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

The object of research, development or design (in Kazakh) : Арпа (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) : Растения ячменя подвергались разным температурным условиям: контрольная группа содержалась при 25°C. Активность ферментов определяли в 7,5%-м полиакриламидном геле без додецилсульфата натрия. После гель-электрофореза активность выявляли с помощью субстратных буферов, подбираемых в зависимости от фермента. Для каталазы гели инкубировали в 0,003%-м растворе пероксида водорода (15 мин), затем добавляли 2% феррицианид калия и 2% хлорид железа. Супероксиддисмутазу определяли после инкубации геля в трисовом буфере, обработке NBT и рибофлавином. Количественный анализ полос проводился в ImageJ. Витамин C измеряли спектрофотометрически по методике Hewitt et al. (1954): 0,3–0,5 г материала гомогенизировали с 3 мл 2%-го раствора метафосфорной кислоты, центрифугировали (3000 g, 15 мин), измеряли при 265 нм, используя смесь HPO₃ и Na₃PO₄ (3:2, pH 7,3–7,4) как стандарт. Токоферолы (витамин E) определяли экстракцией вазелиновым маслом (1:5) в течение 120 часов, экстракт центрифугировали (8000 об/мин, 15 мин) и измеряли при 292 нм.

Методы исследования (на казахском) : Арпа өсімдіктері әртүрлі температуралық жағдайларда зерттелді: бақылау тобы 25°C температурада ұсталды, бұл нәтижелерді қалыпты өсу жағдайларымен салыстыруға мүмкіндік берді. Фермент белсенділігі натрий додецил сульфатын қоспай 7,5% полиакриламидті гельде анықталды. Нативті гель-электрофорез арқылы ақуыздар бөлінгеннен кейін, әр ферментке сәйкес суббуферлер қолданылып, белсенділігі тексерілді. Каталаза белсенділігін анықтау үшін гельдер 0,003% сутегі асқын тотығы ерітіндісінде 15 минут бойы инкубацияланды, содан кейін құрамында 2% калий феррицианиді мен 2% темір хлориді бар субстрат қосылды. Супероксид дисмутазасының белсенділігі Трис буферінде инкубацияланып, кейін NBT және рибофлавин ерітінділерінде өңделді. Сандық деректер ImageJ арқылы талданды. Суда еритін C витаминін анықтау үшін өсімдік материалы (0,3-0,5 г) 2% метафосфор қышқылының 3 мл ерітіндісімен гомогенизацияланды. Гомогенат 3000 г жылдамдықта 15 минут центрифугаланып, 265 нм толқын ұзындығында спектрофотометрде өлшенді. Стандарт ретінде HPO₃ және Na₃PO₄ қоспасы (3:2, pH 7,3–7,4) қолданылды. Токоферолдарды (Е дәрумені) анықтау үшін вазелинді қолданатын экстракция әдісі қолданылды. Жапырақтар (1 г) экстрагентпен (1:5) 120 сағат инкубацияланып, экстракт 8000 айн/мин жылдамдықта 15 минут бойы центрифугаланды, кейін 292 нм толқын ұзындығында спектрі өлшенді.

Obtained results and novelty (in Russian) : Результаты показали, что активность SOD и CAT изменяется в зависимости от времени и температуры, подтверждая связь между антиоксидантной активностью ферментов и уровнем активных форм кислорода (АФК) в ячмене. При повышении температуры активность SOD и CAT возрастает вначале, но снижается при длительном воздействии, что может быть связано с дестабилизацией и денатурацией белков. Эти данные подчеркивают значимость изучения молекулярных механизмов адаптации растений к температурному стрессу и могут способствовать разработке стратегий повышения устойчивости сельскохозяйственных культур к изменяющемуся климату. Витамин C (аскорбиновая кислота) — первая линия защиты от АФК. В норме его содержание стабильно, но при тепловом стрессе оно быстро повышается, что указывает на активацию защитных механизмов. Затем уровень витамина C продолжает расти вместе с увеличением АФК, достигая максимума на начальном этапе стресса, что демонстрирует быстрый ответ на окислительное воздействие. Спустя несколько часов его уровень слегка снижается, что может означать стабилизацию антиоксидантной системы или активацию других механизмов, таких как CAT и SOD. Витамин E (токоферол) защищает клеточные мембраны, предотвращая перекисное окисление липидов при высоком уровне АФК. В норме его уровень стабилен, но при тепловом стрессе он возрастает, отражая активацию мембранной защиты. Позднее витамин E достигает максимума, что подтверждает его роль в долгосрочной защите мембран на поздних стадиях стресса.

Obtained results and novelty (in Kazakh) : Зерттеу нәтижелері SOD және CAT ферменттерінің белсенділігі уақыт пен температураға тәуелді екенін және арпа өсімдіктеріндегі антиоксиданттық белсенділік пен оттегі белсенді түрлері (ROS) деңгейлері арасындағы байланысты көрсетті. Температураның көтерілуімен SOD және CAT бастапқыда белсенділігі артып, ұзақ әсер еткенде төмендеді, бұл ферменттердің тұрақсыздануы мен ақуыз денатурациясымен байланысты болуы мүмкін. Бұл нәтижелер өсімдіктердің температуралық стресске бейімделу механизмдерін зерттеудің және дақылдардың климат өзгерісіне төзімділігін арттырудың маңыздылығын көрсетеді. С дәрумені (аскорбин қышқылы) ROS-қа қарсы алғашқы қорғаныс ретінде әрекет етеді. Қалыпты жағдайда оның деңгейі тұрақты, бірақ жылу әсерінен тез артады, бұл қорғаныс механизмдерінің іске қосылуын білдіреді. Кейіннен оның деңгейі стресстен туындаған ROS жоғарылауымен бірге өсіп, бірнеше сағаттан соң аздап төмендейді, бұл антиоксиданттық жүйенің тұрақтануын немесе CAT және SOD ферменттерінің қосымша белсенділігін көрсетуі мүмкін. Е дәрумені (токоферол) жасуша мембраналарын қорғап, ROS-тың жоғары деңгейінде липидтердің тотығуын болдырмайды. Қалыпты жағдайда оның деңгейі тұрақты, ал стресс басталғанда арта түседі, бұл мембраналық қорғаныстың іске қосылуын көрсетеді. Кейінірек Е дәрумені деңгейі стресстің соңғы кезеңінде максималды мәнге жетіп, мембрананы ұзақ мерзімді қорғау рөлін растайды.

The main constructive and technical economic indicators (in Russian) : 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.

The main constructive and technical economic indicators (in Kazakh) : 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.

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