The object of research, development or design (in Russian) : Генетические материалы 288 образцов G. hirsutum казахстанской коллекции

The object of research, development or design (in Kazakh) : Қазақстан коллекциядағы G. hirsutum 288 үлгісінің генетикалық материалдары

Aim of work (in Russian) : Изучить фенотипическую изменчивость генотипов хлопчатника в условиях стресса засухи для классификации в кластеры толерантности к засухе, изучить генетическое разнообразие видов хлопчатника с использованием SNP-маркеров и идентифицировать кандидатные SNP-маркеры, связанные с признаками засухоустойчивости.

Aim of work (in Kazakh) : Жобаның мақсаты құрғақшылыққа төзімділік кластерлеріне жіктеу үшін құрғақшылық стресс жағдайында мақта генотиптерінің фенотиптік вариациясын зерттеу, SNP маркерлерін пайдалана отырып мақта түрлерінің генетикалық әртүрлілігін зерттеу және құрғақшылыққа төзімділік белгілерімен байланысты кандидат SNP маркерлерін анықтау.

Методы исследования (на русском) : Для достижения цели проекта используются методы молекулярной биологии и агрономии

Методы исследования (на казахском) : Жобаның алға қойған мақсатына жету үшін молекулалық биология және агрономия әдістері қолданылады.

Obtained results and novelty (in Russian) : Скорость прорастания 20%-100%, среднее 86,7%. Площадь семядолей было 4,105-30,770 см², среднее 11,564 см². Высота растений 4,486-14,88 см, среднее 9,415 см. Масса растений 2,417-22,417 г, при среднем 11,374 г. Сухое вещество побега 0,025-0,41 г, среднее 0,199 г; сухое вещество корня 0,05-1,093 г, среднее 0,192 г. Содержание воды 51,261-180,228%, средее 76,352%. Индекс хлорофилла 0-180,228, среднее 76,352. Количество MDA 0,382-0,601, среднее 0,062. ANOVA выявил значимые различия по признакам засухоустойчивости (P < 0,001), кроме MDA (P > 0,1). Для фенотипических показателей засухоустойчивости проведён PCA. Выделены два фактора с общей объяснённой долей 36,6% и 69,2%; их собственные значения >1. Корреляционный анализ показал: СП сильно положительно связана с СВП и СВК; ПС с ВР и МР, СВП, СВ и ИХ (P < 0,001). MDA существенно отрицательно коррелировала с ПС, ВР и СВ (P < 0,001). Использовали 14-дневные образцы G. hirsutum из Казахстанской коллекции. Листья хранили при –80°C. ДНК выделяли набором DNeasy Plant Kit; концентрация 10–50 нг/мкл, чистота 260/280 1,7–2,0. Из каждого образца готовили 200–500 нг ДНК. Генотипирование выполняли на массиве «Axiom Cotton Genotyping Array» (35 000 SNP). ДНК обрабатывали на GeneTitan MC по стандартной схеме количественная оценка, нормализация, амплификация, фрагментация, денатурация, гибридизация и сканирование. Фрагменты составляли 25–125 п.н., QC call rate >97%. Данные использованы для поиска генов и локусов, связанных с засухоустойчивостью.

Obtained results and novelty (in Kazakh) : Өну жылдамдығы 20–100% (орташа 86,7%). Котиледон ауданы 4,105–30,770 см² (орташа 11,564 см²). Өсімдік биіктігі 4,486–14,88 см (орташа 9,415 см). Өсімдік салмағы 2,417–22,417 г (орташа 11,374 г). Өркеннің құрғақ заты 0,025–0,41 г (орташа 0,199 г); тамырдікі 0,05–1,093 г (орташа 0,192 г). Су мөлшері 51,261–180,228% (орташа 76,352%). Хлорофилл индексі 0–180,228 (орташа 76,352). MDA 0,382–0,601 (орташа 0,062). ANOVA талдауы құрғақшылыққа төзімділік белгілері бойынша үлгілер арасында маңызды айырмашылықтарды анықтады (P < 0,001), MDA көрсеткіші мәнді болмады (P > 0,1). PCA мақта фенотиптік белгілері бойынша жүргізіліп, екі негізгі фактор анықталды; олардың кумулятивтік үлесі 36,6% және 69,2%, меншікті мәндері >1 болды. ӨЖ – ӨҚ және ТҚ, ал КА – ӨБ, ӨС, ӨҚ, СМ және ХИ арасында жоғары оң корреляциялар байқалды (P < 0,001). MDA КА, ӨБ және СМ-мен жоғары теріс байланыс көрсетті (P < 0,001). Экспериментте Қазақстан коллекциясынан алынған G. hirsutum үлгілері 7–14 күн өсіріліп, жапырақтары жиналып –80°C-де сақталды. ДНҚ DNeasy Plant Kit арқылы бөлінді (10–50 нг/мкл, 260/280 = 1,7–2,0). Әр үлгіге 200–500 нг ДНҚ дайындалды. Генотиптеу «Axiom Cotton Genotyping Array» (35 000 SNP) көмегімен жүргізілді. ДНҚ GeneTitan MC құрылғысында стандартты кезеңдер бойынша өңделді сандық бағалау, нормалау, амплификация, фрагментация, денатурация, гибридизация және сканерлеу. Фрагменттер 25–125 bp, QC call rate >97%. Деректер құрғақшылыққа төзімділікке қатысты гендер мен локустарды анықтауға қолданылады.

The main constructive and technical economic indicators (in Russian) : Образцы из казахстанской коллекции будут классифицированы по классификации засухоустойчивости на высокоустойчивые, среднеустойчивые, чувствительные и высокочувствительные генотипы. Наиболее устойчивые к засухе генотипы будут рекомендованы для выращивания в регионах с засухой. Гены с высокой экспрессией, идентифицированные с помощью GWAS, будут рекомендованы использовать в селекционных достижениях.

The main constructive and technical economic indicators (in Kazakh) : Қазақстан коллекциясындағы үлгілер құрғақшылыққа төзімділік классификациясы бойынша өте төзімді, орташа төзімді, сезімтал және жоғары сезімтал генотиптерге жіктеледі. Анықталған құрғақшылыққа ең төзімді генотиптер құрғақшылығы бар аймақтарда өсіруге ұсынылады. GWAS көмегімен анықталған жоғары экспрессияға ие гендерді селекциялық жетістіктерде пайдалану ұсынылады.

Level of implementation (in Russian) : Создание эффективных селекционных программ путем внедрения адаптированных к местной среде сортов с сохранением генетического разнообразия. Местные сорта часто адаптируются к определенным условиям окружающей среды, таким как климат, типы почв и местные болезни. GWAS может помочь идентифицировать генетические варианты, связанные с предрасположенными признаками, предоставляя ценную информацию для программ селекции, направленных на повышение устойчивости и урожайности сельскохозяйственных культур в определенных регионах.

Level of implementation (in Kazakh) : Генетикалық әртүрлілікті сақтай отырып, жергілікті ортаға бейімделген сорттарды қолданысқа ергізу арқылы тиімді селекциялық бағдарламаларды құру. Жергілікті сорттар көбінесе климат, топырақ түрлері және жергілікті аурулар сияқты белгілі бір орта жағдайларына бейімделеді. GWAS бейімді белгілермен байланысты генетикалық нұсқаларды анықтауға көмектесе алады, белгілі бір аймақтарда дақылдардың төзімділігі мен өнімділігін арттыруға бағытталған селекциялық бағдарламалар үшін құнды ақпарат береді.

Efficiency (in Russian) : Изучение местных сортов с помощью GWAS имеет решающее значение для раскрытия генетического потенциала этих сортов, сохранения генетического разнообразия и развития культур, которые хорошо адаптированы к местным условиям. Такой подход способствует устойчивому развитию и устойчивому улучшению сельскохозяйственных систем во всем мире. Научная эффективность этого проекта заключается в его современном подходе, который включает три основных аспекта. Во-первых, он направлен на отбор и классификацию 288 видов хлопка из коллекции Казахстана по засухоустойчивости в полевых и лабораторных условиях. Во-вторых, он включает изучение генетического разнообразия, структуры популяции и филогенетического анализа видов хлопка в коллекции Казахстана с использованием высокопроизводительных массивов генотипирования. В-третьих, проект направлен на выявление маркеров SNP, которые в значительной степени связаны с признаками устойчивости к засухе.

Efficiency (in Kazakh) : GWAS көмегімен жергілікті сорттарды зерттеу осы сорттардың генетикалық әлеуетін ашу, генетикалық әртүрлілікті сақтау және жергілікті жағдайларға жақсы бейімделген дақылдарды дамыту үшін өте маңызды. Бұл тәсіл бүкіл әлем бойынша ауыл шаруашылығы жүйелерін тұрақты және тұрақты жақсартуға ықпал етеді. Бұл жобаның ғылыми тиімділігі оның үш негізгі аспектіні қамтитын заманауи көзқарасында жатыр. Біріншіден, ол Қазақстан коллекциясындағы мақтаның 288 түрін егістік және зертханалық жағдайларда құрғақшылыққа төзімділігіне қарай іріктеп, жіктеуге бағытталған. Екіншіден, ол жоғары өнімді генотиптеу массивтерін қолдана отырып, Қазақстан коллекциясындағы мақта түрлерінің генетикалық әртүрлілігін, популяция құрылымын және филогенетикалық талдауын зерттеуді қамтиды. Үшіншіден, жоба құрғақшылық төзімділігі белгілерімен айтарлықтай байланысты SNP маркерлерін анықтауға бағытталған.

Field of application (in Russian) : Будут применяться в агропромышленном комплексе

Field of application (in Kazakh) : Агроөнеркәсіптік кешенде қолданылады.