AP 09258991 (жетекшісі Кохметова А.М.)

Жоба туралы қысқаша ақпарат

(жобаның ұзактығы-36 ай., 2021-2023 ж.)

  Жобаның аттауы: АРО9258991 «Қазақстандық рекомбинантты инбредті бидай линияларының популяциясындағы қоңыр таттының төзімділігімен ассоцияланған сандық белгілердің локустарын карталау».

Қоңыр тат (Puccinia recondita Rob.et Desm f. sp. tritici Eriks) астықтың өнімділігі мен сапасына айтарлықтай зиян келтіреді. Қазақстанда жыл сайынғы өнім шығыны қоңыр таттан 10% — дан 30%-ға дейін, ал эпифитотия жылдары 50% — ға дейін құрайды. Генетикалық төзімді сорттарды қолдану фунгицидтерді қолдануды азайтуға немесе жоюға және егіннің таттан жоғалуын азайтуға мүмкіндік беретін ауруларды бақылаудың ең тиімді, экономикалық және экологиялық сенімді әдісі болып табылады. Алайда, тат қоздырғыштарының популяциясы төзімді сорттардың қорғанысын жеңеді, өйткені қоздырғыштың вирустық расалары пайда болады, бұл ие – паразит жүйесіндегі өзара әрекеттесу ерекшеліктеріне әсер етеді және селекция стратегиясын қиындатады. Ауруларға төзімділік мақсатты гендер мен локустардың идентификациясы бидай сорттарын құру және енгізу процесін дәлірек және сенімді болуына акеледі. QTL-карталау зерттеу – бұл хромосома аймағында гендерді локализациялаудың және осы гендермен тығыз байланысты маркерлерді маркер-жанама селекция үшін арналған қуатты құрал. Генетикалық карталарды жасау арқылы QTL-карталау ауруға төзімділік белгісінің сандық генетикалық өзгергіштігін талдаудың кең қолданылатын әдісіне айналды. Жоғары тығыздықтағы SNP гендік чиптер технологиялары QTL-ді карталаудың құнды тәсіл деп есептеледі, өйткені бұл әдісті қолдану арқасында біз бағалауда қателерді азайтамыз, жоғары дәлдікке жетеміз, SSR маркерлеріне қарағанда карталардың тығыздығы да жоғары болады. Қазақстанда жүргізілген соңғы зерттеулер патогеннің жаңа вирулентті расаларының пайда болғаннан бері көптеген Lr-гендер тиімсіз болғаны байқалды. Сондықтан Қазақстан үшін осы қауіпті ауруға төзімділіктің механизмдері мен генетикалық негіздері туралы жаңа білім қажет. Алайда бүгінгі күнге дейін қазақстандық бидайдың селекциялық материалындағы қоңыр татқа төзімділікке байланысты геномдық аймақтардың сандық төзімділігінің генетикалық негіздерін зерттеу және анықтау бойынша зерттеулер жүргізілген жоқ.

  Жобаның идеясы. Қоңыр тат Puccinia recondita бидайдың ең қауіпті ауруларының бірі болып табылғанымен, Қазақстанда LR төзімділігімен байланысты геномдық аймақтарды анықтау және сандық төзімділіктің генетикалық негіздерін зерттеу бойынша жұмыстар жүргізілген жоқ. Жоба бидайдың рекомбинантты инбредті линияларының қазақстандық популяциясының LR төзімділікпен ассоциацияланған QTL карталауға бағытталған.

  Жоба мақсаты: Қазақстандық рекомбинантты инбредті бидай линияларының популяциясындағы қоңыр таттының төзімділігімен ассоцияланған сандық белгілердің локустарын карталау.

Жобаның мақсатына қол жеткізу үшін келесі міндеттері орындалады: LR өскін және ересек сатысындағы төзімділігіне карталаушы популяцияны фенотиптеу, SNP маркерлерді қолданып DArTseq™ секвенирлеу технологиясы негізінде RIL генотиптеу; бидай генотиптерін секвенирлеу; тіркесу картасын құру; LR төзімділігімен ассоциацияланған молекулалық маркерлер мен QTL идентификациялау.

  Күтілетін нәтижелер. QTL-карталау негізінде бидайдың қоңыр татқа төзімділігімен ассоцияцияланған QTL идентификацияланады және карталанады, нәтижесінде бұл осы ауруға төзімді бидайдың селекциясында қолдану үшін ең жақсы аллельдер комбинациялары мен бидай линияларының анықтауға мүмкіндік береді. Генетикалық тіркесу карталары жасалады, қоңыр татқа өскін және ересек сатысындағы төзімділікпен байланысқан QTL идентификацияланады. Қоңыр татқа төзімділікпен байланысты тығыз ассоциацияланған молекулалық маркерлер жасалады. Идентификацияланған ДНҚ маркерлері тек практикалық селекцияда ғана емес, сонымен қатар әр түрлі төзімділік түрлерінің табиғатын түсінуге және олардың негізіндегі төзімділік гендерін оқшаулауға бағытталған іргелі зерттеуде пайдаланылады.

  Жобаның ғылыми жетекшісі, Кохметова А.М., б.ғ.д., (генетика), профессор, ҚР ҰҒА корреспондент-мүшесі, ӨББИ-ның генетика және селекция зертханасының меңгерушісі, Қазақстан бойынша Еуропалық биотехнологиялық қауымдастықтың (EBTNA) ұлттық үйлестірушісі. Жұмыс тәжірибесі: «Marker Assisted Selection» (MAS) технологиясын және ассоциациативті карталау әдістерді қолданып ауруларға төзімділік селекциясының тиімділігін арттыруға арналған. 2015 жылдан бастап ҚР БҒМ және АШМ қаржыландырған 6 жобаның жетекшісі және орындаушысы болды. Оның жетекшілігімен 1 кандидаттық, 4 PhD-докторлық, 12 магистрлік диссертация қорғалды, 1 PhD-диссертация орындалуда. Хирш индексі 7 (https://apps.webofknowledge.com/CitationReport.do?product=UA&search_mode=CitationReport&SID=E3DXTybnUxKUdPwFTe1&page=1&cr_pqid=1&viewType=summary). 300 жарияланымы бар, оның ішінде WOS және Scopus МБ 20 жұмысы бар, WOS-ID:M-6618-2015; ORCHID-ID:0002-0186-7832.

  Зерттеу тобының мүшелері:

  Атишова М.Н., білімі жоғары, педагогика ғылымдарының магистрі, генетика және селекция зертханасының ғылыми қызметкері. Жұмыс тәжірибесі: 6 ГҚ-жобаларына қатысты, молекулалық және биоинформациялық талдаулар жүргізді. Хирш индексі 5. 49 жұмыс жарияланған, оның ішінде 11-і WOS және Scopus мәліметтер базасында. 2019 жылы бидай ауруларына төзімділікті ассоциативті карталау бойынша стажировкадан өтті, Цитология және генетика институты СО РАН, Новосибирск, РФ. Жобадағы рөлі: фенотиптеу және қоңыр татқа төзімділікті QTL-карталау. Scopus-ID: 55513476500; ORCHID-ID: 0000-0002-2270-571X.

  Кеишилов Ж.С., білімі жоғары, ауыл шаруашылығы ғылымдарының магистрі, генетика және селекция зертханасының кіші ғылыми қызметкері. Хирш индексі 1.Жұмыс тәжірибесі: 6 ГҚ-жобаларының қатысушы, 22 жұмыс жариаланған. Жобадағы рөлі: Қазақстан өңірлеріндегі патогеннің мониторингі, қоңыр татқа төзімділікті дала жағдайында бағалау. Scopus-ID: 57221382183; ORCHID-ID: 0000-0003-2126-6951.

  Құмарбаева М.Т., білімі жоғары, ауыл шаруашылығы ғылымдарының магистрі, ҚазҰАУ PhD докторанты, генетика және селекция зертханасының кіші ғылыми қызметкері. Индекс Хиршасы 2; 16 жұмыс жариялады, оның ішінде 3-і WOS және Scopus МБ. Жұмыс тәжірибесі: ГҚ-жобасының орындаушы, бидайдың перспективті линияларына фитопатологиялық бағалау жүргізді. Жобадағы рөлі: қоңыр тат патотиптеріне қарсы төзімді бидай үлгілерін фенотиптеу. Scopus-ID: 57213619570; ORCHID-ID: 0000-0002-5588-6772.

  Жанұзақ Д.К., білімі жоғары, техника ғылымдарының магистрі, генетика және селекция зертханасының кіші ғылыми қызметкері. Хирш индексі 1.Фитопатологиялық және молекулалық әдістерді игерген. Жобадағы рөлі: қоңыр татқа дала жағдайында  бидай үлгілерінің төзімділігін бағалау. Scopus-ID: 57226127734; ORCHID-ID: 0000-0002-2252-0870.

  Болатбекова А.А., білімі жоғары, ауыл шаруашылығы ғылымдарының магистрі, генетика және селекция зертханасының кіші ғылыми қызметкері. Хирш индексі 1. Фитопатологиялық және молекулалық әдістерді игерген. Жобадағы рөлі: қоңыр татқа дала жағдайында  бидай үлгілерінің төзімділігін бағалау. Scopus-ID: 57226105668; ORCHID-ID: 0000-0003-4694-9214.

  Малышева А., бакалавр, Аль-Фараби атындағы ҚазҰУ магистранты, генетика және селекция зертханасының лаборанты, IBBR. Хирш индексі 1 Фитопатологиялық және молекулалық әдістерді жетік біледі. Жобадағы рөлі: Өрісті бағалау және жапырақтың татқа төзімділігінің молекулалық скринингі. Scopus-ID: 57226102193; ORCHID-ID: 0000-0002-9840-9570.

  Бахытулы К., бакалавр, Аль-Фараби атындағы ҚазҰУ магистранты, генетика және селекция зертханасының лаборанты, IBBR. Фитопатологиялық және молекулалық әдістерді жетік біледі. Жобадағы рөлі: Өрісті бағалау және жапырақтың татқа төзімділігінің молекулалық скринингі.

  Sehgal Deepmala, жобаның шетелдік орындаушысы, PhD, ғалым, бидай бойынша жаһандық бағдарламаның өсімдіктер генетигі CIMMYT, Мексика. Genome India International халықаралық қоғамының мүшесі, ДНК-Finger Printing және олармен байланысты ДНК технологияларын ілгерілету жөніндегі қауымдастықтың мүшесі, Индекс Хиршасы – 18 (Scopus ID 9638035500).  Жұмыс тәжірибесі: абиотикалық және биотикалық стресстерге төзімділік бойынша кілтті үміткер-гендерді аллельді әзірлеу, GBS пайдалана отырып өсімдіктер сорттарының генетикалық және функционалдық әртүрлілігін бағалау, әр түрлі белгілерді ассоциациялық карталау мен жоғары өнімді скрининг үшін гендердің SNP маркерлерін дамыту.

  2015-2021 жылдардағы жоба орындаушыларының мақалалары мен патенттерінің тізімі:

1. Kokhmetova A., Madenova A., Kampitova G., Urazaliev R., Yessimbekova M., Morgounov A., Purnhauser L. 2016. Identification of leaf rust resistance genes in wheat cultivars produced in Kazakhstan//Cereal Research Communications.44(2):240–250.DOI:10.1556/0806.43.2015.056. If 0.708. WOS
2. Kokhmetova A., Sehgal D., Ali S., Atishova M., Kumarbayeva M., Leonova I., Dreisigacker S. 2021. Genome-Wide Association Study of tan spot resistance in a hexaploid wheat collection from Kazakhstan. Front. Genet. 11:581214. DOI: 10.3389/fgene.2020.581214. IF 3.26. WOS Q2.
3. A. Kokhmetova, O.Kremneva, G.Volkova, M.Atishova, Z.Sapakhova. 2017. Еvaluation of wheat cultivars growing in Kazakhstan and Russia for resistance to tan spot//Journal of Plant Pathology.99(1):161-167. DOI:10.4454/jpp.v99i1.3812.If 1.041. WOS, 2017г. Q3
4. Morgounov A., Akin B., Demir L.Ã., Keser M., Kokhmetova A., Martynov S., Orhan Å., Ozdemir F., Ãzseven Ä., Sapakhova Z., Yessimbekova M. 2015.Yield gain in leaf rust resistant and susceptible winter wheat varieties due to fungicide application//Crop and Pasture Science.66(7):649-659.DOI:10.1071/CP14158. If 1.601. WOS Q2
5. Kokhmetova A., Sharma,R., Rsaliyev,S., Galymbek,K., Baymagambetova,K., Ziyaev,Z., Morgounov,A. 2018. Evaluation of Central Asian wheat germplasm for stripe rust resistance//Plant Genetic Resources.16(2):178-184.Doi:10.1017/S1479262117000132. IF 0.792. WOS. Q4
6. Кохметова А., Али С., Сапахова З., Атишова М.2018. Идентификация генотипов­носителей устойчивости к токсинам пиренофороза Ptr ToxA и Ptr ToxB Pyrenophora tritici-repentis в коллекции мягкой пшеницы//Вавиловский журнал генетики и селекции.
   22(8):978­-986. DOI:10.18699/VJ18.440. Scopus, SJR 0.15, Q4, 31-й процентиль.
7. A. Kokhmetova, Atishova M., Kumarbayeva M., Leonova I.2019. Phytopathological screening and molecular marker analysis of wheat germplasm from Kazakhstan and CIMMYT for resistance to tan spot//Вавиловский журнал генетики и селекции.23(7):879-886. DOI:10.18699/VJ19.562. Scopus SJR 0.15, Q4, 31-й процентиль.
8. Кохметова А.М., Коваленко Н.М., Кумарбаева М.Т. 2020. Структура популяции Pyrenophora tritici—repentis в Республике Казахстан и идентификация устойчивой к пиренофорозу гермоплазмы пшеницы. Вавиловский журнал генетики и селекции. 2020;24(7):722-729. DOI 10.18699/VJ20.666, SJR 0.15,Q4,31-й процентиль.
9. Galymbek K., Kokhmetova A.M., Akan K., Madenova A.K., Atishova M.N.2017. Identification of germplasm of wheat on leaf rust (Puccinia recondita Rob.)//Ecology, Environment and Conservation.23(2):1211-1218. Scopus Q4,SJR 0.14.
10. Madenova A.K., Kokhmetova A.M., Atishova M.N., Galymbek K., Yernazarova G.I.2019. Identification of carriers of resistance to common bunt (Tilletia caries) of winter wheat, Research on Crops.20(4):782-790.DOI:10.31830/2348-7542.2019.115. Scopus Q3, SJR 0.
11. Madenova A.K., Kokhmetova A.M., Atishova M.N., Galymbek K., Keishilov Z.S. 2019.Molecular screening for resistance to common bunt (Tilletia caries) of wheat//Journal of Biotechnology. 305S:185. IF 2,667. Proc.‘European Biotechnology Congress 2019,Valencia,Spain,2019.
12. Kokhmetova A., Atishova M.N. Identification wheat genotypes resistant to to tan spot Pyrenophora tritici-repentis//Bulletin of the NAS Republic of Kazakhstan.2:29-35.Doi:32014/2020.2518-1467.38
13. Kokhmetova A., Atishova M.N., Galymbek K.2020.Identification of wheat germplasm resistant to leaf, stripe and stem rust using molecular markers//Bulletin of the NAS Republic of Kazakhstan.2:45-52.DOI:32014/2020.2518-1467.40
14. Kokhmetova A, Rsaliyev S, Atishova M, Kumarbayeva M, Malysheva A, Keishilov Z, Zhanuzak D, Bolatbekova A. Evaluation of wheat germplasm for resistance to leaf rust (Puccinia triticina) and identification of the sources of Lrresistance genes using molecular markers // Plants. 2021; 10(7):1484. org/10.3390/plants10071484 БД Web of Science; Q1, IF 3.935, процентиль Scopus 56, процентиль JIF 80,21.
15. Y. Kremneva, K.E. Gasiyan, A. V. Ponomarev, A.M.Kokhmetova, S. I. Novoseletsky. Influence of the tillage method on the development of leaf diseases of winter wheat // E3S Web Conf. Vol. 285, 2021. International Conference on Advances in Agrobusiness and Biotechnology Research (ABR 2021) DOI: 10.1051/e3sconf/202128502027 БД Scopus.

  Монографиялар, нұсқаулар:

1. Кохметова А.М. Генетические аспекты адаптивности пшеницы. Алматы,2005г.-225с.
2. Рсалиев Ш., Кохметова А.М., Седловский А., Рсалиев А., Тилеубаева Ж.С., Тюпина Л.Н., Есенбекова Г.Т., Атишова М.Н., Агабаева А.Ч. Каталог сортов и образцов пшеницы с генами устойчивости к листовой ржавчине: методические рекомендации // Методические рекомендации. – Алматы. – 100 с.
3. Кохметова А.М., Сапахова З.Б., Атишова М.Н., Кумарбаева М.Т., Маденова А.К. Маркерная селекция (Marker Assisted Selection) для создания перспективных форм пшеницы, устойчивых к желтой и бурой ржавчине // Методические рекомендации. Алматы, 2015 – 32с.
4. Кохметова А.М. Идентификация источников устойчивости пшеницы к пиренофорозу. — Алматы. Жебе-дизайн. 2021. – 238 с.

Патенттері, авторлық куәліктері:

Бидайдың жаңа сорттарына 4 авторлық куәлігі мен патенті бар (Раминал, 2008 ж., Қазақстан-75, 2016ж., Степная-53, 2016ж., Алихан, 2014ж.), зияткерлік меншік объектілеріне сертификаттары («Генотип-орта» және «Генетикалық анализ» бағдарламалары) бар.

2021 ж. қол жеткізілген нәтижелер

Қазақстан популяциясындағы рекомбинантты инбредті (RIL) Almaly/Anza бидай үлгілеріне өскіндік және тұрақты төзімділігіне P. recondita фенотиптеу жүргізілді.  Бір мезгілде 4 патотипке төзімділік танытқан 15 бидай үлгілері тандап алынды. THT/F, TKT/H, FKL/M патотиптеріне 19 үлгі, және THT/F, KHP/F, FKL/M патотипіне 11 үлгі төзімділік көрсетті.  P. Recondita-ға RIL популяциясы тұрақты төзімділікпен ерекшеленген. Қоңыр татқа төзімсіз генотиптердің кездесу жиілігі  – 49,2% (101 генотип), ал төзімді генотиптердің кездесу жиілігі — 50,8% (104 генотип) құрайды.  Алғаш рет 4 P. recondita және 7 RIL патотиптеріне бір мезгілде төзімділік танытқан бидайдың өскін мен дала тұрақтылығын біріктіретін 15 үлгісі анықталды. Қоңыр татқа төзімділікті арттырудағы селекция бағдарламасы үшін 22 үлгі перспективалық болып табылады. Зерттеу нәтижелері бойынша 2 мақала жарияланды, оның ішінде, Web of Science деректер базасына кіретін Plants журналындағы 1 мақала (Q1, IF 3.935, процентиль Scopus 56, процентиль JIF 80.21), және Scopus (E3S Web Conf) деректер базасына кіретін 1 мақала.).

 2022 жылғы нәтижелер:

RIL Almaly/Anza линияларының  ата-аналық формаларының ДНҚ-ын бөлу және тазарту жүргізілді. 164 бидай генотипінің ДНҚ үлгілері алынды, оның ішінде Алмалы/Анза комбинациясының 162 рекомбинантты инбредтік бидай линиясы (RIL), сондай-ақ 2 ата-аналық формасы (Алмалы және Анза). Таза ДНҚ үлгілері 260/280 қатынасы 1,8-ден жоғары және 260/235 қатынасы 2,2-ден жоғары болды. ПТР анализін жүргізу және генотиптеу үшін, сандық бағалаудан кейін ДНҚ концентрациясы  20 ng/µl дейін қалыпқа келтірілді. 162 рекомбинантты инбридті линиялардан тұратын RIL Almaly/Anza популяциясының генотипіне, DArTseq™ жаңа буын секвенирлеу технологиясын пайдалану арқылы жүзеге асырылды. Генотиптеу нәтижелерінде 21 хромосомада орналасқан 1969 полиморфты SNP маркерлерін қамтиды, ал бір хромосомадағы SNP маркерлерінің орташа саны 93,76. Жеке хромосомалардың генетикалық карталардың ұзындығы 617 см (7D хромосома) мен 132 см (хромосома 4В) аралығында болды. Маркерлердің ең көп саны А және В геномдары арасында  (тиісінше 40,98 және 40,83%), маркерлердің ең аз саны D геномында (18,18%) орналасты. Полиморфты маркерлердің ең көп саны 7D хромосомада — 617 ол 14,35% құрады, 5D (577; 19,23%) және 6D (540; 12%) хромосомаларында табылды. Маркерлердің ең аз саны 4В хромосомада (132; 2,13%) табылған. А геномында 807 SNP маркері табылған, картаның орташа тығыздығы 3,35 см/маркер, бір локусқа орташа есеппен 2,86 сМ. В геномында карта тығыздығы 2,86 см/маркер және бір локусқа орташа есеппен 0,38 см болатын 804 SNP маркері табылды. D геномында карта тығыздығы 10,36 см/маркер және бір локусқа орташа есеппен 0,13 см болатын 358 SNP маркері бар. RIL Алмалы/Анза бидай популяциясының P. recondita— далалық ересек төзімділігіне бағалау жүргізілді.  2018, 2019, 2020 және 2022 жылдары сәйкесінше жоғары төзімділік көрсеткен 88, 92, 104 және 89 линиялар анықталды. Әртүрлі расаға төзімділігі бар үлгілерде 58-65% арасында 2022 жылы далалық төзімділік көрсетті. RIL Almaly/Anza 332-671, 335-674 және 445-788 линиялары TCTTR, TCPTQ және THTTR; 448-791, 451-794, 511-855, 513-857 және 514-859-линиялар -THTTQ, TCPTQ, THTTR; 526-872 линиялар — THTTQ, TCTTR, TCPTQ; 494-838 линиялар — THTTQ, TCTTR, THTTR расаларына далалық төзімділік көрсетті.Сондай-ақ, RIL Almaly/Anza бидайының 5 линиясы, барлық төрт сыналған изоляттарға қоңыр таттың топтық төзімділігімен сипатталды. Бұл RIL Almaly/Anza-527-873; 495-839; 492-836; 361-700 және 358-697.

2023 жылы ҒЗЖ-ның қол жеткізілген нәтижелері туралы ақпарат

Almaly/Anza бидайдың рекомбинантты инбредтік линияларының (RIL) популяциясын генотиптеу SNP маркерлерін пайдалана отырып, DArTseq™ жаңа буын секвенирлеу технологиясы негізінде жүргізілді. Генотиптеу нәтижелері 21-хромосомада орналасқан 1969 полиморфты SNP маркерлерін қамтыды, бір хромосомадағы SNP маркерлерінің орташа саны 93,76. Жеке хромосомаларға арналған генетикалық карталардың ұзындығы 617 см (7D хромосома) мен 132 см (хромосома 4В) аралығында болды. Маркерлердің ең көп саны А және В геномдары арасында бөлінді, ал маркерлердің ең аз саны D геномында болды. Полиморфты маркерлердің ең көп саны 7D, 617 хромосомасында табылды, ол 14,35% құрады, одан кейін 5D хромосомалары (577; 19,23%) және 6D (540; 12%).

Маркерлердің ең аз саны 4В хромосомасында кездеседі (132; 2,13%). А геномында 807 SNP маркерлері болды, картаның орташа тығыздығы 3,35 сМ/маркер, бір локусқа орта есеппен 2,86 сМ (сурет.1). В геномында карта тығыздығы 2,86 сМ болатын 804 SNP маркері болды/маркер және бір локусқа орта есеппен 0,38 сМ. D геномында карта тығыздығы 10,36 сМ/358 SNP маркерлері болды маркер және бір локусқа орта есеппен 0,13 сМ.

 

Сурет – 1– Бидай хромосомаларында маңызды маркерлердің таралуы

12 QTL жиынтығы идентификацияланды, оның ішінде 6 QTL APR ересек төзімділігі және алты QTL қоңыр таттың ASR өскіндік төзімділігімен байланысты. А субгеномында 4 QTL, в субгеномында – 5 QTL, ал D субгеномында – 3 QTL анықталды (сурет 2).

Сурет 2 – RIL Almaly/Anza A, B және D геномдарында анықталған QTL байланысының және позицияларының генетикалық картасы

Орталар бойынша тұрақты өнімділікті көрсететін дәйекті QTL мәндерін табу және тексеру оларды MAS маркерінің көмегімен таңдау тәсілдерінде тиімді пайдалану үшін маңызды. Жасқа байланысты APR жапырақтың татқа төзімділігімен байланысты 4 тұрақты QTL жиынтығы идентификацияланды (QLR-APR-4A, QLR-APR-2B, QLR-APR-3B және QLR-APR-5A.2). Зерттеуде in silico талдауда QLR-APR-4A QTL анықтаған цитохром P450 (TraeCS4A02G443600.1) сияқты негізгі болжамды кандидат гендер татқа төзімділікте рөл атқаратынын көрсетті. P450 цитохромын кодтайтын транскрипттер тат қоздырғышымен залалданған кезде белсендіріледі деп болжануда. Тағы бір идентификацияланған QTL, LR-APR-3B (TraesCS3B02G043400.1) бидайдың татқа төзімділігінде шешуші рөл атқаратын лейцинге бай қайталанулары бар нуклеотидті байланыстыратын рецепторлардың (NBS-LRR) суперфамилиясын кодтайды. Бірдей болжамды кандидат гендерін кодтайтын тұрақты QTL әрі қарай функционалдық валидация үшін ықтимал кандидат геномдық аймақтар болуы мүмкін. Анықталған тұрақты QTL перспективалы кандидат гендері болып табылады және маркер көмегімен таңдау (MAS) үшін қызығушылық тудырады.

Жұмыс ғылыми зерттеулердің жоғары деңгейімен ерекшеленеді: көптеген эксперименттік материалдарда фитопатологиялық, селекциялық және геномдық зерттеулерді қамтитын күрделі кешенді эксперименттер жүргізілді (216 рекомбинантты Almaly/Anza бидай инбредтік линиялары), олар 3 жыл бойы қоңыр татқа ересек және өскін кезеңіндегі төзімділігіне зерттелді.

Зерттеу нәтижелерінің толықтығымен сипатталады. Есепті кезеңде (2021-2023 жж.) 7 жұмыс жарияланды, оның ішінде. Web of Science дерекқорында индекстелген шетелдік рецензияланған ғылыми басылымдағы 2 мақала – «Plants» (IF 4.5, Q1 квартиль, Scopus процентиль 83); 1 мақала – ҚР БҒМ БҒССҚК ұсынған басылымдар референттік журналында, 1 мақала – ҚР ҰҒА референттік журналында, 2 мақала – халықаралық конференция материалдарында, 1 тезис – халықаралық конференция материалдарында жарияланды.

Нәтижелердің практикалық маңыздылығы және оларды одан әрі коммерцияландыру тұрғысынан перспективалылығы P. recondita-ға өскіндік пен ересек кезеңінде төзімділікті бір уақытта көрсеткен 4 патотипке және 7 линия бір мезгілде төзімділік көрсеткен, сонымен қатар қоңыр татқа төзімділікті арттыру үшін селекция үшін перспективалы линиялар ретінде қарастырылған бидайдың 15 линиясының іріктеуімен расталады. Идентификацияланған тұрақты QTL маркерлер (MAS) арқылы татқа төзімді селекция негізіндегі сорттарды құру үшін пайдаланылады.

Қолдану саласы: молекулалық генетика, өсімдік шаруашылығы, фитопатология.

Зерттеу нәтижелерін енгізу бойынша ұсыныстар: қоңыр татқа төзімділігі бойынша селекцияда перспективті материал ретінде P. recondita-ның 4 патотипіне төзімділігі бойынша іріктелген бидай линияларын пайдалану ұсынылады.

Жұмыстың экономикалық тиімділігі немесе маңыздылығы: ауруға төзімді бидай сорттарын пайдалану өнімнің 20% құнына тең пайда әкеледі.

Зерттеу объектісінің дамуы туралы болжамды болжамдар: селекцияда анықталған төзімділік тасымалдаушыларын пайдалану үшін тәуелсіз генетикалық фондағы нәтижелерді растау үшін зерттеулерді жалғастыру қажет.

2021 ж. жарияланымдар тізімі

1.Kokhmetova A, Rsaliyev S, Atishova M, Kumarbayeva M, Malysheva A, Keishilov Z, Zhanuzak D, Bolatbekova A. Evaluation of wheat germplasm for resistance to leaf rust (Puccinia triticina) and identification of the sources of Lr resistance genes using molecular markers // Plants. 2021; 10(7):1484. https://doi.org/10.3390/plants10071484 БД Web of Science; Q1, IF 3.935, процентиль Scopus 71.

Участие в международных конференциях, совещаниях:

1. Kumarbayeva М.Т. International Symposium 2021 “Problems and prospects for the participation of women scientific and innovative development of agriculture”, organized by CBSPRI, Tashkent, Uzbekistan.
2. Kumarbayeva M.Т. International Winter School Training Course “Plant production management”, 15-17 February, 2021, Almaty.

2022 ж. жарияланымдар тізімі

1. Кеишилов Ж. С., Кохметова A.M., Кумарбаева M.T., Болатбекова A.A., Малышева A.A., Кохметова A.M. Жаздық бидайдың қоңыр тат (Puccinia recondita) ауруына солтүстік қазақстанда жүргізілген мониторингі 2019-2021 // Вестник науки Казахского агротехнического университета им. С. Сейфуллина. – 2022. – №. 1(112). – Б. 221-231. DOI: 10.51452/kazatu.2022.1(112).930 ҚР ҒЖБМ ҒЖБССҚК
2. Kokhmetova A., Malysheva A., Kumarbayeva M., Bolatbekova A., Kokhmetova A. Evaluation of the wheat recombinant inbred lines for resistance to leaf rust // Научный журнал Доклады НАН РК. – 2022. – Vol. 2. – 48–60. DOI: 10.32014/2022.2518-1483.147.

 Халықаралық конференциялардың мақалалары мен тезистері:

1. Болатбекова А.А., Кохметова А.М. Идентификация носителей пшенично-ржаной транслокации 1BS/1R с помощью молекулярных маркеров // Сб. межд. научн. конф. «Становление и развитие экспериментальной биологии в Таджикистане», посвященная 90-летию со дня рождения академика Ю.С. Насырова. – Душанбе, 2022. – С. 173-175.
2. Кохметова А.М., Уразалиев Р.А., Рсалиев Ш.С., Кеишилов Ж.С., Кумарбаева М.Т., Мухаметжанов К.С., Бахытулы К. Использование гермоплазмы диких сородичей для повышения устойчивости к болезням пшеницы // Сборник межд. конференции «Интродукция, сохранение биоразнообразия и зеленое строительство в условиях изменяющегося климата и антропогенного воздействия. г. Актау. – 2022. – С. 86-89.

 Халықаралық конференцияларға, кеңестерге қатысу:

1. Кумарбаева М.Т. Идентификация носителей устойчивости к пиренофорозу в гибридах пшеницы, полученных с использованием диких сородичей // доклад на Международном семинаре по изучению биоразнобразия на базе Варзобской горно-ботаноческой станции (ВГБС) «Кондара», Академия Наук Республики Таджикистан при поддержке Межгосударственного фонда гуманитарнорго сотрудничества государств участников СНГ (МФГС), 16-23 мая 2022 г., в г. Душанбе, Республика Таджикистан. (аузша баяндама)
2. Болатбекова А.А. Использование гермоплазмы диких сородичей в селекции на устойчивость к стеблевой ржавчине пшеницы // доклад на Международном семинаре по изучению биоразнобразия на базе Варзобской горно-ботаноческой станции (ВГБС) «Кондара», Академия Наук Республики Таджикистан при поддержке Межгосударственного фонда гуманитарнорго сотрудничества государств участников СНГ (МФГС), 16-23 мая 2022 г., в г. Душанбе, Республика Таджикистан. (аузша баяндама)
3. Жанузак Д.К. Молекулярный скрининг образцов пшеницы, полученных с использованием диких сородичей и выявление носителей генов устойчивости к бурой ржавчине// доклад на Международном семинаре по изучению биоразнобразия на базе Варзобской горно-ботаноческой станции (ВГБС) «Кондара», Академия Наук Республики Таджикистан при поддержке Межгосударственного фонда гуманитарнорго сотрудничества государств участников СНГ (МФГС), 16-23 мая 2022 г., в г. Душанбе, Республика Таджикистан. (аузша баяндама)

2023 ж. жарияланымдар тізімі

1. Malysheva, A.; Kokhmetova, A.; Urazaliev, R.; Kumarbayeva, M.; Keishilov, Z.; Nurzhuma, M.; Bolatbekova, A.; Kokhmetova, A. Phenotyping and Identification of Molecular Markers Associated with Leaf Rust Resistance in the Wheat Germplasm from Kazakhstan, CIMMYT and ICARDA // Plants. – 2023. – Vol. 12. – P. 2786. https://doi.org/10.3390/plants12152786 (БД Web of Science, IF 4.5, квартиль Q1, процентиль Scopus 83).

Халықаралық конференциялардың мақалалары мен тезистері:

1. Кохметова А., Сегал Д., Уразалиев Р., Малышева А., Кумарбаева М., Кейшилов Ж. Идентификация локусов устойчивости к листовой и желтой ржавчине в бипарентальной картирующей популяции пшеницы // Сб. Межд. научно-практ. конф. «Биотехнология и биологическая безопасность: достижения и перспективы развития», посвященная 65-летию Научно-исследовательского института проблем биологической безопасности (НИИПББ), Алматы, Казахстан, 6-8 сентября 2023 год. C. 232-233.

2023 жылғы халықаралық конференцияларға, кеңестерге қатысу:

1. Кеишилов Ж.С. Селекция пшеницы на устойчивость к стеблевой ржавчине с использованием диких сородичей пшеницы // доклад на Международном семинаре по изучению биоразнобразия на базе Варзобской горно-ботаноческой станции (ВГБС) «Кондара», Академия Наук Республики Таджикистан при поддержке Межгосударственного фонда гуманитарнорго сотрудничества государств участников СНГ (МФГС), 19-26 июня 2023 г., г. Душанбе, Республика Таджикистан (устный доклад) (қатысу сертификаты).
2. Нуржума М.Н. Молекулярный скрининг коллекции пшеницы на устойчивость к пиренофорозу // доклад на Международном семинаре по изучению биоразнобразия на базе Варзобской горно-ботаноческой станции (ВГБС) «Кондара», Академия Наук Республики Таджикистан при поддержке Межгосударственного фонда гуманитарнорго сотрудничества государств участников СНГ (МФГС), 19-26 июнь 2023 г., г. Душанбе, Республика Таджикистан (устный доклад) (қатысу сертификаты).
3. Бахытулы К. Генетико-селекционное и фитопатологическое исследование стойчивости сортов озимой пшеницы к бурой ржавчине Puccinia triticina // доклад на Международном семинаре по изучению биоразнобразия на базе Варзобской горно-ботаноческой станции (ВГБС) «Кондара», Академия Наук Республики Таджикистан при поддержке Межгосударственного фонда гуманитарнорго сотрудничества государств участников СНГ (МФГС), 19-26 июнь 2023 г., г. Душанбе, Республика Таджикистан (устный доклад) (қатысу сертификаты).
4. Кохметова А. Идентификация локусов устойчивости к листовой и желтой ржавчине в бипарентальной картирующей популяции пшеницы // устный доклад на Межд. научно-практ. конф. «Биотехнология и биологическая безопасность: достижения и перспективы развития», посвященная 65-летию Научно-исследовательского института проблем биологической безопасности (НИИПББ), Алматы, Казахстан, 6-8 сентября 2023 год.

Кадрларды даярлау

1. Кумарбаева М.Т. PhD диссертациясы қорғады (диплом № 00024936594). 6D080100 – «Агрономия» мамандығы, Қазақ Ұлттық Аграрлық Зерттеу Университеті.