Өзектілігі

Қазіргі уақытта биосфераға антропогендік әсер жаһандық сипатқа ие болды. Көбінесе өсімдіктердің эндемикалық түрлері жойылып кету қаупіне ұшырайды. Қазақстан әлемде қызғалдақтардың таралуының негізгі орталығы болып табылады, солтүстік және Орталық Қазақстанда қызғалдақтардың 9 түрі өседі, олардың 2-і эндемик болып табылады: Tulipa auliekolica, Tulipa turgaica. Бұл түрлерді сақтау маңызды мәселе болып табылады, оны шешу үшін in vitro культурасында сақтау мен көбеюге байланысты биотехнология әдістерін қолдану ұсынылады.

Жоба мақсаты

Солтүстік және Орталық Қазақстанда өсетін қызғалдақтардың аз зерттелген эндемикалық түрлерінің (T. auliekolica, T. turgaica) биоалуантүрлілігін сақтау үшін заманауи биотехнологиялық тәсілдерді әзірлеу болып табылады

Күтілетін нәтижелер

• Жүргізілген зерттеулер нәтижесінде Солтүстік және Орталық Қазақстанның Tulipa sp аз зерттелген эндемик түрлерінің табиғи өсу орындары мен морфологиясы туралы жаңа білім алынады.
• Алғаш рет биотехнологияның заманауи әдістерін пайдаланып, in vitro жағдайында Қазақстан қызғалдақтарының аз зерттелген эндемик түрлерін сақтау мен көбейтудің жоғары тиімді жүйелері әзірленетін болады.
• In vitro культурасында T. auliekolica, T. turgaica әртүрлі эксплант типтерінде морфогенез және органогенез процестері зерттеледі, сондай-ақ алғаш рет Солтүстік және Орталық Қазақстанда өсетін Tulipa sp. эндемик түрлерінің in vitro коллекциясы жасалады.
• Алғаш рет заманауи маркерлік жүйелерді арқылы эндемик қызғалдақ түрлерінің генетикалық түрлілігі мен клонданған өсімдіктердің генетикалық бірегейлігі зерттелінеді.

Жетекшісі

Нагметова Г.Ж. философия докторы (PhD)  Хирша индексі – 1 ResearcherID: N-9822-2017 Scopus AuthorID: 57218566741 ORCID: 0000-0002-1848-6489

Зерттеу тобының мүшелері

Тагиманова Дамеля Сеитовна, магистр, Индекс Хирша: 1; Researcher ID: AGH-1325-2022; ORCID: 0000-0002-9020-4247; Scopus Author ID: 57194835810

Райзер Олеся Борисовна, магистр, Индекс Хирша: 2; Researcher ID: Q-5108-2017; ORCID: 0000-0003-0754-3342; Scopus Author ID: 14827061500

Кубентаев Серик Аргынбекович, доктор философии (PhD), Индекс Хирша – 2; Scopus Author ID: 57207908964; ORCID: 0000-0002-0369-0591

Шевцов Владислав Александрович, магистр, Индекс Хирша – 3; ORCID: 0000-0001-6202-2123;  Scopus ID: 57216896596

Туменбаева Асем Рыскулбековна, магистр, Индекс Хирша – 2; Scopus Author ID: 57216894029; ORCID: 0000-0001-6360-1936

Магзумова Сауле Маратовна, магистр, Индекс Хирша – 0; Reseаrcher ID: АCC-8052-2022 ОRCID: 0000-0002-4346-4919

Ғылыми жетекшінің және зерттеу тобының жарияланымдары

1. Nagmetova, G.; Berthold-Pluta, A.; Garbowska, M.; Kurmanbayev, A.; Stasiak-Różańska, L. Antibacterial Activity of Biocellulose with Oregano Essential Oil against Cronobacter Strains. Polymers 2020, 12, 1647. https://doi.org/10.3390/polym12081647
2. Nagmetova, G., Berdimuratova, K., Amirgazin, A., Shevtsov, V., Ismailova, A., Ramankulov, Y., Kurmanbayev, A. (2020). Draft Genome Sequence of a Potential Commercial Biocellulose Producer, Strain Komagataeibacter europaeus GH1. Microbiology Resource Announcements, 9(42). doi:10.1128/mra.00963-20
3. Niyazbekova Zh.T., Nagmetova G.Zh., Kurmanbayev A.A. An overview of bacterial cellulose applications // Eurasian Journal of Applied Biotechnology. – 2018. – № 2. – P. 17-25. https://doi.org/10.11134/btp.2.2018.3
4. Nagmetova G.Zh., Kurmanbayev A.A. Isolation and identification of bacterial cellulose producers to obtain a biotechnological product promising for medicine and biotechnology // Eurasian journal of Applied Biotechnology. – 2019. – № 2. – Р. 116-122. https://doi.org/10.11134/btp.2.2019.11
5. Штамм Komagataeibacter sp.GH1, продуцирующий биоцеллюлозу, для использования в медицине и биотехнологии. Нагметова Г.Ж., Курманбаев А.А., Раманкулов Е.М. Пат. 5382 РК: C12N 1/20; заявитель и патентообладатель Нур-Султан, Нац. центр биотехнологии. №2020/0516.2; заявл. 02.06.2020; опубл.18.09.2020, Бюл. № 37 – 4 с.https://gosreestr.kazpatent.kz/Utilitymodel/DownLoadFilePdf?patentId=327988&lang=ru
6. Штамм Bacillus sp. Ж105-11, продуцирующий биосурфактанты, используемый для повышения нефтеотдачи пластов Раманкулов Е.М., Курманбаев А.А., Сарсенова А.С., Нагметова Г.Ж., Аюпова А.Ж. Пат. 3021 РК: МПК FG4K заявитель и патентообладатель Астана, Нац. Центр биотехнологии. – № 2017/0625.2; заявл. 26.09.2017; опубл. 16.10.2018,https://gosreestr.kazpatent.kz/Utilitymodel/DownLoadFilePdf?patentId=282803&lang=ru
7. Тurzhanova, A., Khapilina, O.N., Tumenbayeva, A., Shevtsov, V., Raiser, O., Kalendar, R. Genetic diversity of Alternaria species associated with black point in wheat grains (2020) PeerJ, 2020 (3), e9097. https://doi.org/10.7717/peerj.9097
8. Raiser O.B., Khapilina O.N. Culture in vitro of rare and endemic species of Allium (A. ledebourianum, A. altaicum), 2020. 2nd International Scientific Conference “Plants and Microbes: the Future of Biotechnology”. DOI: 10.28983/PLAMIC2020.204
9. Khapilina O.N., Turzhanova A.S., Shevtsov V.A., Tumenbaeva A.R., Raiser O.B., Tagimanova D.S., Kalendar R.N. The study of genetic polymorphism of fungal pathogens using iPBS assays// Eurasian Journal of Applied Biotechnology. – 2020. – №1. – Р. 61-69. DOI: 10.11134/btp.1.2020.6
10. Мaгзумoвa С.М. Регенерaция и рaзмнoжение лукa мелкoсетчaтoгo Allium microdictyon в услoвиях in vitro // Мaт.межд.нaучнoй кoнференции студентoв и мoлoдых ученых «Фaрaби Əлемі». – Aлмaты, 2020. – С.67.
11. Рaйзер O.Б., Мaгзумoвa С.М. Oптимизaция культивирoвaния in vitro редких и эндемичных видoв лукa (A. ledebourianum, A. altaicum) // Мaт.межд.нaучнoй кoнференции студентoв и мoлoдых ученых «Фaрaби Əлемі». – Aлмaты, 2020. – С.77.
12. Novakovskaya AP, Raizer OB, Danilova AN, Khapilina ON. In vitro cultivation of rare and endemic Allium sp. species // Eurasian Journal of Applied Biotechnology. – 2018. DOI: 10.11134/btp.2.2018.6
13. Kalendar RN, Aizharkyn KS, Khapilina ON, Amenov AA, Tagimanova DS 2017. Plant diversity and transcriptional variability assessed by retrotransposon-based molecular markers. Vavilov Journal of Genetics and Breeding, 21(1): 128-134. https://doi.org/10.18699/VJ17.231
14. Tagimanova DS, KhapilinaO., AmenovA., DanilovaA., Kalendar R. Genetic diversity of Rhodiola sp. in Altai as assessed by intron polymorphism markers// Eurasian Journal of Applied Biotechnology – 2017.-№2. – DOI: 10.11134/btp.2.2017.6
15. Tagimanova DS, Khapilina ON, Amenov AA, Kalendar RN 2016. Экстрaкция ДНК из гербaрных oбрaзцoв рoдиoлы рoзoвoй (Rhodiola rosea). Eurasian Journal of Applied Biotechnology, 3: 51-56. DOI:10.11134/btp.3.2016.6
16. Пaтент нa пoлезную мoдель №3755 «Спoсoб пoлучения рaстений лукa aлтaйскoгo в услoвиях in vitro» // Хaпилинa O.Н., Рaйзер O.Б., Кoтухoв Ю.A., Дaнилoвa A.Н., Нoвaкoвскaя A.П., Рaмaнкулoв Е.М. – Пaтентooблaдaтель: РГП «Нaциoнaльный центр биoтехнoлoгии» КН МOН РК. – oпубл.07.03.2019, Бюл. №10 https://gosreestr.kazpatent.kz/Utilitymodel/Details?docNumber=300873

2023 жылғы нәтижелер

Іn vitro культурасына енгізу үшін Солтүстік және Орталық Қазақстанның (T.auliekolica, T.turgaica) эндемикалық қызғалдақ түрлерінің бастапқы материалы жиналды. Ол үшін Солтүстік және Орталық Қазақстан аумағына экспедициялық саяхаттар ұйымдастырылды (экспедиция бағыты: Астана-Астраханка-Атбасар-Қостанай-Наурызым-Торғай-Амангелді-Арқалық-Астана). Нәтижесінде T.turgaica-ның екі табиғи популяциясы және T.auliekolica-ның бір популяциясы анықталды. Экспедиция барысында in vitro культурасына енгізу үшін эндемикалық қызғалдақ түрлерінің тұқымдары мен пиязшықтары жиналды. T.auliekolica, T.turgaica түрлерінің ITS, matK, rbcl нуклеотидтер тізбегі зерттеліп, NCBI жаһандық деректер жүйесіне орналастырылды. Зерттелетін қызғалдақ түрлерінің ITS аймақтарының реттілігі үшін инвентарлық нөмірлері алынды (OR634830, OR634831 OR634833).

In vitro культурасына T.auliekolica, T.turgaica қызғалдақтарының эндемикалық түрлерін енгізу жүргізілді. In vitro культурасына енгізу үшін бастапқы материал ретінде дәндер, пиязшықтар және тұқымжарнақтар пайдаланылды. Экспланттарды стратификациялау және зарарсыздандыру кезеңдері оңтайландырылды. In vitro культурасына T.auliekolica, T.turgaica қызғалдақтарының эндемикалық түрлері енгізілген. In vitro культурасына енгізу үшін бастапқы материал ретінде піскен тұқымдар, пиязшықтар және жұмыртқалар пайдаланылды. Экспланттарды стратификациялау және зарарсыздандыру кезеңдері оңтайландырылды. In vitro культурасын инициациялау кезеңінде ZEA 3,0 мг/л және NAA 1,0 мг/л қосылған MС қоректік ортасы қолданылды. Бастапқы кезеңде қабыршақтардың мөлшерінің ұлғаюы және ішкі бетінде морфогендік нүктелердің пайда болуы байқалды, олардан кейіннен микроөсінділер дамыды. Бір көшеттегі өркеннің орташа саны 3-4 дана болды. Микроөркендердің өсу процестерімен қатар тығыз каллустардың түзілуі байқалды. Каллус әртүрлі өсу реттегіштерімен толықтырылған орталарда өсірілді: BAP (5-10 мг/л), NAA (1 мг/л) және 2,4 D (5-10 мг/л).