The object of research, development or design (in Russian) : Объектом исследования являются отечественные сорта картофеля

The object of research, development or design (in Kazakh) : Зерттеу нысаны - отандық картоп сорттары

Aim of work (in Russian) : Целью проекта является повышение эффективности технологии CRISPR/Cas9 путем оптимизации элементов системы, и методов доставки компонентов CRISPR/Cas9 в ядерный геном для изучения механизмов устойчивости к засухе картофеля.

Aim of work (in Kazakh) : Жобаның мақсаты - картоптың құрғақшылыққа төзімділігінің механизмдерін зерттеу үшін CRISPR/Cas9 компоненттерін ядролық геномға жеткізу әдістері мен жүйе элементтерін оңтайландыру арқылы CRISPR/Cas9 технологиясының тиімділігін арттыру.

Методы исследования (на русском) : Зерттеу әдістері - протопласттардың ПЭГ арқылы трансформациясы және Agrobacterium арқылы экспланттардың трансформациясы

Методы исследования (на казахском) : Методами исследования являются ПЭГ-опосредованная трансформация протопластов и Agrobacterium-опосредованная трансформация эксплантов.

Obtained results and novelty (in Russian) : Жұмыста отандық картоп сорттарының ядролық геномына CRISPR/Cas9 компоненттерін жеткізудің кешенді жүйесі жасалып, оңтайландырылды. ПЭГ-опосредовандық протопласт трансформациясында 18 сағаттық ферментация 6,5 × 10⁶ кл/мл шығымдылық пен 90,8% тіршілікке қабілеттілікті қамтамасыз етті, кейін альгинат линзаларға инкапсуляцияланып, 2 апта ішінде микрокаллус түзілуін көрсетті. Agrobacterium арқылы трансформация pMR287 конструкциясының жоғары тиімділігін көрсетті (Аксор – 7,6%, Тохтар – 12,2%). Cas-OFFinder арқылы мақсатты сайттарды талдау офф-мақсаттардың жоқ екенін көрсетті. Фосфинотрицин бойынша кезеңдік селекцияның оңтайландырылуы тірі қалатын тұрақты клеткаларды алуға мүмкіндік беріп, OST2 және TRE гендерін редакциялаудың тиімділігін арттырды.

Obtained results and novelty (in Kazakh) : В работе разработана и оптимизирована комплексная система доставки CRISPR/Cas9 в ядерный геном отечественных сортов картофеля. ПЭГ-опосредованная трансформация протопластов с ферментацией 18 часов обеспечила выход 6,5 × 10⁶ кл/мл и жизнеспособность 90,8%, с последующей инкапсуляцией в альгинатные линзы и формированием микрокаллусов через 2 недели. Agrobacterium-опосредованная трансформация показала высокую эффективность конструкции pMR287 (Аксор 7,6%, Тохтар 12,2%). Анализ таргетов Cas-OFFinder подтвердил отсутствие офф-таргетов. Оптимизация ступенчатой селекции на фосфинотрицине позволила отбирать устойчивые клетки без потери жизнеспособности, что повышает эффективность редактирования генов OST2 и TRE.

The main constructive and technical economic indicators (in Russian) : В работе разработаны и оптимизированы методы доставки компонентов CRISPR/Cas9 в ядерный геном картофеля, результаты опубликованы в научных статьях. Конструктивные показатели включают выбор таргетных последовательностей без внецелевых сайтов, оптимизацию ферментации протопластов (6–18 ч) и условий ко-культивации с Agrobacterium (ацетосирингон 100 µM, OD600 0,3–0,6, 2 дня). Технико-экономические показатели демонстрируют высокую эффективность: жизнеспособность протопластов до 90,8%, формирование микрокаллусов через 2 недели, регенерация трансформированных эксплантов до 12,2%, оптимизация селекции с фосфинотрицином (3 мг/л) с сохранением жизнеспособности. Предложенные протоколы обеспечивают высокую продуктивность, воспроизводимость и минимизацию затрат на культивирование, трансформацию и отбор трансформированных растений, что делает их перспективными для создания генетически модифицированных отечественных сортов картофеля.

The main constructive and technical economic indicators (in Kazakh) : Картоп ядросына CRISPR/Cas9 жеткізу әдістері оңтайландырылды және ғылыми мақалаларда жарияланды. Протопласттарды 6–18 сағат ферментациялау өміршеңдікті 90,8%-ға дейін арттырды, микрокаллустар 2 аптада түзіледі. Agrobacterium-пен трансформацияда оптималды шарттар: ацетосирингон 100 µM, OD600 0,3–0,6, ко-культивация 2 күн. Трансформацияланған экспланттардың регенерациясы 12,2%-ға жетті. Ступенчатая селекциямен 3 мг/л фосфинотрицин қолдану өміршеңдікті сақтап, тұрақты каллус желілерін алуға мүмкіндік берді. Бұл протоколдар отандық картоп сорттарын тиімді генетикалық модификациялау мен экономикалық тұрғыдан үнемді әдістерді қамтамасыз етеді.

Level of implementation (in Russian) :

Level of implementation (in Kazakh) :

Efficiency (in Russian) : ПЭГ-опосредованная трансформация обеспечила получение протопластов с высокой жизнеспособностью (до 90,8%) и формирование микрокаллусов через 2 недели, пригодных для регенерации. Agrobacterium-опосредованная трансформация с конструкцией pMR287 дала регенеранты у сортов Аксор (7,6%) и Тохтар (12,2%). Оптимизация селекции с использованием поэтапного повышения концентрации фосфинотрицина (3–7 мг/л) позволила эффективно отбирать трансформированные клетки без потери жизнеспособности. Результаты подтверждают высокую эффективность выбранных методов доставки компонентов CRISPR/Cas9 и регенерации растений картофеля .

Efficiency (in Kazakh) : ПЭГ арқылы делдалдық трансформация протопласттардың жоғары өміршеңдігін қамтамасыз етіп, 2 апта ішінде микрокаллус қалыптасуына мүмкіндік берді. Agrobacterium арқылы трансформация pMR287 конструкциясымен Аксор сорты үшін 7,6%, Тохтар сорты үшін 12,2% регенеранттарды берді. Фосфинотрицин концентрациясын кезең-кезеңімен арттыру арқылы селекцияны оңтайландыру трансформацияланған жасушаларды өміршеңдігін жоғалтпай тиімді таңдауға мүмкіндік берді. Бұл нәтижелер CRISPR/Cas9 компоненттерін жеткізу мен картоп өсімдіктерін регенерациялаудың жоғары тиімділігін көрсетті.

Field of application (in Russian) : биотехнология, генетическая инженерия растений, селекция картофеля

Field of application (in Kazakh) : биотехнология, өсімдіктердің генетикалық инженериясы, картоп селекциясы,