AP 14870355 (руководитель Утеулин К.Р.)

(2022-2024 г.г.)

Наименование проекта: ИРН АР14870355 «Сохранение и использование казахстанских генетических ресурсов одуванчика кок-сагыз (Taraxacum kok-saghyz L.E. Rodin) – источника высококачественного каучука».

Актуальность.

Натуральный каучук (НК) является стратегически важным материалом в промышленном производстве всего мира, НК используется в резинотехнической промышленности,  в изготовлении широкого ряда товаров — обувь, одежда,  катетеры,  хирургические перчатки, шины для самолетов и автомашин и другие изделия.

Общемировой рынок НК в 2016 году составил примерно — $24 млрд., при объеме потребления НК – 12,9 млн. тонн, а к 2023 году прогнозируемое его потребление увеличится до 16,5 млн. тонн (Международная Группа по Изучению Каучука — IRSG).

Основным источником НК служат плантации каучукого дерева гевеи (Hevea brasiliensis Willd. ex A.Juss.) Müll.Arg.), выращиваемого в тропическом, влажном климате стран Юго-Восточной Азии.  Однако в связи с угрозой уничтожения плантаций гевеи в Юго-Восточной Азии болезнями, в настоящее время в странах умеренного климата (Канада, США, страны ЕС, Российская федерация, Казахстан и другие) вводят в культуру одуванчик кок-сагыз (Taraxacum kok-saghyz L.E. Rodin) – источник натурального каучука, по качеству не уступающему эталонному каучуку гевеи.

In situ популяции T. kok-saghyz расположены в казахстанских межгорных долинах Тянь-Шаня. Проблема в том, что в условиях интродукции жизнеспособность и содержание каучука в корнях T. kok-saghyz снижаются. В связи с этим актуальны исследования естественной почвенной среды обитания T. kok-saghyz – почв in situ популяций.

В зарубежных научных центрах активно исследуется T. kok-saghyz. В связи с этим актуальны работы по обеспечению спроса научных центров на семена T. kok-saghyz. 

Цель проекта: Разработать способы сохранения и устойчивого использования казахстанских генетических ресурсов каучукового одуванчика кок-сагыз (Taraxacum kok-saghyz L.E. Rodin) в условиях in situ.

Ожидаемые результаты:

1.Будет изучена почвенная среда in situ популяций  T. kok-saghyz (Жалаулы, Кегень, Сарыжаз и Соленое озеро).  

2.Будет организован in situ полевой генбанк T. kok-saghyz для рассылки семян в научные центры.

3. Будет защищена интеллектуальная собственность, полученная по результатам реализации проекта.

Научный руководитель проекта:

Утеулин К.Р., доктор биологических наук, ассоциированный профессор.

Author ID Scopus 6602865844

Researcher ID Web of Science L-3508-2018

E.mail: gen_uteulink@mail.ru

Члены исследовательской группы:

Сулейменов Б.У., доктор сельскохозяйственных наук, доцент.

Author ID Scopus: 55951606700

 ORCID ID https://orcid.org/0000-0003-0507-8053

https://kzpatents.com/patents/sulejjmenov-bejjbut-ualihanovich

E.mail:beibuts@mail.ru

Кулуев Б. Р.,  доктор биологических наук.

Author ID Scopus: 55951606700

  ORCID ID https://orcid.org/0000-0003-0507-8053

E.mail: kuluev@bk.ru

Бари Г.Т., магистр, pHD докторант.  

  Author ID  Scopus: 56650735500

Researcher ID Web of Science: ABA-2385-2020

ORCID ID: 0000-0003-1987-7315

Researcher ID in Publons:

ABA-2385-2020

E.mail:  baracuda.co@mail.ru.                                                                                                                                            

Список публикаций и патентов исполнителей проекта за период 2017-2022 гг.

1. Bari Gabit, Gainullina Karina, Gumerova Gulnar, Uteulin Kairat, Golovanov Yaroslav , Chemeris Aleksey, Kuluev Bulat. «Multilocus DNA polymorphism of some rubber-bearing dandelions of Russia and Kazakhsta» Genetic Resources and Crop Evolution. (2021). https://doi.org/10.1007/s10722-021-01233-1. Published online 19 June 2021. The Author(s), under exclusive licence to Springer Nature B.V. 2021. Content courtesy of Springer Nature, terms of use apply. Rights reserved. ISSN 09259864, 15735109. H — index 66. SJR 0.48. Impact factor 1.071. Database   Scopus Q 2. Percentile 67, Scopus.
2.  Amerik, A. Yu. , Martirosyan, Yu. Ts., Martirosyan, L. Yu., Goldberg, V. M., Uteulin, K. R. , Varfolomeev, S. D. Molecular Genetic Analysis of Natural Rubber Biosynthesis. Russian Journal of Plant Physiology. 2021. 68(1):31-45. ISSN 10214437, 16083407 DOI10.1134/S1021443721010039. H  Indeks   46. CJR  0, 42.  CiteScore  1,8.  Database   Scopus  Q2. Percentile 54, Scopus.
3. Aizhan Rakhmetullina, Piotr Zielenkiewicz, Anna Pyrkova, Kairat Uteulin, Anatoliy Ivashchenko. Prediction of characteristics of interactions of miRNA with mRNA of GRAS, ERF, C2H2 genes of  A. thaliana, O. sativa  and  Z. mays // Current Plant Biology  28 (2021) 100224. https://doi.org/10.1016/j.cpb.2021.100224 Contents lists available at ScienceDirect. journal homepage: www.elsevier.com/locate/cpb Received 29 July 2021; Received in revised form 6 October 2021; Accepted 6 October 2021 Available online 16 October 2021 2214-6628/© 2021 The Authors. Published by Elsevier B.V. This is an open access article under the CC BY-NC-ND license Database Scopus Q 2. Percentile 71, Scopus.
4. Kairat R. Uteulin. Reintroduction of Kok-saghyz (Taraxacum Kok-saghyz L. Rodin). REVISTA GEINTEC-GESTAO INOVACAO E TECNOLOGIAS (Management, Innovation and Technologies). ISSN: 2237-0722. Vol. 11 No. 2 (2021). P. 240- 249.                                                                                                           https://www.revistageintec.net/index.php/revista/article/view/1657

DOI: https://doi.org/10.47059/revistageintec.v11i2.1657

В базе   Web of Science Core Collection. Приравнивается к изданиям, рекомендованным КОКСОН.

• K.R. Uteulin. Clone Selection of Kok-Saghyz (Taraxacum kok-saghyz), A Source of Natural Rubber. Annals of the Romanian Society for Cell Biology. ISSN:1583-6258, Vol. 25, Issue 3, 2021, Pages. 509 – 515. Received 16 February 2021; Accepted 08 March 2021.  ISSN 15836258.   http://annalsofrscb.ro/index.php/journal/article/view/1525.
• Бари Г.Т., Жанбырбаев Е.А., Утеулин К.Р., Кулуев Б.Р. Оптимизация площади питания одуванчика кок-сагыз (Taraxacum kok-saghyz Rodin). Вестник науки Казахского агротехнического Университета имени С. Сейфуллина № 1 (108) 2021, C. 41-52.    DOI: 10.51452/kazatu.2021.1(108).154.    Входит в издания, рекомендованные  КОКСОН.
• K.R. Uteulin, K.Z. Zambakin. Table of contents and localization of rubber in the roots of kok-saghyz (Taraxacum kok-saghyz Rodin). Reports of the National Academy of sciences of the Republic of Kazakhstan. Volume 6, Number 334 (2020), 42 – 48. ISSN 2224-5227 DOI: 10.32014/2020.2518-1483.134.
• K. R. Uteulin, G. T. Bari, A. Zheksenbai. Dandelion kok-saghyz (Taraxacum kok-saghyz L.Rodin) as a one-year culture developed under conditions of south east Kazakhstan. Bulletin the National academy of sciences of the Republic of Kazakhstan . ISSN 1991-3494 Volume 3, Number 385 (2020), 36 – 42 . ISSN 1991-3494. UDC 633.913.322. https://orcid.org/0000-0002-5459-0902. DOI: 10.32014/2020.2518-1467.67.
• Утеулин К.Р., Жамбакин К.Ж., Рахимбаев И.Р., Байтулин И.О., Мухамбетжанов С.К. Патент № 862. Селекционное достижение — сорт кок-сагыза «Сарыжаз». Дата регистрации в Государственном реестре селекционных достижений Республики Казахстан – 22.11.2018. РГП «Национальный институт интеллектуальной собственности» МЮ РК. (National Institute of Intellectual Property, Ministry of Justice of the Republic of Kazakhstan).

Достигнутые результаты за 2022 г.:

     Задача 1. Изучение естественной почвенной среды обитания T. kok-saghyz.

Полевые исследования

• В соответствии с планом работ по реализации проекта были проведены полевые исследования в Кегенском районе Алматинской области для изучения ландшафтов и почв в местах обитания одуванчика кок сагыз.
• Были обследованы территории поймы р. Кегень в районах сел Жалаулы, Кегень, в зоне выклинивания грунтовых вод севернее с. Сарыжас, а также на побережье соленого озера Тузколь.

• Было заложено 8 почвенных разрезов, привязанных к географическим координатам с помощью GPS, проведено описание рельефа, растительности, а также морфологического строения почвенных профилей по генетическим горизонтам, включающее характеристики цвета, влажности, уплотнения структуры, механического состава почвы (приведены ниже). Сделаны фотографии почвенных профилей и соответствующих им ландшафтов. Отобраны почвенные образцы для проведения дальнейших химических анализов.

Местоположение почвенных разрезов в местах произрастания кок-сагыза

Отбор образцов и проведение химических анализов почв

• Отобраны почвенные образцы и проведены химические анализы почв в количестве 41 образца в местах произрастания кок-сагыза и 16 – на предгорной равнине Заилийского Алатау.
• Были проведены следующие виды анализов: гумус, валовой азот, СО2, рН, поглощенные Ca, Mg, Na, K, питательные элементы (N, P, K), количество и состав солей, механический (гранулометрический) состав почв, микроэлементы.
• Были обследованы территории на предгорной равнине Заилийского Алатау для выбора участков заложения опытов на месте, а также проведения модельных опытов в Институте, где было заложено 3 почвенных разреза на участках приближенных к условиям произрастания кок-сагыза с отбором образцов для проведения химических анализов, а также почва в количестве 75 кг для постановки опытов в Институте.
• Заключение
• Установлено, что кок-сагыз произрастает in sity в условиях пойм межгорных долин на сильнозасоленных пойменных луговых почвах сульфатно-натриевого состава с высоким содержанием гумуса (3-9 %) и в щелочной среде (рН =8,8 – 9,6) и очень высоким содержанием питательных элементов (N, P, K).

     Задача 2. Организация полевого генбанка вида T. kok-saghyz в условиях in situ.

     Проведена реинтродукция T. kok-saghyz для организации полевого генного банка в условиях in situ.

Публикации (2022 г.):

1. Бари Г.Т., Жанбырбаев Е.А., Джантасов С.К., Утеулин К.Р. Определение и получение инулина из корней кок-сагыза (Taraxacum kok—saghyz Rodin) // 3i: intellect, idea, innovation – интеллект, идея, инновация. Костанайский региональный университет имени Ахмета Байтурсынова. №3. 2022. – С. 79-85. ККСОН МНВО

Достигнутые результаты за 2023-2024 г.:

Впервые организован полевой генбанк кок-сагыза в зоне его естественного произрастания, казахстанских межгорных долинах Тянь-Шаня. Исследовано современное состояние почв зоны естественного произрастания кок-сагыза. In situ полевой генбанк кок-сагыза создан специально, как источник элитных семян для пополнения казахстанских и зарубежных ex situ генбанков, исследовательских, селекционных программ и других потребителей. Семенная продуктивность in situ генбанка кок-сагыза составляет 21 600 штук семян в год.    Проведена рассылка семян в научные центры. Данные об in situ генбанке  документированы.  Для повышения продуктивности интродуцированного кок-сагыза разработана технология получения комплексного удобрения.

In situ полевой генбанк кок-сагыза — это внедряемая технологическая инновация, обеспечивающая сохранение и использование казахстанских генетических ресурсов кок-сагыза, способ охраны этого редкого вида, включенного в Красную Книгу. Достигнуты цели Конвенции о биологическом разнообразии: сохранение биологического разнообразия, устойчивое использование его компонентов.  Выгоды от применения генетических ресурсов могут включать денежные и неденежные выгоды. То есть, результаты исследований проекта применены для решения задач научного и технологического развития Республики Казахстан.

Публикации (2023 – 2024 гг.):

1. Uteulin K., Suleimenov B., Pachikin K. The Soils of Natural (In Situ) Coenopopulations of Taraxacum kok-saghyz L.E. Rodin in Kazakhstan. Agronomy 2023, 13(11), 2737; https://doi.org/10.3390/agronomy13112737. Published: 30 October 2023, Q1, percentile 84.
2. Bulat Kuluev, Kairat Uteulin, Gabit Bari, Elvina Baimukhametova, Khalit Musin, Alexey Chemeris. Molecular Genetic Research and Genetic Engineering of Taraxacum kok-saghyz L.E. Rodin. 2023, 12(8), 1621; https://doi.org/10.3390/plants12081621 (registering DOI). Q 1. percentile 86.
3. К.Р. Утеулин. Казахстанские популяции одуванчика кок-сагыз (Taraxacum kok-saghyz L.E. Rodin). «Вестник Карагандинского университета». Серия «Биология, медицина, география». – 2023. – Т.2, №110. – С. 151- 161. https://doi.org//10.31489/2023BMG2/. Процентиль 4
4. К.Р. Утеулин. Всхожесть семян и развитие сеянцев каучукового одуванчика кок-сагыз (Taraxacum kok-saghyz L.E. Rodin) на образцах почв in situ популяций: «Соленое озеро», «Сарыжаз», «Кегень». «Вестник Карагандинского университета». Серия «Биология, медицина, география». – 2023. – № 3. – С. 196-205. https://doi.org// 10.31489/2023BMG3/196-205. Процентиль 46.
5. Патент РК на изобретение №36776 от 10.2024 «Способ предпосевной обработки семян кок-сагыза (Taraxacum kok—saghyz L.E. Rodin)». Авторы: Бари Г.Т. Утеулин К.Р.
6. К.Р. Утеулин Монография «Кок сагыз. Современное состояние. Введение в культуру». – 2024. — Алматы, Жебе-дизайн. – 120 с., объем 6,75 усл. п.л.