The object of research, development or design (in Russian) : Ячмень (Hordeum vulgare L.)

The object of research, development or design (in Kazakh) : Ячмень (Hordeum vulgare L.)

Aim of work (in Russian) : Исследовать механизмы адаптации ячменя (Hordeum vulgare L.) для создания новых стратегий повышения продуктивности и устойчивости сортов с использованием инновационных подходов.

Aim of work (in Kazakh) : Инновациялық тәсілдерді қолдана отырып, арпа сорттарының өнімділігі мен төзімділігін арттырудың жаңа стратегияларын құру үшін арпаның (Hordeum vulgare L.) стресске бейімделу механизмдерін зерттеу.

Методы исследования (на русском) : Содержание хлорофилла в ячмене измеряли спектрофотометрическим методом. Затем 0,5 г образца смешивали с 10 мл ацетона в центрифужной пробирке. Смесь встряхивали в течение 1 минуты и затем центрифугировали при 5000 об/мин в течение 10 минут. Спектрофотометр использовали с длиной волны 652 нм, которая является пиком поглощения хлорофилла. Для определения содержания антоцианов в ячмене использовали спектрофотометрический метод. В качестве растворителя для экстракции антоцианов использовали метанол. Затем 0,5 г измельченные образцы были смешаны с 10 мл метанола в центрифужной пробирке. Смесь встряхивали в течение 1 минуты и затем центрифугировали при 5000 об/мин в течение 10 минут. Для измерения 1 мл экстрагированного раствора пипеткой переносили в кювету и измеряли при 520 нм. Для выявления супероксида, листья погружались в раствор, содержащий 6 мМ NBTи 50 мМ фосфатного буфера при pH 7,5, и инкубировались в темных условиях при комнатной температуре в течение 12 часов. Для определения перекиси водорода, листья погружались в раствор, содержащий 5 мМ DAB (3,3'-диаминобензидина) и 10 мМ MES при pH 3,8, и также инкубировались в темноте при комнатной температуре в течение 12 часов. В обоих случаях реакцию останавливали, опрыскивая листья раствором лакто-глицерин-этилового спирта в соотношении 1:1:4. Затем листья подвергались кипячению в обычной воде на водяной бане в течение 5 минут, а затем хранились в 50%-ном растворе этанола.

Методы исследования (на казахском) : Арпадағы хлорофилл мөлшері спектрофотометриялық әдіспен өлшенді. Ацетон хлорофиллді алу үшін еріткіш ретінде қолданылды. Содан кейін 0,5 г үлгіні центрифугалық түтікте 10 мл ацетонмен араластырдық. Қоспаны 1 минут шайқап, содан кейін 10 минут бойы 5000 айн/мин центрифугаладық. Спектрофотометриялық зерттеу үшін 652 нм толқын ұзындығын қолданылды, бұл хлорофиллдің сіңіру шыңы. Арпадағы антоцианинді анықтау үшін спектрофотометриялық әдіс қолданылды. Метанол антоцианиндер алу үшін еріткіш ретінде пайдаланылды. Содан кейін 0,5 г ұнтақталған үлгілер центрифугалық түтікте 10 мл метанолмен араластырылды. Қоспаны 1 минут шайқадық, содан кейін 10 минут бойы 5000 айн/мин центрифугаланды. Өлшеу үшін 1 мл экстракцияланған ерітінді тамшуырға құйылып, оптикалық тығыздық 520 нм спектрофотометрдің көмегімен жазылды. Супероксидті анықтау үшін жапырақтар рН 7,5 кезінде 6 мМ NBT (нитротетразолий көк) және 50 мМ фосфат буфері бар ерітіндіге батырылды және бөлме температурасында 12 сағат бойы қараңғы жерде инкубацияланды. Сутегі асқын тотығын анықтау үшін жапырақтарды рН 3,8 деңгейінде 5 мМ DAB (3,3'-диаминобензидин) және 10 мМ MES (2-(N-морфолино)этансульфон қышқылы) бар ерітіндіге батырдық, сонымен қатар бөлмеде қараңғы жерде 12 сағат бойы инкубациялады. Екі жағдайда да жапырақтарға 1:1:4 қатынасында лактоглицерин-этил спиртінің ерітіндісімен бүрку арқылы реакция тоқтатылды. Содан кейін жапырақтар су моншасында 5 минут қайнатылды, содан кейін 50% этанол ерітіндісінде сақталады.

Obtained results and novelty (in Russian) : В условиях высокой температуры наблюдалось значительное уменьшение длины корней и побегов по сравнению с контрольной группой. Было выявлено что, высокие температуры негативно влияют на общее содержание хлорофилла и приводят к снижению. Листья подвергшихся стрессу растений ячменя проявляли признаки хлороза, становясь бледными или желтоватыми. Это обесцвечивание обычно связано с нарушением синтеза хлорофилла или ускоренной деградацией хлорофилла. Было выявлено что в условиях высокотемпературного стресса в растениях ячменя наблюдалось значительное снижение содержания антоцианов по сравнению с растениями, выращенными в контрольных условиях.Повышенные температуры могут нарушить ферменты, участвующие в биосинтезе антоцианов, что приведет к снижению производства этих пигментов. Было выявилено, что температурный стресс оказывает значительное воздействие на концентрацию перекиси водорода в листьях растений ячменя. Это наблюдение подтверждает активацию окислительных процессов в растениях при экспозиции температурному стрессу. Напротив, концентрация супероксида в листьях растений не снижалась на протяжении всех временных интервалов, а концентрация перекиси водорода, наоборот, увеличивалась. Несмотря на некоторые предположения о снижении уровней АФК в условиях стресса, данная гипотеза не подтвердилась. Полученные результаты подчеркивают сложность и разнообразие реакций растений на накопление АФК в условиях температурного стресса.

Obtained results and novelty (in Kazakh) : Жоғары температура жағдайында бақылау тобымен салыстырғанда тамырлар мен өркендердің ұзындығының айтарлықтай төмендеуі байқалды. Жоғары температура жалпы хлорофилл құрамына теріс әсер етіп, азаюына әкелетіні анықталды. Сонымен қатар, хлорофилл мөлшерінің азаюы өсімдіктердің сыртқы түрінің көрінетін өзгерістерімен қатар жүрді. Бұл түссіздену әдетте хлорофилл синтезінің бұзылуына немесе хлорофилл деградациясының жеделдетілуіне байланысты. Жоғары температуралық стресс жағдайында бақылау жағдайында өсірілген өсімдіктермен салыстырғанда арпа өсімдіктерінде антоцианин мөлшерінің айтарлықтай төмендеуі байқалғаны анықталды. Жоғары температура антоцианин биосинтезіне қатысатын ферменттерді бұзуы мүмкін, бұл осы пигменттердің өндірісінің төмендеуіне әкеледі. Арпа өсімдігінің жапырақтарындағы сутегі асқын тотығының концентрациясына температуралық стресс айтарлықтай әсер ететіні анықталды. Өсімдік жапырақтарындағы супероксид концентрациясы барлық уақыт аралықтарында төмендеген жоқ, ал сутегі асқын тотығының концентрациясы, керісінше, жоғарылады. Бұл өсімдіктің жоғары температураның әсеріне реакциясының күрделілігін растайды. Температуралық стресс арпа өсімдіктерінің жапырақтарында сутегі асқын тотығы концентрациясының жоғарылауына әкеледі. Стресс жағдайында ОБТ деңгейінің төмендеуі туралы кейбір ұсыныстарға қарамобастан, бұл гипотеза расталмады. Алынған нәтижелер температуралық стресс жағдайында ОБТ нақталуына өсімдіктердің жауаптарының күрделілігі мен әртүрлілігін көрсетеді.

The main constructive and technical economic indicators (in Russian) : Әлеуметтік әсер 3 жыл бойы ғылыми қызметпен айналысатын ғалымдарға арналған жұмыс орындарын жасаудан тұрады.Жоба нәтижелерінің экономикалық тиімділігі стресске төзімді ауылшаруашылық өсімдіктерін алуға мүмкіндік беретін технологияда жатыр, бұл өнімділікті арттыруға көмектеседі. Жоба нәтижелерінің ғылыми-техникалық әсері стресске төзімді өсімдіктерді өндіру бойынша жаңа іргелі деректер алу болып табылады.

The main constructive and technical economic indicators (in Kazakh) : Социальный эффект заключается в рабочих местах для ученых, которые будут заниматься профессиональной деятельностью в течение 3 лет.Экономический эффект от результатов проекта заключается в технологии, которая позволит получить стрессоустойчивые сельскохозяйственные растения, что будет способствовать повышению продуктивности и снижению себестоимости продукции.Воздействие на окружающую среду в этих исследованиях невозможно оценить.Научно-технический эффект результатов проекта заключается в получении новых фундаментальных данных по получению стрессоустойчивых растений.

Level of implementation (in Russian) : Результаты предлагаемого проекта будут иметь практическое значение для решения ряда задач в сельском хозяйстве путем изучения молекулярных процессов и механизмов реакции на абиотический стресс. Также, результаты работы могут использоваться в учебном процессе в разных ВУЗах.

Level of implementation (in Kazakh) : Ұсынылған жобаның нәтижелері молекулярлық процестерді және абиотикалық стресске жауап беру механизмдерін зерттеу арқылы ауыл шаруашылығындағы бірқатар мәселелерді шешуге практикалық әсер етеді. Сонымен қатар,зерттеу жұмыс нәтижелерін әртүрлі университеттерде оқу процесінде қолдануға болады.

Efficiency (in Russian) : Данная исследовательская работа способствует повышению адаптационных показателей ячменя при высоких температурах.

Efficiency (in Kazakh) : Бұл ғылыми-зерттеу жұмысы жоғары температурада арпаның бейімделу көрсеткіштерін арттыруға көмектеседі.

Field of application (in Russian) : молекулярная биология, селекция, сельское хозяйство

Field of application (in Kazakh) : молекулалық биология, селекция, ауыл шаруашылығы