Inventory number IRN Number of state registration
0322РК00041 AP09260382-KC-22 0121РК00130
Document type Terms of distribution Availability of implementation
Краткие сведения Gratis Number of implementation: 0
Not implemented
Publications
Native publications: 0
International publications: 0 Publications Web of science: 0 Publications Scopus: 0
Patents Amount of funding Code of the program
0 22219197.6 AP09260382
Name of work
Создание устойчивых к абиотическим стрессам растений сладкого картофеля и определение приемов его эффективного выращивания
Type of work Source of funding Report authors
Fundamental Сапахова Загипа Бейсеновна
0
0
0
0
Customer МНВО РК
Information on the executing organization
Short name of the ministry (establishment) МНВО РК
Full name of the service recipient
Республиканское Государственное предприятие на праве хозяйственного ведения "Институт Биологии и биотехнологии растений"
Abbreviated name of the service recipient РГП на ПХВ «ИББР»
Abstract

Исходным материалом для исследовании являются генотипы предоставленные Казахстану в рамках "Меморандума о сотрудничестве в области исследований и разработок" между "Корейским научно-исследовательским институтом биологии и биотехнологии" (KRIBB) и "Институтом биологии растений и биотехнологии" (IPBB), подписанного в апреле 2013 г. А так же завезенные генотипы предоставленые местными фермерами.

Зерттеуге арналған бастапқы материал 2013 жылғы сәуірде қол қойылған "Корея биология және биотехнология ғылыми-зерттеу институты" (KRIBB) мен "Өсімдіктер биологиясы және биотехнология институты" (IPBB) арасындағы "Зерттеулер мен әзірлемелер саласындағы ынтымақтастық туралы меморандум" шеңберінде Қазақстанға берілген генотиптер, сонымен қатар фермерлер арқылы елімізге келген генотиптер болып табылады.

Произвести отбор лучших сортов сладкого картофеля по урожайности и биохимическому составу клубней и на их основе создать устойчивые к абиотическим стрессам цисгенные растения путём подавления гена пролин-дегидрогеназы и отработать научно обоснованные агротехнические приемы для эффективного выращивания сладкого картофеля в Алматинской области Казахстана.

Түйнектердің өнімділігі мен биохимиялық құрамы бойынша тәтті картоптың үздік сорттарын іріктеп алу және олардың негізінде пролин-дегидрогеназа генін тежеу арқылы абиотикалық стресске төзімді цисгенді өсімдіктер алу және Қазақстанның Алматы облысында тәтті картопты тиімді өсіру үшін ғылыми негізделген агротехникалық әдістерді пысықтау.

Полимеразная цепная реакция (ПЦР), Лигирование ДНК, Выделение геномной ДНК, Элюция НК, Секвенирование ДНК и др. методы осуществляли по методикам производителей. Общие методы молекулярного клонирования, электрофореза нуклеиновых кислот, спектрофотометрию, приготовление компетентных клеток E. coli и проч., выполнялись по стандартным методикам Самбрук с соавт. [Sambrook J., Russel D.W. The condensed protocols from molecular cloning: a laboratory Manual. – New-York: ColdSpringHarbor Laboratory Press, 2006. - 800 pp]. Агротехнологические методы будет проводиться по стандарту Международного Центра Картофеля (CIP).

Полимеразды тізбекті реакция (ПТР), ДНҚ байланыстыру, геномдық ДНҚ оқшаулау, РНҚ эволюциясы,геном бөлшегін секвенирлеу және т.б. әдістер өндірушілердің әдістеріне сәйкес жүзеге асырылды. Молекулалық клондаудың жалпы әдістері, нуклеин қышқылының электрофорезі, спектрофотометрия, компетентті E. coli жасушаларын дайындау және т.б., стандартты әдістерге сәйкес орындалды Sambrook және т.б. [Sambrook J., Russel D.W. The condensed protocols from molecular cloning: a laboratory Manual. – New-York: ColdSpringHarbor Laboratory Press, 2006. - 800 pp]. Агротехнологиялық зерттеулер Халықаралық картоп орталығының (CIP) стандарты бойынша жүргізілді.

Выполнена задача по созданию генетической конструкции для подавления гена фермента пролин дегидрогеназы, вовлеченного в деградацию пролина. В частности проведены работы по клонированию амплификата, включающего консервативный участок кДНК-гена IbProDH, кодирующего пролин дегидрогеназу батата, в прямой и обратной ориентации в вектор pMG-Amp. Проведены работы по клонированию промотора гена IbRbcS1 батата, кодирующего малую субъединицу рибулозобисфосфат карбоксилазы, в вектор pBlueskript KSII+. Терминатор гена IbGBSSI, кодирующий крахмал синтетазу I батата, клонирован в агробактериальный вектор pCambia 2300. А так же выполнен рестрикционный и ПЦР-анализ всех полученных ДНК-конструкций. В 2022 году были проведены работы по отработке научно-обоснованной агротехники выращивания сладкого картофеля на опытном поле ИББР в Алматинской области, Узынагаш (43°10'41,1”с.ш 76°19'53,5”в.д.). По результатам выращивания первого года полевых испытаний наилучший результат по биохимическому составу показала корейская линия К7. Наилучший результат по урожайности показала корейская линия К8. Были проведены работы по сбору урожая сладкого картофеля в 2022 году. Начаты работы по получению цисгенных растений сладкого картофеля (батата), несущих в геноме участок ДНК, кодирующий дцРНК к консервативной области гена пролин-дегидрогеназы (ProDH). Была проведена агробактериальная трансформация с разработанными конструкциями.

Пролиннің ыдырауына қатысатын пролиндегидрогеназа ферментінің генін тежеу үшін генетикалық құрылымды құру тапсырмасы аяқталды. Атап айтқанда, pMG-Amp векторына тура және кері бағытта тәтті картоп пролиндегидрогеназасын кодтайтын IbProDH cDNA генінің сақталған аймағы бар ампликатты клондау бойынша жұмыс жүргізілді. Рибулоза бисфосфат карбоксилазасының шағын суббірлігін кодтайтын тәтті картоптың IbRbcS1 ген промоторын pBlueskript KSII+ векторына клондау бойынша жұмыс жүргізілді. Тәтті картоп крахмалы синтетаза I кодтайтын IbGBSSI генінің терминаторы pCambia 2300 агробактериялық векторына клондалған.Сонымен қатар барлық алынған ДНҚ құрылымдарының шектеуі және ПТР талдауы жүргізілді. 2022 жылы Алматы облысы, Ұзынағаш (43°10'41,1» ш. 76°19'53,5"Е) ӨББИ тәжірибелік алқабында тәтті картоп өсірудің ғылыми негізделген агротехникасын әзірлеу жұмыстары жүргізілді. Далалық сынақтардың бірінші жылының өсу нәтижелері бойынша кореялық K7 генотипі биохимиялық құрамы бойынша ең жақсы нәтиже көрсетті. Өнімділік бойынша ең жақсы нәтижені кореялық K8 генотипі көрсетті. 2022 жылы тәтті картопты жинау жұмыстары жүргізілді. Пролиндегидрогеназа (ProDH) генінің сақталған аймағына dsRNA кодтайтын ДНҚ аймағын геномында тасымалдайтын цисгенді тәтті картоп (ям) өсімдіктерін өндіру бойынша жұмыс басталды. Әзірленген жобалармен агробактериялық трансформация жүргізілді.

Подход на основе РНК-сайленсинга гена пролин-дегирогеназы был успешно апробирован для Arabidopsis thaliana, но для генетической модификации сладкого картофеля он будет применен так же впервые в мире; Впервые будут созданы цисгенные растения сладкого картофеля устойчивые к абиотическим стрессам путём подавления гена пролин-дегидрогеназы. Впервые будет рекомендована агротехнология возделывания батата в Алматинской области.

Пролиндегидрогеназа генінің РНҚ сайленсингіне негізделген тәсіл Arabidopsis thaliana үшін сәтті сыналды, бірақ тәтті картопты генетикалық түрлендіру үшін ол әлемде бірінші рет қолданылды; Алғаш рет пролин-дегидрогеназа генін тежеу арқылы абиотикалық стресске төзімді тәтті картоп тұқымдық өсімдіктері құрылды. Алғаш рет Алматы облысында тәтті картоп өсірудің агротехнологиясы ұсынылды

Проект имеет высокую степень внедрения, поскольку население Казахстана нуждается в новых источниках для здорового и диетического питания. Фермеры могут заинтересоваться сладким картофелем, как новой высокорентабельной культурой. Кроме того сладкий картофель имеет потенциальную перспективу для промышленной переработки с целью получения крахмала и сопутствующих продуктов, имеющих высокий спрос во всем мире.

Жоба енгізудің жоғары дәрежесіне ие, өйткені Қазақстан халқы салауатты және диеталық тамақтану үшін жаңа көздерге мұқтаж. Фермерлер жаңа, жоғары рентабельді дақыл ретінде тәтті картопқа қызығушылық танытуда. Сонымен қатар, тәтті картоп бүкіл әлемде жоғары сұранысқа ие крахмал мен ілеспе өнімдерді алу үшін өнеркәсіптік өңдеу үшін әлеуетті перспективасы жоғары болып табылады.

Проект имеет высокий социальный спрос, поскольку население Казахстана нуждается в новых источниках для здорового и диетического питания. Фермеры заинтересованы возделыванием сладкого картофеля, как новой высокорентабельной культурой. Кроме того сладкий картофель имеет потенциальную перспективу для промышленной переработки с целью получения крахмала и сопутствующих продуктов, имеющих высокий спрос во всем мире. На сегодняшний день сладкий картофель среди населения в Казахстане только набирает популярность и не возделывается в промышленном масштабе, поэтому очень важно оптимизировать агротехнологию для эффективного возделывания.

Жоба жоғары әлеуметтік сұранысқа ие, өйткені Қазақстан халқы салауатты және диеталық тамақтану үшін жаңа көздерді қажет етеді. Фермерлер жаңа жоғары тиімді дақыл ретінде тәтті картопты өсіруге қызығушылық танытуда. Сонымен қатар, тәтті картоптың бүкіл әлемде жоғары сұранысқа ие крахмал мен оның туынды өнімдерді алу үшін өнеркәсіптік өңдеудің әлеуеті бар. Бүгінгі таңда тәтті картоп Қазақстанда халық арасында кеңінен танымал болып келеді және өнеркәсіптік ауқымда өсірілмейді, сондықтан тиімді өсіру үшін агротехнологияны оңтайландыру өте маңызды.

Биология и биотехнология растений. Целевыми потребителями будут фермерские и крестьянские хозяйства, селекционные НИИ, ОПХ, СХОС, ВУЗы в основной промышленной зоне садоводства РК.

Өсімдіктер биологиясы және биотехнологиясы. Мақсатты тұтынушылар ҚР бау-бақша шаруашылығының негізгі өнеркәсіптік аймағындағы фермерлік және шаруа қожалықтары, селекциялық ҒЗИ, ШӨҚ, АШОС, ЖОО болып табылады.

UDC indices
633.492; 633.53.01; 632.111; 635.21/24; 58.01/.07
International classifier codes
34.15.27; 68.35.49;
Key words in Russian
сладкий картофель; пролин; пролин дегидрогеназа; цисгенные растения; абиотический стресс;
Key words in Kazakh
тәтті картоп; пролин; пролин дегидрогеназа; цисгенді өсімдік; абиотикалық стресс;
Head of the organization Жамбакин Кабыл Жапарович Доктор биологических наук / Академик Национальной Академии Наук Республики Казахстан
Head of work Сапахова Загипа Бейсеновна Ph.D / Ассоциированный профессор