Жоба туралы қысқаша ақпарат
(2024-2026 ж.ж.)
Жобаның атауы: ЖТН AP23490860 «Оңтүстік және оңтүстік-шығыс Қазақстандағы Allium туысының жабайы түрлерінің биоалуантүрлілігі».
Өзектілігі. Allium L. — Allieae Dumort. трибасының ең үлкен туыстарының бірі және 1000-нан астам түрді қамтиды. Туыстың биоалуантүрлілігінің негізгі орталығы Қазақстанды қоса алғанда, Орта Азия болып табылады. Қазақстанда Allium туысының шамамен 127 түрі кездеседі, олардың ішінде кемінде 29-ы эндемді түрлер. Қазақстанның жабайы флорасының Қызыл кітабына еліміздің оңтүстігінде, оңтүстік-шығысында және шығысында өсетін 12 түрі енгізілген. Пияздың шаруашылық маңызы зор, тағамдық және дәрілік өсімдік болып табылады және медицинада, өнеркәсіпте және бақша егу шаруашылығында кеңінен қолданылады. Сонымен қатар, туыстың көп түрлілігі, әртүрлі плоидттылығы мен негізгі хромосомалардың әртүрлі санының әсерінен туындаған күрделі генетикалық құрылым және морфологиялық белгілерді анықтау қиын болғандықтан, туыс түрлерін таксономиялық анықтауда қиындықтар туындайды. Сондай-ақ, туыс үнемі табылған жаңа түрлермен толықтырылуда. Мысалы, 2021 жылы Қазақстан флорасы үшін пияздың 5 жаңа эндемикалық түрлері сипатталды. Демек, пластидті геномдарды толық секвенирлеуді қоса алғанда, қазіргі заманғы молекулалық-генетикалық және геномдық әдістерді пайдалана отырып, Қазақстан аумағында өсетін пияз туысының жүйелілігін нақтылауды қажет етеді. Өсімдіктердің молекулалық таксономиясын зерттеудегі ең ақпараттық құралдар жоғары полиморфты микросателлиттік ДНҚ-маркерлері (SSR-simples sequence repeats), әмбебап ДНҚ-баркодтау және хлоропластты геномдарды толық тізбектілігін анықтаудың салыстырмалы түрде арзан әдістері. Өсімдік шығаратын екіншілік метаболиттер әртүрлі стресстік жағдайларға бейімделуде маңызды рөл атқарады. Екіншілік метаболиттерді талдау негізінде Allium туысының кең таралған түрлерінің биохимиялық алуантүрлілігін зерттеу маңызды.
Оңтүстік және оңтүстік-шығыс Қазақстан аумағында өсетін Allium туысының жабайы түрлерінің генетикалық алуанртүрлілігін зерттеу биологиялық алуантүрлілікті сақтау, өсімдіктердің эволюциясы мен қоршаған ортаның өзгермелі жағдайларына бейімделуін түсіну және табиғи ресурстарды басқару мен сақтаудың тиімді стратегияларын әзірлеу үшін үлкен маңызға ие.
Жобаның мақстаы: Оңтүстік және оңтүстік-шығыс Қазақстан аумағында өсетін Allium туысының жабайы түрлерінің генетикалық алуантүрлілігін зерттеу.
Күтілетін нәтижелер:
- Оңтүстік және оңтүстік-шығыс Қазақстан аумағында жабайы пияз түрлерінің өсімдік популяциясы жиналды және ДНҚ коллекциясы толықтырылды.
- Оңтүстік және оңтүстік-шығыс Қазақстанда жиналған пияздың кең таралған түрлерінің екіншілік метаболиттеріне сандық және сапалық талдау жүргізіледі.
- Қазақстандық Allium туысы түрлерінің популяциялық құрылымы анықталып, түрішілік және түраралық генетикалық алуантүрлілігі зерттеледі.
- Allium түрлерінің ядролық және хлоропластты геномының ДНҚ-маркерлерінің нуклеотидтік тізбегі анықталады және туыстың филогенетикалық ағашы қайта құрылады.
- Оңтүстік және оңтүстік-шығыс Қазақстанда жиналған Allium туысы түрлерінің хлоропластты геномдарының толық нуклеотидтік тізбегі анықталады.
- «Қазақстан флорасының биоалуантүрлілігі» деректер қоры Allium туысы түрлерінің таралуы мен генетикалық алуантүрлілігі туралы ақпаратпен толықтырылады.
Жобаның ғылыми жетекшісі:
Абугалиева С.И., бас ғылыми қызметкер, биология ғылымдарының докторы (генетика), профессор (биология). Молекулалық генетика саласында көп жылдық тәжірибесі бар. 100-ден астам ғылыми мақалалардың, оның ішінде Web of Science (H-index = 12, https://www.webofscience.com/wos/author/record/450734) және/немесе Scopus (H-index = 14, https://www.scopus.com/authid/detail.uri?authorId=6507029042&origin=recordpage) индекстелген рецензияланған шетелдік ғылыми басылымдардағы 73 мақала, ҚР ҒжЖБМ Ғылым және жоғары білім сапасын қамтамасыз ету комитеті (ҒЖБССҚЕК) ұсынған журналдардағы 25-тен астам мақалалардың бірлескен авторы. 6 монографияның, 5 ғылыми-әдістемелік ұсыныстардың, 4 пайдалы модель патентінің бірлескен авторы. Арпаның 3 сортының, бидайдың 2 сортының, сояның 1 сортының бірлескен авторы. «Қазақстан Республикасының ғылымын дамытуға сіңірген еңбегі үшін» төсбелгісімен марапатталған (2017). Профессор Абугалиева Қазақстан Республикасында ғылым мен техниканың дамуына ерекше үлес қосқан ғалымдар мен мамандарға арналған мемлекеттік ғылыми стипендияның иегері (2018 ж.). Thomson Reuters және «ҰМҒТСО» АҚ ғылым көшбасшысы дипломының иегері (2015). «Үздік ғылыми қызметкер» 2022 жыл (Қазақстан Республикасы Ғылым және жоғары білім министрлігінің байқауы).
Зерттеу тобының мүшелері:
Альмерекова Ш.С., PhD (геоботаника), қауымдастырылған профессор, жетекші ғылыми қызметкер, 40-тан астам ғылыми мақалалардың, оның ішінде Web of Science (https://www.webofscience.com/wos/author/record/2003633) және Scopus (H-index – 8, https://www.scopus.com/authid/detail.uri?authorId=57196952712) индекселетін рецензияланатын басылымдардағы 25 мақаланың бірлескен авторы, оның 20 мақаласы Қазақстанның жабайы флорасын зерттеумен байланысты. Германияда, Испанияда, Венгрияда, Оңтүстік Кореяда ғылыми орталықтарда тағылымдамадан өтті. Ғылым және жоғары білім министрлігінің Құрмет грамотасымен марапатталған (2022). Дарынды жас ғалымдарға арналған мемлекеттік ғылыми стипендияның стипендиаты (2021).
Амалова А.Ы., PhD (биология), ғылыми қызметкер, молекулалық генетика саласында 7 жылдық тәжірибесі бар. Магистратура мамандығы-геоботаника. 22 мақаланың бірлескен авторы, оның 9 Scopus/WoS деректер базасында және H-index=3 Scopus (https://www.scopus.com/authid/detail.uri?authorId=57213623570), Англия мен Литваның ғылыми орталықтарында тағылымдамадан өткен.
Ермагамбетова М.М., PhD (геоботаника), ғылыми қызметкер, ботаника және жабайы өсімдік түрлерінің популяциялық генетикасы бойынша 5 жылдық тәжірибесі бар. 20-дан астам ғылыми жарияланымның, соның ішінде Scopus H-index 5 (Scopus https://www.scopus.com/authid/detail.uri?authorId=57381827100) және Web of Science индекстелетін 14 мақаланың бірлескен авторы. Қытай, Венгрия, Англия, Оңтүстік Кореяның ғылыми орталықтарында білім алған.
2018-2023 жылдардағы жоба орындаушыларының жарияланымдары мен патенттерінің тізімі:
- Yermagambetova M., Almerekova S., Turginov O., Sultangaziev O., Abugalieva S., Turuspekov Y. Genetic Diversity and Population Structure of Juniperus seravschanica collected in Central Asia // Plants (IF=4.8, Q1-Plant Sciences; SJR=0.790, percentile: 83 – Plant Sciences). – 2023. – Vol. 12. – N. 16. – P. 2961. doi: 10.3390/plants12162961
- Yermagambetova M., Abugalieva S., Turuspekov Y., Almerekova S. Illumina sequencing data of the complete chloroplast genome of rare species Juniperus seravschanica (Cupressaceae) from Kazakhstan // Data in Brief (IF= 1, Q3- Multidisciplinary Sciences, SJR= 0.258, percentile: 72 – Multidisciplinary). – 2023. – Vol. 46. – P. 108866.
- Abugalieva S., Volkova L., Genievskaya Y., Ivaschenko A., Kotukhov Y., Sakauova G., Turuspekov Y. Taxonomic assessment of Allium species from Kazakhstan based on ITS and matK markers // BMC Plant Biology (IF=5.9, Q1 – Plant sciences; SJR=1.159, percentile: 92-Plant Science). – 2017. – Vol.17 (2). – Р.51-60. DOI: 10.1186/s12870-017-1194-0
- Almerekova S., Yermagambetova M., Abugalieva S., Turuspekov Y. The complete chloroplast genome sequencing data of Juniperus sabina (Cupressaceae Bartl.) from Kazakhstan. Data in Brief (IF= 1.1, Q3 Multidisciplinary sciences; SJR= 0.131, percentile: 72- Multidisciplinary). – 2022. – Vol.45. – P.108644. DOI: 10.1016/j.dib.2022.108644
- Ермагамбетова М.М., Абугалиева С.И., Туруспеков Е.К., Альмерекова Ш.С. Конспект рода Juniperus, произрастающего в Казахстане. Proceedings on Applied Botany, Genetics and Breeding (Труды по прикладной ботанике, генетике и селекции) (SJR= 0.160, percentile: 6 — Plant Science, Agricultural and Biological Sciences). – 2022. – T.183. – №3. – С. 161-170. https://doi.org/10.30901/2227-8834-2022-3-161-170
- Yermagambetova M.M., Almerekova S.S., Krekova Y., Abugalieva S.I., Turuspekov Y.K. Genetic variation in populations of Picea schrenkiana et CA Mey. based on simple sequence repeat markers. Moscow University Biological Sciences Bulletin (SJR= 0.189, percentile: 42 — General Agricultural and Biological Sciences, Agricultural and Biological Sciences). – 2022. – Vol. 77(2). – P. 76-83. DOI : 10.3103/S0096392522020134
- Özek, G., Schepetkin I.A., Yermagambetova, M., Özek T., Kirpotina, L.N., Almerekova, S.S., Abugalieva, S.I., Khlebnikov A.I., Quinn M.T. Innate Immunomodulatory Activity of Cedrol, a Component of Essential Oils Isolated from Juniperus Species // Molecules (IF= 4.9, Q2 Biochemistry & Molecular Biology; SJR= 0.705, percentile: 83- Chemistry (miscellaneous), Chemistry) – 2021. – Vol. 26. – P. 7644. https://doi.org/10.3390/molecules26247644
- Sumbembayev, A. A., Abugalieva, S. I., Danilova, A. N., Matveyeva, E. V., & Szlachetko, D. L. A flower morphometry of members of the genus Dactylorhiza Necker ex Nevski (Orchidaceae) from the Altai Mountains of Kazakhstan // Biodiversitas (SJR= 0.327, percentile: 51 — Plant Science). – 2021. – Vol. 22(8). – P. 3545-3555 DOI: 10.13057/biodiv/d220855
- Almerekova, S., Shchegoleva, N., Abugalieva, S., & Turuspekov, Y. The molecular taxonomy of three endemic Central Asian species of Ranunculus (Ranunculaceae) // PLoS ONE (IF=3.8, Q2 – Multidisciplinary sciences; SJR=0.885, percentile: 87 – Multidisciplinary). – 2020. – Vol.15(10). – P. e0240121 doi: 10.1371/journal.pone.0240121
- Almerekova S., Favarisova N., Turuspekov Y., Abugalieva S. * Cross-genera transferability of microsatellite markers and phylogenetic assessment of three Salsola species from Western Kazakhstan // Proceedings of the Latvian Academy of Sciences, Section B (SJR=0.143, percentile: 29-Multidisciplinary). – 2020. – Vol. 74. – No. 5. – P. 325-334. doi: 10.2478/prolas-2020-0049
- Genievskaya Y., Karelova D., Abugalieva S., Zhao P., Chen G., Turuspekov Y. SSR-based evaluation of genetic diversity in populations of Agriophyllum squarrosum and Agriophyllum minus Fisch. & Mey. collected in South-East Kazakhstan // Vavilovskii Zhurnal Genetiki i Selektsii=Vavilov Journal of genetics and Breeding (IF=0.9, Q3 – Agriculture,Multidisciplinary sciences; SJR=0.223, percentile: 46 –General Agricultural and Biological Sciences). – 2020. – Vol. 24. – No. 7. – P. 697-704. DOI: 10.18699/VJ20.664.
- Альмерекова Ш.С., Абугалиева С.И., * Мухитдинов Н.М. Taxonomic assessment of the Oxytropis species from South-East of Kazakhstan // Vavilov Journal of Genetics and Breeding (Вавиловский журнал генетики и селекции) (IF=0.9, Q3 – Agriculture,Multidisciplinary sciences; SJR=0.223, percentile: 46 –General Agricultural and Biological Sciences) – 2018. – Т. 22(2). – С.285-290. DOI: http://dx.doi.org/10.18699/VJ18.362
- Turuspekov , Genievskaya Y., Baibulatova A., Zatybekov A., Kotuhov Y., Imanbayeva A., Abugalieva S.* Phylogenetic taxonomy of Artemisia L. species from Kazakhstan based on matK analyses // Proceedings of the Latvian Academy of Sciences. Section B. (SJR=0.127, percentile: 19-Multidisciplinary). – 2018. – Vol. 72, Issue 1, P. 29-37, ISSN (Online) 1407-009X, DOI: https://doi.org/10.1515/prolas-2017-0068.
- Genievskaya Y., Abugalieva S., Zhubanysheva A., Turuspekov Y. Morphological description and DNA barcoding study of sand rice (Aqriophyllum squarrosum, Chenopodiaceae) collected in Kazakhstan // BMC Plant Biology (IF=5.761, Q1 – Plant sciences; SJR=1.159, percentile: 92-Plant Science). – 2017. – Vol.17 (S.1). – Р. 1-8. doi: 10.1186/s12870-017-1132-1
- Almerekova Sh., Mukhitdinov N., Abugalieva S. Phylogenetic study of the endemic species Oxytropis almaatensis (Fabaceae) based on nuclear ribosomal DNA ITS sequences // BMC Plant biology (IF=5.9 Q1 – Plant sciences; SJR=1.159, percentile: 92-Plant Science). – 2017. – Vol.17 (Suppl.1). – Р. 19-27. doi.org/10.1186/s12870-017-1128-x;
- Туруспеков Е.К., Абугалиева С.И., Альмерекова Ш.С. Авторское свидетельство о внесении сведений в госреестр прав на объекты, охраняемые авторским правом – на базу данных «Биоразнообразие флоры Казахстана» (№20035 от 01.09.2021),http://www.kazflora.kz/.
- Амалова А., Курманбаева М., Туруспеков Е., Иващенко А.,
Абидкулова, К. (2018). Онтогенетическая структура ценопопуляций Tulipa оstrowskiana Regel в Заилийском Алатау. Вестник КазНУ. Серия экологическая, 56(3), 101-114
2024 жылғы нәтижелер:
- Жабайы пияз түрлерінің популяцияларынан өсімдіктерді жинау және оңтүстік және оңтүстік-шығыс Қазақстан аумағында жиналғандардың ДНҚ коллекциясын толықтыру басталды. Қазақстанның оңтүстік және оңтүстік-шығыс аймақтарына экспедициялық сапарлардың нәтижесінде пияздың 6 түрінен (7 популяция) 79 үлгіден жапырақ материалы жиналды. Дайындалған және сканерленген гербарий материалы ӨББИ KazFlora Қазақстанның жабайы флорасының биоалуантүрлілігі туралы деректер базасына енгізілді.
- Популяция құрылымын анықтау және қазақстандық Allium туысы түрлерінің түрішілік және түраралық генетикалық алуантүрлілігін зерттеу басталды. Оңтүстік және оңтүстік-шығыс Қазақстан аумағында жиналған Allium туысы түрлерінің түрішілік және түраралық генетикалық алуантүрлілігін зерттеу SSR-маркерлерін қолдану арқылы жүргізілді. ДНҚ бөлу, ПТР шарттарын оңтайландыру және SSR-маркерлері арқылы жиналған пияз популяцияларының үлгілерін талдау бойынша жұмыстар жүргізілді.
- Allium түрлерінің ядролық және хлоропласт геномының ДНҚ-маркерлерінің нуклеотидтер тізбегін анықтау және туыстың филогенетикалық шежіресін қайта құру басталды. Allium түрлерінің ядролық және хлоропласт геномының ДНҚ-маркерлерінің нуклеотидтер тізбегін анықтау басталды. Ядролық геном үшін ITS маркері, ал хлоропласт геномы үшін matK және rbcL маркерлері таңдалды. ITS, matK және rbcL маркерлері бойынша 2 түр зерттелді.
2025 жылғы нәтижелер
2025 жылы жоба аясында Allium туысының жабайы түрлеріне кешенді далалық, молекулалық-генетикалық және биохимиялық зерттеулер жүргізілді.
Далалық зерттеулер және коллекция құру. 2025 жылы A. caesium, A. eriocoleum, A. inconspicuum, A. inops, A. karataviense, A. protensum, A. turkestanicum, A. atrosanguineum, A. montanosteposum, A. oreoprasum, A. tianschanicum және A. tulipifolium сияқты 12 жабайы жуа (Allium) түрінің табиғи популяциялары жиналды. Барлығы 24 популяция зерттелді және 506 өсімдік материалының үлгілері жиналды, бұл жобаның генетикалық коллекциясын айтарлықтай кеңейтті.
Биохимиялық зерттеулер. Биохимиялық құрылымын анықтау үшін кең таралған A. karataviense және A. turkestanicum түрлерінің жапырақ материалдары кептірілді. Мақсатты қосылыстарды анықтау және оңтайлы әдістерді таңдау үшін әдебиеттерге шолу жүргізілді. Осы түрлердің жапырақ материалынан экстракттар алынды.
Микросателлитті (SSR) талдау. Генотиптеу Allium montanostepposum екі популяциясын 13 SSR-маркерін пайдала отырып жүргізілді, оның 5 полиморфты болды; және 21 SSR-маркері пайдаланылып, бес Allium karataviense популяциясы генотиптелді, оның 10 полиморфизм көрсетті. Алынған деректер жоба аясында зерттелген Allium түрішілік және түраралық генетикалық алуантүрлілігін бағалау үшін пайдаланылады.
Ядролық және хлоропласт геномдарының ДНҚ-маркерлерін секвенирлеу. Ядролық (ITS) және хлоропласт (matK, rbcL) ДНҚ-маркерлерінің нуклеотидтік тізбегін талдау жұмыстары жалғасты. 2025 жылы 8 Allium түрлері, оның ішінде A. montanostepposum, A. karataviense, A. turkestanicum, A. eriocoleum, A. inconspicuum, A. inops, A. protensum және A. tulipifolium үлгілері секвенирленді.
Хлоропласт геномдарын талдау. A. microdictyon, A. atrosanguineum, A. korolkowii және A. sabulosum хлоропласт геномдары секвенирленіп, аннотацияланды. Әрбір геномда ақуыз-кодтайтын, тРНҚ және рРНҚ гендерін қоса алғанда, 133 ген анықталды. Алынған деректерді хлоропласт геномының құрылымын салыстырмалы талдау және Allium туысындағы филогенетикалық байланыстарды анықтау үшін пайдалану жоспарлануда.
Потенциалды пайдаланушылар үшін ақпарат
Жоба барысында алынған деректер ботаника, молекулалық генетика, өсімдіктер таксономиясы және өсімдіктер биотехнологиясы саласындағы мамандар үшін қызығушылық тудырады. Allium туысының жабайы түрлерінің коллекциясы, SSR-генотиптеу нәтижелері, ядролық және хлоропласт ДНҚ-маркерлерін секвенирлеу және аннотацияланған хлоропласт геномдары генетикалық алуантүрлілікті бағалау, таксономиялық статусын нақтылау және туыс ішіндегі филогенетикалық қатынастарды қалпына келтіру үшін пайдаланылуы мүмкін. Биохимиялық сығындылар мен аналитикалық деректер фитохимиялық және фармакогностикалық зерттеулерді одан әрі жүргізу үшін перспективалы болып табылады. Жобаның нәтижелерін іргелі және қолданбалы ғылыми зерттеулерде, білім беру процестерінде, сондай-ақ ғылыми басылымдар мен кейінгі зерттеу бағдарламаларын дайындауда қолдануға болады.
2025 жылғы жарияланымдар
Халықаралық конференциялардағы тезистер (баяндау форматы көрсетілген)
- Abugalieva S., Almerekova Sh., Yermagambetova M., Turuspekov Y. Characterization of the plastid genomes of Allium species from Kazakhstan // The 11th International Conference on Agricultural and Biological Sciences (ABS 2025). Matsue, Japan, July 21-24, 2025. (постер)
- Ibraimov A., Almerekova S., Abugalieva S. Complete plastome sequence of Allium microdictyon and its characteristics. // 3rd International Symposium on the Frontiers of Plant Diversity Conservation Research on the Pan-Third Pole Region (PDCR 2025): Халықаралық симпозиум материалдары / проф. Е.К. Туруспеков, проф. С.И. Абугалиева редакциялаған. – Алматы: ӨББИ, 2025. – 52 б. (постер)
