Краткая информация о проекте
(2024-2026 г.г.)
Наименование проекта: ИРН AP23490217 «Изучение генетического разнообразия видов рода Aegilops L., растущих в Казахстане».
Актуальность. Aegilops L. – род растений, относящийся к семейству злаковых (Poaceae). Данный род имеет большую важность в контексте растениеводства и биологического разнообразия, являясь важным генетическим ресурсом для улучшения сельскохозяйственных культур. Виды этого рода содержат различные гены, связанные с устойчивостью к болезням, засухе и т.д., которые используют для улучшения качества и урожайности пшеницы. Aegilops L. включает в себя множество видов с разнообразными морфологическими и генетическими характеристиками. Изучение и сохранение этого биологического разнообразия важно для понимания эволюции растений, а также для обеспечения возможностей для будущих исследований в генетике и селекции сельскохозяйственных культур.
Многие виды рода Aegilops находятся под угрозой их исчезновения. Изменение природных экосистем из-за расширения сельского хозяйства и деградации почвы приводит к потере мест обитания Aegilops и их вытеснению. Повышение температуры, изменение осадков и другие климатические факторы могут приводить к изменениям экологических условий, оказывая негативное воздействие на рост и развитие. Интенсивное использование пестицидов и гербицидов, также представляет угрозу для видов этого рода. Для сохранения видов Aegilops необходимо принимать меры по сохранению биологического и генетического разнообразия. Научные исследования и совместные усилия со стороны государственных и международных организаций могут быть важными в этом процессе. Изучение генетического разнообразия позволяет определить уровень генетического богатства вида и выявить уникальные гены и адаптивные свойства, которые могут быть ценными для селекции и сохранения. Это помогает предотвратить потерю генетического разнообразия и обеспечить устойчивость и выживаемость видов. Поэтому, изучение генетического разнообразия видов рода Aegilops L., растущих в Казахстане, с использованием методов молекулярной генетики, геномики и ботаники является важным и необходимым для сохранения этих видов, понимания их эволюции и экологической адаптации, улучшения сельскохозяйственных культур и научного развития.
Цель проекта: Изучение генетического разнообразия видов рода Aegilops L., растущих в Казахстане, с использованием методов ботаники и молекулярной генетики.
Ожидаемые результаты:
- Будет изучено распространение видов рода Aegilops на территории Казахстана на основе ботанических экспедиций;
- Образцы рода Aegilops, собранные в Казахстане, будут охарактеризованы по морфологическим признакам в полевых и лабораторных условиях;
- Будет изучено генетическое разнообразие и генетическое сходство видов рода Aegilops c использованием ITS маркера;
- Будет изучена генетическая структура популяций видов Aegilops на основе использования высокополиморфных SSR маркеров;
- Будет осуществлено определение нуклеотидных последовательностей хлоропластных геномов видов Aegilops;
- Будут подготовлены практические рекомендации по сохранению биологического разнообразия видов рода Aegilops, растущих в Казахстане.
Научный руководитель проекта: Әнуарбек Шынар Нұрланқызы, PhD, старший научный сотрудник лаборатории молекулярной генетики ИББР, с 11-летним опытом работы по теме проекта (генотипирование, филогенетика). Соавтор 13 научных трудов: 6 в рецензируемых изданиях Web of Science и Scopus, 3 в изданиях Комитета по обеспечению качества в сфере науки и высшего образования (КОКСНВО); соавтор 1 научно-методических рекомендаций, 3 Патентов на полезную модель. H-index – 5 (https://www.scopus.com/authid/detail.uri?authorId=57192177334).
Члены исследовательской группы:
А.Ы. Амалова, PhD (биология), научный сотрудник, имеет 7-летний стаж работы в области молекулярной генетики. Специальность магистратуры – геоботаника. Соавтор 22 статей из них 9 в базе Scopus/WoS (H-index=4 в базе Web of Science (https://www.webofscience.com/wos/author/record/2003632) и H-index=3 Scopus (https://www.scopus.com/authid/detail.uri?authorId=57213623570) и 5 КОКСНВО), стажировалась в научных центрах Англии и Литвы.
Затыбеков Алибек Камзабекович, PhD, ведущий научный сотрудник лаборатории молекулярной генетики ИББР, стаж работы 13 лет, соавтор 28 научных статей: 11 в рецензируемых изданиях Web of Science и Scopus (H-index – 4, https://www2.scopus.com/hirsch/author.uri?accessor=authorProfile&auidList=57196942983), 17 в изданиях КОКСНВО; соавтор 1 научно-методических рекомендаций, 2 Патентов на полезную модель.
Есимбекова Минура Ахметовна, заведующая лабораторией генофонда сельскохозяйственных культур ТОО «Казахский научно-исследовательский институт земледелия и растениеводства», доктор биологических наук, ассоциированный профессор. Индекс Хирша – 7 (Scopus) и 6 (WoS). Соавтор 22 сортов (пшеница, ячмень, тритикале, просо), 5-ти патентов (пшеница, ячмень, просо).
Кремпа Анна Евгеньевна, магистр, младший научный сотрудник, имеет 4-летний опыт работ в области агрономии, фенотипирования твердой/мягкой пшеницы, соавтор 7 статей, 4 из них в рецензируемых журналах, WoS (https://www.webofscience.com/wos/author/record/4183553), (H-index 1, https://www.scopus.com/authid/detail.uri?authorId=57969501500&origin=recordpage).
Бураходжа Айгерім Марипбайқызы, магистр, лаборант, имеет 3-летний опыт работ по фенотипированию мягкой пшеницы, генотипированию с использованием ДНК маркеров. Соавтор 2 статей 1 из них в рецензируемых журналах в базах WoS/Scopus.
Список публикаций и патентов исполнителей проекта за период 2018-2023 гг.
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). Цитирования: Scopus – 17, Web of Science – 14.
Genievskaya Y., Pecchioni N., Laidò G., Anuarbek S., Rsaliyev A., Chudinov, V.; Zatybekov A., Turuspekov Y., Abugalieva S. (2022). 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). Цитирования: Scopus – 3, Web of Science – 4.
Zatybekov A., Abugalieva S., Didorenko S., Gerasimova Y., Sidorik I., Anuarbek S., Turuspekov Y. (2017). GWAS of agronomic traits in soybean collection included in breeding pool in Kazakhstan. BMC Plant Biology (IF=5.26, Q1- Plant sciences; SJR=1.117, процентиль 90 – Plant sciences) 17:179. DOI: 10.1186/s12870-017-1125-0. (https://www.scopus.com/record/display.uri?eid=2-s2.0-85033780390&origin=resultslist&sort=plf-f). Цитирования: Scopus – 17, Web of Science – 0.
Abugalieva S., Didorenko S., Anuarbek S., Volkova L., Gerasimova Y., Sidorik I., Turuspekov Y. (2016). Assessment of Soybean Flowering and Seed Maturation Time in Different Latitude Regions of Kazakhstan. Plos ONE (IF=3.752, Q2- Multidisciplinary Sciences; SJR=0.852, процентиль 87 – Multidisciplinary). 11(12):e0166894. doi: 10.1371/journal.pone.0166894. (https://www.scopus.com/record/display.uri?eid=2-s2.0-84999748140&origin=resultslist&sort=plf-f). Цитирования: Scopus – 16, Web of Science – 13.
Zatybekov A., Anuarbek S., Abugalieva S., Turuspekov Y. (2020). 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 (https://www.webofscience.com/wos/woscc/full-record/WOS:000587760500007). Цитирования: Scopus – 3, Web of Science – 2.
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). Цитирования: Scopus – 0, Web of Science – 0.
Әнуарбек Ш.Н., Волкова Л.А., Абугалиева С.И., Туруспеков Е.К. Скрининг мировой коллекции сои с использованием ДНК-маркеров// Вестник КазНУ, Серия биологическая.– 2015. – №3(65). – С.110-117.
Әнуарбек Ш.Н., Абугалиева С.И., Туруспеков Е.К. Оценка генетического разнообразия сортов твердой пшеницы (Triticum durum Desf.) с использованием микросателлитных маркеров // Вестник КазНУ, Серия биологическая. — 2018. – T. 1, № 74. — С.88-98.
Anuarbek S., Abugalieva S., Chudinov V., Tuberosa R., Pecchioni N., Turuspekov Y. Comparative assessment of the yield components of the tetraploid wheat world collection // Eurasian Journal of Ecology — 2019. – N 2. — С.39-49.
Патент на полезную модель МПК A01H 1/04 (2006.01) Способ идентификации селекционно-ценных линий мягкой пшеницы с использованием технологии KASP : пат. 3103 Республика Казахстан / Туруспеков Е.К., Абугалиева С.И., Әнуарбек Ш.Н. ; заявитель и патентообладатель РГП на ПХВ «Институт биологии и биотехнологии растений» КН МОН РК. – № 2017/0555.2 ; заявл. 25.08.2017 ; опубл. 17.09.2018, Бюл. № 35.
Патент на полезную модель KZ №3137 А01Н 1/04 (2006.01) ГосРеестр бюллетень №36 от 24.09.2018. Затыбеков А.К., Әнуарбек Ш.Н., Абугалиева С.И., Досжанова Б.Н., Туруспеков Е.К. Способ идентификации селекционно-ценных линий сои с использованием технологии KASP. https://gosreestr.kazpatent.kz/Utilitymodel/Details?docNumber=283866.
Патент на полезную модель KZ №5061 C12Q 1/6806. ГосРеестр бюллетень №40 от 09.10.2020. Туруспеков Е.К., Абугалиева С.И., Әнуарбек Ш.Н. Способ идентификации селекционно-ценных линий твердой пшеницы (T. durum Desf.) с использованием молекулярных маркеров по технологии KASP. https://gosreestr.kazpatent.kz/Utilitymodel/Details?docNumber=323771.
Достигнутые результаты за 2024 г.:
- Начато изучение распространения видов рода Aegilops L. на территории Казахстана на основе ботанических экспедиций. Начато составление маршрутов для будущих экспедиционных выездов для сбора Aegilops L. в Казахстане. Начато формирование коллекции эгилопсов (140 образцов 29 видов) для последующего изучения генетического разнообразия и филогенетических связей представителей рода Aegilops L., в том числе произрастающих в Казахстане.
- Начата характеризация образцов рода Aegilops, собранных в Казахстане, по морфологическим признакам (размеры зерна (длина, ширина, площадь), масса 1000 зерен) в полевых и лабораторных условиях. Осуществлен посев семян видов Aegilops L. коллекции в осеннем высеве в Алматинской области. Посеяны 140 образцов 29 видов эгилопсов, в том числе 4 вида, растущих в Казахстане. Проведено фотодокументирование семян данной коллекции, а также проведен анализ семян на приборе MARViN Proline I (Германия, 2023).
- Начато изучение генетического разнообразия и филогенетических связей видов рода Aegilops c использованием ITS маркера.
- Начато изучение генетической структуры популяций видов Aegilops на основе использования высокополиморфных SSR-маркеров.
