Жоба туралы қысқаша ақпарат
(2022-2024 ж.ж.)
Жобаның атауы: ЖТН АР13067825 «Қант қызылшасының ризоманияға генетикалық төзімділігін зерттеу және бағытталған селекция үшін перспективті сорттарды іріктеу».
Өзектілігі.
Қазіргі уақытта қауіпті патогендермен күрес пестицидтерді қолданудан гөрі төзімді генотиптердің геномдық селекциясына бағытталған. Әлемде бағытталған селекцияның көмегімен әртүрлі саңырауқұлақтарға, бактерияларға және вирустық патогендерге төзімді сорттар шығарылды. Қант қызылшасының төзімді генотиптерін сұрыптауды қол жетімді сорттардың шектеулі генетикалық әртүрлілігі қиындатады. Биотикалық стресске төзімді сорттарды өсірудің негізгі жолы B. vulgaris L. ssp maritima L. (Arcang.) сияқты жабайы түрлер мен Рatellifolia түрлерінің гендерін интрогрессиялау болып табылады. Еуропалық селекцияның кең таралған және қауіпті ауру — BNYVV (қызылша тамырларының сарғаю вирусы) тудыратын қызылша ризоманиясына төзімді линиялары мен сорттары белгілі. Ризомания қызылша өнімділігінің 45-50%-ға төмендеуіне және тамыр дақылдарындағы қанттың 60-79%-ға төмендеуіне әкелуі мүмкін. Қазақстанда сирек кездесетін және аз зерттелген BNYVV Р штаммы кең таралған, ол 2000 жылы анықталған. Интрогрессия арқылы алынған BNYVV төзімділігімен байланысты RZ гендері белгілі. Қант қызылшасының жергілікті сорттары бұрын ризоманияға төзімділік үшін зерттелмеген, сонымен қатар елдің қызылша алқаптарында А және В штамдарының таралуы белгісіз.
Жобаның мақстаы:
Бағытталған селекция үшін перспективті сертификатталған сорттарды іріктеу мақсатында қант қызылшасының жергілікті сорттарының ризоманияға төзімділігін молекулалық-генетикалық зерттеу.
Күтілетін нәтижелер:
1) шетелдік рецензияланатын ғылыми журналдарда мақалалар жариялау
— Web of Science базасының Science Citation Index Expanded индекстелетін және (немесе) Scopus базасында Сitescore бойынша кемінде 35 (отыз бес) процентилі бар жобаның ғылыми бағыты бойынша рецензияланатын ғылыми басылымдарда кемінде 2 (екі) мақала және (немесе) шолулар;
— немесе Web of Science базасының Science Citation Index Expanded индекстелетін және (немесе) Scopus базасында кемінде 35 (отыз бес) Citescore бойынша процентилі бар жобаның ғылыми бағыты бойынша рецензияланатын ғылыми басылымда 1 (бір) мақаладан немесе шолудан кем емес және 1 (бір) патенттен кем емес; Derwent Innovations Index Дерекқоры (Web of Science, Clarivate Analytics);
— КОКСОН ұсынған рецензияланатын шетелдік немесе отандық басылымда кемінде 1 (бір) мақала немесе шолу;
— Web of Science базасындағы импакт-фактор бойынша 1 (бірінші) квартильге кіретін рецензияланатын ғылыми басылымда 1 (бір) мақаладан немесе шолудан кем емес;
Болжалды басылымдар: Phytopathology, CiteScore 2020-5.5, Percentile -88%, Q-1 https://www.scopus.com/sourceid/16559$; Virology, CiteScore 2020-6.2, Percentile -68%, Q-3 https://www.scopus.com/sources.uri; Journal of Phytopathology, CiteScore 2020-2.6, Percentile -64%, Q-3, https://www.scopus.com/sourceid/19226; Plant Disease, CiteScore 2020-3.0, Percentile -71%, Q-1, https://www.scopus.com/sourceid/60195.
2) шетелдік және (немесе) Қазақстандық баспалардың кітаптарында монографияларды, кітаптарды және (немесе) тарауларды жариялау;
3) шетелдік патенттік бюролардан (еуропалық, американдық, жапондық), қазақстандық немесе Еуразиялық патенттік бюродан патенттер алу; изотермиялық амплификацияға негізделген вирусты анықтаудың жеделдетілген жүйесін әзірлеуге патент алынатын болады.
4) ғылыми-техникалық, конструкторлық құжаттаманы әзірлеу; көзделмеген
5) әлеуетті пайдаланушылар, ғалымдар қауымдастығы және жалпы қоғамдық орталар арасында жұмыс нәтижелерін тарату; BNYVV вирусы штаммдарының таралуын, қант қызылшасының жергілікті сорттарының ризоманияға төзімділік деңгейін, жергілікті сорттардың генетикалық паспорттарын зерттеу нәтижелері бойынша ғылыми мақалалар мен әдістемелік құралдар жарияланады және таратылады.
6)конкурстық құжаттаманың талаптарына және жобаның ерекшеліктеріне сәйкес басқа да өлшенетін нәтижелер.
1) күтілетін нәтижелердің әрқайсысының қолданылу саласы және нысаналы тұтынушылары;, агроөнеркәсіптік кешен, өсімдіктердің бағытталған селекциясы, фитосанитария. Өсімдік селекциясының ғылыми-зерттеу зертханалары, Байсерке-Агро оқу ғылыми-өндірістік орталығы, аграрлық бағыттағы ҚазҒЗИ.
2) күтілетін нәтижелердің ғылым мен технологияның негізгі ғылыми бағыты мен сабақтас салаларының дамуына әсері; Қазақстан аумағында BNYVV вирусының таралуын зерттеу, сондай-ақ штаммдардың құрамын идентификациялау вирус айналымының жаһандық картасын, аймақ бойынша штаммдардың динамикасын және вирус пен қант қызылшасының тұрақты сорттары арасындағы өзара байланысты түсінуге мүмкіндік береді. Жергілікті селекциядағы қант қызылшасының сорттарын зерттеу қауіпті фитопатогендерге төзімділік гендерін анықтау үшін халықаралық генофондты толықтыруға мүмкіндік береді. Инфекцияға жауап ретінде төзімділік гендерінің экспрессиясын зерттеу вирустың штаммдарының және (немесе) изоляттарының төзімділік деңгейіне әсерін, сондай-ақ генетикалық ортаның интрогрессивті гендердің белсенділігіне әсерін анықтайды. Зерттеу нәтижелері жаңа сорттарды өсіруде селекция тәсілдерін жақсартуға, сондай-ақ маркер-делдалдық селекцияда төзімді сорттардың паспорттарын пайдалануға мүмкіндік береді. Rz1 және Rz2 гендерінің төзімділігінің аллельді нұсқаларын анықтауға арналған әзірленген мультиплексті жүйелер бағытталған селекция мақсаттары үшін интрогрессивті вирусқа төзімділік гендері бар сорттарды таңдауды жеделдетеді.
3) алынған ғылыми нәтижелердің қолданылуы және (немесе) коммерцияландыру мүмкіндігі; зерттеу нәтижелері BNYVV вирусын жылдам және жоғары сезімталдықпен анықтауда, сондай-ақ вирус штаммдарын саралауда, сорттарды мәдени өсімдіктердің жаңа сорттарын іріктеу үшін ризоманияға төзімділік гендерінің болуына жылдам скринингте пайдаланылуы мүмкін. Зерттеу нәтижелері коммерцияландырудың жоғары әлеуетіне ие және өсімдік материалындағы вирусты анықтау және қант қызылшасының төзімді сорттарын таңдау қызметтерін көрсету үшін пайдаланылуы мүмкін.
4) негіздемемен жоба нәтижелерінің әлеуметтік, экономикалық, экологиялық, ғылыми-техникалық, мультипликативтік және (немесе) өзге де әсері; мәдени өсімдіктердің сапалы сорттарын өсіру және өсіру өнімділікті арттыруға және АӨК өнімдеріне қажеттілікті қамтамасыз етуге мүмкіндік береді. Фитопатогендерге төзімді сорттарды өсіру пестицидтермен емдеу қарқындылығын, қоршаған ортаның ластануын азайтады және қысқа уақыт ішінде органикалық өнімге көшуге мүмкіндік береді. Қазақстанда ГМ өсімдіктерді өсіруге тыйым салынады, маркер-делдалдық селекция арқылы мәдени өсімдіктердің өнімділігін жақсарту еліміздің АӨК дамыту үшін өзекті міндет болып табылады.
5) сапалық және сандық сипаттамаларын көрсете отырып, жобаның басқа да тікелей және жанама нәтижелері; Қазақстанның қызылша алқаптарында BNYVV вирусы штаммдарының таралуы бойынша деректер алғаш рет алынатын болады, қауіпті BNYVV вирусына қант қызылшасының тұрақты сорттары іріктеліп алынады және олар үшін еліміздегі селекционерлерге ұсынылатын генетикалық паспорттар қалыптастырылады.
Жобаның ғылыми жетекшісі: Сапахова Загипа
Зерттеу тобының мүшелері:
1.Гриценко Д.А.
2. Низамдинова Г.К.
3. Хуснитдинова М.А.
4. Таскужина А.К.
5. Капытина А.И.
6. Керімбек Н.М.
7. Костюкова В.С.
2017-2022 жылдардағы жоба орындаушыларының жарияланымдары мен патенттерінің тізімі:
1. Gritsenko, D., Zulfiya Kachiyeva, Gulzhan Zhamanbayev, Bakhytzhan DuisembekoV, Abai Sagitov. Detection of five potato viruses in Kazakhstan // IX International scientific agriculture symposium “AGROSYM 2018”., p. 611.
2. 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. (процентиль-41).
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. (процентиль-38).
4. 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. (процентиль-38).
5. 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. https://doi.org/10.1016/j.sjbs.2021.02.013. (процентиль-90, автор для корреспонденции).
6. 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. Vol.66(7). P. 649-659. DOI: 10.1071/CP14158. (Процентиль-72). https://www.scopus.com/sourceid/16900154707?origin=resultslist
7. Kokhmetova A., Sapakhova Z., Urazaliev R., Yessimbekova M., Yeleshev R., Morgounov A. 2014. Effect of spring biomass removal on expression of agronomic traits of winter wheat. World Applied Science Journal. 2014. 30(3): 322-329. DOI: 10.5829/idosi.wasj.2014. 30.03.14026.
8. Kokhmetova A., Sapakhova Z.B., Madenova A., Atishova M., Yessenbekova G., Galymbek K. Identification of wheat germplasms resistant to leaf and stripe rust using molecular markers. Abstracts. Journal of Biotechnology. Volume 185, S18-S36. 2014. P. 29. http://dx.doi.org/10.1016/j.jbiotec.2014.07.099.
9. 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 / Кохметова А.М. и др. Алматы, 2015. 32 с.
10. O. Karpova, A. Alexandrova, E. Yeriskina, R. Kryldakov, D. Gritsenko, N. Galiakparov, B. Iskakov Andean and Ordinary Strains of Potato Virus S Infecting Potatoes in Southern Kazakhstan // Plant Disease, Vol.104, No.2, P. 599, 2020. Индекс цитирования – 0, Процентиль – 71, Квартиль- Q2 PubMed: 26964019.
11. Romadanova N.V., Mishustina S.A., Gritsenko D. Cryotherapy as a method for reducing the virus infection of apples. // Cryo Letters. 2016. Индекс цитирования – 16, Процентиль – 43, Квартиль- Q4 PubMed: 26964019.
12. Gritsenko D., Aubakirova K., Galiakrapov N. Simultaneous detection of five apple viruses by RT-PCR. International Journal of Biology and Chemistry (2020) v. 13, n. 1, p. 129-134. 2020. Индекс цитирования –0, doi: 10.26577/ijbch.2020.v13.i1.13.
13. Gritsenko, D., et al. «Detection of Grapevine virus A in wild grape in Kazakhstan.» Phytopathology. Vol. 109. No. 11. 3340 Pilot Knob Road, St Paul, Mn 55121 Usa: Amer Phytopathological Soc, 2019.
14. Низамдинова Г., Сагитов А. Водянистая гниль плодов томата в условиях юга востока Казахстана // Известия НАН РК. – Алматы, 2016. — №2 (32). -С. 64-66. ISSN 2224-526X.
15. Gritsenko, D. A., K. P. Aubakirova, and A. S. Pozharskiy. «SSR profiling of potato cultivars resistant to pathogens.» Plant Genetics, Genomics, Bioinformatics, and Biotechnology. 2021.
16. A.S. Pozharskiy, K. Aubakirova, D. Gritsenko, N. Galiakparov. Genotyping and morphometric analysis of Kazakhstani grapevine cultivars versus Asian and European cultivars // Genet. Mol. Res., 2020. Индекс цитирования – 0, DOI: 10.4238/gmr18482.
Патенттер:
1. Өнертабысқа берілетін патент № 33633 (2019 ж.) «LAMP әдісімен жеміс дақылдарында өрт күйігін диагностикалауға арналған синтетикалық олигонуклеотидтер жиынтығы»
2. Өнертабысқа берілетін патент № 33634 (2019) «RT-ПТР әдісімен алма вирусын анықтауға арналған синтетикалық олигонуклеотидтер жинағы»
3. Өнертабысқа берілетін патент № 33632 (2019 ж.) «Өсімдіктердегі гетерологиялық ақуыздардың өтпелі экспрессиясына арналған вирустық вектор»
4. Пайдалы модель патенті № 4583 (2019 ж.) «Әртүрлі көлемдегі ПТР өнімдерін клондау үшін Т-вектор»
Авторлық куәлік: «DNARNAref»- генетикалық талдауға арналған бағдарламалық құрал, № 1890
2022 жылғы нәтижелер:
NCBI халықаралық деректер базасында орналасқан әртүрлі штаммдар үшін әрбір геномдық РНҚ молекуласының вариабельді шектері анықталды. РНҚ1 вариабельдігі 1-4%, РНҚ2 — 5-6%, РНҚ3 — 3-4% және РНҚ4 – 1-3% құрады. Түр ішіндегі ең үлкен консервативті және түрден тыс вариабельділік капсидті белок гені, РНҚ-ға тәуелді РНҚ полимераза гені және р42 генінде болды. Капсидті белок геніне, РНҚ-ға тәуелді РНҚ полимераза геніне және р42 геніне арналған праймерлердің әр ген үшін 3 жиынтығы әзірленді. Жалған теріс детекция нәтижелерін болдырмау үшін 3′-терминалды соңындағы 5 нуклеотидке 100% комплементарлы F3 және B3 праймерлері таңдалды.
А және В штаммдарын дифференциалды анықтау үшін ең көп өзгермелі позицияларға ие геномдық РНҚ2-дегі 42k қозғалыс белогын, капсидті белокты, 14K қозғалыс белогын кодтайтын гендер анықталды. Геномдық РНҚ3-те реттеуші аймақ анықталды, атап айтқанда өзгермелі позициялары бар р25 генінің промотерлік аймағы, сондай-ақ А және В штаммдарын анықтау үшін РНҚ2-дегі TGB аймағы. Өзгермелі позициялардың ең көп саны зондпен комплементарлы байланыстыру аймағында болды. Р вирус штаммын анықтау үшін, праймерлер геномдық РНҚ5 тізбегінің р26 белогын кодтайтын генге әзірленді.
Мақсатты нуклеотидтер тізбегін плазмидаларға синтездеу және клондау арқылы BNYVV анықтау үшін әрбір таңдалған праймерлер жұбы үшін оң бақылаулар әзірленді. Алматы облысының 7 алаңынан жиналған 320 қант қызылша үлгілерінен, арнайы әзірленген тест-жүйесінің көмегімен дала жағдайында BNYVV вирусын жұқтырған кемінде 12 үлгі табылды. Тамыр дақылдарын жинау ризомания белгілері бар өсімдіктерде, сондай-ақ вирустық инфекция белгілері жоқ өсімдіктерде де жүргізілді. Детекция изотермиялық күшейту әдісімен әр алаң үлгілерінің 5-10%-ы үшін жүргізілді. Қант қызылшасының 290 үлгісінде BNYVV вирусы анықталды, 15 үлгі вируспен инфекцияланған. Инфекцияланған үлгілердің 10-ы ризомания белгілері бар өсімдіктерден жиналды.
Жарияланымдар (2022 ж.):
1. Хуснитдинова М., Пожарский А., Низамдинова Г., Сапахова З., Гриценко Д. Экологические проблемы в выращивании сахарной свеклы в Казахстане., с.293. Сборник материалов Международной научно-практической конференции «Актуальные проблемы и перспективы развития науки в области плодоовощеводства», посвященной 85-летию Помологического сада (16 сентября 2022г).
