Жоба туралы қысқаша ақпарат
Жобаның атауы: ЖТН АР22785823 «Triticum aestivum L. жұмсақ бидай коллекциясындағы «тамырға өну» белгісімен байланысты ДНҚ-маркерлері мен гендерін анықтау».
Өнімділіктің салыстырмалы түрде төмен деңгейіне қарамастан, Қазақстанда өсірілген жұмсақ бидай дәнінің жоғары сапасының арқасында әлемдік нарықта жоғары бағалануда. Алайда, елдегі фермерлер көбінесе егін жинау кезінде жауын-шашынның көп түсуіне байланысты масақтағы астықтың өнуі немесе егін жинау алдындағы өну проблемасына тап болады. Нәтижесінде, өскен астықтың дән сапасы төмен көрсеткіштер көрсетіп, ұн өңдеуге жарамсыз болады. Ылғалдылықтың жоғарылауы дәндегі көгерудің дамуына және ондағы токсиндердің жиналуына ықпал етуі мүмкін. Тамырға өну (ТӨ) проблемасы биотикалық және абиотикалық факторлардың әсерінен басқа өнімділіктің төмендеуінің себептерінің бірі болып табылады. Сонымен қатар, ТӨ тұқымдарды келесі отырғызу маусымында пайдалануға жарамсыз етеді, бұл елдің азық-түлік қауіпсіздігіне теріс әсерін тигізеді. ТӨ Канада, Еуропа елдері, Австралия, Қытай, АҚШ, Жапония сияқты барлық жетекші астық егетін аймақтарда кең таралған. ТӨ бірқатар әртүрлі гендермен басқарылатын күрделі сандық қасиет. Сандық белгі локустарын (СБЛ) анықтау үшін әртүрлі әдістемелер қолданылады: екі ата-аналық карталанатын популяцияларды және әртүрлі шығу тегі бар коллекцияларды зерттеу кезінде ассоциацияларды толық геномдық талдау (АТГТ) әдістемесі. Қазіргі уақытта жұмсақ бидай зерттеулерінде әлемнің әртүрлі аймақтарында ТӨ төзімділігімен байланысты көптеген СБЛ анықталды.
Жобаның мақсаты: Ассоциацияларды толық геномдық талдау әдістемесін қолдану негізінде жұмсақ бидайдағы (Triticum aestivum L.) «тамырға өну» белгісімен байланысты гендер мен ДНҚ-маркерлерін анықтау.
Күтілетін нәтижелер:
- Жұмсақ бидай коллекциясының фенотиптік өзгергіштік деңгейі ТӨ, өнімділік компоненттері және бейімделгіштік белгілері бойынша бағаланады. Ұзақ тұқымдық тыныштықтағы жұмсақ бидай коллекциясының үлгілері анықталады.
- Зертханалық жағдайда ТӨ негізінде жұмсақ бидай коллекциясының фенотиптік өзгергіштік деңгейі бағаланды. Талдау нәтижелері ТӨ белгісінің АТГТ үшін пайдаланылады.
- ТӨ белгісімен байланысты белгілі спецификалық гендерді қолдана отырып, жұмсақ бидай коллекциясының генетикалық алуантүрлілігі бағаланады.
- Әртүрлі географиялық шығу тегі мен АТГТ бар жұмсақ бидай коллекциясының фенотиптеу және генотиптеу нәтижелерін пайдалану негізінде ТӨ төзімділікке жауап беретін жұмсақ бидайдың жаңа гендері мен ДНҚ-маркерлері анықталады.
- Жұмсақ бидайдағы ТӨ төзімділігімен байланысты KASP-маркерлерінің жиынтығы жасалды. Жергілікті жұмсақ бидай сорттары мен линиялары коллекциясын KASP-генотиптеу негізінде ТӨ төзімділігімен байланысты гендерді анықтау нәтижелері расталады.
Жобаның ғылыми жетекшісі:
Амалова Акерке Ыкласкызы PhD (биология), ҚР Білім және ғылым министрлігі Өсімдіктер биологиясы және биотехнологиясы институты (ӨББИ) молекулярлық генетика зертханасының аға ғылыми қызметкері. Молекулярлық генетикасы және дән дақылар селекциясы саласында 7 жылдық тәжірибесі бар. Амалова А.Ы. 22-ден астам ғылыми мақалалардың, оның ішінде Web of Science (H-index 4; ResearcherID: AAO-1156-2020) және Scopus (H-index 3; Scopus ID:57213623570) дерекқорлар жүйесіне енгізілген жетекші ғылыми басылымдардағы 7 мақаланың бірлескен авторы. Жұмсақ бидай сортының Патент (пайдалы модель) авторларының бірі
Зерттеу тобының мүшелері:
Ш.С. Альмерекова, PhD, жетекші ғылыми қызметкер, 11 жылдық тәжірибесі бар, 35-тен астам ғылыми мақалалардың, оның ішінде Web of Science (ResearcherID: AAO-1157-2020) және Scopus (H-index – 7, Scopus ID: 57196952712-) бар рецензияланған басылымдардағы 18 мақаланың бірлескен авторы оның ішінде 7 мақала тақырыпқа арналған. Монографияның, оқулықтың, әдістемелік нұсқаулардың, пайдалы модельдің бірлескен авторы. Арпа сортының бірлескен авторы. Германияда, Испанияда, Венгрияда ғылыми орталықтарда тағылымдамадан өтті.
Ю.А. Гениевская, PhD, ғылыми қызметкері, 7 жылдық тәжірибесі бар, 22 мақаланың (17 рецензияланған журналдарда, WoS (ResearcherID: AAF-2410-2019) және Scopus (H-index 7, Scopus ID: 57196939730) бірлескен авторы, оның 12 тақырыбы монографияның, әдістемелік нұсқаулардың, арпа сортының бірлескен авторы. Оксфорд университетінде (2019) және Джон Иннес орталығында (2022) (Ұлыбритания) тағылымдамадан өтті.
А.Е. Кремпа, магистр, кіші ғылыми қызметкер, 4 жыл тәжірибесі бар, 7 мақаланың бірлескен авторы, оның 4-і рецензияланған журналдарда, WoS (ResearcherID: CBM-3140-2022), (H-index 1, Scopus ID: 57969501500). Сібір ғылыми-зерттеу және жобалау-технологиялық институтында (Ресей) білім алған
А.М. Бураходжа, магистр, лаборант, 3 жыл еңбек өтілі бар. 2 мақаланың бірлескен авторы, оның 1-і WoS/Scopus дерекқорындағы рецензияланған журналда.
Н.Ж. Мұратбек, бакалавр, лаборант.
2018-2023 жылдардағы жоба орындаушыларының жарияланымдары мен патенттерінің тізімі:
- Amalova A., Yessimbekova M., Ortaev A., Rsaliyev S., Griffiths S., Burakhoja A., Turuspekov Y., Abugalieva, S. (2023) Association mapping of quantitative trait loci for agronomic traits in a winter wheat collection grown in Kazakhstan // Agronomy (IF= 3.7, Q1 y; SJR= 0.663, percentile: 79). Vol. 13. P. 2054. DOI:10.3390/agronomy13082054
- Amalova A., Yermekbayev K., Griffiths S., Winfield M.O., Morgounov A., Abugalieva S., Turuspekov Y. (2023) Population structure of modern winter wheat accessions from Central Asia // Plants (IF= 3.7, Q1; SJR= 0.663, percentile: 83). Vol.; 12(12). 2233. DOI:10.3390/plants12122233
- Amalova, A., Abugalieva S, Babkenov A., Babkenova S., Turuspekov Y. (2021). Genome-wide association study of yield components in spring wheat collection harvested under two water regimes in Northern Kazakhstan. PeerJ (IF= 2.7, Q2; SJR= 0.695, percentile: 83-) 9:e11857. DOI:10.7717/peerj.11857.
- Amalova A., Yermekbayev K., Griffiths , Abugalieva S., Babkenov A., Fedorenko E., Abugalieva A., Turuspekov Y. Identification of quantitative trait loci of agronomic traits in bread wheat using a Pamyati Azieva × Paragon mapping population harvested in three regions of Kazakhstan // PeerJ (IF= 2.7, Q2; SJR= 0,695, percentile: 83). – 2022. – Vol. 10. – P. e14324 DOI:10.7717/peerj.14324
- Amalova A., Abugalieva S., Chudinov V., Sereda G., Tokhetova L., Abdikhalyk A., Turuspekov Y. QTL mapping of agronomic traits in common wheat using the UK Avalon × Cadenza reference mapping population grown in Kazakhstan // PeerJ (IF= 2.7, Q2; SJR= 0.695, percentile: 83). – 2021 – Vol 9. – P. e10733. DOI: 10.7717/peerj.10733
- Amalova A.Y., Yessimbekova M.A., Ortaev A.K., Baimagambetova M.M., Burakhoja A.M., Abugalieva S.I., Turuspekov Y.K. Phenotypic variation of winter wheat collection from Central Asia harvested in Kazakhstan // Вестник КазНУ.Серия биологическая. – 2023. – № 3 (96). – P.82-90 https://doi.org/10.26577/eb.2023.v96.i3.06
- Amalova A.Y., Genievskaya, Y., Abugalieva, S., Chudinov, V., & Turuspekov, Y. Validation of marker-trait associations in six-rowed barley lines bred in Kazakhstan // Eurasian Journal of Applied Biotechnology. – 2022. – № 4. – P. 40-48.
- Amalova A.Y., Turuspekov Y.K. Agronomic performance of common wheat nested association mapping (NAM) population in Kazakhstan // Eurasian Journal of Ecology (Вестник КазНУ, Серия экологическая). – 2021. – Vol. 67 (2). – P. 58-67. https://doi.org/10.26577/EJE.2021.v67.i2.06
- Yermekbayev K., Griffiths S., Chhetry M., Leverington-Waite, M., Orford, S., Amalova, A., Abugalieva S., Turuspekov Y. (2020). Construction of a Genetic Map of RILs Derived from Wheat ( aestivum L.) Varieties Pamyati Azieva × Paragon Using High-Throughput SNP Genotyping Platform KASP-Kompetitive Allele Specific PCR // Russian Journal of Genetics (IF=0.6, квартиль-Q4, SJR=0.180, процентиль-7) 56(9):1090-1098. DOI: 10.1134/S102279542009015X.
- Genievskaya Y., Fedorenko Y., Sarbayev A., Amalova A., Abugalieva S., Griffiths S., Turuspekov Y. Identification of QTLs for resistance to leaf and stem rusts in bread wheat (Triticum aestivum) using a mapping population of «Pamyati Azieva×Paragon» // Вавиловский журнал генетики и селекции (Percentile -46, SJR=0.223). – 2019. – Vol. 23(7). – P. 887-895 DOI 10.18699/VJ19.563
- Amalova A., Yermekbayev K., Griffiths S., Abugalieva S., Turuspekov Y. Phenotypic variation of common wheat mapping population Pamyati Azieva x Paragon in south-east of Kazakhstan // International Journal of Biology and Chemistry. IJBCH-D-19-00008. – 2019. – Vol. 12, N.1. – P. 11-17. https://doi.org/10.26577/ijbch-2019-i1-3
- Genievskaya Y.A., Amalova A.Y., Ydyrys A.A., Sarbayev A.T., Griffith S., Abugalieva S.I., Turuspekov Y.K. Resistance of common wheat (Triticum aestivum) mapping population Pamyati Azieva × Paragon to leaf and stem rusts in conditions of South-East Kazakhstan // Eurasian Journal of Ecology (Вестник КазНУ, Серия экологическая). 2019. — №4(61). – P. 14-23. https://doi.org/10.26577/EJE.2019.v61.i4.02
- Almerekova S., Sariev B., Abugalieva A., Chudinov V., Sereda G., Tokhetova L., Ortaev A., Tsygankov V., Blake T., Chao S., Genievskaya Y., Abugalieva S., Turuspekov Y. (2019). Association mapping for agronomic traits in six-rowed spring barley from the USA harvested in Kazakhstan, PLoS ONE (IF=3.7 Q2; SJR=0.885, 87). 14(8):e0221064. DOI: 10.1371/journal.pone.0221064.
- Genievskaya Y, Turuspekov Y, Rsaliyev A, Abugalieva S. (2020). Genome-wide association mapping for resistance to leaf, stem, and yellow rusts of common wheat under field conditions of South Kazakhstan // PeerJ (IF= 2.7, Q2; SJR= 0.695, percentile: 83) 8:e9820. DOI: 10.7717/peerj.9820.
- Genievskaya Y., Almerekova S., Sariev B., Chudinov V., Tokhetova L., Sereda G., Ortaev A., Tsygankov V., Blake T., Chao S., Sato K., Abugalieva S., Turuspekov Y. (2018). Marker-trait associations in two-rowed spring barley accessions from Kazakhstan and the USA. PLoS ONE (IF=3.7 Q2; SJR=0.885, 87) 3(10): e0205421. DOI: 10.1371/journal.pone.0205421.
- Shuliko, N. N., Khamova, O. F., Timokhin, A. Y. Y., Boiko, V. S., Tukmacheva, E. V., & Krempa, A. (2022). Influence of long-term intensive use of irrigated meadow-chernozem soil on the biological activity and productivity of the arable layer. Scientific Reports (IF= 4.9, Q2; SJR= 0.973, percentile: 92), 12(1), 14672.)
- Genievskaya, Y., Zatybekov, A., Abugalieva, S., & Turuspekov, Y. (2023). Identification of Quantitative Trait Loci Associated with Powdery Mildew Resistance in Spring Barley under Conditions of Southeastern Kazakhstan // Plants (IF= 3.7, Q1; SJR= 0.663, percentile: 83). 12(12), 2375. DOI: 3390/plants12122375
- Zatybekov, A. Genievskaya Y, Rsaliyev A, Turuspekov Y, Abugalieva S. (2022). Identification of quantitative trait loci for leaf rust and stem rust seedling resistance in bread wheat using a genome-wide association study // Plants (IF= 3.7, Q1; SJR= 0.663, percentile: 83) 11(1):74. DOI: 10.3390/plants11010074.
2024 жылдағы нәтижелер:
- Қазақстанның екі облысында – солтүстігінде (Қостанай облысы) және оңтүстік-шығысында (Алматы облысы) өсірілген жұмсақ бидай коллекциясының фенологиялық және фенотиптік өзгергіштігіне баға берілді. Бейімделудің ерекшеліктері, өнімділіктің құрамдас бөліктері және «тамырда өну» (ТӨ) белгісінің көрінісі зерттелді. Жеті үлгі зертханалық тәжірибелерде ТӨ-ға төзімділігін көрсетті.
- Жұмсақ бидай коллекциясының генетикалық әртүрлілігін бағалау үшін 90 қосылудан ДНҚ бөлініп алынды және дәннің түсі, тұқымның тыныштығы және ТӨ төзімділігімен байланысты арнайы гендер үшін генотиптеу басталды. Бұдан басқа, ДНҚ банкі ТӨ төзімділігімен байланысты KASP маркерлерін одан әрі генотиптеу және сынау үшін нан бидайының жергілікті сорттары мен линияларының коллекциясынан 20 үлгімен толықтырылды.
- Ассоциацияларды толық геномдық талдау нәтижесінде Алматы облысы жағдайында зерттелетін белгілер үшін 98 сандық белгілер локустары (СБЛ) және Қостанай облысы жағдайында 75 СБЛ анықталды .