The object of research, development or design (in Russian) : Родительские формы и гибридные селекционные линии гороха

The object of research, development or design (in Kazakh) : Асбұршақтың ата-аналық формалары және будандық тұқымдық линиялары

Aim of work (in Russian) : Разработка молекулярных SNP маркеров для проведения маркер-опосредованной селекции по гену Le, контролирующему признак полегаемости гибридных линий гороха, при различных агрономических приемах для совершенствования методов селекции в условиях интенсивного растениеводства Северного и Центрального Казахстана.

Aim of work (in Kazakh) : Солтүстік және Орталық Қазақстанның қарқынды өсімдік шаруашылығы жағдайында селекция әдістерін жетілдіру үшін әртүрлі агротехникалық тәсілдерді қолданып асбұршақ гибридті желілерінің жатып қалуға төзімді белгісін бақылайтын Le гені бойынша маркер-делдалды селекция жүргізу үшін молекулалық SNP маркерлерін әзірлеу.

Методы исследования (на русском) : Полевые и лабораторные исследования. Подготовка поля и закладка опытов проводили по соответствующим рекомендациям и методикам ВИР по пополнению, изучению и сохранению коллекции зерновых бобовых культур (2018) и Государственного сортоиспытания сельскохозяйственных культур (Алматы, 2002). Для определения массы 1000 семян следовали положениям стандарта ГОСТ 12042. Статистический анализ экспериментальных данных проводили по методу дисперсионного анализа Доспехова. Биоинформатический анализ гена Le проводили по Базам данных NCBI и 'GenomeNet'. ДНК выделяли по методике Weining and Langridge (1991) с модификацией Shavrukov Y. et. al. (2017). Концентрацию выделенной ДНК измеряли с помощью специального инструмента - спектрофотометр. Для дизайна праймеров использовали олигокалькулятор а секвенирование последовательности ДНК проводили по методу Сэнгера с помощью набора реагентов Brilliant Dye производства NimaGen (Нидерланды).

Методы исследования (на казахском) : Танаптық және зертханалық зерттеулер. Танапты дайындау және тәжірибелерді салу тиісті ұсынымдар, ВИР-дің 2018 жылғы дәнді бұршақ дақылдарының коллекциясын зерделеу бойынша әдістемелік ұсынымдары және ауыл шаруашылығы дақылдарын мемлекеттік сорттық сынау әдістемесіне (Алматы, 2002) сәйкес жүргізілді. 1000 тұқымның массасын анықтау үшін ГОСТ 12042 пайдаланылды. Эксперименттік деректерге статистикалық талдау жүргізу үшін Доспеховтың дисперсиялық талдау әдістері қолданылды. 'NCBI' және 'GenomeNet' мәліметтер базасы бойынша Le геніне биоинформатикалық талдау жүргізілді. ДНҚ экстракциясы Shavrukov Y. et. al. (2017) модификациясымен Weining and Langridge (1991) әдісіне сәйкес жүргізілді. Бөлінген ДНҚ концентрациясын өлшеу үшін спектрофотометр құралы қолданылды. Праймерлер дизайны үшін олигокалькулятор қолданылды, ДНҚ реттілігін секвенирлеу Brilliant Dye (Nima Gen, Нидерланды) реагенттер жинағы арқылы Сэнгер әдісімен жүргізілді.

Obtained results and novelty (in Russian) : Проведены работы по изучению родительские формы и гибридные селекционные линии гороха по признаку полегаемости. Изучены 35 генотипов. Наиболее высокую устойчивость к полеганию с 5 баллами по шкале устойчивости выделились сорта Астронавт, Сибур, Аксайский 55 и Омский неосыпающийся; линии №№5, 46, 7, 25, 33. Проведен биоинформатический анализ гена Le (Gibberellin 3 beta-hydroxylase) по изучаемому признаку. В результате исследований были разработаны праймеры Pisa-Le-F1R1seq, Pisa-Le-F2R2seq, Pisa-Le-pr-F3R3seq, Pisa-Le-pr-F4R4seq. Было проведено секвенирование по Сэнгеру в кодирующей зоне гена Le у 6 форм гороха, а также в геноме референтного сорта Cameor.На основе выделенных SNP начата работа по разработке аллель-специфических молекулярных маркеров.

Obtained results and novelty (in Kazakh) : Асбұршақтың ата-аналық формалары мен буданды селекциялық линияларына жатып қалу белгісі бойынша зерттеу жүргізілді. 35 генотип зерттелді. Тұрақтылық шкаласы бойынша жатып қалуға төзімділіктің ең жоғары көрсеткіші 5 ұпаймен ерекшеленген сорттар: Астронавт, Сибур, Аксайский 55 және Омский неосыпающийся; №№5, 46, 7, 25, 33 линиялары. Зерттелетін белгі бойынша Le (Gibberellin 3 beta-hydroxylase) геніне биоинформатикалық талдау жүргізілді. Зерттеу нәтижесінде Pisa-Le-F1R1seq, Pisa-Le-F2R2seq, Pisa-Le-pr-F3R3seq, Pisa-Le-pr-F4R4seq праймерлері әзірленді. Асұршақтың 6 түрінде Le генінің кодтау аймағында, сондай-ақ Сameor референттік сортының геномында Сэнгер бойынша секвенирлеу жасалды. Бөлінген SNP негізінде аллельге тән молекулалық маркерлерді әзірлеу жұмыстары басталды.

The main constructive and technical economic indicators (in Russian) : В результате реализации задач проекта будут разработаны и получены адаптированные протоколы по молекулярным ASQ-маркерам для проведения генотипирования селекционно-ценных линий гороха, устойчивых к полеганию. Данные апробированные протоколы можно использовать в исследованиях научных центров при создании новых форм гороха с применением молекулярно-генетических методов пригодных для возделывания в северных и центральных регионах Казахстана.

The main constructive and technical economic indicators (in Kazakh) : Жобаның міндеттерін іске асыру нәтижесінде жатып қалуға төзімді селекциялық-құнды асбұршақ линияларын генотиптеуді жүргізу үшін молекулалық ASQ-маркерлер бойынша бейімделген хаттамалар әзірленіп, алынады. Осы сыналған хаттамаларды молекулалық-генетикалық әдістерді қолдана отырып, Қазақстанның солтүстік және орталық өңірлерінде өсіруге жарамды асбұршақтың жаңа формаларын алу кезінде ғылыми орталықтардың зерттеулерінде пайдалануға болады.

Level of implementation (in Russian) : Результаты исследований апробированы на Международной научно-практической конференции «ВИР – 130: Генетические ресурсы растений». Участие в постерной сессии на тему «Перспективы возделывания нута и гороха в условиях сухостепной зоны Акмолинской области». А также результаты исследования по проекту были апробированы в научной конференции "Sustainable Future 2024: Biotech, ecology, energy" (Алматы, РК). Участники проекта презентовали доклады и участвовали в постерных сессиях.

Level of implementation (in Kazakh) : Зерттеу нәтижелері «ВИР-130: өсімдіктердің генетикалық ресурстары» халықаралық ғылыми – практикалық конференциясында сыналды. “Ақмола облысының құрғақ дала аймағы жағдайында ноқат пен асбұршақты өсіру перспективалары” тақырыбындағы постерлік баяндама ұсынылды. Сондай-ақ «Sustainable Future 2024: Biotech, ecology, energy» (Алматы, ҚР) ғылыми конференциясына қатысу. Жобаға қатысушылар баяндамалар ұсынды және постерлік сессияларға қатысты.

Efficiency (in Russian) : Рост продуктивности продукции растениеводства позволит полностью обеспечить внутренний рынок за счет повышения эффективности использования земель сельскохозяйственного назначения, повысит конкурентоспособность, увеличит число дополнительных рабочих мест. Модифицированный метод ASQ является бюджетным вариантом по сравнению с другими аналогичными методами и может быть использован в небольших лабораториях.

Efficiency (in Kazakh) : Өсімдік шаруашылығы өнімінің өнімділігінің өсуі ауыл шаруашылығы мақсатындағы жерлерді пайдалану тиімділігін арттыру есебінен ішкі нарықты толық қамтамасыз етуге мүмкіндік береді, бәсекеге қабілеттілікті арттырады, қосымша жұмыс орындарының санын арттырады. Өзгертілген ASQ әдісі басқа ұқсас әдістермен салыстырғанда бюджеттік нұсқа болып табылады және оны шағын зертханаларда қолдануға болады.

Field of application (in Russian) : Применение метода молекулярных маркеров ASQ для SNP-генотипирования коллекции, родителей и гибридных селекционных линий гороха позволит обогатить и пополнить знания ученых и селекционеров Северного и Центрального Казахстана, в области биологии. Материалы исследования могут быть использованы при написании учебных пособий, а привлечение к научно-исследовательской работе молодых кадров поможет им в эффективной подготовке. Знания, накопленные ими в ходе проведения проекта, понадобятся в дальнейшем при написании дипломных работ, магистерских и докторских диссертаций.

Field of application (in Kazakh) : Асбұршақтың коллекциясын, ата-аналық формаларын және буданды селекциялық линияларын SNP-генотиптеу үшін ASQ молекулалық маркерлер әдісін қолдану Солтүстік және Орталық Қазақстанның ғалымдары мен селекционерлерінің биология саласындағы білімдерін кеңейтуе және толықтыруға мүмкіндік береді. Зерттеу материалдарын оқу құралдарын жазу кезінде қолдануға болады, ал жас кадрларды ғылыми-зерттеу жұмыстарына тарту оларға тиімді дайындыққа көмектеседі. Жоба барысында жинақталған білім болашақта дипломдық жұмыстарды, магистрлік және докторлық диссертацияларды жазу кезінде қажет болады.