Краткая информация о проекте
(2025-2027 гг.)
Наименование проекта: ИРН AP26195327 «Полногеномное ассоциативное картирование устойчивости к обыкновенной корневой гнили, вызываемой Bipolaris sorokiniana, в гермоплазме пшеницы из Казахстана».
Актуальность исследований. Обыкновенная корневая гниль (CRR), вызываемая грибом Bipolaris sorokiniana, является одним из самых разрушительных заболеваний пшеницы и других зерновых культур по всему миру. Средние потери урожая пшеницы из-за этого заболевания достигают 15-20%, а в благоприятных условиях могут составлять до 70%. Селекция на устойчивость к CRR является эффективным методом управления болезнями. Проект направлен на идентификацию устойчивых генотипов и маркеров однонуклеотидного полиморфизма (SNP) с использованием полевого и лабораторного скрининга, а также современных геномных стратегий, таких как полногеномный анализ ассоциаций (GWAS). Исследование углубит понимание генетических факторов, способствующих устойчивости к болезни, что поможет в разработке более устойчивых сортов пшеницы. Идентификация ранее не картированных источников устойчивости пшеницы к CRR в Казахстане позволит провести маркерную интрогрессию этих характеристик в новые сорта. Это будет первое исследование GWAS, посвященное устойчивости к корневой гнили в казахстанской коллекции пшеницы.
Цель проекта: «Картирование генетических факторов, детерминирующих устойчивость к обыкновенной корневой гнили, вызванной Bipolaris sorokiniana, с применением полногеномных исследований ассоциаций в коллекции пшеницы».
Ожидаемые результаты:
- Будет сформирована и фенотипирована коллекция пшеницы из 228 образцов по признакам устойчивости к обыкновенной корневой гнили (CRR) и продуктивности.
1.1 Будет проведен мониторинг и сбор инфекционного материала корневой гнили. Будут созданы моноспоровые изоляты B.sorokiniana, проведена морфологическая и молекулярная идентификация и оценка их патогенности.
1.2 Будет проведен фитопатологический скрининг гермоплазмы пшеницы к CRR на стадии взрослого растения в полевых условиях Алматинской и Костанайской областей.
1.3 Будет проведено формирование целевого набора генотипов (не менее 228), различающихся по устойчивости к болезни. Будет проведен структурный анализ компонентов продуктивности из 2-х регионов Казахстана.
Научный руководитель проекта:
Кохметова Алма Мырзабековна – доктор биологических наук, профессор, Академик Национальной академии наук Республики Казахстан, заведующий лабораторией генетики и селекции, Института биологии и биотехнологии растений; Республика Казахстан, 050040, г. Алматы, ул. Тимирязева 45, тел.: +7(727)394-75-52, факс 394-75-62, E-mail: gen_kalma@mail.ru
Члены исследовательской группы:
Кумарбаева Мадина Талгаровна – PhD (6D080100 –Агрономия), cтарший научный сотрудник лаборатории генетики и селекции, Института биологии и биотехнологии растений, Республика Казахстан, 050040, г. Алматы, ул. Тимирязева 45, тел: +7(727)3947552, E-mail: madina_kumar90@mail.ru
Нуржума Мақпал Нуржумакызы – Магистр педагогических наук., докторант PhD (6D05105 – Биотехнология), старший научный сотрудник лаборатории генетики и селекции, Института биологии и биотехнологии растений, Республика Казахстан, 050040, г. Алматы, ул. Тимирязева 45, тел: +7(727)394-75-52, факс 394-75-62, E-mail: maki_87@mail.ru
Дутбаев Ерлан Бозанбайұлы — кандидат сельскохозяйственных наук, ассоциированный профессор кафедры Плодоовощеводства, защиты растений и карантин, Казахский национальный аграрный исследовательский университет, 050010, г.Алматы, Абая 8г/3, тел: +7 (747) 961-88-74 E-mail: yerlan.dutbayev@kaznaru.edu.kz
Харіпжанова Айдана Ісенбайқызы – PhD (8D08104 — Защита растений и карантин), научный сотрудник лаборатории генетики и селекции, Института биологии и биотехнологии растений, Республика Казахстан, 050040, г. Алматы, ул. Тимирязева 45, тел: +7(727)394-75-52, факс 394-75-62, E-mail: aidana.kharipzhanova@kaznaru.edu.kz
Кеишилов Женис Советканович – магистр сельскохозяйственных наук, научный сотрудник лаборатории генетики и селекции, Института биологии и биотехнологии растений, Республика Казахстан, 050040, г. Алматы, ул. Тимирязева 45, тел: +7(727)394-75-52, факс 394-75-62, E-mail: jeka-Sayko@mail.ru
Болатбекова Ардақ Айдыновна – магистр экологических наук, докторант PhD (8D08104 — Защита растений и карантин), младший научный сотрудник лаборатории генетики и селекции, Института биологии и биотехнологии растений, Республика Казахстан, 050040, г. Алматы, ул. Тимирязева 45, тел: +7(727) 3947552, E-mail: ardashka1984@mail.ru
Бахытулы Канат – Магистр естественных наук (7M05109 – Биотехнология), младший научный сотрудник лаборатории генетики и селекции, Института биологии и биотехнологии растений, Республика Казахстан, 050040, г. Алматы, ул. Тимирязева 45, тел: +7(727)394-75-52, факс 394-75-62, E-mail: kanat1499@gmail.com
Кохметова Асия Мырзабековна – Бакалавр, лаборант лаборатории генетики и селекции, Института биологии и биотехнологии растений, ул. Тимирязева, 45. Алматы, Казахстан, 050040, г. Алматы, ул. Тимирязева 45, тел: +7(727)394-75-52, факс 394-75-62, E-mail: asia.k68@mail.ru
Мухаметжанов Канат Серикханович – Агроном-организатор, лаборант лаборатории генетики и селекции, Института биологии и биотехнологии растений, Республика Казахстан, 050040, г. Алматы, ул. Тимирязева 45, тел: +7(727)394-75-52, факс 394-75-62, E-mail: kanat.mukhametzhanov@mail.ru
Достигнутые результаты за 2025 г.:
1 Формирование и фенотипирование коллекции пшеницы из 228 образцов по признакам устойчивости к обыкновенной корневой гнили (CRR) и продуктивности.
1.1 Мониторинг и сбор инфекционного материала корневой гнили. Создание моноспоровых изолятов B.sorokiniana, морфологическая и молекулярная идентификация и оценка их патогенности.
Проведен в 2025 году фитопатологический мониторинг посевов пшеницы и сбор инфекционного материала корневой гнили CRR в Алматинской и Костанайской областях. Это позволило создать 50 моноспоровых изолятов Bipolaris sorokiniana и выделить сопутствующие виды Fusarium spp., а также провести морфологическую и молекулярную идентификацию и оценить их патогенность. Молекулярная идентификация с использованием праймеров COSA_F/COSA_R и GPD1/GPD2 подтвердила видовую принадлежность 19 изолятов к B. sorokiniana и 31 изолята к видам Fusarium, Curvularia и Alternaria. Оценка патогенности на восприимчивом сорте пшеницы Glenlea выявила различия по вирулентности изолятов. Изоляты сгруппированы как высоковирулентные (82a, 76a), умеренно вирулентные (837) и слабовирулентные (958, 836, 35c). Полученные результаты указывают на значительное разнообразие возбудителей CRR пшеницы в Алматинской и Костанайских областях.
1.2 Фитопатологический скрининг гермоплазмы пшеницы к CRR на стадии взрослого растения в полевых условиях Алматинской и Костанайской областей.
Результаты фитопатологического скрининга в Алматинской области выявили выраженную генотипическую вариабельность устойчивости сортов и линий пшеницы (Triticum aestivum L.) к возбудителю CRR B. sorokiniana. Показано, что к группе высокоустойчивых (R) с уровнем поражения от 0 до 1,9 баллов относятся 18 образцов пшеницы. Результаты фитопатологического скрининга в Костанайской области показали, что к группе высокоустойчивых (R) относятся 40 образцов пшеницы.
1.3 Формирование целевого набора генотипов (не менее 228), различающихся по устойчивости к болезни. Структурный анализ компонентов продуктивности пшеницы из 2-х регионов Казахстана.
В Алматинской области коллекция включала 94 устойчивых и умеренно устойчивых форм, 118 умеренно восприимчивых и 16 восприимчивых образцов. В Костанайской области 136 устойчивых и умеренно устойчивых форм, 82 умеренно восприимчивых и 10 восприимчивых образцов. Структурный анализ компонентов продуктивности пшеницы из 2-х регионов Казахстана позволил охарактеризовать коллекцию пшеницы по ключевым элементам продуктивности и отобрать перспективные образцы, сочетающие устойчивость к корневой гнили CRR и продуктивность. На основе результата скрининга сформирован целевой набор из 228 генотипов пшеницы, отличающихся по уровню устойчивости к CRR. Фенологические наблюдения выявили значительное различие сроков колошения между регионами и внутри коллекции. Значения NDVI также отличались: от 0,24 до 0,64 в Алматинской и от ≤0,37 до ≥0,45 в Костанайской областях, что отражает различия в биомассе и состоянии растений. Анализ параметров структуры урожайности демонстрировал широкий диапазон варьирования по длине колоса, числу колосков и зерен в колосе. Эти различия подтверждают значительную генетическую и фенотипическую неоднородность коллекции, что создаёт основу для последующего изучения механизмов устойчивости пшеницы к CRR и выделения ценных источников для селекционных программ.
Публикации (2025 г.):
нет
