Inventory number IRN Number of state registration
0220РК00683 BR05236500-OT-20 0118РК01141
Document type Terms of distribution Availability of implementation
Заключительный Gratis Number of implementation: 2
Implemented
Publications
Native publications: 3
International publications: 1 Publications Web of science: 3 Publications Scopus: 3
Number of books Appendicies Sources
1 6 19
Total number of pages Patents Illustrations
134 0 40
Amount of funding Code of the program Table
131000000 О.0853 15
Code of the program's task under which the job is done
1
Name of work
Применение достижений молекулярной генетики для создания новых высокопродуктивных селекционных линий мягкой пшеницы, ячменя и нута адаптированных к климатическим условиям Северного и Центрального Казахстана
Report title
Type of work Source of funding The product offerred for implementation
Fundamental experimental Метод, способ
Report authors
Джатаев Сатывалды Адинеевич , Швидченко Владимир Корнеевич , Абсаттарова Айман Сабырхановна , Сейтхожаев Абилбашар Ильясович , Середа Григорий Антонович , Бабкенов Адылхан Темирханович , Турбекова Арысгуль Сапаралиевна , Киян Владимир Сергеевич , Зотова Людмила Петровна , Хасанова Гульмира Жумагалиевна , Байдюсен Акмарал Амантаевна , Кушанова Рыстай Жармагалиевна , Жумалин Айбек Хасиетович , Жагипар Фариза Сабиткызы , Кипшакбаева Гульден Амангельдиновна , Жұбатқанов Асқар Әбдікәрімұлы , Шамамбаева Назгуль Ержановна ,
0
4
3
6
Customer МНВО РК
Information on the executing organization
Short name of the ministry (establishment) МСХ РК
Full name of the service recipient
Казахский агротехнический исследовательский университет имени Сакена Сейфуллина
Abbreviated name of the service recipient НАО «КАТИУ им. С.Сейфуллина»
Abstract

Яровая мягкая пшеница, яровой ячмень и нут. На полевых стационарах АО «КАТУ им. С. Сейфуллина», «НПЦЗХ им А.И.Бараева» (Акмолинская область) и в «КХОС им. А.Ф.Христенко» (Карагандинская область) изучали мировые коллекции пшеницы, ячменя и нута, новые и созданные ранее гибридные популяции.

Жаздық жұмсақ бидай, жаздық арпа және ноқат. «С. Сейфуллин атындағы ҚАТУ» АҚ, «А.И.Бараев атындағы АШҒӨО» (Ақмола облысы) және «А.Ф.Христенко атындағы ҚАШТС» (Қарағанды облысы) танаптық стационарларында бидай, арпа және ноқаттың әлемдік коллекциялары, жаңа және бұрын алынған будандық популяциялары зерттелді.

На основе изучения мировой коллекции и гибридов выявить и изучить наиболее вероятные «гены-кандидаты», контролирующие устойчивость растений к засухе и засолению, для создания новых перспективных селекционных линий пшеницы с высокими показателями урожайности и адаптированными к условиям Северного и Центрального Казахстана.

Солтүстік және Орталық Қазақстан жадайларына бейімделген және өнімділік көрсеткіштері жоғары бидайдың жаңа перспективті селекциялық линияларын алу мақсатында өсімдіктің қуаңшылыққа және тұздануға төзімділігін бақылайтын анағұрлым мүмкін болатын «үміткер-гендерді» әлемдік коллекциялар мен будандарды зерттеу негізінде анықтау және зерттеу.

В проекте использованы два типа исследований – полевые испытания, гибридизация и анализ растений яровой пшеницы, ячменя и нута, лабораторные – молекулярно-генетические исследования с Amplifluor-like SNP маркерами, культура ткани и технология CRISPR/Cas9.

Жобада зерттеудің екі типі қолданылды ¬¬- жаздық бидай, арпа және ноқат өсімдіктерін танаптық сынау, гибридизация және талдау, зертханалық ¬- SNP Amplifluor-KASP маркерлерімен молекулярлы-генетикалық зерттеулер, ұлпалар культурасы және CRISPR/Cas9 технологиясы.

Проведено изучение мировых коллекции пшеницы, ячменя и нута, и получены гибриды между местными сортами и генотипами иностранного происхождения для обогащения генофонда в Северном и Центральном Казахстане. Изучены и выделены перспективные гибридные популяции пшеницы, ячменя и нута, проведено молекулярное картирование, выявлены наиболее важные «гены-кандидаты» для создания новых высокопродуктивных селекционных линий. Разработанные молекулярные маркеры ‘Amplifluor-like SNP’ использовали для проведения генотипирования при создании новых селекционных линий пшеницы, ячменя и нута. Из полученных гибридных популяций созданы высокопродуктивные селекционные линии с применением генотипирования по молекулярным SNP маркерам. Разработан современный метод «Редактирования генома» пшеницы по системе ‘CRISPR/Cas9’ и адаптирован на примере генов яровизации Vrn1 и Vrn2 с созданием векторов и генетической трансформации пшеницы (с помощью Agrobacterium и баллистическим методом). Полученные растения-регенеранты проверили и подтвердили у них наличие и правильность точечных мутаций в генах-мишенях методом ПЦР и прямым секвенированием. Проверенные регенерантные растения с отредактированными генами Vrn пересадили в контейнеры с почвой для выращивания и получения семян.

Солтүстік және Орталық Қазақстанда жаздық бидай, арпа және ноқаттың әлемдік коллекцияларындағы үлгілер зерттеліп, осы дақылдардың гендік қорын байыту мақсатында олардың жергілікті сорттары шетелдік генотиптерімен будандастырылып, будандар алынды. Бидай, арпа және ноқаттың перспективті будандық популяциялары зерттеліп, ажыратылды, молекулалық карталары жасалды, жоғары өнімді жаңа селекциялық линияларын алу мақсатында анағұрлым маңызды «үміткер-гендер» анықталды. Құрастырылған Amplifluor-like SNP’ молекулалық маркерлері бидай, арпа және ноқаттың жаңа селекциялық линияларын алу барысында генотиптеу жүргізу мақсатында пайдаланылды. Алынған будандық популяциялардан молекулалық SNP маркерлер бойынша генотиптеуді қолдана отырып жоғары өнімді селекциялық линиялар алынды. ‘CRISPR/Cas9’ жүйесі бойынша бидайдың заманауи «Геномды редакциялау» әдісі құрастырылды және векторлары құрастырылған Vrn1 и Vrn2 яровизация гендері мен бидайдың гендік трансформациясы ( Agrobacterium көмегімен және баллистикалық әдіспен) мысалында бейімделді. Алынған регенерант-өсімдіктер тексеріліп, оларда ПТР және тікелей секвенирлеу әдістерімен нысана-гендерде нүктелі мутациялар болатындығын және олардың дұрыс жүретіндігін растадық. Vrn гендерімен редактирленген тексеруден өткен регенерант өсімдіктер тұқымын алу үшін топырақ салынған контейнерлерге көшіріліп отырғызылды.

Полученные результаты позволяют селекционеру работать более эффективно с гибридами пшеницы, ячменя и нута; дают возможность выделять перспективные образцы с наиболее важными генами из гибридных популяций; устраняют возможные ошибки при отборах на основе генотипирования с молекулярными маркерами; определяют дальнейшее улучшение селекционного материала с отредактированными генами. Все это обеспечивает точность анализа, сокращает время отбора перспективных форм растений и обеспечивает экономию материальных ресурсов и трудовых затрат.

Алынған нәтижелер селекционерге бидай, арпа және ноқат будандарымен тиімді жұмыс істеуге мүмкіндік береді; будан популяцияларынан ең маңызды гендері бар перспективті үлгілерді бөліп алуға мүмкіндік береді; молекулалық маркерлермен генотиптеу негізінде іріктеу кезінде мүмкін болатын қателіктерді жояды; редакцияланған гендермен селекциялық материалдың одан әрі жақсаруын анықтайды. Мұның бәрі талдаудың дәлдігін қамтамасыз етеді, өсімдіктердің перспективалық формаларын таңдау уақытын қысқартады және материалдық ресурстар мен еңбек шығындарын үнемдейді.

Выделенные перспективные селекционные линии яровой мягкой пшеницы, ячменя и нута с применением методов молекулярных маркеров переданы селекционным учреждениям Северного и Центрального Казахстана (ТОО «НПЦЗХ им. А.И. Бараева» и ТОО «Карагандинская СХОС им. А.Ф. Христенко) для дальнейшей селекционной работы.

Жаздық жұмсақ бидайдың, арпаның және ноқаттың молекулалық маркерлер әдістерін қолдана отырып алынған перспективалы селекциялық линиялары Солтүстік және Орталық Қазақстанның селекциялық мекемелеріне («А.И. Бараев ат. АШҒӨО» ЖШС және «А. Ф. Христенко ат. Қарағанды АШТС» ЖШС) одан әрі селекциялық жұмыс үшін берілді.

Для создания новых сортов, адаптированных к условиям Северного и Центрального Казахстана, выделены перспективные линии яровой пшеницы, ячменя и нута, которые обладают высокой продуктивностью и засухоустойчивостью. Использование выделенных перспективных линий в селекции позволит создать принципиально новые сорта яровой пшеницы, ячменя и нута для климатических условий Северного и Центрального Казахстана.

Солтүстік және Орталық Қазақстанның жағдайларына бейімделген жаңа сорттарды жасау үшін өнімділігі мен құрғақшылыққа төзімділігі жоғары жаздық бидайдың, арпаның және ноқаттың перспективті линиялары анықталды. Солтүстік және Орталық Қазақстанның климаттық жағдайларында селекцияда алынған перспективалы линиялары жаздық бидайдың, арпаның және ноқаттың түбегейлі жаңа сорттарын алуға мүмкіндік береді.

Полученные результаты и выделенные перспективные селекционные линии на основе молекулярных маркеров можно широко использовать в практической селекции Северного и Центрального Казахстана (НПЦ, НИИ, СХОС) при создании высокопродуктивных сортов яровой пшеницы, ячменя и нута.

Алынған нәтижелер мен молекулалық маркерлер негізінде анықталған перспективалы селекциялық линияларын Солтүстік және Орталық Қазақстанның (ҒӨО, ҒЗИ, АШТС) жаздық бидайдың, арпаның және ноқаттың жоғары өнімді сорттарын алу кезінде практикалық селекцияда кеңінен пайдалануға болады.

UDC indices
577:575:631.527
International classifier codes
34.15.23; 34.23.57; 68.35.29; 68.35.31;
Readiness of the development for implementation
Key words in Russian
Пшеница; Ячмень; Нут; Гибрид; Молекулярные маркеры; Редактирование генома; Генотип; Селекция;
Key words in Kazakh
Бидай; Арпа; Ноқат; Будан; Молекулалық маркерлер; Геномды редакциялау; Генотип; Селекция;
Head of the organization Айтуганов Кайрат Капарович Доктор экономических наук /
Head of work Джатаев Сатывалды Адинеевич Кандидат биологических наук / Ассоциированный профессор
Native executive in charge Швидченко Владимир Корнеевич Доцент