ipbbkz@gmail.com
+ 7 (727) 394 75 62
HomeAP 09260382 (жетекшісі Сапахова З.Б.)

AP 09260382 (жетекшісі Сапахова З.Б.)

Жобаның қысқаша ақпараты

Жоба атауы: ИРН AP09260382 «Абиотикалық стрестерге төзімді тәтті картоп өсімдіктерін жасау және оны тиімді өсіру әдістерін анықтау».

Тәтті картоп, батат (Ipomoea batatas) әлемнің 100-ден астам елінде. Тәтті картоп көптеген елдердің ауыл экономикасындағы азық-түлік қауіпсіздігі мәдениеті және негізгі азық-түлік болып саналады.

Тәтті картоп – жылу сүйгіш  өсімдік, ол түйнекті қалыптастыру үшін шамамен 90 жылы күн алады. Өсу мен дамудың оңтайлы температурасы 24 ° C. Кең көлемде өсіру және пайдалы өндіріс үшін, тіпті Қазақстанның оңтүстік аймақтарында, ең алдымен төмен оң температураға төзімді сорттар қажет. Бүгінгі күні бұл ауылшаруашылық дақылдары Қазақстан бойынша іс жүзінде белгісіз және өнеркәсіптік деңгейде өсірілмейді, сондықтан тиімді өсіру үшін ауылшаруашылық технологиясын оңтайландыру өте маңызды.

Қазақстанда тәтті картопты соңғы 5 жылда ҚР Ұлттық биотехнология орталығында және жоба авторлары (ӨББИ) зерттеді. Зерттеулер көрсеткендей, Қазақстанның оңтүстік-шығысында бұл дақыл жақсы өнім береді, бірақ көктемгі аяз болған жылдары егін өте нашар болды. Бір мезгілде өсімдіктердің абиотикалық стресс факторларына төзімділігін арттырудың тиімді әдістерінің бірі – пролин биосинтезінің жылдамдығын арттыру және оның өсімдікте биодеградация жылдамдығын төмендету үшін гендік инженерия әдістерін қолдану. Пролин – өсімдік ұлпаларында таралуы мен мөлшері бойынша көмірсулардан кейінгі екінші осмолитикалық және өсімдікте оның мөлшері мен абиотикалық стресс факторларына төзімділігі арасында оң корреляция бар.

Жобаның мақсатына жету үшін, атап айтқанда, суыққа төзімді тәтті картоп линияларын алу үшін біз тәтті картоптың жинағын көбейтіп, өнімі мен биохимиялық құрамы бойынша ең жақсы сорттарын таңдап, олардың негізінде пролиндегидрогеназа генін басу арқылы абиотикалық стресстерге төзімді цисгенді өсімдіктер жасамақпыз.

 Жобаның мақсаты: Түйнектердің өнімділігі мен биохимиялық құрамы бойынша тәтті картоптың үздік  сорттарын іріктеп алу және олардың негізінде пролин-дегидрогеназа генін басу  жолымен абиотикалық стресске төзімді цисгенді өсімдіктер жасау жәнеҚазақстанның Алматы облысында тәтті картопты тиімді өсіру үшін ғылыми негізделген агротехникалық тәсілдерді оңтайландыру.

            Күтілетін нәтижелер:

Далалық сынақтар мен генетикалық трансформация үшін ең жақсы сорттарды таңдау үшін тәтті картоп коллекциясын (кем дегенде 35 Үлгі) кеңейтіледі

Пролиндегидрогеназа генін басуға арналған генетикалық құрылым

Қазақстанның Алматы облысында тәтті картоп өсірудің ғылыми-негізделген агротехникасы (Көшеттерді отырғызу, түрлі  пластикалық орамдармен және мульчамен жолақтарды  жабу мерзімдері мен тығыздығын оңтайландыру).

Егістік сынақтарының бірінші жылын өсіру нәтижелері бойынша өнімділігі мен биохимиялық құрамы (витаминдер, қант, крахмал) бойынша тәтті картоптың ең үздік коллекциялық үлгілерін іріктеу жүргізілетін болады

Консервативті ген пролин-дегидрогеназа (ProDH) аймағына етРНҚ-ны кодтайтын геномында ДНҚ аймағы бар тәтті картоп өсімдіктері алынады

Суыққа және құрғақшылыққа төзімділікке пролин-дегидрогеназа (ProDH) генінің консервативті аймағына  етРНК кодтайтын ДНҚ бөлігін геномда тасымалдайтын тәтті картоп өсімдіктері зерттелетін болады

Жобаның негізгі гипотезалары расталады немесе жоққа шығарылады

Жоба жетекшісі:

Сапахова Загипа Бейсеновна, білімі жоғары (мамандығы Биология), PhD докторы, ғылыми жұмыс өтілі 17 жыл, ғылыми жобаның бағытына сәйкес келеді, h-index-3. https://www.scopus.com/authid/detail.uri?authorId=56046815800. Scopus-тағы Author ID– 56046815800, Researcher ID Web of Science – M-6615-2015, ORCID ID – 0000-0002-8007-5066, Research Gate: Zagipa Sapakhova. 

(https://www.scopus.com/authid/detail.uri?authorId=55331576800; https://app.webofknowledge.com/author/record/3844956)

Зерттеу тобының құрамы:

 Жапар Куаныш Кабылулы: бакалавр (Биология мамандығы), магистр (Биология мамандығы), ҚазҰАУ докторанты (өсімдіктерді қорғау және карантин мамандығы), ғылыми жұмыс өтілі 7 жыл ғылыми жобаның резюмесіне сәйкес келеді, h-index 1. Scopus-тағы Author ID – 57201671071.

(https://www.scopus.com/authid/detail.uri?authorId=57201671071; https://app.webofknowledge.com/author/record/13315794).

Жигалов Андрей Викторович: білімі жоғары (биология мамандығы), биология ғылымдарының кандидаты (молекулалық биология мамандығы), ғылыми жұмыс тәжірибесі 15 жыл ғылыми жобаның резюмесіне сәйкес келеді, h-index 2. (https://www.scopus.com/authid/detail.uri?origin=resultslist&authorId=6508121286&zone=&featureToggles=FEATURE_AUTHOR_DETAILS_BOTOX:1&at_feature_toggle=1 ; https://app.webofknowledge.com/author/record/4848976?lang=ru_RU&SID=E6Z3oWNmLijDjWIAkQB).

Шамекова Малика Хабидулаевна: білімі жоғары (мамандығы Зоотехния), магистр (мамандығы Агроэкология), PhD (мамандығы Экология), қазіргі уақытта Өсіміктер биологиясы және биотехнологиясы институтының селекция және биотехнология зертханасының меңгерушісі, қауымдастырылған профессор, ғылыми жоба бағытына сәйкес ғылыми жұмыс өтілі 15 жыл, h-index 4, оның жетекшілігімен 1 PhD диссертация қорғалды.

Дауров Диас Ламзарович: бакалавр (мамандығы Биотехнология), PhD докторант (мамандығы Экология), ғылыми жоба бағытына сәйкес ғылыми жұмыс өтілі 8 жыл, h-index-1. Scopus-тағы Author ID– 57201666405, Researcher ID Web of Science – AAP-5148-2020, ORCID ID – 0000-0003-3073-4577, Research Gate: Dias Daurov..

(https://www.scopus.com/authid/detail.uri?origin=resultslist&authorId=57201666405&zone= ; https://app.webofknowledge.com/author/record/35819805?lang=ru_RU&SID=F5UIG1R9xCKg1bvOMMo)

Бакбергенова Макпал Орынтаевна: білімі жоғары (мамандығы Агрономия), ғылыми жоба бағытына сәйкес ғылыми жұмыс өтілі 6 жыл, h-index-1. https://www.scopus.com/authid/detail.uri?authorId=57201670063. Scopus-тағы Author ID – 57201670063.

Каирканов Болат Кожекбаевич: білімі жоғары.

Жижин Николай Иванович: білімі жоғары (мамандығы Химия), жалпы жұмыс өтілі 15 жыл, оныі ішінде ғылыми жоба бағытына сәйкес ғылыми жұмыс өтілі 4 жыл.

2015-2020 жылдар аралығындағы жоба орындаушыларының жарияланымдары мен патенттерінің тізімі

  1. Madenova A., Sapakhova Z., Bakirov S., Galymbek K., Yernazarova G., Kokhmetova A., Keishilov Z. Screening of wheat genotypes for the presence of common bunt resistance genes // Saudi Journal of Biological Sciences. 2021. Vol. 28(5). P. 2816-2823. DOI.org/10.1016/j.sjbs.2021.02.013
  2. Madenova A., Kokhmetova A., Sapakhova Z., Galymbek K., Keishilov Z., Akan K., Yesserkenov A. Effect of common bunt (Tilletia caries (DC) Tul) infection on agronomic traits and resistance of wheat entries // Research on Crops. 2020. Vol. 21 (4). P. 791-797. DOI : 10.31830/2348-7542.2020.121
  3. Kokhmetova A., Ali Sh., Sapakhova Z., Atishova M. Identification of genotypes-carriers of resistance to tan spot Ptr ToxA and Ptr ToxB of Pyrenophora tritici-repentis in common wheat collection // Vavilov Journal of Genetics and Breeding – 2018. – 22 (8). – P. 978-986. DOI 10.18699/VJ18.440.
  4. Kokhmetova A., Kremneva O., Volkova G., Atishova M., Sapakhova Z. Evaluation of wheat cultivars growing in Kazakhstan and Russia for resistance to tan spot // Journal of Plant Pathology. – 2017. – Vol. 99 (1). – P. 161-167. DOI: 10.4454/jpp. v99i1.3812.
  5. Morgounov A., Akin B., Demir L.A., Keser M., Kokhmetova A., Martynov S., Orhan A., Ozdemir F., Azseven A., Yessimbekova M., Sapakhova Z. Yield gain in leaf rust resistant and susceptible winter wheat varieties due to fungicide application // Crop and Pasture Science. – 2015. – 66 (7). P. – 649-659. http://dx.doi.org/10.1071/CP14158.
  6. Zhigailov,A.V., Alexandrova,A.M., Nizkorodova,A.S., Stanbekova.G.E., KryldakovR.V., Karpova O.V., PolimbetovaN.S., Halford,N.G., Iskakov,B.K. Evidence That Phosphorylation of the α-Subunit of eIF2 Does Not Essentially Inhibit mRNA Translation in Wheat Germ Cell-Free System.  Frontiers in Plant Science, 2020, 11, 936     DOI:1010.3389/fpls.2020.00936  IF – 4,4,  Q1, P (Scopus) – 95.  
  7. Nizkorodova, A., Suvorova, M., Zhigailov, A., Iskakov, B. The Effect of Translation Promoting Site (TPS) on Protein Expression in E. coli Cells. Molecular Biotechnology. Volume 62, Issue 6-7, 1 July 2020, Pages 326-334 IF – 2, Q3, P (Scopus) – 54.
  8. Temirbayeva K., Zhang M.L.,Molecular phylogenetic and biogeographical analysis of Nitraria based on nuclear and chloroplast DNA sequences. Plant Systematics and Evolution. 2015.  301 (7): 1897-1906. DOI: 10.1007/s00606-015-1202-5. IF(WoS)-1.3 (2019), Q3, P (Scopus) – 73.
  9. Zhang M.L., Temirbayeva K., Saсnderson S.C., Chen X. Young dispersal of xerophil Nitraria lineages in intercontinental disjunctions of the Old World. Scientific Reports. 2015. DOI: 10.1038/srep13840. IF(WoS)- 3.99, Q1,  P (Scopus) – 93.
  10. Zhambakin, K., Zhapar, K. Current status and prospects of plant biotechnology in Kazakhstan. Plant Biotechnology Report  14, 177–184 (2020).  DOI:10.1007/s11816-020-00601-0  IF-1.259, Q-3, P (Scopus) – 64.
  11. Daurov D., Zhapar K., Daurova A., Volkov D., Bakbergenova M., Tolegenova D., Shamekova M., Zhambakin K.  Production of virus-free sweet potato planting material for the southeast of Kazakhstan. International journal of agriculture and biology 20 (4) : 851-856, 2018. DOI: 10.17957/IJAB/15.0576.      IF (WoS)  – 0,82, Q-3, P (Scopus) – 56.
  12. Daurova A., Daurov D., Volkov D., Karimov A., Zhandos A.,  Raimbek D., Zhapar K., Zhambakin K., Shamekova M.  Mutagenic treatment of microspore-derived embryos of turnip rape (Brassica rapa) to increase oleic acid content. Plant Breeding. 2020; 00:1–7. DOI:10.1111/pbr.12830 IF (WoS) – 1.251, Q -3, P (Scopus) – 62.
  13. Daurov, D., Daurova, A., Karimov, A. Tolegenova, D., Volkov, D., Raimbek D., Zhambakin K.,Shamekova M. Determining Effective Methods of Obtaining Virus-Free Potato for Cultivation in Kazakhstan. Am.J.PotatoRes. 97, 367–375 (2020).  DOI:10.1007/s12230-020-09787-z, IF (WoS) -1.085, Q-3, P (Scopus) – 57.
  14. Daurova A, Daurov D, Volkov D, Zhapar K, Raimbek D, Shamekova M, Zhambakin K. 2020. Doubled haploids of interspecific hybrids between Brassica napus and Brassica rapa for canola production with valuable breeding traits. OCL 27: 45. DOI:10.1051/ocl/2020041; SiteCoreScopus-2.8, P (Scopus) – 70
  15. Daurov D, Zhapar K, Daurova A, Volkov D, Borhan I, Zhambakin K,Shamekova M. Isolated meristem culture of sweet potatoes.  Research, results 2: 34-42, 2017.
  16. Zhapar K, Daurov D, Zhambakin K, Shamekova M. Sweet potato’s resistance to various stress factors. Science News of Kazakhstan 2(132) : 90 -112, 2017.
  17. Daurova A, Daurov D, Zhapar K, Volkov D, Zhambakin K, Shamekova M. Production of transgenic sweet potato plants with the dreb1a gene. News of the National Academy of Sciences of the Republic of Kazakhstan, Biological and medical series.  2 (309) : 71-77, 2017.

2021 ж. алынған нәтижелер

Тәтті картоптың коллекциясы әр түрлі көздерден, мысалы, жергілікті шаруашылықтардан, сондай-ақ жақын және алыс шетелдерден 35 сортқа дейін кеңейтілген. Бататтың гендеріне компьютерлік талдау жүргізілді: IbRbcS1, GBSS-I және ProDH, промоторды, терминаторды және РНҚ-циленсингке арналған цис-гендік кірістіруді клондау үшін праймерлер мен ДНҚ фрагменттерін синтездеу. Тәтті картоптың рибулозо-1,5- карбоксилаза бисфосфаты шағын суббірлігі (IbRbcS1) геннің промоутерін клондау жүргізілді.Тәтті картоп түйіршіктерімен (GBSSI) байланысты крахмал синтаза I генінің транскрипциясына терминаторын клондау жүргізілді. Бататтың пролин-дегидрогеназа (ProDH) генінің консервативті аймағына dtRNA кодтайтын ДНҚ бөлігін (промотор және транскрипция терминаторы) цисгенді реттеу аясында клондау жүргізілді. Көшеттерді отырғызудың оңтайлы уақыты (маусымның басы) анықталды, көшеттерді отырғызудың оңтайлы тығыздығы (30/80 см) болып табылды.

Публикация: БҒСБҚ ұсынған журналдар тізіміне кіретін журналда 1 мақала жарияланды:

Zhapar K., Daurov D., Volkov D., Daurova A., Tolegenova D., Abay Z., Argynbaeva A., Kim H.S., Kwak S.S., ShamekovaM., Zhambakin K. Selection of sweetpotato cultivars with high yields in Almaty region, Kazakhstan // Al-Farabi Kazakh National University. Experimental Biology. — 2021. — №3 (88). — Р. 45-52.

2022 ж. алынған нәтижелер

Пролиннің ыдырауына қатысатын пролиндегидрогеназа ферментінің генін тежеу үшін генетикалық құрылымды құру тапсырмасы аяқталды. Атап айтқанда, pMG-Amp векторына тура және кері бағытта тәтті картоп пролиндегидрогеназасын кодтайтын IbProDH cDNA генінің сақталған аймағы бар ампликатты клондау бойынша жұмыс жүргізілді. Рибулоза бисфосфат карбоксилазасының шағын суббірлігін кодтайтын тәтті картоптың IbRbcS1 ген промоторын pBlueskript KSII+ векторына клондау бойынша жұмыс жүргізілді. Тәтті картоп крахмалы синтетаза I кодтайтын IbGBSSI генінің терминаторы pCambia 2300 агробактериялық векторына клондалған.Сонымен қатар барлық алынған ДНҚ құрылымдарының шектеуі және ПТР талдауы жүргізілді. 2022 жылы Алматы облысы, Ұзынағаш (43°10’41,1» ш. 76°19’53,5″Е) ӨББИ тәжірибелік алқабында тәтті картоп өсірудің ғылыми негізделген агротехникасын әзірлеу жұмыстары жүргізілді. Далалық сынақтардың бірінші жылының өсу нәтижелері бойынша кореялық K7 генотипі биохимиялық құрамы бойынша ең жақсы нәтиже көрсетті. Өнімділік бойынша ең жақсы нәтижені кореялық K8 генотипі көрсетті. 2022 жылы тәтті картопты жинау жұмыстары жүргізілді. Пролиндегидрогеназа (ProDH) генінің сақталған аймағына dsRNA кодтайтын ДНҚ аймағын геномында тасымалдайтын цисгенді тәтті картоп (ям) өсімдіктерін өндіру бойынша жұмыс басталды. Әзірленген жобалармен агробактериялық трансформация жүргізілді.