ipbbkz@gmail.com
+ 7 (727) 394 75 62
HomeAP14869300

AP14869300

Жоба туралы қысқаша ақпарат

(2022-2024 ж.ж.)

 

Жоба атауы:  ИРН AP14869300 «Маркер көмегімен селекция жүргізу (MAS) пайдалану арқылы күріштің Magnaporthe oryzae-ға төзімділігін арттыру».

Өзектілігі. Күріштің қауіпті зиянды ауруларының бірі – пирикуляриоз ауруы, оның қоздырғышы Magnaporthe oryzae паразиттік саңырауқұлақ (синонимдер: Magnaporthe grisea немесе Pyricularia oryzae Cavara). Пирикуляриоз бүкіл әлем бойынша күріш өндірісіне жойқын әсер етеді, өнімділік 15-40% аралығында жоғалады, бұл күріш өнімділігінің айтарлықтай төмендеуіне әкеліп соқтырады және елдің азық-түлік қауіпсіздігіне қауіп төндіреді.

Пирикуляриозға төзімді күріш сорттарын шығарудың тиімді жолдары төзімділік гендерін енгізу және пирамидалау болып табылады. Молекулалық маркерлерді қолдану төзімділік гендерінің бар-жоғын анықтау үшін сорттарға скрининг жүргізу, гендерді енгізуге және пирамидалауға және Magnaporthe oryzae-ге төзімділік гендерін тасымалдайтын генотиптерді таңдауға мүмкіндік береді, бұл төзімді күріш линиялары мен сорттарын жасауға қажетті уақытты айтарлықтай қысқартады.

 

Жоба мақсаты: Magnaporthe oryzae-ге күріштің төзімділігін арттыру үшін MAS көмегімен гендерді енгізу және пирамидалау негізінде жаңа күріш линияларын шығару.

 

Күтілетін нәтижелер:

 

  1. MAS көмегімен қазақстандық күріш сорттарына гендерді енгізу және пирамидалау үшін Magnaporthe grisea-ға төзімділік гендерінің донор-сорттары таңдалады.
  2. Қазақстанда жоғары өнімді аудандастырылған күріш сорттарына Magnaporthe oryzae төзімділік гендерін енгізу және пирамидалау негізінде F1BC1 және F2BC2 гибридті ұрпақтары алынады және magnaporthe oryzae төзімділік гендерін тасымалдайтын сызықтар іріктеледі.
  3. Қазақстандық жоғары өнімділікпен және Magnaporthe oryzae популяциясына төзімділікпен сипатталатын отандық күріш сорттарының линия–прототиптерінен перспективалық селекция алды материал жасалатын болады

Жобаның ғылыми жетекшісі: Усенбеков Бакдаулет Наубаевич – ӨББИ Өсімдіктер физиологиясы және биохимиясы зертханасының меңгерушісі, б.ғ.к., қауымдастырылған профессор. Ол 90 ғылыми мақаланың, оның ішінде 2017-2023 жж. заведующий лабораторий физиологии и биохимии растений ИББР, к.б.н., ассоциированный профессор.

Ол 90 ғылыми мақаланың, оның ішінде 2017-2023 жылдар кезеңінде Web of Science және/немесе Scopus-та индекстелетін рецензияланатын шетелдік ғылыми басылымдарда 9 мақаланың (H-index=2, https://www.scopus.com/authid/detail.uri?authorId=56447130000), Қазақстан Республикасы Ғылым және жоғары білім министрлігінің Ғылым және жоғары білім саласындағы сапаны қамтамасыз ету комитеті ұсынған басылымдарда 5 мақала және ҚР 1 патентінің бірлескен авторы.

 

Зерттеу тобының мүшелері:  

Амирова Айгуль Кузембаевна – жетекші ғылыми қызметкер, биология ғылымдарының кандидаты. 150-ден астам ғылыми жарияланымдары бар. 2017-2023 жылдар аралығында Web of Science және/немесе Scopus деректер базасында 2 мақала (H-index 1, https://www.scopus.com/authid/detail.uri?authorId=57193996757); Қазақстан Республикасы Ғылым және жоғары білім министрлігінің Ғылым және жоғары білім саласындағы сапаны қамтамасыз ету комитеті ұсынған басылымдарда 5 мақала, 1 монография, ҚР 1 патенті және 3 оқу құралының авторы.

Байсеитова Гульназ Абдуманаповна – аға ғылыми қызметкер, PhD, 2017-2023 ж.ж. Бірлескен авторлықта 11 мақала жарияланған, оның ішінде 3 мақала Web of Science және/немесе Scopus-та индекстелген рецензияланған басылымдарда (H-index=1, https://www.scopus.com/authid/detail.uri?authorId=57224638496), Қазақстан Республикасы Ғылым және жоғары білім министрлігінің Ғылым және жоғары білім саласындағы сапаны қамтамасыз ету комитеті ұсынған басылымдарда 4 мақала жарияланған.

Беркімбай Хорлан Әдешқызы – кіші ғылыми қызметкер. младший научный сотрудник. 2017-2023 жж WOS және/немесе Scopus-те индекстелген рецензияланатын журналдарда жарияланған 2 мақаланың бірлескен авторы (H-index=1, https://www.scopus.com/authid/detail.uri?authorId=57193390033), Қазақстан Республикасы Ғылым және жоғары білім министрлігінің Ғылым және жоғары білім саласындағы сапаны қамтамасыз ету комитеті ұсынған басылымдарда 4 мақала жарияланған.

Мынбаева Дана Омаровна – кіші ғылыми қызметкер, PhD докторант. 11 ғылыми еңбектің бірлескен авторы, оның ішінде Қазақстан Республикасы Ғылым және жоғары білім министрлігінің Ғылым және жоғары білім саласындағы сапаны қамтамасыз ету комитеті ұсынған басылымдарда 1 мақала.

2017-2022 жылдар аралығындағы жобаны орындаушылардың жарияланымдары мен патенттерінің тізімі.

  1. Batayeva D.S., Usenbekov B.N., A.B. Rysbekova, Mukhina Zh.M., Kazkeyev D.T., Zhanbyrbayev Ye.A., Sartbayeva I.A., Garkusha S.V., Volkova S.A. Estimation and selection of parental forms for breeding kazakhstan salt tolerant rice varietIES // Sel’skokhozyaistvennaya Biologiya [Agricultural Biology], 2017, Vol. 52, № 3, p. 544-552. doi: 10.15389/agrobiology.2017.3.544eng; Индекс цитирования-20, процентиль-35 (Scopus)
  2. Batayeva, D., Labaco, B., Ye, C., Li, X., Usenbekov, B., Rysbekova, A., Dyuskalieva, G., Vergara, G., Reinke, R., Leung, H. Genome-wide association study of seedling stage salinity tolerance in temperate japonica rice germplasm // BMC Genetics, 2018. — Volume 19, Issue 1. 19:2. – P. 1-11. DOI: 10.1186/s12863-017-0590-7 (IF-2.777); Индекс цитирования-20, -WOS – Q3 (процентиль -57 (Scopus).
  3. Sartbayeva I.A., Usenbekov B., Rysbekova A., Kazkeev D., Zhanbyrbayev E., Batayeva D., Berkimbay H., Zhambakin K., Matsuba Sh., Umemoto T. Haplotype Analysis of Wx and Alk Genes and Amylopectin Chain-Length Distribution among Kazakhstan Glutinous Rice Lines //Japan Agricultural research Quaterly (JARQ). – Vol.51, №2. – 2017. – P. 147-153. https://www.jircas.go.jp DOI: 10.6090/jarq.51.147 (IF-0.567); Индекс цитирования-0, WOS – Q4 (процентиль-35 (Scopus).
  4. A. B. Rysbekova, D. T. Kazkeyev, B. N. Usenbekov, Zh. M. Mukhina, E. A. Zhanbyrbaev, I.A. Sartbaeva, K.Zh. Zhambakin, Kh.A. Berkimbay, D.S. Batayeva. Prebreeding selection of rice with colored pericarp based on genotyping Rc and Pb genes //Russian Journal of Genetics 2017 volume 53, pages 49–58. DOI: 10.1134/S1022795416110119; Индекс цитирования-2, WOS – Q4 (IF-0.567), (процентиль -7 (Scopus).
  5. I.A. Sartbaeva, B.N. Usenbekov, A.B. Rysbekova, Zh.M. Mukhina, D.T. Kazkeev, K.Zh. Zhambakin, E.A. Zhanbyrbaev, Kh.A. Berkimbai, D.Sh. Akhmetova, and A.A. Meldebekova. Obtaining of Doubled Haploid Lines for Selection of Glutinous Rice //Biotechnology. Vol 34(2018) N 2 p. 26-36; DOI 10.21519/0234-2758-2018-34-2-26-36; Индекс цитирования-0, процентиль -9 (Scopus).
  6. Zhanbyrbayev, Y.A., Rysbekova, A.B., Usenbekov, B.N., Kazkeyev, D.T., Sarsenbayev, B.A., Zelensky, G.L.Physiologic al and molecular-genetic evaluation of rice breeding resources on cold tolerance for creating new varieties for the northern zone of rice cultivation // OnLine Journal of Biological Sciences, 2017, 17(3), стр. 240–250. DOI: https://doi.org/10.3844/ojbsci.2017.240.250 Индекс цитирования-0, (процентиль -27 (Scopus).
  7. Д.Т. Казкеев, А.Б. Рысбекова, Б.Н. Усенбеков, Е.А. Жанбырбаев. Исследование исходных форм по технологическим и биохимическим параметрам для селекции сортов риса с окрашенным перикарпом // Вестник Государственного Университета имени Шакарима города Семей. №2 (86), 2019, стр 349-353.
  8. Беркімбай Х.Ә., Жанбырбаев Е.А., Усенбеков Б.Н. Перикарпы боялған күріш сорттарының суыққа төзімділігіне молекулалық-генетикалық талдау // Ізденістер, нәтижелер ҚазҰАУ — Исследование, результаты КазНАУ, 2020. №2 (86, 236-242 б.
  9. Bishimbayeva Nazira, Yertayeva Bakhyt, Amirova Aigul and Rakhimbayev Izbasar Morphogenesis in Tissue Culture of Local Kazakh Cotton Varieties // OnLine Journal of Biological Sciences, 2017. ISSN: 1608-4217. DOI: 10.3844/ojbsci.2017. URL: http://thescipub.com/abstract /10.3844/ofsp.11335 (WOS – Q3, Scopus процентиль 27, Impact Factor 0,14)
  10. Досымбетова С.А., Амирова А.К., Курбангалиева Т.А., Абдреш Х.Ж., Куртибаева Г.Р. Дәрілік өсімдіктер Origanum vulgare L. және Salvia officinalis L. тұқымдарының in vitro жағдайындағы өнгіштігі // Вестник Карагандинского Университета. Серия Биология. Медицина. География., 2021. №2 (102)7 – C.23-29.
  11. Досымбетова С.А., Амирова А.К., Курбангалиева Т.А. Дәрілік өсімдік Origanum vulgare каллусогенезіне фитогормондардың әсері // Вестник Северо-Казахстанского университета имени Манаша Козыбаева № 1 (50), 2021. – С. 84-90.
  12. Amirova, A.; Dossymbetova, S.; Rysbayeva, Y.; Usenbekov, B.; Tolegen, A.; Ydyrys, A. Multiple Plant Regeneration from Embryogenic Calli of Paulownia tomentosa (Thunb.) Steud. Plants 2022, 11 (8), 1020. Индекс цитирования-0, WOS –Q1(IF-3.935), (процентиль -71 (Scopus) https://doi.org/10.3390/plants11081020.
  13. Мынбаева Д.О., Усенбеков Б.Н., Амирова А.К., Жунусбаева Ж.К. Пирикуляриоз риса и методы борьбы // Вестник Карагандинского университет. Серия «Биология. Медицина. География», 2023. № 1 (109). С. 98-109. DOI 10.31489/2023BMG1/98-109
  14. Усенбеков Б.Н., Амирова А.К., Беркимбай Х.А., Жанбырбаев Е.А., Казкеев Д.Т., Жайсанкулова У.Б., Сартбаева И.А. Оценка исходного материала для получения риса с высоким содержанием амилозы. Вестник Карагандинского университета. Серия «Биология. Медицина. География», 2022. № 2(106). С. 118-126. DOI 10.31489/2022BMG2/118-12
  15. Беркімбай Х.Ә., Усенбеков Б.Н., Амирова А.К. Перикарпы боялған күріш генотиптеріне амилоза мөлшері бойынша скрининг. ВЕСТНИК ЕНУ имени Л.Н. Гумилева. Серия Биологические науки, 2022. № 1(138). С. 38-46. DOI: 10.32523/2616-7034-2022-138-1-38-46
  16. Усенбеков Б.Н., Амирова А.К., Жанбырбаев Е.А., Беркімбай Х.Ә., Сартбаева И.Ә., Казкеев Д.Т. // Способ гаплоидной биотехнологии для получения зеленых растений-регенерантов в культуре пыльников риса с окрашенным перикарпом // Патент РК №5962 //Бюллетень № 13 от 02.04.2021.

2022 жылға алынған нәтижелер:

Зерттеуге ӨББИ колекциясынан күріштің 35 сорты, оның ішінде 31-і линия 2015.05.12 жылғы күріш ұрықтарымен алмасу және беру туралы келісімге сәйкес ФМБҒМ  «Федералды ғылыми күріш орталығы» (Краснодар, РФ) және ФМБҒМ «Дондағы аграрлық ғылыми орталық» ұсынған интрогрессивті линиялар (ИЛ).

Алты SSR маркерлерін пайдалана отырып, пирикуляриозға төзімділік гендерінің болуына отандық және шетелдік селекциялық күріштің 35 сортының үлгілеріне скрининг жүргізілді. Зерттеу нәтижесінде Pi-1, Pi-2, Pi-ta, Pi-40, Piz-t және Pi-54 пирикуляриозға төзімділік гендерімен байланысты RM224, MSM1, Pita, MSM6, Z56592 және TRS26 молекулалық маркерлерін пайдалана отырып, зерттелетін сорт үлгілерінің генетикалық полиморфизмі анықталды.

 

 

Зерттелетін сортүлгілері Pi кешені гендерінің генетикалық өзгергіштігі.

ПТР өнімдеріне электрофорез жүргізу нәтижесіне сәйкес 11-хромосомада локализацияланған RM224 SSR маркерін пайдалануда зерттелген 35 үлгінің 3 үлгісінде Pi-1 геніне сәйкес өлшемдегі 157 bp ампликон табылмады. Зерттелетін сорттарда Pi-1 генінің кездесу жиілігі 91,4% құрайды.

Пирикуляриозға төзімділік танытатын 6 хромосомада локализацияланған Pi-2 генімен байланысты MSM1 маркеріне жүргізілген ПТР өнімдерінің электрофореграммасы нәтижесінде 175 bp ампликонның көпшілік улгілерде кездеспегені анықталды, бұл геннің кездесу жиілігі төмен – 14,28%.

12 хромосомада Pita молекулярлық маркерін пайдаланған жағдайда, Pi-ta төзімділік генімен байланысты ампликон мөлшері 500 bp көптеген генотиптерде (94,29%) бар және тек 2 сортта жоқ.

6 хромосомада орналасқан молекулалық маркер MSM6 пайдалану және 256 bp ПТР өнімі көмегімен саңырауқұлаққа төзімділік көрсететін Pi-40 генін анықтауға мүмкіндік берді, геннің кездесі жиілігі – 80,0%.

Piz-t гені Z56592 SSR маркерін пайдаланып 292 bp өлшемді ампликонның болуымен анықталды, геннің кездесі жиілігі – 62,86%.

11-хромосомада орналасқан және Pi-54 төзімділік генімен байланысты TRS26 молекулалық маркері 266 өлшемді ампликонның болуымен анықталды, геннің пайда болу жиілігі 82,86% құрайды. Бұл ген зерттелген қазақстандық сорттарда жоқ.

Күріш сорттарының пирикуляриоз ауруына төзімділігін арттыру стратегиясына сәйкес сорттардың Magnaporthe oryzae саңырауқұлағының өзгермелі расаларына тұрақты және ұзақ мерзімді тұрақтылығын қамтамасыз ету үшін бір геннің емес, 5 немесе одан да көп геннің болуы қажет екендігі белгілі. Зерттелетін сорттарда Pi-1 Pi-ta, Pi-2, Pi-40, Piz-t и Pi-54 гендерінің болуы (1) немесе болмауы (0) сәйкесінше өлшемі шамамен 157 bp, 500 bp, 175 bp, 256 bp, 292 bp және 266 bp болатын ампликондарды анықтау көмегімен жүргізілді. Біз ӨББИ күріш топтамасынан шетелдік және отандық селекцияның интрогрессивті линиялары мен сорттарында Magnaporthe oryzae төзімділік гендерінің болуын анықтадық.

Шетелдік селекцияның көптеген сорттарында 1-ден 5-ке дейін төзімділік гендері, ал отандық сорттарда 0-ден 4-ке дейін пирикуляриозға төзімділік гендері анықталды.

Жұмыстың нәтижесінде отандық күріш сорттарының фитопатогенге төзімділігін арттыру үшін саңырауқұлаққа төзімділіктің бірнеше гендері бар пирамидалық линиялар гендік донор ретінде пайдаланылады.

Қорытынды: Отандық және шетелдік селекциядағы күріш сорттары молекулалық-генетикалық әдіс (молекулярлық маркерлеу) негізінде Magnaporthe oryzae төзімділік гендерінің болуына скринингтен өтті.

Pi-1, Pi-ta, Pi-2, Pi-40, Piz-t и Pi-54 гендерінің донорларымен гибридизация жүргізу және пирикуляриозға төзімді линиялар алу мақсатында ӨББИ коллекциясынан отандық Magnaporthe oryzae төзімділік танытатын күріш сорттары іріктеліп алынды.