ipbbkz@gmail.com
+ 7 (727) 394 75 62
HomeAP 09259027 (жетекшісі Альмерекова Ш.С.)

AP 09259027 (жетекшісі Альмерекова Ш.С.)

Жоба туралы қысқаша ақпарат

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

  Жобаның атауы: ЖТН AP09259027 «Қазақстанда өсетін Juniperus L. туысы түрлерінің генетикалық алуантүрлілігін зерттеу».

Қазақстан аумағының көлемі бойынша әлемде тоғызыншы орын алатын, ерекше және өзіндік флорасы бар ел болып табылады. Елдің шығыс, оңтүстік-шығыс және оңтүстік өңірлерін Алтай, Тарбағатай, Жоңғар Алатауы және Тянь-Шаньның биік тау тізбектері қоршаған. Аталған тау тізбектерінің, сондай-ақ Солтүстік Қазақстанның қарағайлы ормандарының маңызды компоненттерінің бірі – су қорғау, топырақ қорғау және селге қарсы маңыздылығына байланысты экологиялық рөлге ие арша болып табылады. Сонымен қатар, арша фармакологиялық препараттардың көзі болып табылатын эфир майларын алу үшін маңызды шикізат болып табылады. Осыған орай, Қазақстандағы арша түрлерінің генетикалық ресурстарын сақтау және көбейту үшін ғылыми тәсілдерді әзірлеудің жоғары ғылыми және практикалық маңызы бар. Жалпы, әлемде осы туыстың шамамен 75 түрі кездеседі, Қазақстанда олардың 7 түрі өседі —  Juniperus communis (Кәдімгі арша), J. media (Орта арша), J. pseudosabina (Қара арша), J. sabina (Қызыл арша), J. semiglobosa (Сауыр арша), J. sibirica (Сібір аршасы), және J. seravschanica (Зеравшан аршасы). Аршаның барлық 7 түрін жан-жақты геоботаникалық талдаудың, аталған түрлер популяциясының генетикалық алуантүрлілігінің құрылымы мен дәрежесін талдаудың және Қазақстанның Қызыл кітабына енгізілген сирек кездесетін түр J. seravschanica қоса алғанда, отандық таксондардың молекулалық систематикасының болмауы осы туыстың қазақстандық түрлерін зерттеудегі қиындық болып табылады

Жобада әр түрдің популяциясы жиналып, геоботаникалық зерттеулер жүргізіледі. Барлық жиналған популяциялар генетикалық алуантүрліліктің құрылымы мен дәрежесін ақпараттық және жоғары полиморфты микросателлиттік ДНҚ-маркерлерін (SSR, simple sequence repeats) және түрлерді талдау үшін ДНҚ-баркодтау технологиясын қолдана отырып зерттеледі. Молекулалық таксономия үшін ядролық геномның ITS (internal transcribed spacers) маркерлері қолданылады. Сонымен қатар, жобада жаңа геномдық технологияларды пайдалана отырып, қазақстандық аршаның барлық жеті түрінің хлоропласттық геномын толық секвенирлеу жүзеге асырылады.

  Жобаның мақстаы: Полиморфты және ақпаратты ДНҚ-маркерлерін пайдалану негізінде, оның ішінде жаңа буынның геномдық технологияларын қолдана отырып, түрлердің хлоропласттық геномдарының нуклеотидтік тізбегі бойынша Қазақстандағы аршалардың жеті түрінің түрішілік және түраралық генетикалық алуантүрлілігін зерттеу.

  Күтілетін нәтижелер:

  1. Аршаның 7 түрінің популяциялары жиналады, түрлері анықталады, гербарий жасалып, цифрланады. J. seravschanica ценопопуляцияларының жастық құрамы, саны, тығыздығы және оның қатысуымен өсімдіктер бірлестігінің флористикалық құрамы зерттеледі.
  2. Ядролық геномның ITS маркерлерін пайдалана отырып, арша түрлерінің филогенетикалық байланыстары зерттеледі.
  3. Қазақстандағы Juniperus түрлерінің түрішілік және түраралық генетикалық алуантүрлілігінің деңгейі зерттеледі, популяциялардың құрылымы анықталады. Арша түрлерінің генетикалық паспорттары.
  4. Хлоропласт геномының генетикалық алуантүрлілігі негізінде арша түрлерінің филогенетикалық байланыстары зерттеледі. Қазақстандағы арша түрлерін молекулалық-генетикалық паспорттау ДНҚ-маркерлерінің әртүрлі кластары негізінде жүргізілді.

   Жобаның ғылыми жетекшісі:

  Альмерекова Ш.С., 1989 ж.т., аға ғылыми қызметкер, PhD доктор (2018, геоботаника). Тиісті зерттеу саласында (ботаника, молекулалық генетика) жұмыс тәжірибесі бар. 30 аса ғылыми еңбектің, оның ішінде 19 мақаланың, Web of Science (Индекс Хирша 3, Rsearcher ID AAO-1157-2020) және Scopus (H-index 3, Scopus Author ID: 57196952712) индекстелетін, рецензияланатын басылымдардағы 10 мақаланың және ҚР БҒМ Білім және ғылым саласындағы сапаны қамтамасыз ету комитеті (БҒСБК) ұсынған журналдардағы 7 мақаланың бірлескен авторы. Венгрия, Германия, Испанияның ғылыми орталықтарында тағылымдамадан өтті. ORCID https://orcid.org/0000-0002-6079-264X

  Зерттеу тобының мүшелері:

  Туруспеков Е.К., б.ғ.к. (генетика), профессор (биология), молекулалық генетика лабораториясының меңгерушісі. Web of Science деректер базасында (H-index 12, Researcher ID: C-3458-2011)  индекстелетін және/немесе Scopus базасында (H-index 14, Scopus Author ID: 57197860996, 2016-2020 жылдарда 29 мақала) CiteScore бойынша процентильі бар рецензияланатын халықаралық басылымдардағы 40 мақаланы қоса алғанда, >100 ғылыми жарияланымдары; БҒСБК басылымдарында 42 мақала және т.б. бар. ORCID https://orcid.org/0000-0001-8590-1745

  Ермағамбетова М.М., зерттеу тақырыбы бойынша PhD-докторант (2020-2023), кіші ғылыми қызметкер, жабайы өсімдік түрлерінің популяциясын жинау және зерттеу, микросателлиттік талдау, баркодтау бойынша 2 жылдық жұмыс тәжірибесі бар.

  А.Ы. Амалова, магистр (геоботаника), ғылыми қызметкер, 5 мақаланың бірлескен авторы (Web of Science, H-index 2, Researcher ID: AAO-1156-2020, H-index 1, Scopus Author ID: 57213623570), 4 БҒСБК). ORCID https://orcid.org/0000-0002-7903-3467

  Ю.А. Гениевская, магистр (биотехнология), кіші ғылыми қызметкер, Web of Science (H-index 4, Researcher ID: AAF-2410-2019) және/ немесе Scopus (H-index 5, Scopus Author ID: 57196939730) индекстелетін 10 мақаланынң бірлескен авторы. ORCID https://orcid.org/0000-0001-5987-2952

   2015-2020 жылдардағы жоба орындаушыларының жарияланымдары мен патенттерінің тізімі:  

  1. Almerekova S., Schegoleva N., Abugalieva S., Turuspekov Y. (2020).The molecular taxonomy of three endemic Central Asian species of Ranunculus (Ranunculaceae), PlosONE (IF=3.337, Q2-Multidisciplinary sciences; SJR=1.100, 89-General Agricultural&Biological Sciences). https://doi.org/10.1371/journal.pone.0240121
  2. Almerekova Sh., Mukhitdinov N., Abugalieva S. (2017). Phylogenetic study of the endemic species Oxytropis almaatensis (Fabaceae) based on nuclear ribosomal DNA ITS sequences, BMC Plant Biology (IF=4.311, Q1-Plant sciences, SJR=1.687, percentile: 92-Plant Science), 17(Sl.1):19-27. DOI: https://doi.org/1186/s12870-017-1128-x.
  3. Almerekova S., Lisztes-Szabo Z., Mukhitdinov N., Kurmanbayeva M., Abidkulova K., Sramko G. (2018). Genetic diversity and population genetic structure of the endangered Kazakh endemic Oxytropis almaatensis (Fabaceae), Acta Botanica Hungarica (SJR=0.627, percentile: 35-Plant Science). 60(3/4): 263-278. https://doi.org/10.1556/034.2018.1.
  4. Almerekova S., Abugalieva S., Mukhitdinov N. (2018). Taxonomic assessment of the Oxytropis species from South-East of Kazakhstan, Вавиловский журнал генетики и селекции (Vavilovskii Zhurnal Genetiki i Selektsii) (SJR=0.147, percentile: 31-General Agricultural and Biological Sciences). 22(2):285-290. DOI: http://dx.doi.org/10.18699/VJ18.362.
  5. Malkócs T., Almerekova S., Bereczki J., Cservenka J., Meglécz E., & Sramkó G. (2019). Isolation and characterization of 15 SSR loci for the endangered European tetraploid species Gladiolus palustris (Iridaceae), Applications in Plant Sciences (IF=1.389, Q3; SJR=0.607, percentile: 60-Plant Science). 7(5): https://doi.org/10.1002/aps3.1245
  6. Genievskaya Y., Abugalieva S., Zhubanysheva A., Turuspekov Y. (2017). Morphological description and DNA barcoding study of sand rice (Aqriophyllum squarrosum, Chenopodiaceae) collected in Kazakhstan, BMC Plant Biology (IF=4.311, Q1-Plant sciences, SJR=1.687, percentile: 92-Plant Science). 17(S1):1-8. https://doi.org/10.1186/s12870-017-1132-1.
  7. Abugalieva S., Volkova L., Genievskaya Y., Ivaschenko A., Kotukhov Y., Sakauova G., Turuspekov Y. (2017). Taxonomic assessment of Allium species from Kazakhstan based on ITS and matK markers, BMC Plant Biology (IF=4.311, Q1-Plant sciences, SJR=1.687, percentile: 92-Plant Science). 17(2):51-60. DOI: https://doi.org/10.1186/s12870-017-1194-0.
  8. Turuspekov , Genievskaya Y., Baibulatova A., Zatybekov A., Kotuhov Y., Imanbayeva A., Abugalieva S. (2018). Phylogenetic taxonomy of Artemisia L. species from Kazakhstan based on matK analyses, Proceeding of the Latvian Academy of Sciences. Section B (SJR=0.137, percentile: 24). 72(1):29-37. DOI: https://doi.org/10.1515/prolas-2017-0068.
  9. Zhang J., Zhao J., Zhou, Q., Hu J., Ma Y., Zhao X., Zhao P., Turuspekov Y., Xie Zh., Chen G. (2018). The agronomic performance of sand rice (Agriophyllum squarrosum), a potential semi-arid crop species // Genetic Resources and Crop Evolution (SJR 0,524, IF 1,13). 65, 2293–2301. https://doi.org/10.1007/s10722-018-0689-3
  10. Turuspekov Y., Abugalieva S., Ermekbayev K., Sato K. (2014). Genetic characterization of wild barley populations (Hordeum vulgare spontaneum) from Kazakhstan based on genome wide SNP analysis // Breeding Science. 64:399-403. https://doi.org/10.1270/jsbbs.64.399

  2021 жылғы нәтижелер:

  1. Солтүстік, шығыс, оңтүстік-шығыс және оңтүстік Қазақстаннан барлығы pseudosabina (2 популяция), J. sabina (2), J. communis (2), J. seravschanica (3), J. semiglobosa (2) және J. sibirica (2 популяция) түрлерінің 13 популяциясы жиналды. Түрлер анықталды, гербарий материалы құрастырылып, цифрланды. Қызыл кітапқа енген J. seravschanica түрінің ценопопуляциялық ерекшеліктері анықталды және оның қатысуымен өсімдіктер қауымдастығының флористикалық құрамы зерттелді.
  2. Ядролық геномның ITS маркерлерін пайдалана отырып, арша туысы түрлерінің филогенетикалық байланыстарын зерттеу басталды. Аршаның 6 түрінің ( seravschanica, J. semiglobosa, J. sabina, J. pseudosabina, J. sibirica және J. communis) 22 үлгісі талданды, жеке түрдің әрбір популяциясының ДНҚ үлгілеріне секвенирлеу (нуклеотидтер тізбегін анықтау) жүргізілді. Juniperus туысы түрлерінің филогенетикалық байланыстары мен гаплотиптік желілерін талдау статистикалық бағдарламаларды қолдану арқылы жүргізілді. Әртүрлі популяциялардан J. seravschanica, J. sibirica, J. sabina түрлеріне арналған 10 ITS нуклеотид тізбегі (ID: OK325616, OK325617, OK325618, OK325619, OK325620, OK325621, OK325622, OK325623, OK325624, OK325625) сақталды.
  3. 16 микросателлиттік ДНҚ-маркерлерін қолдану арқылы жиналған арша түрлерінің популяцияларын генотиптеу басталды. Жұмыстың осы кезеңінде ең ақпаратты локустар JT_30, JT_04 және Jce04 болды.
  4. Аршаның sabina, J. sibirica және J. seravschanica түрлерінің хлоропласттық геномын толық геномдық секвенирлеу Illumina платформасы: NovaSeq 6000 арқылы басталды. J.sabina толық хлоропласттық геномы 92 белокты кодтайтын геннен, 27 тРНҚ генінен және 2 рРНҚ тұрады. J. sibirica хлоропласттық геномы 91 белокты кодтайтын генмен ұсынылған, құрамында 26 тРНҚ және 2 рРНҚ гені бар. Қызыл кітапқа енген J. seravschanica түрінің хлоропласттық геномы 88 белокты кодтайтын геннен, 27 тРНҚ және 2 рРНҚ генінен тұрады, геном мөлшері – 127 823 н.ж.

  Жарияланымдар (2021 ж.):

  Халықаралық конференциялардағы тезистер:

  1. Turuspekov Y. «Genetic diversity of wild plants species in Kazakhstan». The 5th symposium on Euroasian Biodiversity. 2021. p. 18. ISBN: 978-625-409-945-8
  2. Yermagambetova M., Almerekova S., Abugalieva S. «Genetic structure analysis of Juniperus seravshanica using polymorphic microsatellite markers». The 5th symposium on Euroasian Biodiversity. 2021. p. 187. ISBN: 978-625-409-945-8
  3. Ермағамбетова М, Абугалиева С.И., Альмерекова Ш.С. Батыс Тянь-Шань тауындағы Өгем және Талас жоталарында Juniperus туысы түрлерінің таралуы. «Биоалуантүрлілікті сақтау аспектілері» халықаралық ғылыми-тәжірибелік конференциясы. – Алматы, 2021, 63-65 б.

  Конференциялардағы, семинарлардағы баяндамалар (баяндама формасы):

  1. Туруспеков Е.К. – «Еуразиялық биоалуантүрлілік бойынша 5-ші симпозиум» халықаралық ғылыми-тәжірибелік конференциясында пленарлық баяндама (SEAB-2021)». http://seab2021.mu.edu.tr/en/speakers-7295
  2. Ермағамбетова М.М. – «Еуразиялық биоалуантүрлілік бойынша 5-ші симпозиум» халықаралық ғылыми-тәжірибелік конференциясында ауызша баяндама (SEAB-2021)».
  3. Туруспеков Е.К. – «Биоалуантүрлілікті сақтау аспектілері» халықаралық ғылыми-тәжірибелік конф.да пленарлық баяндама https://www.kaznu.kz/ru/18975/news/one/27070/

2022 жылғы нәтижелер:

  1. Қазақстанда өсетін арша түрлерінің популяцияларын жинау жұмыстары аяқталды. Солтүстік, шығыс, оңтүстік-шығыс және оңтүстік Қазақстан және Өзбекстан мен Қырғызстанның таулы аймақтарынан (J. seravschanica) барлығы J. pseudosabina (2 популяция), J. sabina (4), J. communis (1), J. seravschanica (11), J. semiglobosa (4), J. sibirica (4), J. x media (1) және J. turkestanica (2) түрлерінің 29 популяциясы жиналды. Қызыл кітапқа енген J. seravschanica түрінің ценопопуляциялық ерекшеліктері (жастық құрылымын, санын, тығыздығын зерттеу) анықталды.  Сондай-ақ, J. seravschanica қатысуымен өсімдіктер қауымдастығының флористикалық құрамы зерттелді.
  2. Juniperus туысы түрлерінің филогенетикалық байланыстары мен гаплотиптік желілерін талдау жалғастырылды. Қазақстандық арша түрлерінің нуклеотидтер тізбегі NCBI алынған 85 арша үлгісімен және сыртқы топты (outgroup) Cupressus sempervirens үлгісімен сәйкестендірілді. Филогенетикалық ағашты талдау нәтижесінде арша үлгілері туыстың 2 секциясына сәйкес келетін 2 үлкен кластерге – Juniperus және Sabina бөлінгені анықталды. Гаплотиптік желілерді талдау кезінде сыртқы топтық үлгіні қосқанда 81 гаплотип анықталды. NJ әдісі негізінде құрастырылған филогенетикалық ағашта кластерлеу нәтижелері Neighbor-Net әдісі арқылы алынған гаплотиптік желімен ұқсас екендігі анықталды. Juniperus түрлерінің ITS ядролық геномы маркерлерінің нуклеотидтер тізбегін (НТ) NCBI халықаралық деректер базасына енгізу жұмыстары аяқталды.  2022 жылы J. seravschanica, J. semiglobosa, J. communis және J. pseudosabina арша түрлерінің әртүрлі популяцияларына осы маркерлер үшін НТ нуклеотидтер позицияларының айырмашылығы анықталған 6 ITS НТ енгізілді.
  3. 16 микросателлиттік ДНҚ-маркерлерінің көмегімен жиналған арша түрлерінің популяцияларын генотиптеу жалғастырылды. 2022 жылы Зеравшан аршасының 15 популяциясы 10 полиморфты маркер бойынша, қызыл аршаның 4 популяциясы және Түркістан аршасының 2 популяциясы 10 маркер бойынша талданды. Зеравшан аршасының 15 популяциясы үшін 10 полиморфты маркерді статистикалық өңдеу нәтижелері зерттелген популяциялардың генетикалық полиморфизмінің салыстырмалы түрде жоғары деңгейін көрсетті. Жұмыс жалғастырылады.
  4. Аршаның J. turkestanica (= J. pseudosabina) түрінің хлоропласттық геномын толық геномдық секвенирлеу Illumina: NovaSeq 6000 платформасы арқылы жалғастырылды. J. turkestanica (= J. pseudosabina) алдын ала мәліметтер бойынша толық хлоропласттық геномы 83 белокты кодтайтын геннен, 29 тРНҚ генінен және 4 рРНҚ тұрады. Зерттелген хлоропласттық ДНҚ-дағы GС –негіздерінің мөлшері 35,04 %, геном мөлшері 127 826 н.ж. болды. J. sabina және J. seravschanica түрлерінің хлоропласттық ДНҚ аннотацияланған толық геномдық тізбегі NCBI халықаралық деректер базасында OL467323 және OL684343 нөмірлерімен сақталды.

Жарияланымдар (2022 ж.):

Нөлдік емес импакт-факторы бар рецензияланатын шетелдік басылымдардағы жарияланымдар

Almerekova S., Yermagambetova M., Abugalieva S., Turuspekov Y. The complete chloroplast genome sequencing data of Juniperus sabina L. (Cupressaceae Bartl.) from Kazakhstan // Data in Brief. – 2022. – Vol.45: 108644.

ҚР БҒМ БҒССҚК ұсынған рецензияланған журналдардағы мақалалар

Ермагамбетова М.М., Абугалиева С.И., Туруспеков Е.К., Альмерекова Ш.С. Қазақстанда өсетін Juniperus L. туысының конспектісі // Қолданбалы ботаника, генетика және селекция бойынша жұмыстар.– 2022. – 183(3): 161-170 б. (орыс тілінде)

Халықаралық конференция тезистері:

  1. Ермағамбетова М.М., Альмерекова Ш.С., Абугалиева С.И., Туруспеков Е.К. Қазақстанда таралған Juniperus туысы түрлерінің конспектісі. «Климаттың өзгеруі және антропогендік әсер ету жағдайында биоалуантүрлілікті сақтау және жасыл құрылыс» халықаралық ғылыми-практикалық конференциясы». — Ақтау, 2022. 131-132 б.
  2. Ермагамбетова М.М., Альмерекова Ш.С., Абугалиева С.И., Тургинов О.Т., Султангазиев О.Э., Туруспеков Е.К. Juniperus seravschanica Kom. Қазақстан, Қырғызстан және Өзбекстанның таулы аймақтарында таралуы. «Тәжікстандағы эксперименттік биологияның қалыптасуы мен дамуы» халықаралық конференциясының материалдары, 2022, Душанбе, Тәжікстан, 266-267 б. (орыс тілінде)
  3. Yermagambetova M., Almerekova S., Abugalieva S., Turuspekov Y. Genetic structure of Juniperus seravshanica from Kazakhstan using polymorphic microsatellite markers // International Conference on Veterinary, Agriculture and Life Sciences (ICVALS). – Antalya, 2022 – P.2. (ауызша баяндама)