ipbbkz@gmail.com
+ 7 (727) 394 75 62
HomeAP 09561672 (руководитель Кохметова А.М.)

AP 09561672 (руководитель Кохметова А.М.)

Краткая информация о проекте

(продолжительность проекта 12 месяцев, 2021 г.)

 

  Наименование проекта: ИРН АРО9561672 «Идентификация источников устойчивости пшеницы к казахстанской популяции и доминирующим расам Pyrenophora tritici-repentis с использованием фитопатологических и молекулярных методов».

  Актуальность. Казахстан играет важную роль в обеспечении региональной и глобальной продовольственной безопасности. Мировое производство зерна в последние годы увеличивается, однако потери пшеницы в мире от болезней составляют 10 % потенциального урожая. Возбудитель пиренофороза Pyrenophora tritici-repentis является одним из наиболее вредоносных болезней листовых пятнистостей пшеницы. Использование генетически устойчивых сортов является наиболее эффективным, экономически и экологически надежным методом контроля болезней, позволяющим снизить или элиминировать применение фунгицидов и свести к минимуму потери урожая от пиренофороза. Потери из-за болезни составляют 10-15%, но в годы эпифитотий могут достигать 50%. Под влиянием факторов среды в природе происходят постоянные изменения расового состава возбудителей болезней. Размещение новых сортов пшеницы с разнообразием по генам устойчивости на территории распространения болезни является эффективным способом защиты растений. Ежегодный анализ структуры популяций позволяет оценить динамику изменчивости и выявить изоляты с новым спектром вирулентности. Расовый состав P. tritici-repentis в Казахстане претерпевает изменения из-за климатических и средовых флуктуаций, а также из-за все более усиливающейся тенденции возделывания одних и тех же сортов на больших территориях и монокультуры в производстве. Хотя это одна из наиболее опасных болезней пшеницы, исследования, направленные изучение реакции сортов пшеницы на доминирующие изоляты казахстанской популяции P. tritici-repentis в нашей стране, не проводились. Имеется ограниченная информация о расовой структуре P. tritici—repentis в РК. Для разработки стратегий управления пиренофорозом в Казахстане, необходимы знания о вариациях в популяции патогена и реакции на патоген возделываемых сортов пшеницы.

 

  Цель проекта: «Идентификация источников устойчивости пшеницы к казахстанской популяции и доминирующим расам Pyrenophora tritici-repentis с использованием фитопатологических и молекулярных методов».

  Ожидаемые результаты. На основе комплексного подхода, включающего фитопатологическую оценку в полевых условиях, изучение проростковой устойчивости к доминирующим в регионе изолятам P. tritici—repentis и молекулярный скрининг, будет оценено текущее состояние устойчивости к пиренофорозу у сортов и перспективных линий озимой пшеницы, возделываемых в этом регионе. Будут выявлены образцы пшеницы, устойчивые к доминирующим изолятам PTR. Будут идентифицированы носители генов, контролирующие чувствительность/устойчивость к распространенному в регионе токсину ToxA с использованием молекулярного маркера Xfcp623, диагностичечского для гена Tsn1. Таким образом, будет идентифицирована устойчивая к PTR гермоплазма пшеницы с полевой устойчивостью, к превалирующим расам PTR и к токсину Ptr ToxA.

  Достигнутые результаты. Сформирована коллекция, состоящая из 186 моноспоровых изолятов P. tritici-repentis, выделенных из гербарного материала. В Алматинской области идентифицировано семь рас (расы 1, 3, 4, 5, 6, 7 и 8), а в Костанайской области две расы (раса 4 и 7), которые использованы для скрининга гермоплазмы на проростковую устойчивость. Выявлено 23 образца пшеницы с высокой устойчивостью к расе 1 и к селективному токсину Ptr ToxA. Большинство генотипов (95%) было устойчиво к расе 5 и к HST Ptr ToxB. В результате исследований отобрано 15 генотипов пшеницы, устойчивых одновременно к 2-м расам (раса 1 и 5) и 2-м хозяин-специфичным токсинам (Ptr ToxA и Ptr ToxB). На основе молекулярного скрининга идентифицировано 59 генотипов с рецессивным геном tsn1, сцепленным с устойчивостью к расе 1 и токсину Ptr ToxA и 72 генотипа с рецессивным геном tsc2, сцепленным с нечувствительностью к расе 5 и токсину Ptr ToxВ.  На основе комплексной оценки сформирована коллекция из 33 образцов, включающая 26 казахстанских и 7 российских образцов, которые проявили возрастную устойчивость, а также были устойчивы к расе 1 и 5, и к двум токсинам (Ptr ToxA и Ptr ToxB). Опубликована 1 статья в сборнике международной конференции, 1 статья подана в зарубежный журнал, индексируемый в БД WOS – «Phytopathologia Mediterranea» (IF 2.02, квартиль Q2, процентиль 65).

 

  Публикации

  Статьи в изданиях, входящих в базу данных Web of Science Core Collection

  1. Keishilov Zh., Kokhmetova A., Kumarbayeva M., Kovalenko N., Atishova M., Aitymbetova K. Characterization of Pyrenophora tritici-repentis (tan spot of wheat) Races in Kazakhstan. Phytopathologia Mediterranea, 2021 (статья подана в журнал), БД Web of Science; Q2, IF 2.02, процентиль 65.

  Статьи в журналах, сборниках, в т.ч. трудов конференций

  1. Кумарбаева М.Т., Кохметова А.М. Генетико-селекционное изучение образцов пшеницы казахстанской коллекции на устойчивости к пиренофорозу Pyrenorhora tritici-repentis // Международный симпозиум «Проблемы и перспективы участия ученых женщин в научно-инновационном развитии сельского хозяйства» – 2021. – C. 109-111.

 

  Научный руководитель проекта:

  Кохметова Алма Мырзабековна, д.б.н. (генетика), профессор, член-корреспондент НАН РК, заведующая лабораторией генетики и селекции ИББР, Национальный координатор Европейской Биотехнологической Ассоциации (EBTNA) по Казахстану. Опыт работы связан с изучением устойчивости к болезням с использованием технологии «Marker Assisted Selection» (MAS) и ассоциациативного картирования для повышения эффективности селекции на устойчивость к болезням. С 2015г. была руководителем и исполнителем 6 проектов, финансированных МОН и МСХ РК. Под ее руководством защищены 1 кандидатская, 4 PhD-докторские, 12 магистерских диссертаций, выполняется 1 PhD-диссертация. Индекс Хирша 7 (https://apps.webofknowledge.com/CitationReport.do?product=UA&search_mode=CitationReport&SID=E3DXTybnUxKUdPwFTe1&page=1&cr_pqid=1&viewType=summary). Имеет 300 публикаций, в т.ч. индексируемых БД WOS и Scopus. WOS-ID: M-6618-2015; Scopus-ID: 36010765900; ORCHID-ID:0002-0186-7832.

  Члены исследовательской группы:

  Кумарбаева М.Т., образование высшее, магистр сельскохозяйственных наук, PhD докторант КазНАУ, младший научный сотрудник лаборатории генетики и селекции ИББР. Индекс Хирша 2. Опубликовала 16 работ, в т.ч. 3 в WOS и Scopus. Опыт работы: исполнитель ГФ-проекта, проводила фитопатологическую оценку перспективных линий пшеницы. Роль в проекте: фенотипирование образцов пшеницы по устойчивости к патотипам бурой ржавчины. Scopus-ID: 57213619570; ORCHID-ID: 0000-0002-5588-6772.

  Кеишилов Ж.С., образование высшее, магистр сельскохозяйственных наук, младший научный сотрудник лаборатории генетики и селекции. Индекс Хирша 1. Опыт работы: был участником 6 ГФ-проектов, опубликовал 22 работы. Роль в проекте: мониторинг патогена в регионах Казахстана, полевая оценка устойчивости к бурой ржавчине. Scopus-ID: 57221382183; ORCHID-ID: 0000-0003-2126-6951.

  Жанузак Д.К., образование высшее, магистр технических наук, младший научный сотрудник лаборатории генетики и селекции ИББР. Индекс Хирша 1. Владеет фитопатологическими и молекулярными методами. Роль в проекте: полевая оценка устойчивости к бурой ржавчине. Scopus-ID: 57226127734; ORCHID-ID: 0000-0002-2252-0870.

  Малышева А., бакалавр, магистрант КазНУ им. Аль-Фараби, лаборант лаборатории генетики и селекции ИББР. Индекс Хирша 1. Владеет фитопатологическими и молекулярными методами. Роль в проекте: полевая оценка и молекулярный скрининг устойчивости к бурой ржавчине. Scopus-ID: 57226102193; ORCHID-ID: 0000-0002-9840-9570.

  Список публикаций и патентов исполнителей проекта за период 2015-2021 г.г.

  1. Kokhmetova A., Madenova A., Kampitova G., Urazaliev R., Yessimbekova M., Morgounov A., Purnhauser L. 2016. Identification of leaf rust resistance genes in wheat cultivars produced in Kazakhstan//Cereal Research Communications.44(2):240–250.DOI:10.1556/0806.43.2015.056. If 0.708. WOS
  2. Kokhmetova A., Sehgal D., Ali S., Atishova M., Kumarbayeva M., Leonova I., Dreisigacker S. 2021. Genome-Wide Association Study of tan spot resistance in a hexaploid wheat collection from Kazakhstan. Front. Genet. 11:581214. DOI: 10.3389/fgene.2020.581214. IF 3.26. WOS Q2.
  3. A. Kokhmetova, O.Kremneva, G.Volkova, M.Atishova, Z.Sapakhova. 2017. Еvaluation of wheat cultivars growing in Kazakhstan and Russia for resistance to tan spot//Journal of Plant Pathology.99(1):161-167. DOI:10.4454/jpp.v99i1.3812.If 1.041. WOS, 2017г. Q3
  4. Morgounov A., Akin B., Demir L.Ã., Keser M., Kokhmetova A., Martynov S., Orhan Å., Ozdemir F., Ãzseven Ä., Sapakhova Z., Yessimbekova M. 2015.Yield gain in leaf rust resistant and susceptible winter wheat varieties due to fungicide application//Crop and Pasture Science.66(7):649-659.DOI:10.1071/CP14158. If 1.601. WOS Q2
  5. 5. Kokhmetova A., Sharma,R., Rsaliyev,S., Galymbek,K., Baymagambetova,K., Ziyaev,Z., Morgounov,A. 2018. Evaluation of Central Asian wheat germplasm for stripe rust resistance//Plant Genetic Resources.16(2):178-184.Doi:10.1017/S1479262117000132. IF 0.792. WOS. Q4.
  6. Кохметова А., Али С., Сапахова З., Атишова М.2018. Идентификация генотипов­носителей устойчивости к токсинам пиренофороза Ptr ToxA и Ptr ToxB Pyrenophora tritici-repentis в коллекции мягкой пшеницы//Вавиловский журнал генетики и селекции.
    22(8):978­-986. DOI:10.18699/VJ18.440. Scopus, SJR 0.15, Q4, 31-й процентиль.
  7. A. Kokhmetova, Atishova M., Kumarbayeva M., Leonova I.2019. Phytopathological screening and molecular marker analysis of wheat germplasm from Kazakhstan and CIMMYT for resistance to tan spot//Вавиловский журнал генетики и селекции.23(7):879-886. DOI:10.18699/VJ19.562. Scopus SJR 0.15, Q4, 31-й процентиль.
  8. Кохметова А.М., Коваленко Н.М., Кумарбаева М.Т. 2020. Структура популяции Pyrenophora tritici—repentis в Республике Казахстан и идентификация устойчивой к пиренофорозу гермоплазмы пшеницы. Вавиловский журнал генетики и селекции. 2020;24(7):722-729. DOI 10.18699/VJ20.666, SJR 0.15,Q4,31-й процентиль.
  9. Galymbek K., Kokhmetova A.M., Akan K., Madenova A.K., Atishova M.N.2017. Identification of germplasm of wheat on leaf rust (Puccinia recondita Rob.)//Ecology, Environment and Conservation.23(2):1211-1218. Scopus Q4,SJR 0.14.
  10. Madenova A.K., Kokhmetova A.M., Atishova M.N., Galymbek K., Yernazarova G.I.2019. Identification of carriers of resistance to common bunt (Tilletia caries) of winter wheat, Research on Crops.20(4):782-790.DOI:10.31830/2348-7542.2019.115. Scopus Q3, SJR 0.
  11. Madenova A.K., Kokhmetova A.M., Atishova M.N., Galymbek K., Keishilov Z.S. 2019.Molecular screening for resistance to common bunt (Tilletia caries) of wheat//Journal of Biotechnology. 305S:185. IF 2,667. Proc.‘European Biotechnology Congress 2019,Valencia,Spain,2019.
  12. Kokhmetova A., Atishova M.N. Identification wheat genotypes resistant to to tan spot Pyrenophora tritici-repentis//Bulletin of the NAS Republic of Kazakhstan.2:29-35.Doi:32014/2020.2518-1467.38
  13. Kokhmetova A., Atishova M.N., Galymbek K.2020.Identification of wheat germplasm resistant to leaf, stripe and stem rust using molecular markers//Bulletin of the NAS Republic of Kazakhstan.2:45-52.DOI:32014/2020.2518-1467.40.
  14. Keishilov Zh., Kokhmetova A., Kumarbayeva M., Kovalenko N., Atishova M., Aitymbetova K. Characterization of Pyrenophora tritici-repentis (tan spot of wheat) Races in Phytopathologia Mediterranea, 2021 (статья подана в журнал), БД Web of Science; Q2, IF 2.02, процентиль 65.
  15. Кумарбаева М.Т., Кохметова А.М. Генетико-селекционное изучение образцов пшеницы казахстанской коллекции на устойчивости к пиренофорозу Pyrenorhora tritici-repentis // Международный симпозиум «Проблемы и перспективы участия ученых женщин в научно-инновационном развитии сельского хозяйства» – 2021. – C. 109-111.

 

  Монографии, методические рекомендации:

  1. Кохметова А.М. Генетические аспекты адаптивности пшеницы. Алматы,2005г.-225с.
  2. Рсалиев Ш., Кохметова А.М., Седловский А., Рсалиев А., Тилеубаева Ж.С., Тюпина Л.Н., Есенбекова Г.Т., Атишова М.Н., Агабаева А.Ч. Каталог сортов и образцов пшеницы с генами устойчивости к листовой ржавчине: методические рекомендации // Методические рекомендации. – Алматы. – 100 с.
  3. 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. Алматы, 2015 – 32с.
  4. Кохметова А.М. Идентификация источников устойчивости пшеницы к пиренофорозу. — Алматы. Жебе-дизайн. 2021. – 238 с.

  Патенты, авторские свидетельства руководителя проекта:

Имеется 4 авторских свидетельств и 4 патента на новые сорта пшеницы (Раминал, 2008г.; Алихан, 2014г.; Казахстан-75, 2016г.; Степная-53, 2016г.), сертификаты на объекты интеллектуальной собственности (программы «Генотип-среда» и «Генетический анализ»).