Гермоплазманы криосақтау зертханасы

Зертхана меңгерушісі: Кушнаренко Светлана Вениаминовна, профессор, биология ғылымдарының кандидаты.

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

Зертхана меңгерушісі қызметін 2000 жылдан бастап атқарады. Мәскеу мемлекеттік университетінің Биология факультетін «Биохимия» мамандығы бойынша тәмамдаған  (1984 ж). 1990 ж. «Өсімдіктер физиологиясы және биохимиясы» мамандығы бойынша кандидаттық диссертация қорғаған. 2015 ж. қауымдастырылған профессор атағы берілді.

Өсімдіктер биотехнологиясы, физиологиясы және биохимиясы саласының маманы. Өсімдік ұлпасын өсіру, микроклонды көбейту, криосақтау, сондай-ақ Қазақстан өсімдіктерінен бөлініп алынған эфир майларының компоненттік құрамы мен биологиялық белсенділігі жайында 130-дан астам ғылыми еңбектердің авторы.

Жетекшілігімен 1 ғылым кандидатын, 2 PhD-докторын дайындаған.

Қазақстан Республикасы Президентінің Грантын иемденуші (2003 ж). Қазақстан ғылымының дамуына үлес қосқаны үшін ҚР БҒМ Құрмет грамотасымен (2014), «Қазақстан Республикасының ғылымын дамытуға қосқан үлесі үшін» төсбелгісімен марапатталған. (2019).

Кәсіби бірлестіктерге мүшелік етуі:

European Biotechnology Thematic Network Association

Society for In vitro Biology

International Association of Sexual Plant Reproduction Research

Қазақстанның өсімдік физиологтары қоғамы

Ресейдің өсімдік физиологтары қоғамы

Зертхананың құрамы:

• Рахимбаев Ізбасар Рахимбайұлы, бас ғылыми қызметкер, ҚР ҰҒА академигі, профессор, биология ғылымдарының докторы
• Ковальчук Ирина Юрьевна, жетекші ғылыми қызметкер, ауылшаруашылық ғылымдарының кандидаты
• Ромаданова Наталья Владимировна, жетекші ғылыми қызметкер, биология ғылымдарының кандидаты
• Турдиев Тимур Тұйғұнұлы, жетекші ғылыми қызметкер, биология ғылымдарының кандидаты
• Өтегенова Гүлжахан Абдужалилқызы, ғылыми қызметкер, PhD
• Фролов Сергей Николаевич, ғылыми қызметкер
• Аралбаева Молдир Маликовна, кіші ғылыми қызметкер, бакалавр

Зертхананың ғылыми қызметтерінің негізгі бағыттары

Зертхананың қызметі іргелі және қолданбалы маңызға ие бірқатар өзекті міндеттерді шешуге бағытталған:

• Төменгі температуралардың өсімдік клеткаларына ықпалының физиологиялық және генетикалық заңдылықтарын зерттеу: цитоморфология, клетқалық органеллалардың ультрақұрылымы, цитохимия, морфогенез, регенерация.
• Криосақтау тәсілдерін эксплант типі мен өсімдік материалының түрлік ерекшелігін есепке ала отырып жетілдіру.
• Криосақтаудың биотехнологиялық регламенттерін өсімдіктердің биологиялық ерекшеліктерін есепке ала отырып дайындау.
• Экономикалық тұрғыдан маңызды, сирек және жойылып бара жатқан өсімдіктердің гермоплазмаларын орта мерзімде сақтау үшін +4°С температурада in vitro жағдайындағы өсімдіктер банкін құру.
• Экономикалық тұрғыдан маңызды, сирек және жойылып бара жатқан өсімдіктердің гермоплазмаларын ұзақ мерзімде сақтау үшін -196°С температурадағы сұйық азотта криобанк құру.

Қызметтердің негізгі нәтижелері

• 178 сұрыптардан, гибридтерден және жабайы түрлерден тұратын in vitro жағдайындағы өсімдік топтамалары құрылды, оның ішінде, 36 – алма, 38 – алмұрт, 30 – таңқурай, 12 – қара қарақат, 20 – бөріқарақат, 10 – ұшқат және 32 – картоп.
• +4°С және -20°С температураларда өрік, алма, бөріқарақат және ұшқаттың жабайы түрлерінің тұқымдарының топтамалары құрылды.
• Криосақтаудың жетілдірілген тәсілдерінің негізінде сұйық азоттағы алма, қарақат, өрік, жүзім, картоп, ұшқат, бөріқарақат және бүлдіргеннің апикальды меристемаларын криосақтаудың биотехнологиялық регламенттері дайындалды.
• Аса төмен температурадағы (-196ºС) сұйық азотта алманың, қарақаттың, таңқурайдың, бүлдіргеннің, ұшқаттың, бөріқарақаттың, картоптың және күріштің 620 сұрыптарының, гибридтерінің және жабайы түрлерінің криогенді топтамасынан тұратын алғашқы отандық өсімдіктер криобанкі құрылды.
• Халықаралық дерекқорға Botanic Gardens Conservation International (BGCI) http://www.bgci.org/garden.php?id=4756 қосылған отандық және шетелдік сұрыптаудағы күріш пен жүзім генотиптерінің электронды дерекқоры құрылды.

Өнертабысқа арналған инновациялық патенттер және пайдалы модельге патенттер алынды:

— № 28526 16.05.2014 жылдан бастап өнертабысқа арналған инновациялық патент. Қазақстан. Дәнді дақылдардың тұқымдарын зарарсыздандыру тәсілі / Турдиев Т.Т., Мамонов Л.К., Ковальчук И.Ю. және басқалары.

— № 29084 20.10.2014 жылдан бастап өнертабысқа арналған инновациялық патент. Қазақстан. Ұзақ уақыт сақтағаннан кейін күріш тұқымдарының өміршеңдігін қалпына келтіру және шығымдылығын арттыру тәсілі / Турдиев Т.Т., Мамонов Л.К., Ковальчук И.Ю. және басқалары.

— № 1528  «Алманың сауықтырылған көшеттерін алу» пайдалы үлгіге патенті. Ромаданова Н.В., Кушнаренко С.В. 08.07.16. басып шығарылған. Бюл. № 8.

— № 2830 пайдалы модельге патент «Микробқа қарсы белсенділікке ие қой сасырынан (Ferula ovina (Boiss.) Boiss.) алынған эфир майы». Кушнаренко С.В., Утегенова Г.А. 04.06.2018. басып шығарылған. Бюл. № 20.

— № 3104 пайдалы модельге патент. 25.08.2018. Қазақстан. Терек, алма, алмұртты микроклональды көбейтуге арналған қоректік орта / Турдиев Т.Т., Ковальчук И.Ю., Кабылбекова Б.Ж., Фролов С.Н., Мухитдинова З.Р.

Жобалар және бағдарламалар

• 2020-2022 ж.ж. АР08855758 жобасы «Қазақстанның оңтүстік-шығыс жағдайларына бейімделген жоғары сапалы отырғызу материалдарын өндіру үшін грек жаңғағының коммерциялық құнды сорттарының микроклоналдық  түрде  көбеюдің тиімді технологиясын әзірлеу». Ғылыми жетекші – б.ғ.к., ассоц. проф. Кушнаренко С.В.
• 2018-2020 ж.ж. AP05131850 жобасы «Қазақстанда жаңғақ шаруашылығын дамыту үшін грек жаңғағының және орман жаңғағының биоалуантүрлілігін зерттеу және сақтау, олардың генетикалық ресурстарын рационалды пайдалану». Ғылыми жетекші – б.ғ.к., ассоц. проф. Кушнаренко С.В.
• 2018-2020 ж.ж. AP05131764 жобасы «Микроклонды көбейтудің технологиясын көшет шаруашылығы іс-тәжірибесіне енгізу және таңқурайдың коммерциялық бағалы сорттары мен будандарының элитті көшет материалдарын өндіру»
• 2015-2017 ж.ж. 2117/ГФ4 жобасы «Қазақстан өсімдіктерінен алынған эфир майларының және олардың құрамдарының фармакологиялық әсері». Ғылыми жетекшісі – б.ғ.к., кауымд. проф. Кушнаренко С.В.
• 2015-2017 ж.ж. 1783/ГФ4 жобасы «Биологиялық активті заттардың көзі – бөріқарақаттың бағалы түрлері мен формаларының гермоплазмаларын криогенді сақтау технологиясын дайындау». Ғылыми жетекшісі – б.ғ.к. Ромаданова Н.В.
• 2015-2017 ж.ж. 2174/ГФ4 жобасы «Алмұрттың сұрыптық және тұқымдық алуантүрлілігінің гермоплазмаларын сақтаудың биотехнологиялық регламенттерін жаңа өнімділігі жоғары және төзімді сұрыптарды жасайтын селекциялық үдерісте қолдану үшін дайындау». Ғылыми жетекшісі – б.ғ.к. Турдиев Т.Т.
• 2013-2015 ж.ж. 0504/ГФ3 жобасы «Қазақстандық Алтай флорасының аз зерттелген түрлері арасындағы эфир майларының жаңа көздерін анықтау және сақтау». Ғылыми жетекшісі – б.ғ.к., қауымд. проф. Кушнаренко С.В.
• 2013-2015 ж.ж. 0491/ГФ3 жобасы «Биотехнология тәсілдерінің негізінде алманың перспективті сұрыптары мен клонды екпелерінің криогенді банкін құру». Ғылыми жетекшісі – б.ғ.к. Ромаданова Н.В.

Ғылыми қызметтердің нәтижелерін коммерциализациялау бойынша Ғылым Қоры қаржыландыратын жобалар:

• № 0116-17-ГК жобасы: «Биотехнология әдістерін пайдаланып жеміс және жаңғақ дақылдарының суперэлитті көшеттерін өндіру»

Грант иегері: «Интеграция-Тургень» ЖШС

Орындалу мерзімі: 01.11.2017 – 31.10.2020.

Жобаның мақсаты: Криосақтау және микроклондық көбейтудің меншікті технологияларының негізінде алма, орман және грек жаңғағының суперэлитті көшеттерін алуды ұйымдастыру.

Коммерциализациялау үшін соңғы өнім: Алманың, грек жаңғағының және орман жаңғағының көшеттері.

Сурет 1 – Биотехнология әдістерімен алынған жылыжайдағы көшеттер

 

• № 0170-17-ГК жобасы: Клональды микрокөбейту биотехнологиялық әдістерін және зиянкестер мен аурулардан қорғайтын интеграцияланған агротехникалық тәсілдерді пайдалану негізінде тораңғы терегінің және қазақстандық селекцияның терек гибридтерінің элитті көшет материалдарын өндіруді ұйымдастыру және сату.

Грант иегері: «Жазкен Жиембаев атындағы Қазақ өсімдік қорғау және карантин ғылыми-зерттеу институты» ЖШС.

Орындалу мерзімі: 03.11.2017 – 31.10.2020

Жобаның мақсаты:

Тораңғы терегінің және қазақстандық селекцияның терек гибридтерін өндіру және оларды көгалдандыру ұйымдарына, фермерлік және бақша егу шаруа қожалықтарына, орман тәлімбақтарына, халыққа және компанияларға, өндірістік плантацияларға сату.

Контейнерлердегі туранга көшеттері

 

Контейнерлердегі гибридтік терек көшеттері

 

Халықаралық және отандық ұйымдармен ғылыми ынтымақтастық

• АҚШ Ауылшаруашылық Департаменті, Ауылшаруашылық Зерттеулер Қызметі (USDA, ARS), Клонды Гермоплазманың Ұлттық Репозиторийі, Корваллис қ., АҚШ (Dr. B.Reed).
• Анадолы Университеті, Фармацевтикалық факультет, фармакогнозия кафедрасы, Эскишехир қ., Түркия (Проф., Dr. Т. Оzek, Қауымд. проф. Dr. G. Оzek)
• Монтана штатының университеті, микробиология және иммунология кафедрасы, Бозмен қ., АҚШ (Dr. I. Schepetkin)
• Мемлекеттік ғылыми мекеме Ресей ауылшаруашылық ғылымдар академиясының Н.И. Вавилов атындағы Бүкілресейлік ғылыми-зерттеу институты, Санкт Петербург қ.
• Ұлы Петрдың Ботаникалық бағы, Ғылымның Федералды мемлекеттік бюджеттік мекемесі, Ресей ғылымдар академиясының В.Л. Комаров атындағы Ботаникалық институты (РҒА БҒИ), Санкт Петербург қ.
• Қырым Республикасының мемлекеттік бюджеттік мекемесі «Никита Ботаникалық бағы Еңбекші Қызыл Байрақ Ордені – Ұлттық ғылыми орталық».
• Ресей ғылыми ұйымдарының Федералды агенттігі, Федералды мемлекеттік бюджеттік ғылыми мекеме «Бүкілресейлік күріш ғылыми-зерттеу институты», Краснодар қ.
• АҚ «Лесной питомник», ҚР БҒМ ҒК.
• ЖШС «Қазақ жеміс және жүзім шаруашылығы ғылыми-зерттеу институты», ҚР АШМ, Алматы қ.

Ғылыми-педагогикалық қызмет (Кадрларды дайындау)

Лабораторияда ғылыми-зерттеу жұмыстары жасалып, қызметкерлер бакалавр, магистр және PhD-доктор деңгейлеріне ие болды:

• Бакалавриат: 

— Данаева Г.Қ., Ділдабекова А.Е., Сағындыкова Ф.А., Сантай Б.А. – әл-Фараби атындағы ҚазҰУ, 5В070100 – «Биотехнология» мамандығы, 2019 ж.

— Махмутова И.А. – әл-Фараби атындағы ҚазҰУ, 5В070100 – «Биотехнология» мамандығы, 2017 ж.

— Жоламанова С.Ж. – әл-Фараби атындағы ҚазҰУ, 5В070100 – «Биотехнология» мамандығы, 2016 ж.

• Магистратура: 

— Рымханова Н.Қ. – әл-Фараби атындағы ҚазҰУ, 6М060700 – «Биология» мамандығы, 2018 ж.

— Нурманов М.М. – әл-Фараби атындағы ҚазҰУ, 6М070100 – «Биотехнология» мамандығы, 2018 ж.

• PhD-докторантура: 

— Өтегенова Г.А. – әл-Фараби атындағы ҚазҰУ, 6D060700 – «Биология» мамандығы, 2014-2017 жж.

— Қабылбекова Б.Ж., ҚазҰАУ, , 6D080900 – «Жеміс-көкөніс шаруашылығы» мамандығы,  2014-2017 жж.

— Қарашолақова Л.Н. – әл-Фараби атындағы ҚазҰУ, 6D061300 – «Геоботаника» мамандығы, 2013-2016 жж.

Шетелдегі іс-тәжірибелер, құрметті ғылыми лауазымдар, марапаттар, стипендиялар

• 2016 ж., 2015 ж. Қарашолақова Л.Н. Анадолы Университетінде іс-тәжірибе, фармацевтикалық факультет, фармакогнозия кафедрасы, Эскишехир қ., Түркия.
• 2015 ж. Турдиев Т.Т., Мадиева Г.А. Статистикалық талдау және эксперименталды дизайнды меңгеру бойынша іс-тәжірибе, Клонды гермоплазманың ұлттық репозиторийі, Корваллис қ., АҚШ.

Басты жарияланымдар

• 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 (баспада).
• 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. (баспада).
• 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 virus 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.

 Қызметтер

• Тәлімбақтар және фермерлік шаруашылықтарына арналған жеміс-жидектік және сәндік үшін өсірілетін өсімдіктердің сауықтырылған ең таңдаулы көшеттерін алу.
• Қаланы, үй маңындағы шаруашылықтарды көгалдандыру және жатындар мен плантацияларды отырғызу үшін пайдаланылатын қиындықпен көбейтілетін ағаш түрлерін биотехнология тәсілдері арқылы жедел түрде көбейту.
• Тұқым шаруашылықтары үшін қажет болатын отандық және шетелдік вируссыз картоп сұрыптарын алу.
• Өсімдіктерді микроклонды көбейту және криосақтауға арналған арнайы мамандандырылған биотехнологиялық зертханаларды ұйымдастыру.

Келесі тақырыптар бойынша ғылыми іс-тәжірибелерді өткізу:

— Жасанды қоректік орталарда өсімдік материалын өсіру техникасы.

— Өсімдіктерді микроклонды көбейту.

— Өсімдіктер гермоплазмасын криосақтау.

Имиджтік өнім

• Алманың, алмұрттың, жүзімнің, таңқурайдың, қарақаттың, бүлдіргеннің, ұшқаттың және бөріқарақаттың сауықтырылған ең таңдаулы көшеттері.
• Вируссыз тұқымдық картоп.

Академик Рахимбаев И.Р.