Inventory number IRN Number of state registration
0323РК00558 AP19679755-KC-23 0123РК00978
Document type Terms of distribution Availability of implementation
Краткие сведения Gratis Number of implementation: 0
Not implemented
Publications
Native publications: 0
International publications: 0 Publications Web of science: 0 Publications Scopus: 0
Patents Amount of funding Code of the program
0 27750000 AP19679755
Name of work
Полногеномное и молекулярно-генетическое изучение Erwnina amylovora и грибковых патогенов рода Venturia в диких и культурных популяциях плодовых деревьев
Type of work Source of funding Report authors
Fundamental Низамдинова Гульназ Камирдиновна
0
3
2
0
Customer МНВО РК
Information on the executing organization
Short name of the ministry (establishment) МНВО РК
Full name of the service recipient
Республиканское Государственное предприятие на праве хозяйственного ведения "Институт Биологии и биотехнологии растений"
Abbreviated name of the service recipient РГП на ПХВ «ИББР»
Abstract

Erwnina amylovora, Venturia inaequalis, Venturia pirina, Venturia asperata, Malus P. Mill.

Erwnina amylovora, Venturia inaequalis, Venturia pirina, Venturia asperata, Malus P. Mill.

Целью проекта является полногеномное и молекулярно-генетическое изучение разных штаммов и изолятов Erwnina amylovora, Venturia inaequalis, Venturia pirina и Venturia asperata циркулирующих в диких и культурных популяциях яблони и груши, а также в естественных резервуарах для анализа эволюции и патогенности возбудителей бактериального ожога и парши плодовых культур.

Бактериялық күйдіргіні және жеміс дақылдарының қотырын тудыратын коздырғыштарының эволюциясын және патогендігін талдау мақсатында алма мен алмұрт ағаштарының жабайы және мәдени популяцияларында мекендейтін Erwinia amylovora, Venturia inaequalis, Venturia pirina және venturia asperata әртүрлі штамдарын мен изоляттарын толық геномдық және молекулалық-генетикалық зерттеу.

Классические методы молекулярной биологии: амплификация и секвенирование нуклеиновых кислот, биоинформарический анализ.

Молекулалық биологияның классикалық әдістері: амплификация и нуклеотидтер тізбегін анықталуы, биоинформатикалық талдау.

Было выявлено 15 вариабельных регионов в гене 16sRNA за пределами вида при анализе рода Erwnina. Вариабельность геномов составила не более 2-3%. Вариабельность в регионе 16sRNA у разных штамов составила от 5 до 9,2 %. Вариабельность между видами Venturia inaequalis, Venturia pirina и Venturia asperata в среднем составила не более 17,6 % при анализе ITS1-ITS2 региона. Было выявлено 7 перспективных регионов для дизайна праймеров. Были разработаны праймеры для идентификации Erwnina amylovora и Venturia методом азотермической амплификации. Была проведена валидация разработанных праймеров на положительных контролях коллекции лаборатории, а также на синтетических контролях. Нижний порог чувствительности разработанных праймеров составил 20-40 фг. Был проведен метагеномный анализ для собранных образцов в садах и в диких популяциях. Из патогенной микрофлоры, премущественно были выявлены бактерии рода Erwinia, эндофитная микрофлора была представлена Pseudomonas, Klebsiella и Pantoea. Сопутствующая микрофлора была представлена бактериями рода Pseudomonas. У растений в диких популяциях из эндофитной микрофлоры преимущественно была выявлена бактерия Pseudomonas fluorescens. Из патогенных грибков был выявлен род Alternaria, преимущественно вида Alternaria mali, вызывающий альтернариоз яблони. У боярышника и рябины среди патогенных грибков были выявлены Diplocarpon mespili, Alternaria и Monilinia johnsonii.

Erwnina тұқымын талдау кезінде түрден тыс 16s rrna генінде 15 өзгермелі аймақ анықталды. Геномдардың өзгергіштігі 2-3% - дан аспады. Әр түрлі штамдардағы 16sRNA аймағындағы өзгергіштік 5-тен 9,2%-ға дейін болды. Venturia inaequalis, Venturia pirina және Venturia asperata түрлерінің өзгергіштік аймағы ITS1-ITS2 талдауында орташа есеппен 17,6%-дан аспады. Праймерлер дизайны үшін 7 перспективалы аймақ анықталды. Изотермиялық амплификация әдісімен Erwnina amylovora және Venturia анықтау үшін праймерлер әзірленді. Әзірленген праймерлердің валидациясы зертханалық коллекцияның оң бақылаулары, сондай-ақ синтетикалық бақылаулары арқылы жүргізілді. Праймерлердің төменгі сезімталдық шегі 20-40 фг құрады. Бақшаларда және жабайы популяцияларда жиналған үлгілер үшін метагеномдық талдау жүргізілді. Патогендік микрофлорадан негізінен Erwinia тұқымдасының бактериялары анықталды, ал эндофитті микрофлора Pseudomonas, Klebsiella және Pantoea-дан тұрды. Ілеспе микрофлораны Pseudomonas тұқымдасының бактериялары қамтыды. Жабайы популяциялардағы өсімдіктерде эндофитті микрофлорадан негізінен Pseudomonas fluorescens бактериясы анықталды. Патогендік саңырауқұлақтардан Alternaria тұқымдасы анықталды, соның ішінде, алма альтернариозын тудыратын Alternaria Mali түрі жие кездесті. Долана мен шетен өсімдіктерде патогендік саңырауқұлақтар арасында Diplocarpon mespili, Alternaria және Monilinia johnsonii анықталды.

Были разработаны праймеры для высокочувствительной детекции Erwnina amylovora и Venturia inaequalis, Venturia pirina и Venturia asperata при использовании метода изотермической амплификации. Детекция с помощью разработанных праймеров позволяет обнаружить патогены на начальной стадии заражения или при латентной инфекции, когда концентрация патогенов в растительном материале является низкой. Своевременная детекция опасных патогенов плодовых культур позволит предотвратить их распространение в садах страны, а также в диких популяциях ценных растительных ресурсов, и тем самым повысить урожайность.

Изормиялық амплификация әдісті негізінде Erwinia amylovora және Venturia inaequalis, Venturia pirina және venturia asperata патогендерін анықтау үшін жоғары спецификалық праймерлері жасалды. Әзірленген праймерлер арқылы қоздырғыштарды инфекцияның бастапқы кезеңінде немесе жасырын инфекцияда, сонымен қатар өсімдік материалындағы қоздырғыштардың концентрациясы төмен болған кезде анықтауға мүмкіндік береді. Жеміс дақылдарының қауіпті патогендерін уақтылы анықталуы олардың ел бақтарында, сондай-ақ бағалы өсімдік ресурстарының жабайы популяцияларында таралуына кедергі жасап, нәтижесінде өнімділікті арттырады.

Потенциал использования разработак проекта в научной и прикладной сфере очень высокий. Разработанные праймеры могут быть использованы в рутинной диагностики посадочного материала, а также растений садов для предотвращения потерь урожая от патогенов.

Ғылыми және қолданбалы салада жобаны әзірлеу әлеуеті өте жоғары. Әзірленген праймерлерді өнім шығынын болдырмау үшін бақша өсімдіктерінде қолдануға, сондай-ақ күнделікті диагностикалауда қолдануға болады.

Были разработаны праймеры для идентификации Erwnina amylovora и Venturia методом изотермической амплификации. Была проведена валидация разработанных праймеров и выявлены пороги чувствительности каждого набора праймеров. Нижний порог чувствительности разработанных праймеров составил 20-40 фг. Был проведен метагеномный анализ надземной части исследуемых растений. Из патогенной микрофлоры, премущественно были выявлены бактерии рода Erwinia, эндофитная микрофлора была представлена Pseudomonas, Klebsiella и Pantoea. Сопутствующая микрофлора была представлена бактериями рода Pseudomonas. У растений в диких популяциях из эндофитной микрофлоры преимущественно была выявлена бактерия Pseudomonas fluorescens. Из патогенных грибков был выявлен род Alternaria, преимущественно вида Alternaria mali, вызывающий альтернариоз яблони. В диких популяциях более 60% исследуемых образцов были поражены данным патогеном. В культурных садах только у 5% был обнаружен данный патоген. У боярышника и рябины среди патогенных грибков были выявлены Diplocarpon mespili, Alternaria и Monilinia johnsonii. Процент зараженных растений составил 13,9. Среди эндофитных грибков были выявлены следующие виды: Alternaria infectoria, Alternaria sclerotigenum, Aspergillus terreus, Penicillium chrysogenum, Fusarium lateritium. В диких популяциях были выявлены все вышеуказанные эндофитные виды грибков, в культурных садах только вид Alternaria infectoria (20% выборки).

Изотермиялық амплификация әдісімен Erwnina amylovora және Venturia анықтау үшін праймерлер әзірленді. Әзірленген праймерлердің валидациясы арқылы жүргізілді. Праймерлердің төменгі сезімталдық шегі 20-40 фг құрады. Зерттелетін өсімдіктердің жерасты бөлігіне метагеномдық талдау жүргізілді. Патогендік микрофлорадан негізінен Erwinia тұқымдасының бактериялары анықталды, ал эндофитті микрофлора Pseudomonas, Klebsiella және Pantoea-дан тұрды. Ілеспе микрофлораны Pseudomonas тұқымдасының бактериялары қамтыды. Жабайы популяциялардағы өсімдіктерде эндофитті микрофлорадан негізінен Pseudomonas fluorescens бактериясы анықталды. Патогендік саңырауқұлақтардан Alternaria тұқымдасы анықталды, соның ішінде, алма альтернариозын тудыратын Alternaria Mali түрі жие кездесті. Жабайы популяцияларда зерттелген үлгілердің 60%-дан астамы осы патогенмен инфекцияланған. Ал мәдени бақтарда бұл патоген тек 5%-да ғана табылды. Долана мен шетен өсімдіктерінде патогендік саңырауқұлақтар арасынан Diplocarpon mespili, Alternaria және Monilinia johnsonii анықталды. Инфекцияланған өсімдіктердің пайызы 13,9 құрады. Эндофитті саңырауқұлақтардың ішінде келесі түрлер анықталды: Alternaria septoria, Alternaria sclerotigenum, Aspergillus terreus, Penicillium chrysogenum, Fusarium lateritium. Жабайы популяцияларда жоғарыда аталған саңырауқұлақтардың барлық эндофитті түрлері анықталды, ал мәдени Бақтарда тек Alternaria infectoria түрі кездесті (бар үлгінің 20%-ы).

фитопатология, селекция, молекулярная биология, сельское хозяйство, рациональное использование растительных ресурсов

фитопатология, селекция, молекулалық биология, ауыл шаруашылығы, өсімдік ресурстарын ұтымды пайдалану

UDC indices
632.3, 632.4, 632.92, 575.22, 575.857, 634.10
International classifier codes
68.37.31; 68.03.03; 34.27.23; 34.15.29; 34.23.35;
Key words in Russian
Яблоня; груша; бактериальный ожог; парша; штамм; популяция; естественный резервуар; метагеном; полный геном; экспрессия;
Key words in Kazakh
Алма; алмұрт; бактериялық өрт күйігі; таз қотыр; штамм; популяция; табиғи резервуар; метагеном; толық геном; экспрессия;
Head of the organization Жамбакин Кабыл Жапарович Доктор биологических наук / профессор
Head of work Низамдинова Гульназ Камирдиновна Phd / доктор философии