ipbbkz@gmail.com
+ 7 (727) 394 75 62
HomeAP 23489531 (руководитель Затыбеков А.К.)

AP 23489531 (руководитель Затыбеков А.К.)

Краткая информация о проекте

(2024-2026 г.г.)

 

Наименование проекта: ИРН AP23489531 «Изучение биоразнообразия кумарчика песчаного (Agriophyllum squarrosum L.) для улучшения экологии и развития сельского хозяйства в пустынных регионах Казахстана.

Актуальность. Увеличение засушливых территорий, вызванное глобальным потеплением и антропогенными воздействиями, является острой проблемой, особенно актуальной для Казахстана, где пустыни и полупустыни занимают около 58% территории, и их площадь продолжает расти. Эти регионы критически важны для сельского хозяйства, однако традиционные культуры часто оказываются непригодными для выращивания в таких условиях. В этой связи необходимо изучение адаптивной растительности, способной обеспечить устойчивое развитие аграрного сектора в условиях опустынивания.

Одним из перспективных видов для таких исследований является Agriophyllum squarrosum (кумарчик песчаный), обладающий уникальными свойствами. Его развитая корневая система препятствует движению песков, способствуя стабилизации песчаного грунта и борьбе с опустыниванием. Семена кумарчика, богатые питательными веществами, традиционно используются в пищу, а его зеленая масса служит ценным кормом для домашних животных. Однако, комплексное изучение данного вида, включая генетическую и биохимическую оценку, ранее не проводилось.

Исследование A. squarrosum открывает возможности для создания новой возделываемой культуры, способной укрепить экологическую устойчивость и продовольственную безопасность засушливых регионов Казахстана. Применение современных методов молекулярной генетики, биохимии и биотехнологии позволит изучить генетическое разнообразие вида, выявить его адаптивные характеристики, а также разработать рекомендации по фитомелиорации и фиксации песчаных дюн.

Реализация этого проекта не только поддержит борьбу с опустыниванием, но и создаст основу для внедрения новых сельскохозяйственных культур, что поспособствует экономическому развитию страны и повысит конкурентоспособность отечественной науки.

 Цель проекта: Изучить морфологическое, биохимическое и генетическое разнообразие популяций кумарчика песчаного (A. squarrosum L.) для практических целей, направленных на улучшение экологической обстановки и развития сельского хозяйства в пустынных регионах Казахстана.

 Ожидаемые результаты:

  1. Будет осуществлены экспедиционные выезды в различные регионы страны, сбор растительного материала и семян популяции A. squarrosum, изучено морфологическое разнообразие вида.
  2. Будет изучен биохимический состав семян кумарчика песчаного с помощью методов газовой и высокоэффективной жидкостной хроматографии для определения состава и содержания жирных кислот, аминокислот и витаминов;
  3. Будет дана оценка генетического разнообразия популяций вида A. squarrosum. Будет изучена структура популяций A. squarrosum и степень их генетического разнообразия;
  4. Будет оптимизирован протокол обработки семян кумарчика песчаного химическим мутагеном. Будут получены мутантные линии с хозяйственно-ценными признаками для использования в сельском хозяйстве в пустынных регионах Казахстана;
  5. Будут проведены работы по оптимизации и созданию поэтапного протокола для борьбы с опустыниванием на основе использования кумарчика песчаного в экспериментальных пустынных участках.

 Научный руководитель проекта:

Ведущий научный сотрудник, PhD, Затыбеков Алибек Камзабекович (H-index 4; Researcher ID AAC-2978-2019, ORCID:https://orcid.org/0000-0003-4310-5753, Scopus Author ID: 57196942983)

 Члены исследовательской группы:

Главный научный сотрудник, д.б.н., профессор, Абугалиева Сауле Изтелеуовна (H-index 14.

ResearcherID: M-6690-2015, ORCID https://orcid.org/0000-0002-9748-507X, Scopus Author ID: 6507029042)

Научный сотрудник, PhD, Гениевская Юлия Анатольевна (H-index 9. Researcher ID: AAF-2410-2019, ORCID https://orcid.org/0000-0001-5987-2952, Scopus Author ID: 57196939730)

Директор Приаральской опытной станции генетических ресурсов растений им.Н.И.Вавилова ТОО «Юго-Западный научно-производственный центр сельского хозяйства», Еспанов Алдаберген Маханбет-Алиұлы

Агроном Агрофирмы «Бірлік», Аймаков Жанат Жанайбаевич

  Список публикаций и патентов исполнителей проекта за период 2018-2023 гг.

  1. Zatybekov A., Abugalieva S., Didorenko S., Rsaliyev A., Turuspekov Y. GWAS of soybean breeding collection for resistance to fungal diseases in condition of South-East and South Kazakhstan // Vavilov Journal of Genetics and Breeding (Vavilovskii Zhurnal Genetiki i Selektsii=Вавиловский журнал генетики и селекции) (SJR=0.147, Q3 – Agricultural and Biological Sciences; percentile: 38 –General Agricultural and Biological Sciences) — 2018. — Vol. 22(5). — P.536-543. DOI 10.18699/VJ18.392.
  2. Затыбеков А.К., Ануарбек Ш.Н., Абугалиева С.И., Туруспеков Е.К. Изучение коллекции сои с использованием ДНК маркеров устойчивости к грибным болезням // Ізденістер, нəтижелер – Исследования, результаты. – 2018. – №.3(79). – C.212-218.
  3. Zatybekov A.K., Agibaev A.Z., Didorenko S.V., Abugalieva S.I., Turuspekov Y.K. Analysis of resistance to Septoria glycines in soybean world collection harvested in south-eastern Kazakhstan // News of the NAS of RK, series of agricultural sciences. – 2018. – №.5. – P.44-52.
  4. Doszhanova B.N., Didorenko S.V., Zatybekov A.K., Turuspekov Y.K., Abugalieva S.I. Analysis of soybean world collection in the conditions of Southeast Kazakhstan // International Journal of Biology and Chemistry — 2019. — Vol. 12(1). — P.33-40. doi.org/10.26577/ijbch-2019-1-i5.
  5. Zatybekov A., Abugalieva S., Didorenko S., Turuspekov Y. Effect of Population Size on Genome-Wide Association Study of Agronomic Traits in Soybean // Proceedings of the Latvian Academy of Sciences. Section B. (SJR=0.168, Q3 – Multidisciplinary, percentile: 39 – Multidisciplinary)- 2020. — Vol. 74, No. 4 (727). — P.244-251. DOI: 10.2478/prolas-2020-0039.
  6. Zatybekov A.K., Turuspekov Y.T., Doszhanova B.N., Abugalieva S.I. A study of the genetic diversity in the world soybean collection using microsatellite markers associated with fungal disease resistance // Proceedings on Applied Botany, Genetics and Breeding (Труды по прикладной ботанике, генетике и селекции). (IF=0.365 (РИНЦ)) – 2020. — Vol. 181, No. (3). — P.81-90. DOI: 10.30901/2227-8834-2020-3-81-90.
  7. 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. (SJR=0.147, Q3 – Agricultural and Biological Sciences; percentile: 38 –General Agricultural and Biological Sciences). 2020;24(6):605-612. DOI 10.18699/VJ20.654
  8. 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. 2022; 11(1):74. https://doi.org/10.3390/plants11010074
  9. 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. 2022; 11(15):1904. https://doi.org/10.3390/plants11151904.
  10. Podzorova T., Zatybekov A., Didorenko S., Abugalieva S. Genetic variation of soybean collection based on microsatellite DNA markers related to plant height // Eurasian Journal of Applied Biotechnology. – 2022. – Vol. №3. – P.3-12. https://doi.org/10.11134/btp.2.2022.1.
  11. Genievskaya Y., Zatybekov A., Abugalieva S., Turuspekov Y. Identification of Quantitative Trait Loci Associated with Powdery Mildew Resistance in Spring Barley under Conditions of Southeastern Kazakhstan // Plants. 2023; 12(12):2375. https://doi.org/10.3390/plants12122375.
  12. Zatybekov A., Abugalieva S., Didorenko S., Rsaliyev A., Maulenbay A., Fang C., Turuspekov Y. Genome-wide association study for charcoal rot resistance in soybean harvested in Kazakhstan. Vavilovskii Zhurnal Genetiki i Selektsii=Vavilov Journal of Genetics and Breeding. 2023;27(6):565-571. DOI 10.18699/VJGB-23-68
  13. Zatybekov A., Yermagambetova M., Genievskaya Y., Didorenko S., Abugalieva S. Genetic Diversity Analysis of Soybean Collection Using Simple Sequence Repeat Markers // 2023; 12(19):3445. https://doi.org/10.3390/plants12193445.
  14. Fang, C., Sun, Z., Li, S., Su T., Wang L., Dong L., Li H., Li L., Kong L., Yang Z., Lin, Zatybekov A., Liu B., Kong F., Lu S.Subfunctionalisation and self-repression of duplicated E1 homologues finetunes soybean flowering and adaptation. Nat Commun 15, 6184 (2024). https://doi.org/10.1038/s41467-024-50623-3.
  15. Doszhanova B.N., Zatybekov A.K., Didorenko S.V., Suzuki T., Yamashita Y., Turuspekov Y. Identification of quantitative trait loci of pod dehiscence in a collection of soybean grown in the southeast of Kazakhstan. Vavilovskii Zhurnal Genetiki i Selektsii = Vavilov Journal of Genetics and Breeding. 2024;28(5):515-522. DOI18699/vjgb-24-58.

 Достигнутые результаты за 2024 г.:

В результате были собраны растительный и семенной материал кумарчика (A. squarrosum) в пустынных регионах Казахстана для изучения генетического разнообразия и биохимического анализа. Местами сбора были Балхашский район Алматинской области и Шалкарский район Актюбинской области, отобрано пять популяций по 20 образцов. Семена очищены для последующего анализа с использованием ВЭЖХ и ГХ. Начаты работы по выделению ДНК и по оптимизации обработки семян мутагеном для селекционных целей. Выделены ДНК из 13 образцов из двух популяций кумарчика. На экспериментальном участке установлены механические барьеры и произведен посев типичной флоры, включая кумарчик.

 Публикации (2024 г.): Отсутствуют