ipbbkz@gmail.com
+ 7 (727) 394 75 62
HomeAP 14871451 (руководитель Жамбакин К.Ж.)

AP 14871451 (руководитель Жамбакин К.Ж.)

Краткая информация о проекте

(2022–2024 гг.)

Наименование проекта: ИРН AP14871451 «Получение исходного селекционного материала картофеля для создания отечественных сортов различных направлений»

Актуальность.

Картофелеводство является одной из ключевых отраслей в агропромышленном комплексе, определяющее продовольственную безопасность Казахстана. Ежегодно в республике картофель выращивается на площади более 193 тыс.  га.  По данным союза картофелеводов и овощеводов Казахстана, средний показатель урожайности картофеля в крупных сельхоз производителях 30–45 тонн/га. В то же время отечественные сорта не в полном объеме обеспечивают потребность населения республики.  К сожалению, селекционная работа в Казахстане не отвечает современным требованиям, в частности быстрой сортосмены, из-за меняющихся требований рынка и глобального изменения климата. Поэтому возникла острая необходимость интенсификации селекционного процесса в республике.

В Казахстане только импортные сорта используются для фри и чипсов. Однако большинство из них не приспособлены для выращивания в Казахстане и поэтому малоурожайны.

Из вышеуказанного можно сделать вывод о крайней необходимости для производителей картофеля конкурентно способных отечественных сортов на внутреннем и внешнем рынке с различным направлением использования. Вместе с тем наличие конкурентных отечественных сортов картофеля это одна из ключевых составляющих продовольственной безопасности страны.

Цель проекта: проанализировать исходный селекционный материал картофеля (Solánum tuberósum) для создания конкурентных отечественных сортов картофеля на внутреннем и внешнем рынке.

Сформировать исходный селекционный материал картофеля на основе фенотипических, технологических и генотипических признаков. Дополнить существующую коллекцию картофеля по комплексу молекулярно-генетических, фенотипических, технологических, биохимических и морфологических признаков.

Формирование коллекции картофеля in vitro.

Ожидаемые результаты:

1.На основании анализа 200 родительских форм, будут отобраны 50 — для гибридизации.

2.Будет создана коллекция in vitro 200 образцов.

3. Будет отобрано не менее 20 гибридных комбинация готовых к посадке, после уборки которых, будут отобраны клубни С1 с лучшими показателями генетических исследований, фенотипа, биохимических показателей и технологических параметров. В результате будут созданы линии кандидаты на сорта картофеля для дальнейшей передачи в селекционные учреждения Казахстана.

4. не менее 3 статей и/или обзоров в рецензируемых научных изданиях, индексируемых в Science Citation Index Expanded базы Web of Science и/или имеющих процентиль по CiteScore в базе Scopus не менее 50

5. не менее 1 статьи или обзора в рецензируемом зарубежном или отечественном издании, рекомендованном КОКСОН

6. не менее 2 статей и (или) обзоров в рецензируемых научных изданиях, входящих в 1 и/или 2 квартиль по импакт-фактору в базе Web of Science и/или имеющих процентиль по CiteScore в базе Scopus не менее 65

7. не менее 1 статьи или обзора в рецензируемом научном издании, входящем в 1 квартиль по импакт-фактору в базе Web of Science и/или имеющем процентиль по CiteScore в базе Scopus не менее 80.

Научный руководитель проекта: Жамбакин К.Ж. д.б.н., профессор, Академик НАН РК

Члены исследовательской группы:  

№ Ф.И.О.
1 Жамбакин Кабыл Жапарович
2 Шамекова Малика Хабидуллаевна
3 Сапахова Загипа Бейсеновна
4 Низамдинова Гульназ Камалиддиновна
5 Даурова Айнаш Кененбайкызы
6 Райсова Нургуль Усербаевна
7 Каирканов Болат Кожекбаевич

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

  1. Zhambakin, K., Zhapar, K. Current status and prospects of plant biotechnology in Kazakhstan. Plant Biotechnology Report  14, 177–184 (2020).  DOI:10.1007/s11816-020-00601-0, IF-1.259, Q-3, процентиль-64, Индекс цетирования -2
  2. Daurov D., Zhapar K., Daurova A., Volkov D., Bakbergenova M., Tolegenova D., Shamekova M., Zhambakin K.  Production of virus-free sweet potato planting material for the southeast of Kazakhstan. International journal of agriculture and biology 20 (4) : 851-856, 2018. DOI:10.17957/IJAB/15.0576. IF (WoS)  – 0.82, Q-3, процентиль (Scopus)-56
  3. Daurova Ainash, Daurov Dias, Volkov Dmitriy, Aibek Karimov, Zhandos Abai,  Daniyar Raimbek,Kuanish Zhapar, Kabyl Zhambakin, Malika Shamekova.  Mutagenic treatment of microspore-derived embryos of turnip rape (Brassica rapa) to increase oleic acid content. Plant Breeding. 2020; IF (Scopus) – 3, процентиль — 71, Квартиль (WoS) — Q3, Индекс цитирования – 2, https://doi.org/10.1111/pbr.12830
  4. Daurov, D., Daurova, A., Karimov, A. Tolegenova, D., Volkov, D., Raimbek D., Zhambakin K.,Shamekova M. Determining Effective Methods of Obtaining Virus-Free Potato for Cultivation in Kazakhstan. Am.J.PotatoRes. 97, 367–375 (2020). DOI:10.1007/s12230-020-09787-z, IF (WoS) -1.085, Q-3, процентиль (Scopus) -57
  5. Daurova A, Daurov D, Volkov D, Zhapar K, Raimbek D, Shamekova M, Zhambakin K. 2020. Doubled haploids of interspecific hybrids between Brassica napus and Brassica rapa for canola production with valuable breeding traits. OCL 27: 45. IF(Scopus) – 2.9, процентиль — 70, Индекс цитирования – 2, https://doi.org/10.1051/ocl/2020041
  6. A.K.Daurova, D.L.Daurov, D.V.Volkov, M.O.Bakbergenova, Zh.Zhambakin, M.Kh.Shamekova.  Production of rapeseed (Brassica napus) interspecific hybrids with rape (Brassica campestris) and mustard (Brassica juncea) // Journal of Biotechnology. — 2017. — V.256. – PS99 https://doi.org/10.1016/j.jbiotec.2017.06.1138
  7. Kabyl Zhambakin, DmitriyVolkov, Makpal Bakbergenova, Behzad Muhammad, Malika Shamekova // Obtaining of glyphosate resistant wheat Journal of Biotechnology-V.256.-2017.- P. S99 http://dx.doi.org/10.1016/j.jbiotec.2017.06.1140
  8. Dias Daurov, Kuanysh Zhapar, Ainash Daurova, Dmitriy Volkov, Kabyl Zhambakin, Malika Shamekova Production of disease free sweet potato plantong material- Journal of Biotechnology-V.256.-2017.- P. S99 https://doi.org/10.1016/j.jbiotec.2017.06.1139
  9. Daurov, D., Daurova, A., Karimov, A., Tolegenova, D., Volkov, D., Raimbek, D., Zhambakin, K., Shamekova, M.Determining Effective Methods of Obtaining Virus-Free Potato for Cultivation in Kazakhstan American Journal of Potato Research, 2020.-97(4), pp. 367-375. DOI: 10.1007/s12230-020-09787-z
  10. Daurova, A., Daurov, D., Volkov, D., Karimov, A., Abai, Z., Raimbek, D., Zhapar, K., Zhambakin, K., Shamekova, M. Mutagenic treatment of microspore-derived embryos of turnip rape (Brassica rapa) to increase oleic acid content Plant Breeding, 2020, In press. DOI: 10.1111/pbr.12830
  11. Ainash Daurova, Dias Daurov, Dmitriy Volkov, Kuanysh Zhapar, Daniyar Raimbek, Malika Shamekova and Kabyl Zhambakin. Doubled haploids of interspecific hybrids between Brassica napus and Brassica rapa for canola production with valuable breeding traits OCL, 2020, In press. DOI: https://doi.org/10.1051/ocl/2020041
  12. Daurov, D., Zhapar, K., Daurova, A., Volkov, D., Bakbergenova, M., Tolegenova, D., Shamekova, M., Zhambakin, K. Production of virus-free sweet potato planting material for the southeast of Kazakhstan International Journal of Agriculture and Biology, 2018.-20(4), pp. 851-856. DOI: 10.17957/IJAB/15.0576
  13. A.K.Daurova, D.L.Daurov, D.V.Volkov, M.O.Bakbergenova, Zh.Zhambakin, M.Kh.Shamekova. Production of rapeseed (Brassica napus) interspecific hybrids with rape (Brassica campestris) and mustard (Brassica juncea) // Journal of Biotechnology. – 2017. – V.256. – PS99 https://doi.org/10.1016/j.jbiotec.2017.06.1138
  14. Assylbek A.M., Rakhimova Y.V., Krasavin V.F., Yertaeva B.A. Species composition of causal agents of potatoes early blight (cultivar berkut) on the southeast of Kazakhstan// Ізденістер, нəтижелер – Исследования, результаты. № 4 (72) 2016, -С.163-167. ISSN 2304-3334-04
  15. Assylbek A.M., Rakhimova Y. V., Mironenko N. V., Krasavin V.F.,Suleymenovа S.E., Yertaeva B. A. Identification, morphological characteristics anddistribution of the pathogen of a potato early blight in the south-east of Kazakhstan// Asian Jr. of Microbiol. Biotech. Env. Sc. Vol. 19, No. (1): 2017: 227-233 © Global Science Publications ISSN-0972-3005. Scopus

Патенты:

  1. Патент №495 на селекционное достижение на сорт озимой пшеницы «Раминал». Кохметова А.М., Жамбакин К.Ж., Тюпина Л.Н., Урозалиев Р.А., Есимбекова М.А., Итенова Ф.Л., Байжанов Ж.Р. 22.10.2008.
  2. Патент РК на селекционное достижение Одуванчик кок-сагыз «Сарыжаз». Утеулин К.Р., Жамбакин К.Ж., Рахимбаев И.Р., Байтулин И.О., Мухамбетжанов С.К. Патент №862 от 29.03.2017.
  3. Свидетельство на сорт кок-сагыза «Сарыжаз». Утеулин К.Р., Жамбакин К.Ж., Рахимбаев И.Р., Байтулин И.О., Мухамбетжанов С.К. Свидетельство №799 от 13.09.2017.
  4. Предварительный патент на изобретение №19348. Способы получения эмбриогенной суспензии гаплоидных клеток пшеницы и способ получения жизнеспособных гаплоидных растений-регенерантов. Турашева С.К., Жумабаева Б.А., Жамбакин К.Ж., Рахимбаев И.Р. 23.08.2006.
  5. Бабаев С.А.,Красавин В.Ф., Мошняков Н.А., Шарипова Д.С., Красавина В.К., Абдильдаев В.К., Асанбеков А.А., Федосеев В.А. Сорт картофеля София. №635 от 16.05.2016 г

Достигнутые результаты за 2022 г.:

В 2022 году были проведены работы по анализу исходного селекционного материала (Solánum tuberósum) и отбору 200 потенциальных родительских форм для гибридизации и генетического анализа на целевые признаки.

Был проведен генетический анализ 200 образцов картофеля и были выявлены сорта, несущие 1 и 2 аллели гена POT32, ответственные за низкий уровень ферментативного обесцвечивания.

Были проанализированы маркеры SCAR14S6, SCAR14S15, SCAR17S9, SCAR20S2, SCAR24S1, SCAR24S2, SCAR24S3, SCAR26S35, SCAR29S3, ассоциированные с формой клубня, и определены сорта, несущие аллели вытянутой и круглой формы. Было определено 3 аллельных варианта из 11 известных на данный момент гена Chy2, кодирующего β-carotene hydroxylase 2, который непосредственно участвует в формировании желтого цвета мякоти картофеля. 

Было выявлено генетическое разнообразие и потенциал сортов по изучаемым маркерам, выявлены наиболее встречаемые аллельные формы, процент гетерозиготности, который составил 68% по всем изучаемым маркерам.

Начаты работы по изучению аллельных вариантов маркеров, ассоциированных со скороспелостью и составом крахмала и сахаров.

Начаты работы по введению ткани в культуру in vitro.

Достигнутые результаты в 2024 г.:

  • Отобраны 200 потенциальных родительских форм с целевыми признаками, включая скороспелость, цвет мякоти, и пригодность для приготовления фри и чипсов на основании проведенных исследований 1700 образцов исходного селекционного материала картофеля (Solanum tuberosum);
  • Выделено 50 образцов с оптимальными признаками для дальнейшего использования в селекции в ходе изучения аллельных вариантов локусов, отвечающих за признаки цвета мякоти, скороспелость, форму клубня; содержание крахмала и сахаров, ферментативное потемнение и обесцвечивание;
  • Проведен анализ аллельных вариантов маркеров, ассоциированных со скороспелостью и составом крахмала и сахаров, что позволило выявить генетическое разнообразие и селекционный потенциал исходного материала по данным признакам;
  • Была проведена оценка экспрессия генов, связанных с засухоустойчивостью с использованием транскриптомного анализа;
  • Создана коллекция растений in vitro из 200 сортов;
  • Получены гибридные семена, содержащие целевые селекционные признаки в ходе принудительного скрещивания родительских форм в полевых и контролируемых условиях;
  • Проведена оценка жизнеспособности пыльцы методом окраски ацетокармином для выделения жизнеспособных пыльцевых зерен, что позволило определять фертильность отцовских форм при гибридизации;
  • Определены сорта и гибриды по признакам раннеспелости, формы клубней, цвета мякоти и содержанию крахмала с использованием маркерной селекции (MAS);
  • Получены микроклубни и миниклубни первого поколения из гибридных семян в контролируемых условиях;
  • Проведено высаживание микроклубней и миниклубней в трех регионах Казахстана (Алматинская, Костанайская и Павлодарская области), где осуществлялись фенологические наблюдения за растениями до сбора урожая и получены клубни С1, из которых выделены линии-кандидаты на сорт;
  • Проведена оценка клонов С1 и родительских форм по технологическим характеристикам, включая приготовление хрустящих чипсов и замороженного картофеля фри;
  • Выбранные линии-кандидаты на сорта переданы в крестьянское хозяйство «Тимур» в Павлодарской области для испытаний.

Публикации за 2024 г.

Статьи в реферируемых журналах, признанных КОКСНВО МНВО РК:

Абилда, Ж., Сапахова, З., Сидорик, А., Райсова, Н., Дауров, Д., Хандакар, Р.И. и Жамбакин, К. 2024. ПОЛУЧЕНИЕ МЕЖСОРТОВЫХ ГИБРИДОВ КАК ИСХОДНОГО МАТЕРИАЛА ДЛЯ СЕЛЕКЦИИ КАРТОФЕЛЯ. Izdenister natigeler. 3(103) (сен. 2024);

Тезисы зарубежных и отечественных международных конференций:

Argynbayeva A., Daurov D., Daurova A., Sapakhova Z., Shamekova M. Monitoring of Viral diseases of Potato in Kazakhstan // Proceedings of the International conference on plant biology and biotechnology (ICPBB 2024) June 3-6, 2024, Almaty, Kazakhstan. – Р. 37.

Статьи в зарубежных журналах:

Sapakhova, Z.; Abilda, Z.; Toishimanov, M.; Daurov, D.; Daurova, A.; Raissova, N.; Sidorik, A.; Kanat, R.; Zhambakin, K.; Shamekova, M. Early Generation Selection of Potato Breeding Lines. Horticulturae – 2024, Vol. 10, P. 1121. https://doi.org/10.3390/horticulturae10101121 , Q-1, процентиль – 74.

Kanat, R.; Shamekova, M.; Sapakhova, Z.; Toishimanov, M.; Daurov, D.; Raissova, N.; Abilda, Z.; Daurova, A.; Zhambakin, K. Gene Expression Analysis for Drought Tolerance in Early Stage of Potato Plant Development. Biology – 2024, Vol. 13, P. 857. https://doi.org/10.3390/biology13110857 , Q-1, процентиль – 85.