Проведение научных стажировок по темам:

— Техника культивирования растительного материала на искусственных питательных средах. Микроклональное размножение растений.

— Криоконсервация гермоплазмы растений.

Имиджевая продукция

Оздоровленные супер-элитные саженцы яблони, груши, винограда, малины, смородины, земляники, жимолости и барбариса.

Безвирусный семенной картофель.