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) : В результате проведения генотипирования все генотипы разделили на две группы по аллелю маркера ASQ Psat5g299720-SNP1 . В группу карликовых и полукарликовых вошли 19 образцов и сорта Статус и Астронавт с высоким индексом устойчивости к полеганию (5). Средне- и высокорослые образцы - 36 линий и 9 сортов. По комплексу хозяйственно ценных признаков выделились образцы IFPI 4701 (K-71), AGG-5051, AGG-6804, AGG-6829, AGG-7101 и AGG-7368 – 100%. Астронавт, ♂Линия 47 (L-11-8-1-9), Оріс, AGG-5815, AGG-7368, AGG-7385, AGG-5169, AGG-5849, AGG-7368, AGG-5529. В результате маркер-опосредованной селекция по гену Le проведена с помощью нового молекулярного SNP маркера PsLe-SNP1 идентифицированы 7 и 17 высокостебельных, 4 и 2 средней высоты, 6 и 3 короткостебельных образцов гороха с высоким индексом урожайности, соответственно. Высокая урожайность семян была отмечена у двух среднерослых сортов гороха: Орис (5,5 ц/га) и Аксайский усатый (5,4 ц/га) по сравнению с короткостебельным сортом Статус (4,1 ц/га). При сравнении результатов выявлены четкие и достоверные различия между гомозиготами по аллелям гена Le, с помощью использованного маркера Psat5g299720-SNP1. В итоге две группы генотипов гороха с гомозиготами aa и bb по маркеру Psat5g299720-SNP1 показали значимую взаимосвязь с фенотипированием по признаку высоты растений.

Obtained results and novelty (in Kazakh) : Генотиптеу нәтижесінде барлық генотиптер ASQ Psat5g299720-SNP1 маркерінің аллеліне қарай екі топқа бөлінді. Карликті және жартылай карликті топқа 19 үлгі және жоғары құлау тұрақтылығы индексі бар Статус пен Астронавт сорттары кірді. Орташа және биік бойлы үлгілерге 36 линия және 9 сорт жатқызылды. Шаруашылық маңызы бар қасиеттерге қарай IFPI 4701 (K-71), AGG-5051, AGG-6804, AGG-6829, AGG-7101 және AGG-7368 үлгілері 100% ерекшеленді. Сонымен қатар, Астронавт, ♂Линия 47 (L-11-8-1-9), Өріс, AGG-5815, AGG-7368, AGG-7385, AGG-5169, AGG-5849, AGG-7368, AGG-5529 үлгілері де ерекшеленді. Le гені бойынша маркерлік селекция PsLe-SNP1 жаңа молекулярлық SNP маркерінің көмегімен жүргізілді. Жоғары өнімділік индексімен Ақмола және Қарағанды облыстарында сәйкесінше 7 және 17 жоғары бойлы, 4 және 2 орта бойлы, 6 және 3 қысқа бойлы асбұршақ үлгілері анықталды. Екі орта бойлы асбұршақ сорты – Өріс (5,5 ц/га) және Ақсайский усатый (5,4 ц/га) жоғары дән өнімділігімен ерекшеленді, ал қысқа бойлы Статус сорты – 4,1 ц/га. Нәтижелерді салыстырғанда Le генінің аллелдері бойынша гомозиготтар арасында айқын және сенімді айырмашылықтар анықталды, Psat5g299720-SNP1 маркерінің көмегімен. Нәтижесінде Psat5g299720-SNP1 маркері бойынша «aa» және «bb» гомозиготалары бар екі асбұршақ генотиптерінің тобы өсімдіктердің биіктігі фенотипімен маңызды байланыс көрсетті.

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) : Опубликована одна статья в отечественном издании, рекомендованный КОКСОН и принята к печати одна статья в международном издании Plants. Результаты работы были опробированы в Международной научной конференции «AgSmart2025», объединяющая производителей и лидеров сельскохозяйственной отрасли в Канаде, г. Эдмонтон. Был представлен доклад на тему «Маркер-опосредованная селекция гороха условиях Северного Казахстана».

Level of implementation (in Kazakh) : ҒжЖБССҚЕК ұсынған отандық басылымда бір мақала және Plants халықаралық басылымында бір мақала баспаға жариялауға қабылданды. Зерттеу нәтижелері Канаданың Эдмонтон қаласында өткен ауыл шаруашылығы саласының өндірушілері мен жетекші мамандарын біріктірген «AgSmart2025» халықаралық ғылыми конференциясында талқыланды. Конференцияда «Солтүстік Қазақстан жағдайында асбұршақ дақылын маркерлік селекциялау» тақырыбында баяндама ұсынылды.

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) : Эффективность (на казахском) 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.