AP 19677444 (жетекшісі Әнуарбек Ш.Н.)

Жоба туралы қысқаша ақпарат

(2023-2025 ж.ж.)

 

Жобаның атауы: ЖТН 19677444  «Толық геномдық ассоциацияларды талдауды қолдану негізінде ноқат тұқымының (Cicer arietinum L.) өнімділігі мен сапасының сандық белгілерінің локустарын анықтау».

 

Өзектілігі. Ноқат (Cicer arietinum L.) – тағамдық өсімдік ақуызының жоғары құрамына, гипоаллергенділігіне және үйлесімді аминқышқылдық құрамына байланысты азық-түлік қауіпсіздігі мен жемшөп өндірісін қамтамасыз ететін маңызды дақыл болып табылады. Генетика мен селекцияның өзекті міндеті – ассоциацияларды толық геномдық талдау (АТГТ) әдістемесін қолдану арқылы ДНҚ-маркерлері мен селекциялық-құнды белгілер арасындағы ассоциацияларды анықтау. Бұл жобаның өзектілігі Қазақстанның оңтүстік-шығысы жағдайында әлемдік коллекцияны 4972803 SNP-маркерлеріне (Illumina HiSeq2500) толық геномдық секвенирлеу және 238 ноқат үлгісін фенотиптеу деректерін пайдалана отырып, ноқаттың өнімділігі мен сапасына байланысты сандық белгі локустарына іздеу жүргізіледі. Нәтижесінде ноқат өнімділігі мен дән сапа белгілері бойынша KASP (kompetitive allele specific PCR, немесе бәсекелес аллель-спецификалық полимеразды тізбекті реакция) ақпараттық маркерлер жиынтығы әзірленеді. Қазақстанда селекциялық зерттеулерді күшейту үшін жоғары өнімді және жоғары сапалы ноқат линиялары іріктеледі. Сондай-ақ микросателлиттік маркерлерді пайдалана отырып, қазақстандық үлгілерді қоса алғанда, ноқаттың әлемдік коллекциясының генетикалық алуантүрлілігі бағаланады.

 

Жобаның мақсаты: Дүниежүзілік ноқат коллекциясын зерттеу және ассоциацияларды толық геномдық талдау әдістемесін қолдану негізінде өнімділік пен дән сапасын анықтайтын сандық белгі локустарын іздеуді жүзеге асыру.

Күтілетін нәтижелер:

  1. Ноқаттың дүниежүзілік коллекциясы Қазақстанның оңтүстік-шығысында шаруашылық-құнды белгілері бойынша зерттеледі. Коллекция үлгілерінің морфологиялық белгілері мен өнімділік компоненттерінің кешені бойынша сипаттамалар беріледі;
  2. Микросателлитті ДНҚ-маркерлерінің көмегімен ноқат коллекциясының генетикалық алуантүрлілігі бағаланады. Шаруашылық-құнды белгілерімен байланысты ақпаратты ДНҚ-маркерлері анықталады;
  3. Ноқат коллекциясы дәнінің биохимиялық құрамына баға беріледі. Ақуыз және аминқышқылдарының құрамы бойынша ноқат коллекциясының өзгергіштік деңгейі зерттеледі;
  4. Ассоциацияларды толық геномдық талдау әдістемесі негізінде ДНҚ-маркерлері мен ноқат өнімділігі мен дән сапасының белгілері арасындағы ассоциациялар анықталады;
  5. Өнімділік пен дән сапасы белгілері негізінде ақпараттық KASP-маркерлері әзірленеді. Жергілікті коммерциялық сорттар мен перспективті ноқат линиялары әзірленген KASP-маркерлерінің көмегімен генотиптеледі;
  6. Алдыңғы ұрпақтың жергілікті гибридті линияларын зерттеу негізінде ақпараттық KASP-маркерлерінің тиімділігін валидациялау жүзеге асырылады. Қазақстанның селекциясын қарқындату үшін перспективті ноқат линиялары бөлінеді.

 

Жобаның ғылыми жетекшісі:

Әнуарбек Шынар Нұрланқызы, PhD, ӨББИ молекулалық генетика зертханасының ғылыми қызметкері, жоба тақырыбы бойынша 11 жылдық жұмыс тәжірибесі бар, Н index – 4,  https://www.scopus.com/authid/detail.uri?authorId=57192177334.

Зерттеу тобының мүшелері:

Туруспеков Ерлан Кенесбекович, биология ғылымдарының кандидаты, профессор, молекулалық генетика зертханасының меңгерушісі. H-index 16, https://www.scopus.com/authid/detail.uri?authorId=57197860996

Абугалиева Сауле Изтелеуовна, бас ғылыми қызметкер, биология ғылымдарының докторы, профессор. Н-index 12, https://www.scopus.com/authid/detail.uri?authorId=6507029042).

Затыбеков Алибек Камзабекович, PhD, ӨББИ молекулалық генетика зертханасының жетекші ғылыми қызметкері, H-index – 4,  https://www2.scopus.com/hirsch/author.uri?accessor=authorProfile&auidList=57196942983),

Байтаракова Куралай Жумановна, магистр, Қазақ ұлттық аграрлық университетінің (ҚазҰАУ) 1-курс докторанты, ҚазЕжӨШҒЗИ дәнді бұршақ дақылдар бөлімінің аға ғылыми қызметкері.

 

2018-2022 жылдардағы жоба орындаушыларының жарияланымдары мен патенттерінің тізімі:

  1. KZ №3137 А01Н 1/04 (2006.01) пайдалы модель потенті. Мемлекеттік тізілім 24.09.2018 жылғы №36 бюллетень. Затыбеков А.К., Әнуарбек Ш.Н., Абугалиева С.И., Досжанова Б.Н., Туруспеков Е.К. KASP технологиясын қолдана отырып, селекциялық-құнды соя линияларын анықтау әдісі https://gosreestr.kazpatent.kz/Utilitymodel/Details?docNumber=283866.
  2. Genievskaya Y., Pecchioni N., Laidò G., Anuarbek S., Rsaliyev A.,Chudinov, V.; Zatybekov A., Turuspekov Y., Abugalieva S., Genome‐Wide Association Study of Leaf Rust and Stem Rust Seedling and Adult Resistances in Tetraploid Wheat Accessions Harvested in Kazakhstan. Plants (IF=4.658, Q1-Plant Sciences; SJR=0.765, процентиль 71 – Plant Sciences) 2022, 11, 1904. https://doi.org/10.3390/plants11151904. (https://www.scopus.com/record/display.uri?eid=2-s2.0-85136983036&origin=resultslist&sort=plf-f).
  3. Anuarbek S., Abugalieva S., Pecchioni N., Laidò G., Maccaferri M., Tuberosa R., Turuspekov Y. (2020). Quantitative trait loci for agronomic traits in tetraploid wheat for enhancing grain yield in Kazakhstan environments. PLOS ONE (IF=3.752, Q2- Multidisciplinary Sciences; SJR=0.852, процентиль 87 – Multidisciplinary), 15(6), e0234863. doi:10.1371/journal.pone.0234863. (https://www.scopus.com/record/display.uri?eid=2-s2.0-85087025039&origin=resultslist&sort=plf-f).
  4. Zatybekov A., Anuarbek S., Abugalieva S., Turuspekov Y. Phenotypic and genetic variability of a tetraploid wheat collection grown in Kazakhstan. Vavilovskii Zhurnal Genetiki i Selektsii = Vavilov Journal of Genetics and Breeding. (Q3 – Agricultural and Biological Sciences; SJR=0.188, процентиль 42 – General Agricultural and Biological Sciences). 2020;24(6):605-612. DOI 10.18699/VJ20.654
  5. Anuarbek S., Abugalieva S., Turuspekov Y. Validation of bread wheat KASP markers in durum lines in Kazakhstan. Proceedings of the Latvian Academy of Sciences, Section B: Natural, Exact, and Applied Sciences (SJR=0.143, процентиль 29-Multidisciplinary). 2019. 73(5): P.462-465. DOI: 10.2478/prolas-2019-0071. (https://www.scopus.com/record/display.uri?eid=2-s2.0-85079387457&origin=resultslist&sort=plf-f).
  6. Патент на полезную модель KZ №5061 C12Q 1/6806. ГосРеестр бюллетень №40 от 09.10.2020. Туруспеков Е.К., Абугалиева С.И., Әнуарбек Ш. Способ идентификации селекционно-ценных линий твердой пшеницы ( durum Desf.) с использованием молекулярных маркеров по технологии KASP. https://gosreestr.kazpatent.kz/Utilitymodel/Details?docNumber=323771.
  7. Zatybekov A., Abugalieva S., Didorenko S., Rsaliyev A., Turuspekov Y. (2018). GWAS of a soybean breeding collection from South East and South Kazakhstan for resistance to fungal diseases. Vavilovskii Zhurnal Genetiki i Selektsii. (Q3 – Agricultural and Biological Sciences; SJR=0.188, процентиль 42 – General Agricultural and Biological Sciences). 22(5):536-543. DOI: https://doi.org/10.18699/VJ18.392. (https://www.scopus.com/record/display.uri?eid=2-s2.0-85052138239&origin=resultslist&sort=plf-f).
  8. Zatybekov A., Turuspekov Y., Doszhanova B., Didorenko S., Abugalieva S. Effect of Population Size on Genome-Wide Association Study of Agronomic Traits in Soybean // Proceedings of the Latvian Academy of Sciences, Section B: Natural, Exact, and Applied Sciences, (SJR=0.143, процентиль 29-Multidisciplinary), 2020, 74(4), P. 244–251. DOI: https://doi.org/10.2478/prolas-2020-0039. (https://www.scopus.com/record/display.uri?eid=2-s2.0-85112056144&origin=resultslist&sort=plf-f).
  9. Байтаракова К.Ж., Кудайбергенов М.С., Кененбаев С.Б. Продуктивность и качество зерна нута на завершающем этапе селекции // Ізденістер, нәтижелер-Исследования, результаты, №4 (88) 2020. – С.199-204
  10. Патент на селекционное достижение KZ №943. ГосРеестр бюллетень №53 от 31.12.2020. Байтаракова К.Ж., Бегжанов Ж.Н., Кудайбергенов М.С., Альдешова М.К. Сорт нута «Нұрлы-80». Авторское свидетельство №598 от 13 марта  2017 г. (https://gosreestr.kazpatent.kz/SelectionAchievement/Details?docNumber=291390).
  11. Патент на селекционное достижение KZ №943. ГосРеестр бюллетень №53 от 31.12.2020. Булатова К.М., Мазкират Ш., Оразалиев Н.Н., Кудайбергенов М.С., Байтаракова К.Ж. Сорт нута «Мирас 07». (https://gosreestr.kazpatent.kz/SelectionAchievement/Details?docNumber=282272).
  12. Zatybekov A., Genievskaya Y.; Rsaliyev A., Maulenbay A., Yskakova G., Savin T., Turuspekov Y., Abugalieva S. Identification of Quantitative Trait Loci for Leaf Rust and Stem Rust Seedling Resistance in Bread Wheat Using a Genome-Wide Association Study. Plants (IF=4.658, Q1- Plant Sciences; SJR=0.765, процентиль 71 – Plant Sciences) 2022, 11, 74. https://doi.org/10.3390/plants11010074. (https://www.scopus.com/record/display.uri?eid=2-s2.0-85121687724&origin=resultslist&sort=plf-f).

2023 жылда қол жеткізілген нәтижелер:

Алматы облысы бойынша дүниежүзілік ноқат коллекциясының 238 үлгісін далалық сынақтан өткізу нәтижесінде зерттелетін үлгілердің вегетациялық кезеңдері мен өнімділік компоненттеріне салыстырмалы баға берілді. Бір өсімдіктегі тұқымның салмағы (8 үлгі) және 1000 тұқымның салмағы (4 үлгі) бойынша ең жоғары көрсеткіштері бар үлгілер анықталды. Ноқат коллекциясының үлгілерінен ДНҚ бөлу және тазартуды оңтайландыру үш реттік қайталанымда жүргізілді. SSR-маркерлерді пайдалана отырып, зерттелетін коллекцияға скрининг жұмыстары басталды. 5 SSR-маркерлерінің праймер скринингі жүргізілді

 

 

Жарияланымдар (2023 ж.): ————