Проект нацелен на молекулярную идентификацию вирусных патогенов проса и выявление вирусо-устойчивых сортов проса в Казахстанской коллекции. Просо посевное (Panicum miliaceum L.) – ценная пищевая и кормовая культура в Казахстане и мире. История возделывания просо уходит далеко за десятки тысяч лет в Северный Китай. В Акмолинском, Павлодарском и Западном регионах Казахстана производится 21 сорт пищевого назначения и 13 кормовых сортов, что является скудным показателем. Просо ценно своей засухоустойчивостью, молекулярные механизмы которой активно изучаются в мире.

Цель

Исследовать вирусные заболевания проса (Panicum miliaceum L.) для создания новых стратегий повышения продуктивности и устойчивости сортов с использованием инновационных подходов.

Ожидаемые результаты

1) Будет проведен мониторинг распространения вирусных и других фито-патогенов на посевах проса в Северных регионах Казахстана.

2) Будет проведена молекулярная детекция вирусов проса на основе ОТ-ПЦР и секвенирования. Это позволит обнаружить вирусы просо уже известные науке.

3) Будет опробирован экспресс метод выделения и очистки вирусных частиц на основе гидроксиапатитовой хроматографии в целях поиска новых вирусов проса и проведение молекулярно-генетической детекции. Данный подход позволит обнаружить новые вирусы проса и улучшить способы пробоподготовки вирусных аналитов к секвенированию.

4) Отечественная коллекция сортов проса будет тестирована на устойчивость к вирусам. Будут получены новые данные для селекционеров.

5) Будут исследованы защитные механизмы растений проса в борьбе с вирусными заболеваниями. Впервые будут изучены защитные свойства стрессовых ферментов  и альдегидоксидазы проса при вирусной инфекции. Данная задача позволит изучить механизмы взаимодействия проса и вирусных патогенов, и оценить роль фермента альдегидоксидазы в противовирусном иммунитете растений, что имеет высокое фундаментальное значение в физиологии и биохимии растений.

Руководитель проекта

Мукиянова Гульжамал Слямгазиевна, PhD, ведущий научный сотрудник, Hirsch index 2, Author ID Scopus: 57191071370, Researcher ID Web of Science: Q-1497-2017, ORCID ID: 0000-0002-0243-8706, Researcher ID Publons: AAW -4218-2020.

Члены исследовательской группы

Дюсембаев Казбек Амзеұлы, доктор PhD, научный сотрудник, h-индекс-1, Researcher ID: ABD-9235–2021, ORCID ID: 0000-0003-4429-1017, Scopus Author ID: 57224632770.

Аманбаева Улбике Ибраевна, магистр, научный сотрудник Индекс Хирша 1, Author ID в Scopus: 57225885568, ORCID ID: 0000-0002-9671-2381, Researcher ID Web of Science: -, Researcher ID in Publons: —

Жаксылыков Алихан Жомартович, бакалавр естествознания, младший научный сотрудник, Индекс Хирша 0, Author ID Scopus: -, Researcher ID Web of Science: -, ORCID ID: 0009-0009-6599-4089, Researcher ID in Publons: —

Публикации и охранные документы научного руководителя проекта и членов исследовательской группы, касающиеся темы проекта

1. Stamgaliyeva, Z, A Dildabek, G Mukiyanova, and R T Omarov. 2021. “Purification of Tomato Bushy Stunt Virus Particles by One-Step Hydroxyapatite Column Chromatography.” Eurasian Chemico-Technological Journal. 23: 277–82 https://doi.org/10.18321/ectj1131  Процентиль по CiteScore в базе Scopus=35
2. Mukiyanova G. New breakthrough CRISPR /Cas9 biotechnology of genome editing for creation of elite barley cultivars in Kazakhstan // Journal of Biotechnology. 2019. https://doi.org/10.1016/j.jbiotec.2019.05.079   Процентиль по CiteScore в базе Scopus=53
3. Sutula, M. Yu., A. Zh. Akbassova, T. M. Yergaliev, Zh. A. Nurbekova, G. S. Mukiyanova, R. T. Omarov. 2017. «Endowing plants with tolerance to virus infection by their preliminary treatment with short interfering RNAs». Russian Journal of Plant Physiology 64 (6): 939–45. https://doi.org/10.1134/S1021443717060103 . Процентиль по CiteScore в базе Scopus=74
4. Yergaliyev, Timur M., Zhadyrassyn Nurbekova, Gulzhamal Mukiyanova, Alua Akbassova, Maxim Sutula, Sayan Zhangazin, Assyl Bari, и др. 2016. «The Involvement of ROS Producing Aldehyde Oxidase in Plant Response to Tombusvirus  Infection.» Plant Physiology and Biochemistry : PPB 109 (декабрь): 36–44. https://doi.org/10.1016/j.plaphy.2016.09.001.
5. З.Б. Стамғалиева, Г.С. Мукиянова, А.Б. Ділдабек , Р.Т. Омаров Влияние совместного инфицирования вируса Panicum Mosaic Virus и Satellite Panicum Mosaic Virus на растения просо» // Материалы международной научно- практической конференции «Актуальные проблемы микробиологии, биотехнологии и биоразнобразия», Нур-султан, 2021, С.14-19
6. Arailym Bertleuova, Gulzhamal Mukiyanova, Zhaniya Batyrshina, Sayan Zhangazin. Resistance of plants to viral pathogen as affected by expression of modified suppressor of RNA interference // Conference proceedings: Modern аpproaches and methods in plant protection (November, 2018, Ekaterenburg, Russia) –V.1 ‒ P. 98-99.
7. Stamgaliyeva Z.B., Ilyasova B.B., Dildabek A.B., Tleukulova Zh.B., Mukiyanova G.S., Akbassova A.Zh., Omarov R.T. The biological role of satellite viruses in the development of pathogenesis // Bulletin of L.N.Gumilyov Eurasian National University. – № 02(123)/2018. – P. 61-68 (in Russian)
8. Mukiyanova G.S., Akbassova A.Zh., Maria J. Pozo, Omarov R.T. TBSV encoded capcid protein p41 triggers resistance in Solanum lycopersicum // News of the national academy of sciences of the Republic of Kazakhstan. ‒ 2017. ‒ V.1, № 319. ‒ P. 34-43.
9. Мукиянова Г.С., Акбасова А.Ж., Нурбеков а Ж.А., Ергалиев Т.М., Жангазин С.Б., Тлеукулова Ж.Б., Батыршина Ж.С. Роль фитогормонов в регуляции антивирусной защитной системы растений // Научный журнал «Вестник» ЕНУ им. Л.Н. Гумилева, – 2016. – № 4 (113). – С. 119-124.
10. Akbassova A.Zh., Yermukhambetova R.Zh., Mukiyanova G.S., Tleukulova Zh.B., Kassenova S.M., Dildabek A.B., Ilyasova B. B, Stamgaliyeva Z.B., Omarov R.T. TBSV P19 protein as a trigger of salicylic acid-induced resistance of Solanum lycopersicum // Bulletin of L.N.Gumilyov Eurasian National University. – № 02(123)/2018. – P. 8-18 http://bulbio.enu.kz/uploads/archive/old/biological-role-of-the-satellite-virus-in-the-development-of-pathogenesis.pdf

Патенты руководителя

1. Пат. на изобретение 34330 Способ генетической  трансформации ячменя /Есенбаева Гульвира Лемисовна, Ольга Ивановна Кершанская, Мукиянова Гульжамал Слямгазиевна и др.; опубл.15.05.2020, Бюл.№19. https://gosreestr.kazpatent.kz/
2. Пат. на полезную модель 3684 РК. Способ определения вирусной инфекции в растительных тканях экспресс методом / Омаров Рустем Тукенович, Масалимов Жаксылык,  Шамекова М.Х., Ергалиев Т.М., , Жангазин С.Б.,  Мукиянова Г.С. и др..; опубл. 22.02.2019, Бюл.№8.
3. Пат. на полезную модель 2039 РК. Способ выделения вирусных частиц из инфицированного растительного материала в препаративных количествах экспресс методом / Омаров Рустем Тукенович, Акбасова Алуа Жолдасбаевна, Мукиянова Гульжамал Слямгазиевна; опубл.28.02.2017, Бюл.№4.-4с.

Достигнутые результаты

2022 год

Полученные результаты и новизна: Степень новизны высокая.   Был проведен  мониторинг распространения вирусных и других фито-патогенов на посевах проса в Северных регионах Казахстана.   Были выбраны  территории посевов проса и анализ коллекции сортов проса, возделываемых в Северном Казахстане. Проведен Анализ используемых агротехнологий возделывания сортов проса.  Были проведены  мониторинговые исследования посевов проса на  наличие симптомов вирусных инфекций и других фитопатогенов и сбор образцов проса для определения фитопатогенов.  Был проведен  анализ вирусных заболеваний проса посевного путем диагностирования на основе серологических анализов. 

Публикации в отечественных изданиях:

По результатам исследования было опубликовано 3 публикации в сборнике международной конференции и доложено 2 устных доклада на конференции в г.Алматы:

1. Габдуллина А.Қ., Хусаинова Д.С., Жангазин С.Б., Мукиянова Г.С. Қазақстандағы вирустық патогендерінің əсерінен құмай өсімдігінде туындайтын аурулардың сипаттамасы // Интегрированная система защиты растений: состояние и перспективы. Материалы международной научно-практической конференции молодых ученых. — Алматы, 2022. – 195 с.
2. Стамгалиева З.Б., Есенбекова Н.А., Хусаинова Д.С., Габдуллина А.Қ., Мукиянова Г.С. Биотехнологические перспективы использования просо для развития устойчивой зеленой экономики // Интегрированная система защиты растений: состояние и перспективы. Материалы международной научно-практической конференции молодых ученых. — Алматы, 2022. – С.407
3. Есенбекова Н.А., Мукиянова Г.С., Жангазин С.Б. Сателлитті рнқ вирустары жəне тарының сателлитті вирусы // Интегрированная система защиты растений: состояние и перспективы. Материалы международной научно-практической конференции молодых ученых, посвященной памяти кандидата сельскохозяйственных наук. — Алматы, 2022. – С.341

2023 год

Получены новые результаты по эпидемиологии вирусов проса на территории Северного Казахстана. Получены новые данные о биохимических адаптивных защитных механизмов проса против вирусной инфекции.  Впервые применен метод колоночной хроматографии для очистки вирусов проса.  Впервые показана сорточувствительность отечественных сортов проса к вирусной инфекции. Основные конструктивные и технико экономические показатели: получены данные о вирусных инфекциях проса циркулирующих в Казахстане. Отечественные сорта проса тестированы на вирусную чувствительность. Изучается активность ферментов проса на биохимическом уровне. Очищаются вирусы проса методом хроматографии с гидроксиапатитом.