Актуальность

Основная идея данного проекта заключается в установлении распространенных на территории Казахстана видов возбудителей грибных заболевании растений нута для дальнейшей разработки диагностических тест-систем и борьбы против этих вредителей. Будут проведены исследования на территории основных областей Казахстане, где выращивается нут или проводится его семеноводство.

Нами была проведена предварительная работа с имеющимися открытыми источниками, сообщающими о проблемах выращивания нута в Казахстане с целью понимания имеющихся проблем в области фитопатологии данной культуры. Однако, такие данные отсутствуют или имеют фрагментарный характер не позволяющий видеть полной картины. Нет полной карты болезней нута в Казахстане и видовому составу возбудителей. Кроме этого, анализ данных показывает, что для борьбы с заболеваниями нута используются традиционные схемы обработки без анализа патогена и действия на него активного вещества используемого фунгицида. Остается открытым вопрос: какие возбудители нута распространены в Казахстане, их генетическая характеристика и оптимальные методы борьбы с имеющимися заболеваниями. Аналогичных исследований на территории Казахстана не проводилось.

Цель

Определение генетической принадлежности различных видов грибных заболеваний нута на территории пяти областях Казахстана (Костанайская, СКО, Карагандинская, Акмолинская и Алматинская) с использованием биоинформационных технологий и методов молекулярной генетики.

Ожидаемые результаты

По завершении проекта будут:

• проведен сбор биологического материала для выявления грибных заболеваний нута;
• установлена таксономическая принадлежность изучаемых видов грибов на основе морфометрических и морфологических признаков;
• отработаны протокола и методы выделения геномной ДНК грибов в зависимости от стадии жизненного цикла и создана коллекция геномной ДНК;
• проведен ПЦР анализ для наработаны ампликоны маркерных участков генома возбудителей различных грибных заболеваний нута;
• расшифрованы нуклеотидных последовательности маркерных генов методом секвенирования по Сэнгеру и проведено их депонирование в базе GenBank;
• проведен биоинформатический анализ и установлена видовая принадлежность выявленных грибов заражающей культуры нута на изучаемой территории.

Руководитель проекта

Дюсембаев Казбек Амзеұлы, доктор PhD. Индекс Хирша 2, Researcher ID: ABD-9235–2021, ORCID: 0000-0003-4429-1017, Scopus Author ID: 57224632770.

Члены исследовательской группы

Киян Владимир Сергеевич, доктор PhD, ассоциированный профессор. Индекс Хирша 7, Researcher ID: О-7403-2017, ORCID: 0000-0001-9787-9151, Scopus Author ID: 6701646393.

Смагулова Айнура Муратовна,магистр технических наук. Индекс Хирша 3, Researcher ID: P-7618–2017, ORCID: 0000-0002-3067-3666, Scopus Author ID: 57213811809

Уахит Рабиға Сейтбатталқызы, магистр технических наук. Индекс Хирша 3, ORCID: 0000-0001-7737-7162, Scopus Author ID: 57226673682

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

1. Dyussembayev K., Shalakhmetova G. & Alikulov Z. (2016). Study on nitrate and nitrite reducing activity of xanthine oxidase in camel and horse milk. FEBS Journal, 283, 415. DOI: 10.1111/febs.13808. Процентиль – 91. Q1, Impact Factor – 5,5.
2. Dyussembayev K., Kulataeva M., Kussainova A., Shalakhmetova G. & Alikulov Z. (2016). Study on nitrate and nitrite reducing activity of mare’s milk and their seasonal changes. Massachusetts Review of Science and Technologies, 857.
3. Дюсембаев, К., Кулатаева, М., Шалахметова, Г., Аликулов, З. (2016). Новый быстрый метод определения молибден ксантиноксидазы молока животных. Вестник КазНУ. Серия биологическая, Алматы, №3 (68). — C. 134–142. https://doi.org/10.1901/kbs2016.68.3.
4. Dyussembayev K., Sambasivam P., Bar I., Brownlie J. C., Shiddiky M. J. A. & Ford R. (2021). Biosensor Technologies for Early Detection and Quantification of Plant Pathogens. Frontiers in Chemistry, 9, 144. https://doi.org:10.3389/fchem.2021.636245. Процентиль – 82. Q2, Impact Factor – 3,8.
5. Dyussembayev K. (2023). Stabilization of nitrogen metabolism in chickpea through foliar fertilization. Eurasian Journal of Applied Biotechnology, 3, 60-64. https://doi.org/10.11134/btp.3.2023.7. 
6. Kanapiya, A., Amanbayeva, U., Tulegenova, Z., Abash, A., Zhangazin, S., Dyussembayev, K. & Mukiyanova, G. (2024). Recent advances and challenges in plant viral diagnostics. Frontiers in Plant Science, 15:1451790. https://doi.org:10.3389/fpls.2024.1451790. Процентиль – 88. Q1, Impact Factor – 4,1.
7. Аманбаева, У., Дюсембаев, К., Елюбаева, Д., Жаксылыков, А., Смагулова, А., Киян, В., Мукиянова, Г., & Тулегенова, Ж. (2024). Қазақстандағы алма цитоспорозының қоздырғыштарына морфологиялық және генетикалық сипаттама. Eurasian Journal of Applied Biotechnology, (3S), 147. https://doi.org/10.11134/btp.3S.2024.135
8. Yelyubayeva, D., Amanbayeva, U., Zhaxylykov, A., Smagulova, A., Dyussembayev, K., & Tulegenova, Z. (2024). Cultural and morphological characteristics of causal agents of Cytospora canker of apple trees in Kazakhstan. Journal of Biological Research, 1(3), 26–32. https://doi.org/10.70264/jbr.v1.3.2024.4
9. Dyussembayev K., Akpe V., Yechshzhanov T., Cheesman M. J., Kim T. H. & Cock I. E. (2024). Amplification-free detection of Ascochyta blight in chickpea using a simple molecular beacon assay. Scientific Reports, 14:23846. Процентиль – 92. Q1, Impact Factor – 3,8.
10. Tulegenova Z., Amanbayeva U., Shalabayeva A.M., Yelyubayeva D., Zhaxylykov A., Uakhit R., Smagulova A., Kiyan V., Dyussembayev K. & Mukiyanova G. (2025). Identification and Pathogenicity of Causal Agents of Apple Canker Disease in Kazakhstan. Horticulturae, 11(1), 45. Процентиль – 78. Q1, Impact Factor – 3,1.
11. Киян В.С., Смагулова А.М. Проверка кормовых злаковых культур на бактериальную и грибковую обсемененность. Вестник СемГУ. Серия биологическая, Семей, 2019, №1 (85). – С. 235–239.
12. Смагулова А.М., Никулина А.И., Киян В.С., Яцюк С.В. Фитопотологическая экспертиза семенного материала зерновых культур Северного и Центрального Казахстана. Вестник Науки Казахского агротехнического университета имени С. Сейфуллина, Нур-Султан, 2019, № 3(102). – С.205-215.
13. Абдуллоев Ф.М., Швидченко В.К., Киян В.С. Идентификация генов пшеницы, обуславливающих устойчивость по отношению к патогенным грибам. Вестник науки Казахского агротехнического университета им. С. Сейфуллина (междисциплинарный), 2021, №2 (109). — C.188-198. https://doi.org/10.51452/kazatu.2021.2(109).609.
14. Smagulova A., Uakhit R., Kiyan V. First Record of Alternaria alternata causing necrosis of Thuja (Thuja occidentalis) in Kazakhstan. Plant Disease, 2022, 106:11, 2987. doi: 10.1094/PDIS-11-21-2523-PDN. Процентиль – 75. Q1, Impact Factor – 4,438.
15. Kiyan V., Smagulova A., Kovenskiy A., Bekenova A., Uakhit R. First report of stem rot of Adenium obesum and leaf spot of Persea americana caused by Aspergillus niger in Kazakhstan. Plant Disease, 2023, 107:9, 2849. https://doi.org/10.1094/PDIS-02-23-0202-PDN. Процентиль – 75. Q1, Impact Factor – 4,438.
16. Kiyan V., Smagulova A., Kukhar Y., Savin T., Bekenova A., Uakhit R. Phylogeny and Identification of Bacteriological pathogens Associated with Leaf Mottle of Sunflower in Northern Kazakhstan. Plant Disease, 2023, First Look. https://doi.org/10.1094/PDIS-02-23-0202-PDN. Процентиль – 75. Q1, Impact Factor – 4,438.

Достигнутые результаты

2024 год

Проведенное исследование по сбору и анализу биологического материала нута (Cicer arietinum) в пяти областях Казахстана (Акмолинская, Карагандинская, Костанайская, Северо-Казахстанская, Алматинская) позволило выявить значительное присутствие патогенных грибных микроорганизмов. В ходе микробиологических исследований семян и образцов растений на стадиях проростков и цветения были идентифицированы возбудители грибных заболеваний, включая Ascochyta spp., Fusarium spp., Alternaria spp. и Aspergillus spp. Эти патогены представляют угрозу для посевов нута, вызывая болезни, снижающие качество и количество урожая.

На картофельно-глюкозной среде были выделены чистые культуры грибов для проведения культурально-морфологических анализов. Особенности роста и микроскопической структуры выделенных патогенов позволили подтвердить видовую принадлежность и выявить их ключевые морфологические особенности. Например, Ascochyta spp., выделенный из образцов в Карагандинской области, является возбудителем аскохитоза, опасного заболевания для нута. Fusarium spp., Alternaria spp. и Aspergillus spp., обнаруженные в других областях, вызывают фузариозное увядание, образование пятен на листьях и выделение микотоксинов, соответственно.